SBZCX-780G電機(jī)及電力拖動(dòng)實(shí)驗(yàn)裝置

一、概述

電機(jī)及電力拖動(dòng)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、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(guò)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）?？烧{(diào)交流電源輸出處設(shè)有過(guò)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(guò)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。

配套智慧電源管理系統(tǒng)：智能電源管理系統(tǒng)具有過(guò)溫、短路、過(guò)流、過(guò)壓、欠壓、失壓、功率限定7大保護(hù)功能；電源具有一鍵鎖定功能，處理故障時(shí)，防止漏電保護(hù)器合閘，造成觸電危險(xiǎn)；電源具有故障鎖定功能，發(fā)生故障導(dǎo)致跳閘時(shí)，不能人為上電，只能通過(guò)遠(yuǎn)程清除故障后，才能上電成功；能通過(guò)無(wú)線4G和有線以太網(wǎng)與手機(jī)APP和PC端云平臺(tái)通訊，沒(méi)有網(wǎng)絡(luò)的情況下，教室整套智能電源管理系統(tǒng)可離線獨(dú)立運(yùn)行。

1）智能終端：智能電源管理系統(tǒng)以32位ARM為核心，采用4.3寸彩色觸摸屏為人機(jī)交互界面，實(shí)時(shí)監(jiān)控設(shè)備運(yùn)行情況，提供Zigbee、CAN等多種通信模式，具備語(yǔ)音播報(bào)功能。能實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)三相電壓、電流、功率，功率因數(shù)、頻率、電能等參數(shù)，液晶觸摸屏監(jiān)測(cè)數(shù)值。能監(jiān)控實(shí)驗(yàn)室電源的故障類型和故障次數(shù)；設(shè)備時(shí)間管理包含年月日時(shí)間的顯示；用戶通過(guò)刷卡方式請(qǐng)求開啟設(shè)備，PC端進(jìn)行授權(quán)之后，設(shè)備可啟動(dòng)使用，PC端可分時(shí)預(yù)約設(shè)備的啟動(dòng)和停止。

2）手機(jī)APP：用電狀態(tài)界面實(shí)時(shí)顯示當(dāng)前電壓、電流、有無(wú)功功率、電能、設(shè)備溫度、漏電電流值等；用電數(shù)據(jù)界面能智能查找近2年用電數(shù)據(jù)。后臺(tái)查看報(bào)警日志、操作日志、故障日志等。

3）PC端軟件：每個(gè)設(shè)備狀態(tài)信息顯示，具有多個(gè)子界面，具有故障分析，用電能效分析、集中管理、個(gè)人中心資料管理、用戶報(bào)警定位跟蹤與信息統(tǒng)計(jì)；具有管理員信息修改與權(quán)限管理等功能。可一鍵開啟和關(guān)閉所有設(shè)備，可單獨(dú)控制每臺(tái)設(shè)備的開關(guān)。

4）后臺(tái)系統(tǒng)：實(shí)時(shí)視頻監(jiān)控每個(gè)教室，可一鍵預(yù)覽所有設(shè)備的在線和運(yùn)行情況，分析設(shè)備使用率及運(yùn)行時(shí)間。

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(guò)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(cè)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(cè)量范圍：0-5A,設(shè)置10mA/500mA/5A三檔量程，六位數(shù)碼顯示測(cè)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(guò)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(cè)量范圍：0-1000V,設(shè)置1V/10V/100V/1000V四檔量程，六位數(shù)碼顯示測(cè)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(guò)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(cè)量范圍：0-5A, 設(shè)置10mA/500mA/5A三檔量程，六位數(shù)碼顯示測(cè)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(guò)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(cè)量范圍：0-1000V,設(shè)置1V/10V/100V/1000V四量程，六位數(shù)碼顯示測(cè)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(guò)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(cè)量，能準(zhǔn)確測(cè)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(cè)量三相電壓、電流、有功功率、無(wú)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(cè)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(cè)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(cè)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(cè)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(wú)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(cè)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

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)手槍插連接線（不存在任何觸電的可能），里面采用無(wú)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)手槍插連接線；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(cè)定三相變壓器極性實(shí)驗(yàn)及測(cè)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(guò)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)

六、電機(jī)及電力拖動(dòng)實(shí)驗(yàn)設(shè)備清單列表