智能电机拖动及控制实训装置

一、智能电机拖动及控制实训装置概述

本实验装置是根据职业教育改革和发展的需要而研制的。该实验装置包括电力拖动系统的动力学，交流和直流电动机的电力拖动、常用低压电器及继电器控制系统的设计等内容。该实验装置适用于自动化专业与机电一体化专业开设的《电机及拖动基础》、《工厂继电器接触控制》等课程的技能训练，还可应用于低压电工考证训练等功能。

二、智能电机拖动及控制实训装置特点

1.电机基础部分采用挂件结构，搭配灵活、可任意更改实验组件增加实验内容，便于二次开发及功能扩展，低压电工部分采用网孔板结构。

2.实验装置由实验桌、实验组件、电机、电机导轨及实验导线等组成。

3.实验装置包含了电机学试验及电机拖动及控制的实验项目，使学生能够了解基本的理论知识及熟练掌握操作技能。

三、技术性能

1.输入电源：三相四线（或三相五线）～380V±10%  50Hz

2.工作环境：温度-10℃～+40℃  相对湿度＜85%(25℃) 海拔＜4000m

3.装置容量：≤1.5kVA

4. 重量：300kg

5.外形尺寸：1600mm×700mm×1400mm

四、基本配置及功能介绍

（一）实训桌

1、实训桌采用四个工业铝型材立柱为支撑，立柱端部可安装调节脚，方便高度调节，主体结构通过左、右各2个C字形铝压成型构件联接，台面高度约800mm，桌面板下设支撑框架，截面尺寸为30×30mm，承受力不少于300kg。立柱采用工业铝型材成型工艺，表面氧化处理，截面尺寸：70×70mm，四面带槽，槽宽约8mm，端部配套塑料堵头，槽内适用工业铝型材通配螺母及配件。C字形铝压成型构件为左、右对称件，采用压铸成型工艺，经机加工、抛丸、喷砂，表面蓝色静电喷涂工艺。

2、实训桌桌面采用25mm麻灰色高密度层压板封边特制，有效提高绝缘等级；

3、实训储物柜采用冷冲压钣金一体成型，封闭式结构，表面静电喷涂；柜体设有双门柜用于放置实训挂箱，设有二个抽屉用于放置实训导线和指导书等。

（二）电源及实训挂箱

1、三相交流电源模块

提供三相0～450V可调交流电源，同时可得到单相0～250V可调的交流电源，配有一台三相同轴联动自耦调压器（规格：1.5kVA、0～450V）。可调交流电源输出处设有过流保护装置。控制屏的供电由启、停按钮进行控制，同时配有一只急停按钮，便于切断电源，还配有一只指针式交流电压表，通过切换和转换开关，可方便地指示三相调压器输出的线电压。

2、直流/电枢/励磁电源模块

提供220V(0.5A)励磁电源（具有短路保护）及0～250V(3A)连续可调电枢电源(电源内部具有过载保护功能)各一路，并设有一只直流数显电压表用以监测可调直流电枢电源输出。

3、线绕电机启动与调速电阻箱

提供0-2-5-15-35欧姆大功率可调电阻3组，同轴可调，作为绕线电机起动与调速电阻使用。

4、智能直流电压/电流表模块

智能直流电流表2只：测量范围：0-5A,设置10mA/500mA/5A三档量程，六位数码显示测量值。仪表采用现代化技术，数码中文显示，具备智能化、数字化，上位机通讯功能，通过按键能够对仪表进行设置操作,量程手动、自动切换模式、校准、调零、滤波级数设置、通信地址设置、超量程自动报警提示及保护等功能。硬件部分整体性强，集成度高，采用表贴工艺制作，工业塑料外壳，面板嵌入安装，使用稳定，容易更换和升级维护。

智能直流电压表1只:测量范围：0-1000V,设置1V/10V/100V/1000V四档量程，六位数码显示测量值。仪表采用现代化技术，数码中文显示，具备智能化、数字化，上位机通讯功能，通过按键能够对仪表进行设置操作,量程手动、自动切换模式、校准、调零、滤波级数设置、通信地址设置、超量程自动报警提示及保护等功能。硬件部分整体性强，集成度高，采用表贴工艺制作，工业塑料外壳，面板嵌入安装，使用稳定，容易更换和升级维护。

5、智能交流电流表模块

智能交流电流表3只：测量范围：0-5A, 设置10mA/500mA/5A三档量程，六位数码显示测量值。仪表采用现代化技术，数码中文显示，具备智能化、数字化，上位机通讯功能，通过按键能够对仪表进行设置操作,量程手动、自动切换模式、校准、调零、滤波级数设置、通信地址设置、超量程自动报警提示及保护等功能。硬件部分整体性强，集成度高，采用表贴工艺制作，工业塑料外壳，面板嵌入安装，使用稳定，容易更换和升级维护。

6、智能交流电压表模块

智能交流电压表1只:测量范围：0-1000V,设置1V/10V/100V/1000V四量程，六位数码显示测量值。仪表采用现代化技术，数码中文显示，具备智能化、数字化，上位机通讯功能，通过按键能够对仪表进行设置操作,量程手动、自动切换模式、校准、调零、滤波级数设置、通信地址设置、超量程自动报警提示及保护等功能。硬件部分整体性强，集成度高，采用表贴工艺制作，工业塑料外壳，面板嵌入安装，使用稳定，容易更换和升级维护。

7、三相电能分析仪模块

三相电能分析仪1台：1）0.2/0.2s 级高精度，真有效值测量，能准确测量失真波形。2）采用3.5 寸彩色点阵液晶屏，分辨率320*480，64K真彩色。3）可测量三相电压、电流、有功功率、无功功率、视在功率、功率因数、频率等电量参数。4）可记录三相电压、三相电流、有功功率最大最小值。5）可计量四象限电能。6）可测量电力网络中电压、电流的 2-31 次谐波含有率，总谐波畸变率（THD），奇次总谐波畸变率(TOHD)、偶次总谐波畸变率(TEHD)、总谐波因子（THF），可显示谐波棒图。7）可测量电力网络中电压、电流正序，负序，零序，不平衡度等电网质量参数。8）可在线实时显示电压、电流波形，波形幅值标尺自动调节。（本仪表采用实时连续高速采样。9）可测量相位角、显示矢量图。10）支持485 通讯接口、MODBUS-RTU 通讯协议用于传输实时电量参数。

8、可调电阻器挂箱（一）

提供两组900Ω×2/0.41A瓷盘电阻，各绕组端均引线至面板上，可完成串联、并联及串并联多种结合方式。

9、可调电阻器挂箱（二）

提供一组900Ω×2/0.41A瓷盘电阻，一组90Ω×2/0.41A瓷盘电阻，各绕组端均引线至面板上，可完成串联、并联及串并联多种结合方式。

10、可调电阻器挂箱（三）

提供两组900Ω×2/0.41A瓷盘电阻，各绕组端均引线至面板上，可完成串联、并联及串并联多种结合方式。

11、DQ05三相组式变压器（三只相同的单相变压器组成，原边220V/0.35A，副边55V/1.4A）。

12、DQ06三相芯式变压器

三柱铁芯结构的三相三绕。柱铁芯上均装高压、中压和低压三个绕组，其额定值分别为127V/0.4A、63.6V/0.8A、31.8V/1.6A。

13、DQ31C 开关组件

提供一只 双刀双掷转换开关，两只三刀三掷转换开关。各器件的工作端子引到面板上，供实验接线用。

14、DQ36步进电机及控制系统

提供步进电机及控制系统1套，提供+24V电源，脉冲发生器1套。

15、DQ38交流伺服电机及控制系统

提供80系列交流伺服电机及控制系统1套。

16、网孔板及低压交流电器元件1套

包含网孔板一套，提供低压交流电器元件一批，包含3P空开只，3P保险座一只，普通保险座一只，电源指示灯3只、按钮（黄、绿、红各一只）三只。提供交流接触器（线圈电压220V）三只，热继电器二只。提供电子式时间继电器（通电延时，工作电压220V）一只，变压器（220V/26V/6.3V）、整流电路、能耗制动电阻（10Ω/25W）各一组，行程开关4只。

（三）固定电机导轨、光码盘测速系统及智能数显转速表

固定电机的导轨平整度好，无应力变形，加工精细，同心度与互换性好，能保证电机与电机同心连接。电机运行时噪声小，参数典型，能较好满足实验的要求。

（四）电机

1.直流并（他）励电动机（DC220V、185W、1500RPM）一台

2.校正直流测功机（DC220V、355W、1500RPM）一台

3.三相鼠笼异步电动机（AC380V/△、180W、1420RPM）一台

4.三相线绕式异步电动机（AC220V/Y、120W、1380RPM）一台

5.三相鼠笼异步电动机（AC380V/Y） 一台

（五）实验连接线及配件

（五）实验连接线及配件

根据不同实验项目的特点，配备两种不同的实验连接线，强电部分采用高可靠护套结构连接线（不存在任何触电的可能），里面采用无氧铜抽丝而成头发丝般细的多股线，达到超软目的，外包丁晴聚氯乙烯绝缘层，具有柔软、耐压高、强度大、防硬化、韧性好等优点，插头采用实芯铜质件外套铍轻铜弹片，接触安全可靠；弱电部分也护套结构连接线；数模信号部分采用弹性铍轻铜裸露结构连接线。三种导线只能连接对应的配套插座，这样大大提高了实验的安全及合理性。

五、实验项目

一、电机与拖动实验

1. 电机基础实验

（1）直流他励电动机的认识实验、空载实验、工作特性实验；

（2）三相鼠笼式异步电动机认识实验、空载实验、堵转实验、工作特性实验。

2. 电机拖动实验

（1）直流他励电动机固有机械特性、人为机械特性实验；

（2）直流他励电动机能耗制动机械特性实验；

（3）三相异步电动机固有机械特性、人为机械特性实验；

（4）三相异步电动机能耗制动机械特性实验、反接制动机械特性实验、回馈制动机械特性实验。

3. 电机控制实验

（1）直流电动机电枢回路串电阻起动及调速实验；

（2）直流电动机减压起动及降低电源电压调速、弱磁调速实验；

（3）三相异步电动机全压起动、降压起动控制线路；

（4）三相绕线式异步电动机起动控制线路

（5）三相异步电动机能耗制动、反接制动控制线路；

（6）三相异步电动机调速控制线路。

4. 变压器实验

（1）单相变压器空载试验、短路实验、负载实验；

（2）测定三相变压器极性实验及测定三相变压器联结组标号实验。

二、电工实习

1. 三相异步电动机点动与自锁控制电路。

2. 电动机顺序启动控制电路

（1）基于接触器的多地控制电路；

（2）基于接触器的主电路顺序控制电路；

（3）基于延时继电器的顺序控制电路。

3. 电动机正反转控制电路

（1）基于按钮连锁的正反转控制电路；

（2）基于按钮、接触器双重连锁的正反转控制电路；

（3）基于行程开关的行程控制电路；

（4）基于行程开关的自动往返行程控制电路。

4. 电动机降压起动控制电路

（1）基于接触器的手动控制Ｙ－Δ降压起动控制电路；

（2）基于时间继电器的自动控制Ｙ－Δ降压起动控制电路。

5. 电动机制动控制电路

（1）基于接触器的单向反接制动控制电路；

（2）基于接触器的双向反接制动控制线路。

三、电工考证训练

（1）电动机正反转控制。

（2）异步电动机点、连动控制电路。

（3）具有过载保护自锁控制电路。

（4）异步电动机两地控制电路。

（5）异步电动机联锁正反转控制电路。

（6）双重联锁正反转控制电路。

（7）自动往返控制电路。

（8）带熔断器（断路器）的电动机运行控制电路接线及考核。

四、控制电机实验

1.伺服电机及控制系统的认知与实训

2.步进电机及控制系统的认知与实训