一、智能電機拖動及控制實訓(xùn)裝置概述

本實驗裝置是根據(jù)職業(yè)教育改革和發(fā)展的需要而研制的。該實驗裝置包括電力拖動系統(tǒng)的動力學(xué)，交流和直流電動機的電力拖動、常用低壓電器及繼電器控制系統(tǒng)的設(shè)計等內(nèi)容。該實驗裝置適用于自動化專業(yè)與機電一體化專業(yè)開設(shè)的《電機及拖動基礎(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、智能電機拖動及控制實訓(xùn)裝置特點

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

2.實驗裝置由實驗桌、實驗組件、電機、電機導(dǎo)軌及實驗導(dǎo)線等組成。

3.實驗裝置包含了電機學(xué)試驗及電機拖動及控制的實驗項目，使學(xué)生能夠了解基本的理論知識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）實訓(xùn)桌

1、實訓(xùn)桌采用四個工業(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C字形鋁壓成型構(gòu)件聯(lián)接，臺面高度約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、右對稱件，采用壓鑄成型工藝，經(jīng)機加工、拋丸、噴砂，表面藍色靜電噴涂工藝。

2、實訓(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；

3、實訓(xùn)儲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訓(xùn)掛箱，設(shè)有二個抽屜用于放置實訓(xùn)導(dǎo)線和指導(dǎo)書等。

（二）電源及實訓(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，同時可得到單相0～250V可調(diào)的交流電源，配有一臺三相同軸聯(lián)動自耦調(diào)壓器（規(guī)格：1.5kVA、0～450V）?？烧{(diào)交流電源輸出處設(shè)有過流保護裝置?？刂破恋墓╇娪蓡?、停按鈕進行控制，同時配有一只急停按鈕，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/勵磁電源模塊

提供220V(0.5A)勵磁電源（具有短路保護）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、線繞電機啟動與調(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)，作為繞線電機起動與調(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，上位機通訊功能，通過按鍵能夠?qū)x表進行設(shè)置操作,量程手動、自動切換模式、校準(zhǔn)、調(diào)零、濾波級數(shù)設(shè)置、通信地址設(shè)置、超量程自動報警提示及保護等功能。硬件部分整體性強，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，容易更換和升級維護。

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，上位機通訊功能，通過按鍵能夠?qū)x表進行設(shè)置操作,量程手動、自動切換模式、校準(zhǔn)、調(diào)零、濾波級數(shù)設(shè)置、通信地址設(shè)置、超量程自動報警提示及保護等功能。硬件部分整體性強，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，容易更換和升級維護。

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，上位機通訊功能，通過按鍵能夠?qū)x表進行設(shè)置操作,量程手動、自動切換模式、校準(zhǔn)、調(diào)零、濾波級數(shù)設(shè)置、通信地址設(shè)置、超量程自動報警提示及保護等功能。硬件部分整體性強，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，容易更換和升級維護。

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，上位機通訊功能，通過按鍵能夠?qū)x表進行設(shè)置操作,量程手動、自動切換模式、校準(zhǔn)、調(diào)零、濾波級數(shù)設(shè)置、通信地址設(shè)置、超量程自動報警提示及保護等功能。硬件部分整體性強，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，容易更換和升級維護。

7、三相電能分析儀模塊

三相電能分析儀1臺：1）0.2/0.2s 級高精度，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）可在線實時顯示電壓、電流波形，波形幅值標(biāo)尺自動調(diào)節(jié)。（本儀表采用實時連續(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)議用于傳輸實時電量參數(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，供實驗接線用。

14、DQ36步進電機及控制系統(tǒng)

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

15、DQ38交流伺服電機及控制系統(tǒng)

提供80系列交流伺服電機及控制系統(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保險座一只，普通保險座一只，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。提供電子式時間繼電器（通電延時，工作電壓220V）一只，變壓器（220V/26V/6.3V）、整流電路、能耗制動電阻（10Ω/25W）各一組，行程開關(guān)4只。

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

固定電機的導(dǎo)軌平整度好，無應(yīng)力變形，加工精細，同心度與互換性好，能保證電機與電機同心連接。電機運行時噪聲小，參數(shù)典型，能較好滿足實驗的要求。

（四）電機

1.直流并（他）勵電動機（DC220V、185W、1500RPM）一臺

2.校正直流測功機（DC220V、355W、1500RPM）一臺

3.三相鼠籠異步電動機（AC380V/△、180W、1420RPM）一臺

4.三相線繞式異步電動機（AC220V/Y、120W、1380RPM）一臺

5.三相鼠籠異步電動機（AC380V/Y） 一臺

（五）實驗連接線及配件

（五）實驗連接線及配件

根據(jù)不同實驗項目的特點，配備兩種不同的實驗連接線，強電部分采用高可靠護套結(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)絲般細的多股線，達到超軟目的，外包丁晴聚氯乙烯絕緣層，具有柔軟、耐壓高、強度大、防硬化、韌性好等優(yōu)點，插頭采用實芯銅質(zhì)件外套鈹輕銅彈片，接觸安全可靠；弱電部分也護套結(jié)構(gòu)連接線；數(shù)模信號部分采用彈性鈹輕銅裸露結(jié)構(gòu)連接線。三種導(dǎo)線只能連接對應(yīng)的配套插座，這樣大大提高了實驗的安全及合理性。

五、實驗項目

一、電機與拖動實驗

1. 電機基礎(chǔ)實驗

（1）直流他勵電動機的認(rèn)識實驗、空載實驗、工作特性實驗；

（2）三相鼠籠式異步電動機認(rèn)識實驗、空載實驗、堵轉(zhuǎn)實驗、工作特性實驗。

2. 電機拖動實驗

（1）直流他勵電動機固有機械特性、人為機械特性實驗；

（2）直流他勵電動機能耗制動機械特性實驗；

（3）三相異步電動機固有機械特性、人為機械特性實驗；

（4）三相異步電動機能耗制動機械特性實驗、反接制動機械特性實驗、回饋制動機械特性實驗。

3. 電機控制實驗

（1）直流電動機電樞回路串電阻起動及調(diào)速實驗；

（2）直流電動機減壓起動及降低電源電壓調(diào)速、弱磁調(diào)速實驗；

（3）三相異步電動機全壓起動、降壓起動控制線路；

（4）三相繞線式異步電動機起動控制線路

（5）三相異步電動機能耗制動、反接制動控制線路；

（6）三相異步電動機調(diào)速控制線路。

4. 變壓器實驗

（1）單相變壓器空載試驗、短路實驗、負(fù)載實驗；

（2）測定三相變壓器極性實驗及測定三相變壓器聯(lián)結(jié)組標(biāo)號實驗。

二、電工實習(xí)

1. 三相異步電動機點動與自鎖控制電路。

2. 電動機順序啟動控制電路

（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）基于延時繼電器的順序控制電路。

3. 電動機正反轉(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)的自動往返行程控制電路。

4. 電動機降壓起動控制電路

（1）基于接觸器的手動控制Ｙ－Δ降壓起動控制電路；

（2）基于時間繼電器的自動控制Ｙ－Δ降壓起動控制電路。

5. 電動機制動控制電路

（1）基于接觸器的單向反接制動控制電路；

（2）基于接觸器的雙向反接制動控制線路。

三、電工考證訓(xùn)練

（1）電動機正反轉(zhuǎn)控制。

（2）異步電動機點、連動控制電路。

（3）具有過載保護自鎖控制電路。

（4）異步電動機兩地控制電路。

（5）異步電動機聯(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）自動往返控制電路。

（8）帶熔斷器（斷路器）的電動機運行控制電路接線及考核。

四、控制電機實驗

1.伺服電機及控制系統(tǒng)的認(rèn)知與實訓(xùn)

2.步進電機及控制系統(tǒng)的認(rèn)知與實訓(xùn)