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SBZCX-780G電機及電力拖動實驗裝置

一、概述

電機及電力拖動實驗裝置是根據職業教育改革和發展的需要而研制的。該實驗裝置包括電力拖動系統的動力學，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的設計等內容。該實驗裝置適用于自動化專業與機電一體化專業開設的《電機及拖動基礎》、《工廠繼電器接觸控制》等課程的技能訓練，還可應用于低壓電工考證訓練等功能。

二、裝置特點

1.電機基礎部分采用掛件結構，搭配靈活、可任意更改實驗組件增加實驗內容，便于二次開發及功能擴展，低壓電工部分采用網孔板結構。

2.實驗裝置由實驗桌、實驗組件、電機、電機導軌及實驗導線等組成。

3.實驗裝置包含了電機學試驗及電機拖動及控制的實驗項目，使學生能夠了解基本的理論知識及熟練掌握操作技能。

三、技術性能

1.輸入電源：三相四線（或三相五線）～380V±10%  50Hz

2.工作環境：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）實訓桌

1、實訓桌采用四個工業鋁型材立柱為支撐，立柱端部可安裝調節腳，方便高度調節，主體結構通過左、右各2個C字形鋁壓成型構件聯接，臺面高度約800mm，桌面板下設支撐框架，截面尺寸為30×30mm，承受力不少于300kg。立柱采用工業鋁型材成型工藝，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，槽內適用工業鋁型材通配螺母及配件。C字形鋁壓成型構件為左、右對稱件，采用壓鑄成型工藝，經機加工、拋丸、噴砂，表面藍色靜電噴涂工藝。

2、實訓桌桌面采用25mm麻灰色高密度層壓板封邊特制，有效提高絕緣等級；

3、實訓儲物柜采用冷沖壓鈑金一體成型，封閉式結構，表面靜電噴涂；柜體設有雙門柜用于放置實訓掛箱，設有二個抽屜用于放置實訓導線和指導書等。

（二）電源及實訓掛箱

1、三相交流電源模塊

提供三相0～450V可調交流電源，同時可得到單相0～250V可調的交流電源，配有一臺三相同軸聯動自耦調壓器（規格：1.5kVA、0～450V）。可調交流電源輸出處設有過流保護裝置。控制屏的供電由啟、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，通過切換和轉換開關，可方便地指示三相調壓器輸出的線電壓。

配套智慧電源管理系統：智能電源管理系統具有過溫、短路、過流、過壓、欠壓、失壓、功率限定7大保護功能；電源具有一鍵鎖定功能，處理故障時，防止漏電保護器合閘，造成觸電危險；電源具有故障鎖定功能，發生故障導致跳閘時，不能人為上電，只能通過遠程清除故障后，才能上電成功；能通過無線4G和有線以太網與手機APP和PC端云平臺通訊，沒有網絡的情況下，教室整套智能電源管理系統可離線獨立運行。

1）智能終端：智能電源管理系統以32位ARM為核心，采用4.3寸彩色觸摸屏為人機交互界面，實時監控設備運行情況，提供Zigbee、CAN等多種通信模式，具備語音播報功能。能實時監測三相電壓、電流、功率，功率因數、頻率、電能等參數，液晶觸摸屏監測數值。能監控實驗室電源的故障類型和故障次數；設備時間管理包含年月日時間的顯示；用戶通過刷卡方式請求開啟設備，PC端進行授權之后，設備可啟動使用，PC端可分時預約設備的啟動和停止。

2）手機APP：用電狀態界面實時顯示當前電壓、電流、有無功功率、電能、設備溫度、漏電電流值等；用電數據界面能智能查找近2年用電數據。后臺查看報警日志、操作日志、故障日志等。

3）PC端軟件：每個設備狀態信息顯示，具有多個子界面，具有故障分析，用電能效分析、集中管理、個人中心資料管理、用戶報警定位跟蹤與信息統計；具有管理員信息修改與權限管理等功能。可一鍵開啟和關閉所有設備，可單獨控制每臺設備的開關。

4）后臺系統：實時視頻監控每個教室，可一鍵預覽所有設備的在線和運行情況，分析設備使用率及運行時間。

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)連續可調電樞電源(電源內部具有過載保護功能)各一路，并設有一只直流數顯電壓表用以監測可調直流電樞電源輸出。

3、線繞電機啟動與調速電阻箱

提供0-2-5-15-35歐姆大功率可調電阻3組，同軸可調，作為繞線電機起動與調速電阻使用。

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,設置10mA/500mA/5A三檔量程，六位數碼顯示測量值。儀表采用現代化技術，數碼中文顯示，具備智能化、數字化，上位機通訊功能，通過按鍵能夠對儀表進行設置操作,量程手動、自動切換模式、校準、調零、濾波級數設置、通信地址設置、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，工業塑料外殼，面板嵌入安裝，使用穩定，容易更換和升級維護。

智能直流電壓表1只:測量范圍：0-1000V,設置1V/10V/100V/1000V四檔量程，六位數碼顯示測量值。儀表采用現代化技術，數碼中文顯示，具備智能化、數字化，上位機通訊功能，通過按鍵能夠對儀表進行設置操作,量程手動、自動切換模式、校準、調零、濾波級數設置、通信地址設置、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，工業塑料外殼，面板嵌入安裝，使用穩定，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, 設置10mA/500mA/5A三檔量程，六位數碼顯示測量值。儀表采用現代化技術，數碼中文顯示，具備智能化、數字化，上位機通訊功能，通過按鍵能夠對儀表進行設置操作,量程手動、自動切換模式、校準、調零、濾波級數設置、通信地址設置、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，工業塑料外殼，面板嵌入安裝，使用穩定，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,設置1V/10V/100V/1000V四量程，六位數碼顯示測量值。儀表采用現代化技術，數碼中文顯示，具備智能化、數字化，上位機通訊功能，通過按鍵能夠對儀表進行設置操作,量程手動、自動切換模式、校準、調零、濾波級數設置、通信地址設置、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，工業塑料外殼，面板嵌入安裝，使用穩定，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、頻率等電量參數。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）可測量電力網絡中電壓、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）可測量電力網絡中電壓、電流正序，負序，零序，不平衡度等電網質量參數。8）可在線實時顯示電壓、電流波形，波形幅值標尺自動調節。（本儀表采用實時連續高速采樣。9）可測量相位角、顯示矢量圖。10）支持485 通訊接口、MODBUS-RTU 通訊協議用于傳輸實時電量參數。

8、可調電阻器掛箱（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、并聯及串并聯多種結合方式。

9、可調電阻器掛箱（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、并聯及串并聯多種結合方式。

10、可調電阻器掛箱（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、并聯及串并聯多種結合方式。

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

三柱鐵芯結構的三相三繞。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 開關組件

提供一只 雙刀雙擲轉換開關，兩只三刀三擲轉換開關。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

提供步進電機及控制系統1套，提供+24V電源，脈沖發生器1套。

15、DQ38交流伺服電機及控制系統

提供80系列交流伺服電機及控制系統1套。

16、網孔板及低壓交流電器元件1套

包含網孔板一套，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4只。

（三）固定電機導軌、光碼盤測速系統及智能數顯轉速表

固定電機的導軌平整度好，無應力變形，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

根據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構手槍插連接線（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、韌性好等優點，插頭采用實芯銅質件外套鈹輕銅彈片，接觸安全可靠；弱電部分也護套結構手槍插連接線；數模信號部分采用彈性鈹輕銅裸露結構連接線。三種導線只能連接對應的配套插座，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. 電機基礎實驗

（1）直流他勵電動機的認識實驗、空載實驗、工作特性實驗；

（2）三相鼠籠式異步電動機認識實驗、空載實驗、堵轉實驗、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速實驗；

（2）直流電動機減壓起動及降低電源電壓調速、弱磁調速實驗；

（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、負載實驗；

（2）測定三相變壓器極性實驗及測定三相變壓器聯結組標號實驗。

二、電工實習

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. 電動機正反轉控制電路

（1）基于按鈕連鎖的正反轉控制電路；

（2）基于按鈕、接觸器雙重連鎖的正反轉控制電路；

（3）基于行程開關的行程控制電路；

（4）基于行程開關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、電工考證訓練

（1）電動機正反轉控制。

（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）異步電動機聯鎖正反轉控制電路。

（6）雙重聯鎖正反轉控制電路。

（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的認知與實訓

2.步進電機及控制系統的認知與實訓

六、電機及電力拖動實驗設備清單列表