智能電機(jī)拖動(dòng)及控制實(shí)訓(xùn)裝置

一、智能電機(jī)拖動(dòng)及控制實(shí)訓(xùn)裝置概述

本實(shí)驗(yàn)裝置是根據(jù)職業(yè)教育改革和發(fā)展的需要而研制的。該實(shí)驗(yàn)裝置包括電力拖動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)，交流和直流電動(dòng)機(jī)的電力拖動(dòng)、常用低壓電器及繼電器控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)等內(nèi)容。該實(shí)驗(yàn)裝置適用于自動(dòng)化專業(yè)與機(jī)電一體化專業(yè)開設(shè)的《電機(jī)及拖動(dòng)基礎(chǔ)》、《工廠繼電器接觸控制》等課程的技能訓(xùn)練，還可應(yīng)用于低壓電工考證訓(xùn)練等功能。

二、智能電機(jī)拖動(dòng)及控制實(shí)訓(xùn)裝置特點(diǎn)

1.電機(jī)基礎(chǔ)部分采用掛件結(jié)構(gòu)，搭配靈活、可任意更改實(shí)驗(yàn)組件增加實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，便于二次開發(fā)及功能擴(kuò)展，低壓電工部分采用網(wǎng)孔板結(jié)構(gòu)。

2.實(shí)驗(yàn)裝置由實(shí)驗(yàn)桌、實(shí)驗(yàn)組件、電機(jī)、電機(jī)導(dǎo)軌及實(shí)驗(yàn)導(dǎo)線等組成。

3.實(shí)驗(yàn)裝置包含了電機(jī)學(xué)試驗(yàn)及電機(jī)拖動(dòng)及控制的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，使學(xué)生能夠了解基本的理論知識(shí)及熟練掌握操作技能。

三、技術(shù)性能

1.輸入電源：三相四線（或三相五線）～380V±10%  50Hz

2.工作環(huán)境：溫度-10℃～+40℃  相對(duì)濕度＜85%(25℃) 海拔＜4000m

3.裝置容量：≤1.5kVA

4. 重量：300kg

5.外形尺寸：1600mm×700mm×1400mm

四、基本配置及功能介紹

（一）實(shí)訓(xùn)桌

1、實(shí)訓(xùn)桌采用四個(gè)工業(yè)鋁型材立柱為支撐，立柱端部可安裝調(diào)節(jié)腳，方便高度調(diào)節(jié)，主體結(jié)構(gòu)通過左、右各2個(gè)C字形鋁壓成型構(gòu)件聯(lián)接，臺(tái)面高度約800mm，桌面板下設(shè)支撐框架，截面尺寸為30×30mm，承受力不少于300kg。立柱采用工業(yè)鋁型材成型工藝，表面氧化處理，截面尺寸：70×70mm，四面帶槽，槽寬約8mm，端部配套塑料堵頭，槽內(nèi)適用工業(yè)鋁型材通配螺母及配件。C字形鋁壓成型構(gòu)件為左、右對(duì)稱件，采用壓鑄成型工藝，經(jīng)機(jī)加工、拋丸、噴砂，表面藍(lán)色靜電噴涂工藝。

2、實(shí)訓(xùn)桌桌面采用25mm麻灰色高密度層壓板封邊特制，有效提高絕緣等級(jí)；

3、實(shí)訓(xùn)儲(chǔ)物柜采用冷沖壓鈑金一體成型，封閉式結(jié)構(gòu)，表面靜電噴涂；柜體設(shè)有雙門柜用于放置實(shí)訓(xùn)掛箱，設(shè)有二個(gè)抽屜用于放置實(shí)訓(xùn)導(dǎo)線和指導(dǎo)書等。

（二）電源及實(shí)訓(xùn)掛箱

1、三相交流電源模塊

提供三相0～450V可調(diào)交流電源，同時(shí)可得到單相0～250V可調(diào)的交流電源，配有一臺(tái)三相同軸聯(lián)動(dòng)自耦調(diào)壓器（規(guī)格：1.5kVA、0～450V）。可調(diào)交流電源輸出處設(shè)有過流保護(hù)裝置。控制屏的供電由啟、停按鈕進(jìn)行控制，同時(shí)配有一只急停按鈕，便于切斷電源，還配有一只指針式交流電壓表，通過切換和轉(zhuǎn)換開關(guān)，可方便地指示三相調(diào)壓器輸出的線電壓。

2、直流/電樞/勵(lì)磁電源模塊

提供220V(0.5A)勵(lì)磁電源（具有短路保護(hù)）及0～250V(3A)連續(xù)可調(diào)電樞電源(電源內(nèi)部具有過載保護(hù)功能)各一路，并設(shè)有一只直流數(shù)顯電壓表用以監(jiān)測可調(diào)直流電樞電源輸出。

3、線繞電機(jī)啟動(dòng)與調(diào)速電阻箱

提供0-2-5-15-35歐姆大功率可調(diào)電阻3組，同軸可調(diào)，作為繞線電機(jī)起動(dòng)與調(diào)速電阻使用。

4、智能直流電壓/電流表模塊

智能直流電流表2只：測量范圍：0-5A,設(shè)置10mA/500mA/5A三檔量程，六位數(shù)碼顯示測量值。儀表采用現(xiàn)代化技術(shù)，數(shù)碼中文顯示，具備智能化、數(shù)字化，上位機(jī)通訊功能，通過按鍵能夠?qū)x表進(jìn)行設(shè)置操作,量程手動(dòng)、自動(dòng)切換模式、校準(zhǔn)、調(diào)零、濾波級(jí)數(shù)設(shè)置、通信地址設(shè)置、超量程自動(dòng)報(bào)警提示及保護(hù)等功能。硬件部分整體性強(qiáng)，集成度高，采用表貼工藝制作，工業(yè)塑料外殼，面板嵌入安裝，使用穩(wěn)定，容易更換和升級(jí)維護(hù)。

智能直流電壓表1只:測量范圍：0-1000V,設(shè)置1V/10V/100V/1000V四檔量程，六位數(shù)碼顯示測量值。儀表采用現(xiàn)代化技術(shù)，數(shù)碼中文顯示，具備智能化、數(shù)字化，上位機(jī)通訊功能，通過按鍵能夠?qū)x表進(jìn)行設(shè)置操作,量程手動(dòng)、自動(dòng)切換模式、校準(zhǔn)、調(diào)零、濾波級(jí)數(shù)設(shè)置、通信地址設(shè)置、超量程自動(dòng)報(bào)警提示及保護(hù)等功能。硬件部分整體性強(qiáng)，集成度高，采用表貼工藝制作，工業(yè)塑料外殼，面板嵌入安裝，使用穩(wěn)定，容易更換和升級(jí)維護(hù)。

5、智能交流電流表模塊

智能交流電流表3只：測量范圍：0-5A, 設(shè)置10mA/500mA/5A三檔量程，六位數(shù)碼顯示測量值。儀表采用現(xiàn)代化技術(shù)，數(shù)碼中文顯示，具備智能化、數(shù)字化，上位機(jī)通訊功能，通過按鍵能夠?qū)x表進(jìn)行設(shè)置操作,量程手動(dòng)、自動(dòng)切換模式、校準(zhǔn)、調(diào)零、濾波級(jí)數(shù)設(shè)置、通信地址設(shè)置、超量程自動(dòng)報(bào)警提示及保護(hù)等功能。硬件部分整體性強(qiáng)，集成度高，采用表貼工藝制作，工業(yè)塑料外殼，面板嵌入安裝，使用穩(wěn)定，容易更換和升級(jí)維護(hù)。

6、智能交流電壓表模塊

智能交流電壓表1只:測量范圍：0-1000V,設(shè)置1V/10V/100V/1000V四量程，六位數(shù)碼顯示測量值。儀表采用現(xiàn)代化技術(shù)，數(shù)碼中文顯示，具備智能化、數(shù)字化，上位機(jī)通訊功能，通過按鍵能夠?qū)x表進(jìn)行設(shè)置操作,量程手動(dòng)、自動(dòng)切換模式、校準(zhǔn)、調(diào)零、濾波級(jí)數(shù)設(shè)置、通信地址設(shè)置、超量程自動(dòng)報(bào)警提示及保護(hù)等功能。硬件部分整體性強(qiáng)，集成度高，采用表貼工藝制作，工業(yè)塑料外殼，面板嵌入安裝，使用穩(wěn)定，容易更換和升級(jí)維護(hù)。

7、三相電能分析儀模塊

三相電能分析儀1臺(tái)：1）0.2/0.2s 級(jí)高精度，真有效值測量，能準(zhǔn)確測量失真波形。2）采用3.5 寸彩色點(diǎn)陣液晶屏，分辨率320*480，64K真彩色。3）可測量三相電壓、電流、有功功率、無功功率、視在功率、功率因數(shù)、頻率等電量參數(shù)。4）可記錄三相電壓、三相電流、有功功率最大最小值。5）可計(jì)量四象限電能。6）可測量電力網(wǎng)絡(luò)中電壓、電流的 2-31 次諧波含有率，總諧波畸變率（THD），奇次總諧波畸變率(TOHD)、偶次總諧波畸變率(TEHD)、總諧波因子（THF），可顯示諧波棒圖。7）可測量電力網(wǎng)絡(luò)中電壓、電流正序，負(fù)序，零序，不平衡度等電網(wǎng)質(zhì)量參數(shù)。8）可在線實(shí)時(shí)顯示電壓、電流波形，波形幅值標(biāo)尺自動(dòng)調(diào)節(jié)。（本儀表采用實(shí)時(shí)連續(xù)高速采樣。9）可測量相位角、顯示矢量圖。10）支持485 通訊接口、MODBUS-RTU 通訊協(xié)議用于傳輸實(shí)時(shí)電量參數(shù)。

8、可調(diào)電阻器掛箱（一）

提供兩組900Ω×2/0.41A瓷盤電阻，各繞組端均引線至面板上，可完成串聯(lián)、并聯(lián)及串并聯(lián)多種結(jié)合方式。

9、可調(diào)電阻器掛箱（二）

提供一組900Ω×2/0.41A瓷盤電阻，一組90Ω×2/0.41A瓷盤電阻，各繞組端均引線至面板上，可完成串聯(lián)、并聯(lián)及串并聯(lián)多種結(jié)合方式。

10、可調(diào)電阻器掛箱（三）

提供兩組900Ω×2/0.41A瓷盤電阻，各繞組端均引線至面板上，可完成串聯(lián)、并聯(lián)及串并聯(lián)多種結(jié)合方式。

11、DQ05三相組式變壓器（三只相同的單相變壓器組成，原邊220V/0.35A，副邊55V/1.4A）。

12、DQ06三相芯式變壓器

三柱鐵芯結(jié)構(gòu)的三相三繞。柱鐵芯上均裝高壓、中壓和低壓三個(gè)繞組，其額定值分別為127V/0.4A、63.6V/0.8A、31.8V/1.6A。

13、DQ31C 開關(guān)組件

提供一只 雙刀雙擲轉(zhuǎn)換開關(guān)，兩只三刀三擲轉(zhuǎn)換開關(guān)。各器件的工作端子引到面板上，供實(shí)驗(yàn)接線用。

14、DQ36步進(jìn)電機(jī)及控制系統(tǒng)

提供步進(jìn)電機(jī)及控制系統(tǒng)1套，提供+24V電源，脈沖發(fā)生器1套。

15、DQ38交流伺服電機(jī)及控制系統(tǒng)

提供80系列交流伺服電機(jī)及控制系統(tǒng)1套。

16、網(wǎng)孔板及低壓交流電器元件1套

包含網(wǎng)孔板一套，提供低壓交流電器元件一批，包含3P空開只，3P保險(xiǎn)座一只，普通保險(xiǎn)座一只，電源指示燈3只、按鈕（黃、綠、紅各一只）三只。提供交流接觸器（線圈電壓220V）三只，熱繼電器二只。提供電子式時(shí)間繼電器（通電延時(shí)，工作電壓220V）一只，變壓器（220V/26V/6.3V）、整流電路、能耗制動(dòng)電阻（10Ω/25W）各一組，行程開關(guān)4只。

（三）固定電機(jī)導(dǎo)軌、光碼盤測速系統(tǒng)及智能數(shù)顯轉(zhuǎn)速表

固定電機(jī)的導(dǎo)軌平整度好，無應(yīng)力變形，加工精細(xì)，同心度與互換性好，能保證電機(jī)與電機(jī)同心連接。電機(jī)運(yùn)行時(shí)噪聲小，參數(shù)典型，能較好滿足實(shí)驗(yàn)的要求。

（四）電機(jī)

1.直流并（他）勵(lì)電動(dòng)機(jī)（DC220V、185W、1500RPM）一臺(tái)

2.校正直流測功機(jī)（DC220V、355W、1500RPM）一臺(tái)

3.三相鼠籠異步電動(dòng)機(jī)（AC380V/△、180W、1420RPM）一臺(tái)

4.三相線繞式異步電動(dòng)機(jī)（AC220V/Y、120W、1380RPM）一臺(tái)

5.三相鼠籠異步電動(dòng)機(jī)（AC380V/Y） 一臺(tái)

（五）實(shí)驗(yàn)連接線及配件

（五）實(shí)驗(yàn)連接線及配件

根據(jù)不同實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的特點(diǎn)，配備兩種不同的實(shí)驗(yàn)連接線，強(qiáng)電部分采用高可靠護(hù)套結(jié)構(gòu)連接線（不存在任何觸電的可能），里面采用無氧銅抽絲而成頭發(fā)絲般細(xì)的多股線，達(dá)到超軟目的，外包丁晴聚氯乙烯絕緣層，具有柔軟、耐壓高、強(qiáng)度大、防硬化、韌性好等優(yōu)點(diǎn)，插頭采用實(shí)芯銅質(zhì)件外套鈹輕銅彈片，接觸安全可靠；弱電部分也護(hù)套結(jié)構(gòu)連接線；數(shù)模信號(hào)部分采用彈性鈹輕銅裸露結(jié)構(gòu)連接線。三種導(dǎo)線只能連接對(duì)應(yīng)的配套插座，這樣大大提高了實(shí)驗(yàn)的安全及合理性。

五、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目

一、電機(jī)與拖動(dòng)實(shí)驗(yàn)

1. 電機(jī)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)

（1）直流他勵(lì)電動(dòng)機(jī)的認(rèn)識(shí)實(shí)驗(yàn)、空載實(shí)驗(yàn)、工作特性實(shí)驗(yàn)；

（2）三相鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)認(rèn)識(shí)實(shí)驗(yàn)、空載實(shí)驗(yàn)、堵轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)、工作特性實(shí)驗(yàn)。

2. 電機(jī)拖動(dòng)實(shí)驗(yàn)

（1）直流他勵(lì)電動(dòng)機(jī)固有機(jī)械特性、人為機(jī)械特性實(shí)驗(yàn)；

（2）直流他勵(lì)電動(dòng)機(jī)能耗制動(dòng)機(jī)械特性實(shí)驗(yàn)；

（3）三相異步電動(dòng)機(jī)固有機(jī)械特性、人為機(jī)械特性實(shí)驗(yàn)；

（4）三相異步電動(dòng)機(jī)能耗制動(dòng)機(jī)械特性實(shí)驗(yàn)、反接制動(dòng)機(jī)械特性實(shí)驗(yàn)、回饋制動(dòng)機(jī)械特性實(shí)驗(yàn)。

3. 電機(jī)控制實(shí)驗(yàn)

（1）直流電動(dòng)機(jī)電樞回路串電阻起動(dòng)及調(diào)速實(shí)驗(yàn)；

（2）直流電動(dòng)機(jī)減壓起動(dòng)及降低電源電壓調(diào)速、弱磁調(diào)速實(shí)驗(yàn)；

（3）三相異步電動(dòng)機(jī)全壓起動(dòng)、降壓起動(dòng)控制線路；

（4）三相繞線式異步電動(dòng)機(jī)起動(dòng)控制線路

（5）三相異步電動(dòng)機(jī)能耗制動(dòng)、反接制動(dòng)控制線路；

（6）三相異步電動(dòng)機(jī)調(diào)速控制線路。

4. 變壓器實(shí)驗(yàn)

（1）單相變壓器空載試驗(yàn)、短路實(shí)驗(yàn)、負(fù)載實(shí)驗(yàn)；

（2）測定三相變壓器極性實(shí)驗(yàn)及測定三相變壓器聯(lián)結(jié)組標(biāo)號(hào)實(shí)驗(yàn)。

二、電工實(shí)習(xí)

1. 三相異步電動(dòng)機(jī)點(diǎn)動(dòng)與自鎖控制電路。

2. 電動(dòng)機(jī)順序啟動(dòng)控制電路

（1）基于接觸器的多地控制電路；

（2）基于接觸器的主電路順序控制電路；

（3）基于延時(shí)繼電器的順序控制電路。

3. 電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制電路

（1）基于按鈕連鎖的正反轉(zhuǎn)控制電路；

（2）基于按鈕、接觸器雙重連鎖的正反轉(zhuǎn)控制電路；

（3）基于行程開關(guān)的行程控制電路；

（4）基于行程開關(guān)的自動(dòng)往返行程控制電路。

4. 電動(dòng)機(jī)降壓起動(dòng)控制電路

（1）基于接觸器的手動(dòng)控制Ｙ－Δ降壓起動(dòng)控制電路；

（2）基于時(shí)間繼電器的自動(dòng)控制Ｙ－Δ降壓起動(dòng)控制電路。

5. 電動(dòng)機(jī)制動(dòng)控制電路

（1）基于接觸器的單向反接制動(dòng)控制電路；

（2）基于接觸器的雙向反接制動(dòng)控制線路。

三、電工考證訓(xùn)練

（1）電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制。

（2）異步電動(dòng)機(jī)點(diǎn)、連動(dòng)控制電路。

（3）具有過載保護(hù)自鎖控制電路。

（4）異步電動(dòng)機(jī)兩地控制電路。

（5）異步電動(dòng)機(jī)聯(lián)鎖正反轉(zhuǎn)控制電路。

（6）雙重聯(lián)鎖正反轉(zhuǎn)控制電路。

（7）自動(dòng)往返控制電路。

（8）帶熔斷器（斷路器）的電動(dòng)機(jī)運(yùn)行控制電路接線及考核。

四、控制電機(jī)實(shí)驗(yàn)

1.伺服電機(jī)及控制系統(tǒng)的認(rèn)知與實(shí)訓(xùn)

2.步進(jìn)電機(jī)及控制系統(tǒng)的認(rèn)知與實(shí)訓(xùn)