电机及电气控制实验装置技术要求_电机及电气控制实验装置，电机及电气技术实训

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电机及电气控制实验装置技术要求

一、设备技术要求

（一）主要要求

1、电机及电气控制实验装置要求采用组件式结构，更换便捷，如需要扩展功能或开发新实验，只需添加部件即可，永不淘汰。

2、要求各实验挂件采用分隔结构形式，组件面板示意、图线分明，各挂件任务明确，操作、维护方便。

3、测量仪表要求采用指针式（带超量程告警等）、数模双显、数字式、智能化及人机对话等，设有定时器兼报警记录仪。

4、控制屏要求供电隔离（浮地设计），并设有内、外电压型漏电保护装置和电流型漏电保护装置；各电源输出均有监示及短路保护等功能，使用方便。

5、安全保护：电机实训设备自身电路要求具有短路保护电路、电压保护电路、漏电保护电路等功能。

（二）电机及控制实训装置技术性能要求

1、输入电源：三相四线～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：不小于1.5kVA。

（三）必须要完成以下实验项目

1、直流电机实验

1.1认识实验；

1.2直流发电机；

1.3直流并励电动机；

1.4直流串励电动机；

1.5直流电动机转动惯量测试。

2、变压器实验

2.1单相变压器；

2.2三相变压器；

2.3三相变压器的联接组和不对称短路；

2.4三相三绕组变压器；

2.5单相变压器的并联运行；

2.6三相变压器的并联运行。

3、异步电机实验

3.1三相鼠笼异步电动机的工作特性；

3.2三相异步电动机的起动与调速；

3.3单相电容起动异步电动机；

3.4单相电容运转异步电动机；

3.5单相电阻起动异步电动机；

3.6双速异步电动机；

3.7三相鼠笼异步电动机的不对称运行；

3.8三相鼠笼异步电动机的温升；

3.9三相鼠笼式异步电动机转子转动惯量的测试。

4、同步电机实验

4.1三相同步发电机的运行特性；

4.2三相同步发电机的并网运行；

4.3三相同步电动机；

4.4三相同步电机参数的测定；

4.5三相同步发电机的突然短路；

4.6三相同步电机的不对称运行。

5、电动机机械特性的测定

5.1直流他励电动机在各种运转状态下的机械特性；

5.2三相异步电动机在各种运行状态下的机械特性；

5.3三相异步电机M-S曲线的测绘。

6、微特电机实验

6.1力矩式自整角机实验；

6.2控制式自整角机实验；

6.3直流伺服电机实验。

7、继电接触控制与电力拖动（电气控制）的实验

7.1三相异步电动机点动和自锁的控制线路；

7.2三相异步电动机正反转的控制线路；

7.3顺序控制线路；

7.4三相鼠笼异步电动机降压起动的控制线路；

7.5三相线绕式异步电动机起动的控制线路；

7.6三相异步电动机能耗制动的控制线路；

7.7三相异步电动机单向启动及反接制动的控制线路；

7.8两地控制的线路；

7.9工作台往返循环控制的线路；

7.10 C620车床的电气控制线路；

7.11电动葫芦的电气控制线路；

7.12双速异步电动机的控制线路。

二、电机实验实训装置的配备要求

（一）电源控制屏

1、交流电源

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，当相间、线间过电流及直接短路均能自动保护。配有三只指针式交流电压表，通过切换开关，可指示三相电网电压和三相调压电压。

2、高压直流电源两路

提供220V(0.5A)励磁电源及40～250V(3A)连续可调稳压电枢电源(具有过压、过流、过热及短路软截止自动恢复保护功能)各一组，并设有直流数显电压表及切换开关。

3、人身安全保护五大体系

3.1设有三相隔离变压器一组(三相电源经钥匙开关和接触器后，到隔离变压器，再经三相调压器输出)，使输出与电网隔离，对人身安全起到一定的保护作用；短路保护电路技术，装置要求自身具有的短路保护电路技术，能确保操作者的人生安全；

3.2设有电压型漏电保护器，如果隔离变压器前的线路有漏电现象，即能实施保护并切断输出电源；

3.3设有电压型漏电保护器，如果隔离变压器后的线路及实验过程中的接线等有漏电现象，即能告警并切断输出电源；漏电保护电路技术，装置要求自身具有实漏电保护电路技术，能确保操作者的人生安全；

3.4电压保护电路技术，装置要求自身具有电压保护电路技术，能确保操作者的人生安全；

3.5设有电流型漏电保护器，控制屏若有漏电现象，当漏电流超过一定值时，即切断电源；

3.6强电连接线及插座，采用全封闭结构，使用安全、可靠、防触电。

4、仪表保护体系

电机及电气技术实验装置设有多只信号插座，与仪表相连。当仪表超量程时，即能告警并切断输出电源，对仪表起到良好的保护作用。

5、定时器兼报警记录仪（服务管理器）：具有设定时间、到时报警、切断电源及记录各种告警次数等功能。

6、控制屏正面大凹槽内，设有两根不锈钢钢管，可挂仪表及实验部件。凹槽底部设有多个蓝色单相三芯220V电源插座以及四芯航空33V插座，给仪表等部件供电用。控制屏两侧设有单相三极220V电源插座及三相四极380V电源插座。实验台照明用220V、40W的日光灯一盏。

（二）实验桌

电机与电气实训装置实验桌为铁质双层亚光密纹喷塑结构，桌面为防火、防水、耐磨高密度板，结构坚固，形状似长方体封闭式结构，造型美观大方；设有两个大抽屉、柜门，用于放置工具、存放挂件及资料等。桌面用于安装电源控制屏并提供一个宽敞舒适的工作台面。实验桌底部装有四个万向轮和四个固定调节机构，便于移动和固定。

（三）不锈钢电机导轨、光码盘测速系统（日本欧姆龙1024增量式光电编码器）及数显转速表

不锈钢导轨平整度好，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、电机与测功机之间连接的同心度不超过±5丝。电机运行时噪声小，实验参数典型，能较好满足实验的要求。

（四）测力矩支架、测力矩圆盘及弹簧秤。

（五）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）。

（六）三相芯式变压器（三柱铁芯结构的三相三绕组变压器，每柱铁芯上均安装高压、中压和低压。

（七）直流复励发电机：200V、0.5A、100W、1600r/min。

（八）直流串励电动机：220V、0.8A、120W、1400r/min。

（九）直流并励电动机：220V、1.1A、185W、1600r/min。

（十）三相鼠笼式异步电动机：220V/△、0.5A、100W、1420r/min。

（十一）三相线绕式异步电动机：220V/Y、0.6A、120W、1380r/min。

（十二）线绕式异步电机起动与调速电阻箱。

（十三）三相同步电机：作电动机时，220V/Y、0.35A、90W、1500r/min；作发电机时，220V/Y、0.45A、170W、1500r/min。

（十四）单相电容起动异步电动机：220V、1.45A、90W、1400r/min。

（十五）单相电容运转异步电动机：220V、1.0A、120W、1420r/min。

（十六）单相电阻起动异步电动机：220V、1.45A、90W、1400r/min。

（十七）三相双速异步电动机：220V（YY/△）、0.6/0.6A、120/90W、2820/1400r/min。

（十八）校正直流测功机：220V、2.0A、 350W、1500r/min，即可作电动机又可作测功机，做电动机使用时，可作为发电机的原动机，也可用于拖动电动机完成四象限测试；作测功机使用时，由于电机经特殊设计，容量是被测电机的2～3倍，并经精密仪器校正，能很好的完成被测电机的加载输出转矩的测试（必须采用直流测功方式，否则视为没有实质响应）。

（十九）三相鼠笼异步电动机（△220V）（“继电接触控制”实验用）。

（二十）直流数字电压、毫安、安培表2套

1、直流数显电压表二只，测量范围0～1000V，分2V、20V、200V、1000V四档，直键开关切换，三位半数显，输入阻抗为10MΩ，精度为0.5级，具有超量程报警、指示及切断总电源等功能；

2、直流数显毫安表二只，测量范围0～2000mA，分20mA、200mA、2000mA三档，直键开关切换，三位半数显，精度为0.5级，具有超量程报警、指示及切断总电源等功能；

3、直流数显电流表二只，测量范围0～5A，三位半数显，精度为0.5级，具有超量程报警、指示及切断总电源等功能。

（二十一）数/模交流电流表

1、提供真有效值交流数字电流表一只，测量范围0～5A，量程自动判断、自动切换，精度0.5级，三位半数显，具有超量程告警、指示及切断总电源功能；

2、提供指针式精密交流电流表两只，采用带镜面、双刻度线（红、黑）表头（不同的量程读取相应的刻度线），测量范围0～5A，分0.3A、1A、3A、5A四档，精度1.0级，直键开关切换，设有超量程告警、指示及切断总电源功能。

（二十二）数/模交流电压表

1、提供真有效值交流数字电压表一只，测量范围0～500V，量程自动判断、自动切换，精度0.5级，三位半数显；

2、提供指针式精密交流电压表两只，采用带镜面、双刻度线（红、黑）表头（不同的量程读取相应的刻度线），测量范围0～500V，分10V、30V、100V、300V、500V五档，输入阻抗1MΩ，精度1.0级，直键开关切换，每档均有超量程告警、指示及切断总电源功能。

（二十三）单三相智能功率、功率因数表（三只表）

由两套微电脑，高速、高精度A/D转换芯片和全数显电路构成。通过键控、数显窗口实现人机对话的智能控制模式。为了提高测量范围和测试精度，将被测电压、电流瞬时值的取样信号经A/D变换，采用专用的DSP计算有功功率、无功功率。单相功率及三相功率P₁、P₂的测量，其精度为0.5级；电压、电流量程分别为450V、5A，可测量负载的有功功率、无功功率、功率因数及负载的性质等；此外还可以贮存、记录15组功率和功率因数的测试结果数据，并可逐组查询。通过两表法即可测量三相总功率，直接显示总功率P(即P₁、P₂之和)。

（二十四）三相可调电阻器(三组90Ω×2/1.3A瓷盘电阻)。

（二十五）三相可调电阻器(三组900Ω×2/0.41A瓷盘电阻)。

（二十六）三相可调电抗器

每相均由一个127V/0.5A的固定电抗器和一个0～250V的自耦调压器组成，既可作固定电感和可调电抗器使用，也可作自耦调压器使用。

（二十七）可调电阻器、电容器

提供90Ω×2/1.3A及900Ω×2/0.41A瓷盘电阻各一组，1µF/450V、2µF/450V、35µF/450V、4µF/450V电力电容各1只，10kΩ/8W、20kΩ/8W功率电阻各1只。

（二十八）波形测试及开关板

由变压器的波形测试部分和两个三刀三位开关、一个双刀双掷开关组成。

（二十九）旋转灯、并网开关、同步机励磁电源

由并网用的三组相灯（黄、绿、红各两只），一组并网开关和一组同步机励磁电源（5～40V/2.5A连续可调）组成。

（三十）智能转矩、转速、输出功率测试

可直接数字显示电动机的转速、输出转矩及输出功率，可保存15组实验数据，可选择通讯功能。

（三十一）继电接触控制(一)

提供交流接触器（线圈电压220V）三只，热继电器一只，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，带灯按钮（黄、绿、红各一只）三只。面板上画有器件的外形，并将各器件的工作端子引到面板上，供实验接线用，器件的工作状态均有发光二极管指示。面板上设有摇臂结构，可看到具体的器件并对可需要调节的器件进行调节。

（三十二）继电接触控制(二)

提供中间继电器（线圈电压220V）二只，热继电器一只，熔断器三只，转换开关三只，按钮一只，行程开关四只，信号灯、保险丝座各一只。各器件的工作端子均已引到面板上，供实验接线用，中间继电器及热继电器的工作状态用发光二极管指示。

（三十三）型自整角机实验装置

提供接收机、发送机及砝码一盒。

（三十四）欧式导线架

装置配有欧式导线架，用于悬挂和放置实验专用连接导线，设有五个万向轮，造型美观大方。

（三十五）实验连接线及配件

采用高可靠护套结构手枪插连接线（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，接触优良。

三、软件部分

（一）电力电子综合虚拟仿真软件

要包含初级工、中级工与高级工全部十几个实训单元100多个实训项目，基本覆盖了电工、电子、电拖、维修电工实训、PLC控制实训等电机及电气控制实训考核装置技术规范所列出的主要技能项目。训练模块分为电工基础、照明电路、仪器仪表、低压电器、电力拖动、PLC与变频器、电子器件、电子技术、电动机控制、常用工具、电工仪表、导线连接、机床电路、PLC控制等，学校可以根据学生学习进度选择相应的训练模块进行训练。网络版用于学生独自模拟训练，单机版用于老师教学。

（二）电力电子虚拟实训平台

本软件要多媒体仿真技术，用生动直观的交互式动画表现出维修电工实训相关的实验过程，增强学生对实验现象与原理的认识和理解。系统分5个单元30个项目，包括电工基础、电子技术、电力拖动、机床电气及PLC，每个单元一般由一些典型实用的项目组成，其中电力拖动和机床电气两个单元可进行故障排除练习。主要用于机电、电气、电子技术、电子电气、自动化等众多专业的大中专学生开展实验、实训教学。

四、相关实验设备：

【电工电子电拖实验设备】　LGY-528 立式电工实验装置

【电工电子电拖实验设备】　LGY-528A 立式电工、模电、数电实验装置

【电工电子电拖实验设备】　LGY-528B 立式电工、模电、数电、电气控制实验装置

【电工电子电拖实验设备】　LGY-528C 立式电工、模电、数电、电气控制（带直流电机实验）实验装置

【电工电子电拖实验设备】　LGY-528D 立式电工·模电·数电·电气控制·PLC可编程控制综合实验装置

【电工电子电拖实验设备】　LGY-528E 立式电工·模电·数电·电气控制·PLC可编程控制.单片机综合实验装置

【电工电子电拖实验设备】　LG-530 电工实验室成套设备(带智能型功率表、功率因数表)

【电工电子电拖实验设备】　LG-530 模电、数电实验室成套设备

【电工电子电拖实验设备】　LG-530A 电工、模电、数电三合一综合实验室成套设备(带智能型功率表、功率因数

【电工电子电拖实验设备】　LG-530B 电工、模电、数电、电气控制（电力拖动）设备四合一综合实验室成套设

【电工电子电拖实验设备】　LG-530C 电工、模电、数电、电气控制(带直流电机实验)设备五合一综合实验室成