一、概述

電機(jī)拖動(dòng)及電氣控制技術(shù)實(shí)訓(xùn)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)、常用低壓電器及基本控制電路系統(tǒng)的設(shè)計(jì)等內(nèi)容,同時(shí)增加了基于PLC及變頻器的電機(jī)基本控制線路，以及常用機(jī)床的控制。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(kāi)設(shè)的《電機(jī)及拖動(dòng)基礎(chǔ)》、《工廠繼電器接觸控制》、《PLC原理及應(yīng)用技術(shù)》、《變頻調(diào)速技術(shù)》等課程的技能訓(xùn)練。

二、裝置特點(diǎn)

1.電機(jī)拖動(dòng)及電氣控制技術(shù)實(shí)驗(yàn)裝置采用掛件結(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(kāi)發(fā)及功能擴(kuò)展。

2.電機(jī)拖動(dòng)及電氣控制技術(shù)實(shí)驗(yàn)裝置由電源控制屏、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.電機(jī)拖動(dòng)及電氣控制技術(shù)實(shí)驗(yàn)臺(tái)包含了部分電機(jī)學(xué)試驗(yàn)及所有電機(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：380kg

5. 外形尺寸：187cm×70cm×160cm

四、配置及功能介紹

（一）GDQ01電源控制屏(鐵質(zhì)雙層亞光密紋噴塑結(jié)構(gòu)，鋁質(zhì)面板)

1.交流電源部分

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(guò)流保護(hù)裝置，當(dāng)相間、線間過(guò)電流及直接短路均能自動(dòng)保護(hù)，克服了調(diào)換保險(xiǎn)絲帶來(lái)的麻煩，并具有過(guò)流聲光告警?？刂破恋墓╇娪蓡?、停按鈕進(jìn)行控制，具有漏電聲光告警、過(guò)壓保護(hù)、過(guò)流保護(hù)等功能，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(kāi)關(guān)，可方便地指示三相電網(wǎng)輸入和三相調(diào)壓輸出的每一相的線電壓。

2.高壓直流電源兩路

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(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.定時(shí)器兼報(bào)警記錄儀(服務(wù)管理器)

通過(guò)鍵控單元完成時(shí)間設(shè)定、定時(shí)報(bào)警設(shè)定、解除設(shè)置等操作、具有切斷電源及記錄各種告警次數(shù)等功能。

4.信號(hào)源部分

提供0～10V的恒壓源一路，4～20mA的恒流源一路，可方便地完成變頻器調(diào)速實(shí)驗(yàn)，6.3V交流電源一路，作為機(jī)床信號(hào)指示燈的電源。

5.制動(dòng)電阻

提供制動(dòng)電阻10Ω/25W一只，180Ω/25W三只。

6.控制屏其它設(shè)施

控制屏正面大凹槽內(nèi)，設(shè)有兩根圓鋼管，可掛置實(shí)驗(yàn)組件。凹槽底部設(shè)有多個(gè)單相三芯220V電源插座、控制屏兩側(cè)設(shè)有單相三極220V電源插座、三相四極380V電源插座及通訊接口，為實(shí)驗(yàn)組件的供電和通訊、控制屏之間的供電提供了方便。

（二）GDQ02實(shí)驗(yàn)桌

實(shí)驗(yàn)桌為鐵質(zhì)雙層亞光密紋噴塑結(jié)構(gòu)，桌面為防火、防水、耐磨高密度板,結(jié)構(gòu)堅(jiān)固，形狀似長(zhǎng)方體封閉式結(jié)構(gòu)，電腦桌聯(lián)體設(shè)計(jì)，造型美觀大方；設(shè)有一個(gè)抽屜用于放置工具、存放資料等。桌面用于安裝電源控制屏并提供一個(gè)寬敞舒適的工作臺(tái)面。實(shí)驗(yàn)桌底部裝有四個(gè)萬(wàn)向輪，便于移動(dòng)。

（三）實(shí)驗(yàn)掛箱

1.GDQ39-1繼電接觸控制組件（一）

熔斷器1只（RT18-32/3P/3A）、普通保險(xiǎn)絲座1只（2A）、6.3V信號(hào)燈2只、熱繼電器1只、熱繼電器座1只、按鈕5只、交流接觸器3只、輔助觸頭3只。

2.GDQ39-2繼電接觸控制組件（二）

交流接觸器2只、輔助觸頭2只、熱繼電器1只、熱繼電器座1只、行程開(kāi)關(guān)4只。

3.GDQ39-3繼電接觸控制組件（三）

交流接觸器2只、輔助觸頭2只、通電延時(shí)時(shí)間繼電器2只（每只繼電器分別引出二組動(dòng)合、動(dòng)斷觸點(diǎn)）、時(shí)間繼電器座2只。

4.GDQ39-4繼電接觸控制組件（四）

帶燈按鈕3只、十字搖桿開(kāi)關(guān)1只、電磁閥1只、行程開(kāi)關(guān)3只、DC24V繼電器8只（繼電器分別焊接在PCB板上，其線圈和觸點(diǎn)均引線至面板上，通過(guò)外部直觀、明確、安全的連線，可以提高學(xué)生對(duì)PLC控制系統(tǒng)的理解能力和動(dòng)手操作能力）

5.GDQ41 PLC可編程控制器

配備日本三菱的FX2N-48MR型可編程控制器主機(jī)一臺(tái)，配有模擬量模塊FX0N-3A一臺(tái)，通訊模塊FX2N-485BD一塊。提供實(shí)驗(yàn)所需的DC24V直流電源。

6.GDK28 變頻器

配備日本三菱的FR-D720-0.37K-CHT變頻器一臺(tái)（帶BOP操作控制面板）、1K電位器一個(gè)。

7.DQ22 直流數(shù)字電壓、毫安、安培表

（1）直流數(shù)顯電壓表（1只）：測(cè)量范圍0～300V，分2V、20V、300V三檔，直鍵開(kāi)關(guān)切換，

三位半數(shù)顯，輸入阻抗為10MΩ，精度為0.5級(jí)，具有超量程報(bào)警、指示等功能。

（2）直流數(shù)顯毫安表（1只）：測(cè)量范圍0～2000mA，分20mA、200mA、2000mA三檔，直鍵開(kāi)關(guān)切換,三位半數(shù)顯,精度為0.5級(jí)，具有超量程報(bào)警、指示等功能。

（3）直流數(shù)顯電流表（1只）：測(cè)量范圍0～5A，三位半數(shù)顯，精度為0.5級(jí)，具有超量程報(bào)警、指示等功能。

8.GDQ25交流參數(shù)表

（1）智能功率、功率因數(shù)表（1只）：由一套微電腦，高速、高精度A/D轉(zhuǎn)換芯片和全數(shù)顯電路構(gòu)成。

通過(guò)鍵控、數(shù)顯窗口實(shí)現(xiàn)人機(jī)對(duì)話的智能控制模式。為了提高測(cè)量范圍和測(cè)試精度，將被測(cè)電壓、電流瞬時(shí)值的取樣信號(hào)經(jīng)A/D變換，采用專用的DSP計(jì)算有功功率、無(wú)功功率。單相功率P的測(cè)量，其精度為0.5級(jí)；電壓、電流量程分別為450V、5A，可測(cè)量單相、三相負(fù)載的有功功率、無(wú)功功率、功率因數(shù)及負(fù)載的性質(zhì)等；此外還可以貯存、記錄15組功率和功率因數(shù)的測(cè)試結(jié)果數(shù)據(jù)，并可逐組查詢。

（2）真有效值交流數(shù)字電流表（1只）：測(cè)量范圍0～5A，量程自動(dòng)判斷、自動(dòng)切換，精度0.5級(jí)，三位半數(shù)顯，具有超量程告警、指示等功能。

（3）交流電流表（1只）：精密指針式，采用帶鏡面、雙刻度線（紅、黑）表頭（不同的量程讀取相應(yīng)的刻度線），測(cè)量范圍0～5A，分0.3A、1A、3A、5A四檔，精度1.0級(jí)，直鍵開(kāi)關(guān)切換，設(shè)有超量程告警、指示等功能。

（4）交流電壓表（1只）：精密指針式，采用帶鏡面、雙刻度線（紅、黑）表頭（不同的量程讀取相應(yīng)的刻度線），測(cè)量范圍0～500V，分10V、30V、100V、300V、500V五檔，輸入阻抗1MΩ，精度1.0級(jí)，直鍵開(kāi)關(guān)切換，每檔均有超量程告警、指示等功能。

9.DQ26三相可調(diào)電阻器

三組90Ω×2/1.3A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.DQ27 三相可調(diào)電阻器

三組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.DQ29 電阻器組件

一組90Ω×2/1.3A瓷盤電阻、一組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。

12.GDQ12線繞式異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子專用箱

一組線繞式異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子專用電阻（測(cè)量范圍0～35Ω，分0Ω、2Ω、5Ω、15Ω、35Ω五檔，用于線繞式異步電動(dòng)機(jī)起動(dòng)與調(diào)速等實(shí)驗(yàn)）。

13.DQ31C 熔斷器及開(kāi)關(guān)板

提供熔斷器及開(kāi)關(guān)組件。

（四）DQ03-1固定電機(jī)導(dǎo)軌、增量式光電編碼盤測(cè)速系統(tǒng)及智能數(shù)顯轉(zhuǎn)速表

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)、電機(jī)與測(cè)功機(jī)之間連接的同心度不超過(guò)±5絲。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。

（五）電機(jī)（各1臺(tái)，共6臺(tái)）

1.DQ09直流并勵(lì)電動(dòng)機(jī)（DC220V、185W、1500RPM）

2.DQ19校正直流測(cè)功機(jī)（DC220V、355W、1500RPM）

3.DQ10三相鼠籠異步電動(dòng)機(jī)（AC220V/△、100W、1420RPM）

4.DQ11三相線繞式異步電動(dòng)機(jī)（AC220V/Y、120W、1380RPM）

5.DQ20三相鼠籠異步電動(dòng)機(jī)（AC380V/△）

6.DQ18三相雙速異步電動(dòng)機(jī)（AC380V△/YY）

（六）KC07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)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)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。

（七）、基于物聯(lián)網(wǎng)實(shí)驗(yàn)室安全用電智能控制系統(tǒng)（整個(gè)實(shí)驗(yàn)室配1套）

由執(zhí)行裝置與網(wǎng)機(jī)組成，技術(shù)參數(shù)分別為：

1.執(zhí)行裝置技術(shù)參數(shù)

（1）極數(shù)：3P+N

（2）脫扣特性：C（5-10）In D（10-14）In

（3）額定電流：In 6A、10A、16A、20A、25A、32A、40A、50A、63A

（4）額定電壓：Ue AC 230V/400V

（5）額定頻率f：50Hz

（6）額定短路分?jǐn)嗄芰Γ?span lang="EN-US">Icu10kA

（7）殼架等級(jí)額定電流：Inm63A

（8）缺相保護(hù)：設(shè)備防燒毀保護(hù)模式

（9）漏電保護(hù)：元器件損壞保護(hù)模式

（10）過(guò)載保護(hù)：電流過(guò)大防燒毀模式

（11）短路保護(hù)：碰線防燒毀模式

（12）掛鎖保護(hù)：便于維修安全

（13）過(guò)溫保護(hù)：可監(jiān)測(cè)線路溫度

（14）過(guò)欠壓保護(hù)：防止造成人身事故和機(jī)械設(shè)備損壞

（15）漏電或觸電時(shí)0.1秒斷開(kāi)

（16）故障指示燈，便于查看工作狀態(tài)

（17）掛鎖功能，檢修更方便

2.網(wǎng)機(jī)技術(shù)參數(shù)

（1）內(nèi)置STM32F103C8T6主控芯片

（2）外置8M無(wú)源晶振

（3）采用SP3485作為485通信芯片

（4）485防浪涌保護(hù)

（5）標(biāo)準(zhǔn)RS485接口，可直接串口設(shè)備

（6）智能型數(shù)據(jù)終端，便捷實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸功能

（7）提供*的中心管理軟件，方便設(shè)備管理

（8）提供便捷的軟件升級(jí)和固件更新服務(wù)

（9）提供數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)備份，方便查看歷史數(shù)據(jù)

（10）尺寸：89mm*67.5mm*20.5mm

（11）重量：70g

（12）電源：AC220V

（13）功耗：1.5W

（14）工作溫度：-25℃ - +70℃

（15）工作濕度：95%

（16）WiFi版下行傳輸速率：64kbps

（17）WiFi版上行傳輸速率：32kbps

提供有效、的證明文件，證實(shí)該產(chǎn)品的可靠、安全、性。

五、裝置的安全保護(hù)體系

1.控制屏電源由接觸器通過(guò)啟、停按鈕進(jìn)行控制，同時(shí)具有漏電聲光告警、過(guò)壓保護(hù)、過(guò)流保護(hù)、短路軟截止保護(hù)等功能，通過(guò)急停按鈕可方便地切斷電源。

2.屏上裝有電壓型漏電保護(hù)裝置，控制屏內(nèi)或強(qiáng)電輸出若有漏電現(xiàn)象，即告警并切斷總電源，確保實(shí)驗(yàn)進(jìn)程安全。

3.屏上三相調(diào)壓器原、副邊各設(shè)有一套過(guò)流保護(hù)裝置。調(diào)壓器短路或所帶負(fù)載電流超過(guò)設(shè)定值，系統(tǒng)即告警并切斷總電源。

4.設(shè)有定時(shí)器兼報(bào)警記錄儀（服務(wù)管理器），通過(guò)鍵控單元完成時(shí)間設(shè)定、定時(shí)報(bào)警設(shè)定、解除設(shè)置等操作、具有切斷電源及記錄各種告警次數(shù)等功能。

5.強(qiáng)、弱電連接及插座分開(kāi)，不會(huì)混淆，實(shí)驗(yàn)連接線安全、可靠、防觸電。

六、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目

1. 電機(jī)及變壓器基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)

（1）三相異步電動(dòng)機(jī)點(diǎn)動(dòng)與自鎖控制線路

（2）三相異步電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制線路

（3）順序控制線路

（4）三相異步電動(dòng)機(jī)全壓起動(dòng)控制線路

（5）三相異步電動(dòng)機(jī)降壓起動(dòng)控制線路

（6）三相繞線轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)起動(dòng)控制線路

（7）三相異步電動(dòng)機(jī)能耗制動(dòng)控制線路

（8）三相異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速控制線路

（9）三相異步電動(dòng)機(jī)單向起動(dòng)及反接制動(dòng)控制線路

（10）兩地控制線路

（11）工作臺(tái)自動(dòng)往返循環(huán)控制線路

（12）三相異步電動(dòng)機(jī)雙向起動(dòng)及反接制動(dòng)控制線路

（13）三相雙速異步電動(dòng)機(jī)的控制

4.基于PLC下的電機(jī)控制實(shí)驗(yàn)

（1）三相異步電動(dòng)機(jī)直接點(diǎn)動(dòng)與自鎖控制

（2）三相異步電動(dòng)機(jī)的正、反轉(zhuǎn)控制

（3）三相異步電動(dòng)機(jī)的星形-三角形降壓起動(dòng)控制

（4）三相線繞式異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)控制

（5）三相異步電動(dòng)機(jī)帶延時(shí)正、反轉(zhuǎn)控制

（6）三相異步電動(dòng)機(jī)帶限位自動(dòng)返回控制

（7）三相雙速異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)與調(diào)速控制

5.基于變頻器的電機(jī)拖動(dòng)與控制實(shí)驗(yàn)

（1）變頻器的認(rèn)識(shí)

（2）變頻器的參數(shù)設(shè)定與操作

（3）變頻器的面板控制

（4）變頻器的電位器控制

（5）變頻器的電壓控制

（6）變頻器的電流控制

（7）變頻器的多段速控制

（8）三相異步電動(dòng)機(jī)的變頻調(diào)速

6.PLC、變頻器的電機(jī)拖動(dòng)與控制實(shí)驗(yàn)

（1）基于PLC通信方式的多段速選擇變頻調(diào)速

（2）基于PLC通信方式的變頻器開(kāi)環(huán)調(diào)速

（3）基于PLC通信方式的變頻器閉環(huán)調(diào)速

（4）基于PLC模擬量方式的變頻器閉環(huán)調(diào)速

7.普通機(jī)床電氣控制實(shí)訓(xùn)

（1）C62普通車床電氣控制

（2）M7130普通磨床電氣控制

（3）X62W銑床電氣控制

七、設(shè)備清單列表