中人ZRDJ-04A電機(jī)驅(qū)動(dòng)與控制實(shí)訓(xùn)裝置

概述

本裝置能滿(mǎn)足《電機(jī)拖動(dòng)與調(diào)速》，《電機(jī)學(xué)》，《維特電機(jī)及控制系統(tǒng)》，《機(jī)電傳動(dòng)與控制》，《機(jī)電一體化》 等課程大綱要求的實(shí)驗(yàn)。裝置設(shè)計(jì)新穎、結(jié)構(gòu)合理、外觀豪華氣魄，適合高等院校、中等專(zhuān)業(yè)學(xué)校、職業(yè)技術(shù)學(xué)院等新建或擴(kuò)建實(shí)驗(yàn)室，迅速開(kāi)設(shè)實(shí)驗(yàn)課提供了理想的實(shí)驗(yàn)設(shè)備。

1、綜合性強(qiáng)：即能完成交直流電機(jī)的調(diào)速控制，還可完成部分“微控制電機(jī)”的實(shí)驗(yàn)。

2、整套性強(qiáng)：從儀器儀表、專(zhuān)用電源、電機(jī)及其它實(shí)驗(yàn)部件到實(shí)驗(yàn)連接線均配套齊全。

3、電機(jī)導(dǎo)軌底板采用20mm厚軋鋼板，電機(jī)運(yùn)行噪音小，永不變形，保證了設(shè)備長(zhǎng)期運(yùn)行。

4、配套的小型電機(jī)經(jīng)過(guò)特殊設(shè)計(jì)，其特性和參數(shù)可模擬中小型電機(jī)，學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)可加深對(duì)電機(jī)理論的理解。

5、設(shè)有電流型漏電保護(hù)，相間、線間過(guò)載或短路均可自動(dòng)保護(hù)功能。

6、交流電源采用隔離變壓器輸出，實(shí)驗(yàn)采集波形更加安全可靠。

7、定時(shí)器兼報(bào)警記錄儀：具有設(shè)定時(shí)間、定時(shí)報(bào)警、切斷電源及記錄各種告警次數(shù)功能。

一、技術(shù)性能
1.輸入電源：三相四線380V±10% 50Hz。
2.工作環(huán)境：溫度-10℃～+40℃，相對(duì)濕度＜85%(25℃)。
3.裝置容量：＜1.5KVA。
二、設(shè)備構(gòu)成
1.交流電源(帶過(guò)流保護(hù)措施，隔離變壓器輸出)
提供三相0～430V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，功率1.5KVA)。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)電流或直接短路均能告警并切斷電源。配有三只指針式交流電壓表，通過(guò)切換開(kāi)關(guān)，可指示三相電網(wǎng)電壓和三相調(diào)壓輸出電壓，并有指示燈指示外部電源輸入和工作電源輸出。交流電源通過(guò)隔離變壓器輸出，實(shí)訓(xùn)安全可靠，方便測(cè)試波形。
2.高壓直流電源兩路
提供220V(0.5A)勵(lì)磁電源及0～250V(3A)連續(xù)可調(diào)穩(wěn)壓電樞電源各一組(內(nèi)部設(shè)有過(guò)流過(guò)壓保護(hù)電路)，并設(shè)有直流數(shù)顯電壓表及切換開(kāi)關(guān)。
3.人身安全保護(hù)體系
設(shè)有三相隔離變壓器一組(三相電源經(jīng)鑰匙開(kāi)關(guān)、接觸器后，到隔離變壓器，再經(jīng)三相調(diào)壓器輸出)，使輸出與電網(wǎng)隔離，對(duì)人身安全起到一定的保護(hù)作用；
設(shè)有電流型漏電保護(hù)器，控制屏若有漏電現(xiàn)象，漏電流超過(guò)一定值，即切斷電源。強(qiáng)電連接線及插座，采用全封閉結(jié)構(gòu)，使用安全、可靠、防觸電。設(shè)有電壓型漏電保護(hù)器，控制屏若有漏電現(xiàn)象，即切斷電源。
4.定時(shí)器兼報(bào)警記錄儀(服務(wù)管理器)：具有設(shè)定時(shí)間、到時(shí)報(bào)警、切斷電源及記錄各種告警次數(shù)等功能。
5.控制屏正面大凹槽內(nèi)，設(shè)有兩根圓鋼管，可掛儀表及實(shí)驗(yàn)部件。凹槽底部設(shè)有多個(gè)小圓形單相三芯220V電源插座，供儀表等部件供電用?？刂破羶蓚?cè)設(shè)有三極220V電源插座及三相四極380V電源插座。設(shè)有實(shí)驗(yàn)臺(tái)照明用的220V、40W日光燈一盞。
6.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)，造形美觀大方；設(shè)有兩個(gè)大抽屜、柜門(mén)，用于放置工具、存放掛件及資料等。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)桌還設(shè)有四個(gè)萬(wàn)向輪和四個(gè)固定調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，便于移動(dòng)和固定，有利于實(shí)驗(yàn)室的布局。
7.固定電機(jī)導(dǎo)軌、測(cè)速發(fā)電機(jī)及智能數(shù)顯轉(zhuǎn)速表
包括測(cè)速系統(tǒng)及固定電機(jī)的鋼導(dǎo)軌等。導(dǎo)軌平整度好，無(wú)應(yīng)力變形，加工精細(xì)，同心度好，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)行噪聲小，實(shí)驗(yàn)參數(shù)典型，能較好滿(mǎn)足實(shí)驗(yàn)要求。
8.直流數(shù)顯電壓，毫安/安培表(三只表)
量程0-±300V，精度0.5級(jí)，直流數(shù)字電壓表1只。
量程0-±2000mA，精度0.5級(jí)，直流數(shù)字電流表1只，帶短路保護(hù)措施。
量程0-±5A，精度0.5級(jí)，直流數(shù)字電流表1只，帶短路保護(hù)措施。
9.交流電參數(shù)表
1)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。
2)真有效值交流數(shù)字電壓表(1只)：測(cè)量范圍0～500V，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。
10.可調(diào)電阻器(900Ω×2/0.41A/150W，2只，90Ω×2/1.3A/150W 1只)
11.直流并勵(lì)電動(dòng)機(jī)
額定功率PN=185W，額定電壓UN=220V，額定電流IN=1.1A，額定勵(lì)磁電流IfN＜0.16A，額定轉(zhuǎn)速nN=1500r/min。E級(jí)絕緣。
12.三相鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)
額定功率PN=100W，額定電壓220V/△，額定電流IN=0.48A，額定轉(zhuǎn)速nN=1420r/min，Δ接法，E級(jí)絕緣。
13.SPWM單相交直交變頻原理
根據(jù)普通高等教育“九五”國(guó)家級(jí)重點(diǎn)教材，王兆安、黃俊主編的《電力電子技術(shù)》(第四版)的相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行開(kāi)發(fā)，用于展示交直交變頻原理，主要讓學(xué)生了解SPWM正弦波脈寬調(diào)制信號(hào)的形成方法，了解IGBT管專(zhuān)用集成驅(qū)動(dòng)芯片的特點(diǎn)及其使用。能完成如下實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目：1、SPWM波形成的過(guò)程；2、交直交變頻電路在不同負(fù)載時(shí)的工作情況和波形，并研究工作頻率對(duì)電路工作波形的影響；3、IGBT管專(zhuān)用集成驅(qū)動(dòng)芯片的工作特性。
14.步進(jìn)電機(jī)控制箱及步進(jìn)電機(jī)實(shí)驗(yàn)部件
本控制箱提供三相反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)1套，型號(hào)為70BF003，提供配套步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)控制器，脈沖發(fā)生器等。
15.H橋DC/DC變換PWM可逆直流脈寬調(diào)速原理實(shí)驗(yàn)
提供主回路、控制電路兩大部分，主回路由四個(gè)IGBT組成，控制部分使用專(zhuān)用PWM發(fā)生器SG3525，設(shè)有正負(fù)給定電路，過(guò)流保護(hù)電路，AC/DC整流濾波電路(帶有電壓表指示)，DC/AC逆變電路，面板設(shè)有波形測(cè)試點(diǎn)，可觀測(cè)實(shí)驗(yàn)相關(guān)波形。可完成的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目有：(1)全橋DC/DC變換電路實(shí)驗(yàn)；(2)直流脈寬調(diào)速實(shí)驗(yàn)。
16.三相異步電機(jī)變頻調(diào)速控制系統(tǒng)
提供MM440矢量控制變頻器一只，帶BOP操作板,功率0.37KW，設(shè)有外部模擬調(diào)節(jié)電位器一只。
17.交流伺服電機(jī)及伺服驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)
電機(jī)基本參數(shù)：額定功率：400W，額定電壓：220V，額定線電流：2A，額定轉(zhuǎn)速：3000rpm。額定力矩：1.27N.m，峰值力矩：3.8N.m，編碼器：2500線。
18.熔斷器及開(kāi)關(guān)板(提供熔斷器及開(kāi)關(guān)組件)
19.安全護(hù)套實(shí)驗(yàn)連接導(dǎo)線
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)聯(lián)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；弱電部分采用彈性鈹輕銅裸露結(jié)構(gòu)聯(lián)接線，兩種導(dǎo)線都只能配合相應(yīng)內(nèi)孔的插座，這樣大大提高了實(shí)驗(yàn)的安全及合理性。
20.透明電機(jī)教學(xué)模型1套(全教室共1套)(提供直流電機(jī)，直流伺服電機(jī)，交流電機(jī)，交流伺服電機(jī)，步進(jìn)電機(jī)模型1套)。
21.電機(jī)實(shí)物1套(全教室共1套) (提供直流電機(jī)，直流伺服電機(jī)，交流電機(jī)，交流伺服電機(jī)，步進(jìn)電機(jī)模型1套，用于拆裝)。
22.電機(jī)繞線工具儀器配備(全教室共1套)：
1)500V等級(jí)兆歐表一只，用于測(cè)試電機(jī)繞組絕緣電阻。
2)890B+數(shù)字萬(wàn)用表，三位半顯示。
3)鉗形電流表一只。
3)游標(biāo)卡尺
4)拆、裝工具一套：6寸三爪拉馬、活動(dòng)扳手、錘頭、劃線板、壓線板、剪刀等。
5)繞線裝置一套：電機(jī)繞線模、繞線軸、繞線架、壓線架等。
6)手搖電子計(jì)數(shù)繞線機(jī)一臺(tái)：數(shù)顯范圍0～9999匝數(shù)，計(jì)數(shù)精確、計(jì)數(shù)方便。

23.教學(xué)軟件

1、用電安全與觸電急救仿真教學(xué)軟件

軟件采用二維與三維結(jié)合的虛擬畫(huà)面，教導(dǎo)學(xué)生用電的安全和急救方法，軟件內(nèi)設(shè)有單相觸電、兩相觸電、跨步觸電、低壓觸電急救、高壓觸電急救、人工呼吸救護(hù)法、牽手呼吸救護(hù)法、胸外心臟按壓就護(hù)法等原理講解與教學(xué)，單相觸電分維修帶電斷線、維修插座觸電、室外觸電等原理演示。低壓觸電和高壓觸電教學(xué)主要為學(xué)生講解演示如何解救處于低壓觸電或者高壓觸電時(shí)的人，人工呼吸救護(hù)法、牽手呼吸救護(hù)法、胸外心臟按壓就護(hù)法采用采用3D虛擬仿真技術(shù)展示，經(jīng)過(guò)渲染和潤(rùn)色，使模型看起來(lái)與真實(shí)部件一般無(wú)二，畫(huà)面逼真。通過(guò)實(shí)訓(xùn)能夠?qū)W(xué)生進(jìn)行實(shí)訓(xùn)室安全用電教育，提高學(xué)生的安全意識(shí)，使學(xué)生學(xué)會(huì)一些自救的方法，讓學(xué)生在遇到危險(xiǎn)時(shí)能采取一定的安全措施，保護(hù)自己，以及熟悉各種電氣事故產(chǎn)生的原因和處理電氣事故的實(shí)用操作措施，減少電氣事故的發(fā)生。

2、維修電工電子電機(jī)與職業(yè)資格培訓(xùn)考評(píng)仿真軟件

本軟件為apk的格式，可在PC端使用，也可在移動(dòng)端使用，本軟件即可手動(dòng)設(shè)置故障也能自動(dòng)設(shè)置故障，本軟件通過(guò)電路圖中綠色的框選擇手動(dòng)設(shè)置故障點(diǎn)（最多可以設(shè)置39個(gè)故障點(diǎn)），也可以通過(guò)系統(tǒng)自動(dòng)進(jìn)行隨機(jī)1個(gè)故障點(diǎn)設(shè)置，隨機(jī)兩個(gè)故障點(diǎn)設(shè)置，隨機(jī)三個(gè)故障點(diǎn)設(shè)置，隨機(jī)四個(gè)故障點(diǎn)設(shè)置，隨機(jī)五個(gè)故障點(diǎn)設(shè)置，本軟件內(nèi)有工具箱，元件庫(kù)，放大鏡，電路圖等功能，可通過(guò)工具箱可選擇萬(wàn)用表進(jìn)行檢測(cè)，通過(guò)元件庫(kù)選擇合適的元件，通過(guò)放大鏡可以清楚的了解各個(gè)元器件及電路。本軟件通過(guò)電動(dòng)機(jī)星三角啟動(dòng)控制電路故障的設(shè)置，并經(jīng)過(guò)種種排查，讓學(xué)生了解電動(dòng)機(jī)星三角啟動(dòng)控制電路的工作原理及電路結(jié)構(gòu)。

3、虛擬頻譜儀、邏輯分析儀、示波器、三用表仿真軟件：

本軟件為apk的格式，可在PC端使用，也可在移動(dòng)端使用，本軟件的功能有：電阻的測(cè)量、交流電壓的測(cè)量（測(cè)量變壓器，若變壓器測(cè)量燒壞多用表時(shí)，冒黑煙提示并可以重置多用表）、晶體管的極性判斷、直流電壓測(cè)量（通電流表檔時(shí)燈光亮）、直流電流的測(cè)量、以及電容好壞的判斷。本軟件可任意拖動(dòng)紅色與黑色筆頭，2個(gè)筆頭拖拽至被測(cè)物體上定位時(shí)顯示紅圈，如未定位準(zhǔn)確無(wú)紅圈顯示，并在進(jìn)行錯(cuò)誤操作的時(shí)（如所選量程錯(cuò)誤、所測(cè)數(shù)據(jù)錯(cuò)誤等等），儀表指針將無(wú)反應(yīng)、提示錯(cuò)誤重新測(cè)量等，本多用表可選擇交流電壓檔，直流電壓檔，電阻檔，電流檔，電阻調(diào)0，并且可放大顯示數(shù)據(jù)，可清楚觀看所測(cè)數(shù)據(jù)大小。學(xué)生可以通過(guò)本軟件學(xué)習(xí)多用表的正確使用方法。

4、單片機(jī)、plc可編程設(shè)計(jì)與控制虛擬仿真軟件：

本軟件基于unity3d開(kāi)發(fā)，內(nèi)置實(shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)、電路圖、組件列表、連接線路、接通電源、電路圖、場(chǎng)景重置、返回等按鈕，在連線及代碼正確后，可以通過(guò)啟動(dòng)/停止、正向運(yùn)動(dòng)、反向運(yùn)動(dòng)按鈕操作三維機(jī)床模型運(yùn)動(dòng)，在連接線路狀態(tài)下，三維機(jī)床模型可進(jìn)行放大/縮小、平移。

1.繼電器控制：閱讀實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)，并進(jìn)入實(shí)驗(yàn)，通過(guò)識(shí)讀電路圖，選擇組件列表中的繼電器、熱繼電器、開(kāi)關(guān)等元器件以拖拽的形式布局至電器柜中，限位器置于三維機(jī)床模型上，可選擇蓋蓋子，部分元器件名稱(chēng)可重命名，然后點(diǎn)擊連接線路按鈕，將端子對(duì)端子進(jìn)行連線，將機(jī)床電路連接成功后，選擇接通電源，進(jìn)行操作，若組件或線路連接錯(cuò)誤將彈出提示錯(cuò)誤框，可隨時(shí)進(jìn)行場(chǎng)景重置。

2.PLC控制：實(shí)驗(yàn)同繼電器控制，增加PLC控制功能，在連線完成后，通過(guò)PLC編碼按鈕，進(jìn)入程序編寫(xiě)界面，編寫(xiě)正向與反向2條程序，共有12個(gè)梯形圖符號(hào)，編寫(xiě)完成后，選擇提交進(jìn)行程序驗(yàn)證。驗(yàn)證成功后，接通電源進(jìn)行操作，組件、線路連接、代碼錯(cuò)誤將彈出提示錯(cuò)誤框，可隨時(shí)進(jìn)行場(chǎng)景重置。

3.單片機(jī)控制：實(shí)驗(yàn)同繼電器控制，增加單片機(jī)控制功能，在連線完成后，通過(guò)C編碼按鈕進(jìn)入編程界面，輸入正確的C語(yǔ)言代碼，提交驗(yàn)證成功后，接通電源進(jìn)行操作，組件、線路連接、代碼錯(cuò)誤將彈出提示錯(cuò)誤框，可隨時(shí)進(jìn)行場(chǎng)景重置。

三、設(shè)備可完成的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目
實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目一：電機(jī)控制理論基礎(chǔ)實(shí)訓(xùn)
1.直流電動(dòng)機(jī)脈寬調(diào)速原理實(shí)驗(yàn)
1)PWM信號(hào)發(fā)生器及信號(hào)的驅(qū)動(dòng)觀測(cè)
2)全橋DC/DC 變換電路(阻性負(fù)載)
3)H橋直流電機(jī)PWM可逆調(diào)速(IGBT)實(shí)訓(xùn)(負(fù)載為電機(jī)185W他勵(lì)直流電機(jī))
2.SPWM單相交直交變頻原理
1)正弦波脈沖寬度調(diào)制(SPWM)波形產(chǎn)生原理
2)單相交直交變頻原理(AC-DC-AC)
實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目二：直流電機(jī)基礎(chǔ)實(shí)訓(xùn)
直流電機(jī)的認(rèn)識(shí)(名牌的記錄，冷態(tài)電阻的測(cè)量)
直流電機(jī)的能耗制動(dòng)，反接制動(dòng)，電樞回路串電阻調(diào)速，可控整流改變端電壓調(diào)速，弱磁調(diào)速。
3)直流電機(jī)PWM可逆調(diào)速(IGBT)系統(tǒng)實(shí)訓(xùn)(負(fù)載為電機(jī)185W他勵(lì)直流電機(jī)+測(cè)速系統(tǒng))
實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目三：交流電機(jī)實(shí)訓(xùn)
1.交流電機(jī)的認(rèn)識(shí)(名牌的記錄，冷態(tài)電阻的測(cè)量，啟動(dòng)，換向)
2.基于西門(mén)子MM440變頻器的變頻調(diào)速實(shí)訓(xùn)
1)認(rèn)識(shí)三相異步電機(jī)的變頻調(diào)速原理及變頻器的構(gòu)成
2)變頻器的面板認(rèn)識(shí)及參數(shù)設(shè)定
3)MM440變頻器面板基本操作控制
4)MM440變頻器控制端口開(kāi)關(guān)操作運(yùn)行
5)MM440變頻器的模擬信號(hào)操作控制
6)MM440變頻器數(shù)字量控制三段固定頻率運(yùn)行
7)MM440變頻器數(shù)字量控制七段固定頻率運(yùn)行
實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目四：步進(jìn)電動(dòng)機(jī)實(shí)驗(yàn)
1)步進(jìn)電機(jī)及驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)
2)步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器參數(shù)的設(shè)置
3)步進(jìn)電機(jī)的控制與運(yùn)行
實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目五：交流伺服電機(jī)實(shí)訓(xùn)
1)交流伺服電機(jī)及驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)
2)交流伺服電機(jī)參數(shù)的設(shè)置
3)交流伺服電機(jī)多種控制方式的運(yùn)行
4.技術(shù)服務(wù)要求
1)上門(mén)安裝至正常使用
2)質(zhì)保期要求：一年保修
3)售后服務(wù)：24小時(shí)響應(yīng)并上門(mén)服務(wù)

熱銷(xiāo)產(chǎn)品：電工實(shí)訓(xùn)臺(tái)