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 ZRDJQ-2電機及電氣技術實驗裝置（根據(jù)教材定制）

“電機及電氣技術實驗裝置”是由本公司設計的新穎綜合實驗裝置，綜合了目前我國高等院校“電機學”、“電機與拖動”、“控制微電機”、“電機控制”、“繼電接觸控制”、 “工廠電氣控制”等課程實驗大綱的要求。特別適用于高等院?，F(xiàn)有的電機、電氣技術實驗設備的更新改造，同時也為中等專業(yè)學校、職業(yè)技術學院等新建或擴建實驗室，迅速開設實驗課提供了理想的實驗設備，為教師或研究生開發(fā)新實驗或進行科學研究工作提供良好的實驗條件。

四、實驗項目

1.直流電機實驗

(1) 他勵直流電動機的直接啟動、調速和改變轉向

(2) 直流發(fā)電機

(3) 直流并勵電動機

2.變壓器實驗

(1) 單相變壓器（空載、短路、負載）

(2) 三相變壓器的聯(lián)接組和不對稱短路

(4) 三相變壓器并聯(lián)運行

(5) 單相變壓器的并聯(lián)運行

3.異步電機實驗

(1) 三相鼠籠異步電動機的工作特性（空載、短路、負載）

(2) 三相異步電動機的起動與調速（直接啟動、星形一三角形減壓啟動、自耦變壓器減壓啟動、轉子繞組串電阻的啟動）

(3) 單相電容運轉異步電動機

4.同步電機實驗

(1) 三相同步發(fā)電機的運行特性

(2) 三相同步發(fā)電機的并網(wǎng)運行

(3) 三相同步電動機

(4) 三相同步電機參數(shù)的測定

5.電動機機械特性的測定

(1) 直流他勵電動機在各種運轉狀態(tài)下的機械特性

(2) 三相異步電動機在各種運行狀態(tài)下的機械特性

(3) 三相異步電機M-S曲線的測繪

6.控制電機實驗

(1) 直流伺服電機實驗

(2) 旋轉編碼器實驗

(3) 步進電機試驗

7 電機.變壓器檢修實訓

(一)直流電機實訓

(1) 直流電機的檢查和拆裝

(2) 換向器、電刷的維護和檢修

(3) 電樞繞組和定子繞組的維修

(4) 直流電動機的運行與維護

(二)變壓器實訓     

(1) 變壓器的安裝

(2) 變壓器的運行與維護     

(3) 變壓器的檢修

(三)三相異步電動機實訓

(1) 三相異步電動機繞組的基礎知識

(2) 三相異步電動機的選配、安裝及檢查試車

(3) 電動機運行中的監(jiān)視、維護、檢修及檢測

(4) 三相異步電動機的拆卸

(5) 三相異步電動機的線圈繞制

(6) 三相異步電動機重繞后的嵌線

(7) 三相異步電動機定子繞組重繞后的連接與焊接

(8) 三相異步電動機重繞后的檢驗

(9) 三相異步電動機重繞嵌線后的浸漆與整機檢驗

(10) 三相異步電動機的裝配

(11) 三相異步電動機常見故障及排除方法

五、裝置的基本裝備

1、電源控制屏(鐵質噴塑結構，鋁質面板)

（Un=DC200V ， IN=0.5A ，  PN=100W ， n=1600RPM/min ，絕緣等級E ）

6、直流并（他）勵電動機 （Un=DC220V ， IN=1.1A ，  PN=185W ， n=1500RPM ，絕緣等級E ）

7、三相鼠籠式異步電動機（ AC3800V/220V，接法 Y/Δ，轉速 1420 RPM，功率100W ,電流0.5A，絕緣等級E）

8、三相線繞式異步電動機（AC220V，接法 Y，轉速 1380 RPM，功率120W ,電流0.6A，絕緣等級E）

9、線繞式異步電機起動與調速電阻箱

提供0、2、5、15、35五檔同軸聯(lián)調的三相繞線異步電動機轉子起動、調速電阻一組。

10、三相同步電機

作為發(fā)電機使用時PN（W）=170W，UN(V)=220（Y），IN(A)= 0.45A， nN(r/min)= 1500，UfN（V）=14V，IfN（A）=1.2A，絕緣等級E級。

（作為電動機使用時，PN（W）=90W，UN(V)=220（Y），IN(A)= 0.35A， nN(r/min)= 1500，UfN（V）=10V，IfN（A）=0.8A，絕緣等級E級。

11、單相電容運轉異步電動機

Un=220V、IN=1.0A、PN（W）=120W、n=1420r/min

12、校正直流測功機（220V、2.2A、 355W、1500r/min）

即可作電動機又可作測功機，做電動機使用時，可作為發(fā)電機的原動機，也可用于拖動電動機完成四象限測試；作測功機使用時，由于電機經(jīng)特殊設計，容量是被測電機的2～3倍，并經(jīng)精密儀器校正，能很好的完成被測電機的加載輸出轉矩的測試。

13、直流數(shù)字電壓、毫安、安培表(三只)

 直流數(shù)顯毫安表一只，采用ICL公司高性能AD轉換器配以高速MPU單元設計爾成，通過鍵控、數(shù)顯窗口實現(xiàn)人機對話功能控制模式。具有自動與手動量程，測量范圍：0-2000mA。手動量程為：20mA、200mA、2000mA。測量精度為0.5級。

直流數(shù)顯電流表一只，測量范圍0～5A，三位半數(shù)顯，精度為0.5級。

 14、單三相智能型功率、功率因數(shù)表

 21、數(shù)/模交流電流表（四只）

 由三只數(shù)字交流電流表和一只指針式精密交流電流組成。 測量范圍0～5A，量程自動判斷、自動切換，精度0.5級，四位數(shù)碼顯示。指針式精密交流電流表一只，采用帶鏡面、雙刻度線（紅、黑）表頭（不同的量程讀取相應的刻度線），測量范圍0～5A，分0.3A、1A、3A、5A四檔，精度1.0級，直鍵開關切換，設有超量程指示，告警等功能。

 由三只數(shù)字交流電壓表和一只指針式精密交流電流組成。 測量范圍0～450V，量程自動判斷、自動切換，精度0.5級，四位數(shù)碼顯示。指針式精密交流電壓表一只，采用帶鏡面、雙刻度線（紅、黑）表頭（不同的量程讀取相應的刻度線），測量范圍0～500V，分10V、30V、100V、300V，500V五檔，精度1.0級，直鍵開關切換，設有超量程指示、告警等功能。

23、步進電機控制箱及步進電機實驗部件

本控制箱用以控制步進電機的各種運行方式，它的控制功能是由單片機來實現(xiàn)的，通過鍵盤的操作和不同的顯示方式來確定電機的運行狀態(tài)。本控制箱可適用于三相，四相，五相步進電機各種運行方式的控制。可實現(xiàn)單步運行，連續(xù)運行和預置數(shù)運行；能實現(xiàn)單三拍，雙三拍，三相六拍及電機的可逆運行

24、電機繞線工具儀器配備：

（1）500V等級兆歐表一只，用于測試電機繞組絕緣電阻。

（2）890B+數(shù)字萬用表，三位半顯示。

（3）鉗形電流表一只。

（4）游標卡尺

25、制作設備：

（1）拆、裝工具一套：6寸三爪拉馬、活動扳手、錘頭、劃線板、壓線板、剪刀等。

（2）繞線裝置一套：電機繞線模、繞線軸、繞線架、壓線架等。

（3）手搖電子計數(shù)繞線機一臺：數(shù)顯范圍0～9999匝數(shù)，計數(shù)精確、計數(shù)方便。

26、未浸漆的單相變壓器：容量100VA，電壓AC220V/55V，電流0.45A/1.8A。

27、未浸漆的三相鼠籠異步電動機：額定功率180W，電壓380V（Y接法），轉速1400r/min。

28、未浸漆的他勵直流電動機：額定功率100W，電壓220V，轉速2000r/min。

29、用電安全與觸電急救仿真教學軟件

軟件采用二維與三維結合的虛擬畫面，教導學生用電的安全和急救方法，軟件內設有單相觸電、兩相觸電、跨步觸電、低壓觸電急救、高壓觸電急救、人工呼吸救護法、牽手呼吸救護法、胸外心臟按壓就護法等原理講解與教學，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主要為學生講解演示如何解救處于低壓觸電或者高壓觸電時的人，人工呼吸救護法、牽手呼吸救護法、胸外心臟按壓就護法采用采用3D虛擬仿真技術展示，經(jīng)過渲染和潤色，使模型看起來與真實部件一般無二，畫面逼真。通過實訓能夠對學生進行實訓室安全用電教育，提高學生的安全意識，使學生學會一些自救的方法，讓學生在遇到危險時能采取一定的安全措施，保護自己，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用操作措施，減少電氣事故的發(fā)生。

30、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(fā)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(yōu)點，插頭采用實芯銅質件外套鈹輕銅彈片，接觸優(yōu)良。?

ZRDJ-TQ電機拖動及電氣控制技術實驗裝置

?一、 概述

本實驗裝置是根據(jù)職業(yè)教育改革和發(fā)展的需要而研制的。該實驗裝置包括電力拖動系統(tǒng)的動力學，交流和直流電動機的電力拖動、常用低壓電器及基本控制電路、橋式起重機的電氣控制及繼電器控制系統(tǒng)的設計等內容,同時增加了基于PLC及變頻器的電機基本控制線路，以及常用機床的控制。該實驗裝置適用于自動化專業(yè)與機電一體化專業(yè)開設的《電機及拖動基礎》、《工廠繼電器接觸控制》、《PLC原理及應用技術》、《變頻調速技術》等課程的技能訓練。

二、 裝置特點

1. 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(fā)及功能擴展。

2. 實驗裝置由電源控制屏、實驗桌、實驗組件、電機、電機導軌及實驗導線等組成。

3. 對于基于PLC及變頻器的電氣控制實驗項目，能夠結合MCGS組態(tài)軟件與計算機進行通信監(jiān)控實驗裝置的運行狀態(tài)，更加貼近工業(yè)現(xiàn)場。

4. 實驗裝置包含了部分電機學試驗及所有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(huán)境：溫度-10℃～+40℃  相對濕度＜85%(25℃) 海拔＜4000m

3. 裝置容量：≤1.5kVA

4. 重    量：380kg

5. 外形尺寸：1800cm×80cm×160cm

四、 基本配置及功能

（一）電源控制屏(鐵質雙層亞光密紋噴塑結構，鋁質面板)

1.交流電源部分

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(lián)動自耦調壓器（規(guī)格：1.5kVA、0～450V）?？烧{交流電源輸出處設有過流保護裝置，當相間、線間過電流及直接短路均能自動保護，克服了調換保險絲帶來的麻煩，并具有過流聲光告警?？刂破恋墓╇娪蓡?、停按鈕進行控制，具有漏電聲光告警、過壓保護、過流保護等功能，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，可方便地指示三相電網(wǎng)輸入和三相調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)勵磁電源（具有短路保護）及0～250V(3A)連續(xù)可調電樞電源(具有過壓、過流聲光告警及短路保護功能)各一路，并設有一只直流數(shù)顯電壓表用以監(jiān)測可調直流電樞電源輸出。

3.定時器兼報警記錄儀(服務管理器)

采用藍屏液晶顯示器，中文菜單顯示，直觀、清晰；通過鍵控單元完成時間設定、定時報警設定、解除設置等操作、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速實驗，6.3V交流電源一路，作為機床信號指示燈的電源。

5.制動電阻

提供制動電阻10Ω/25W一只，180Ω/25W三只。

6.控制屏其它設施

控制屏正面大凹槽內，設有兩根不銹鋼鋼管，可掛置實驗組件。凹槽底部設有多個單相三芯220V電源插座、控制屏兩側設有單相三極220V電源插座、三相四極380V電源插座及通訊接口，為實驗組件的供電和通訊、控制屏之間的供電提供了方便。

（二）實驗桌

實驗桌為鐵質雙層亞光密紋噴塑結構，桌面為防火、防水、耐磨高密度板,結構堅固，形狀似長方體封閉式結構，電腦桌聯(lián)體設計，造型美觀大方；設有一個抽屜用于放置工具、存放資料等。桌面用于安裝電源控制屏并提供一個寬敞舒適的工作臺面。實驗桌底部裝有四個萬向輪，便于移動。

（三）實驗掛箱

1.繼電接觸控制組件（一）

熔斷器1只（RT18-32/3P/3A）、普通保險絲座1只（2A）、6.3V信號燈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.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、行程開關4只。

3.繼電接觸控制組件（三）

交流接觸器2只（施耐德）、輔助觸頭2只、通電延時時間繼電器2只（每只繼電器分別引出二組動合、動斷觸點）、時間繼電器座2只。

4.繼電接觸控制組件（四）

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

5.PLC可編程控制器

配備西門子的S7-200型可編程控制器主機一臺，配有模擬量模塊及通訊模塊。提供實驗所需的DC24V直流電源。

6.變頻器

配備西門子的MM440變頻器一臺（帶BOP操作控制面板）、1K電位器一個。

7.直流數(shù)字電壓、毫安、安培表

Ø 直流數(shù)顯電壓表（1只）：測量范圍0～300V，分2V、20V、300V三檔，直鍵開關切換，

三位半數(shù)顯，輸入阻抗為10MΩ，精度為0.5級，具有超量程報警、指示及切斷總電源等功能。

Ø 直流數(shù)顯毫安表（1只）：測量范圍0～2000mA，分20mA、200mA、2000mA三檔，直鍵開關切換,

三位半數(shù)顯,精度為0.5級，具有超量程報警、指示及切斷總電源等功能。

Ø 直流數(shù)顯電流表（1只）：測量范圍0～5A，三位半數(shù)顯，精度為0.5級，具有超量程報警、指示

及切斷總電源等功能。

8.交流參數(shù)表

Ø 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轉換芯片和全數(shù)顯電路構成。

通過鍵控、數(shù)顯窗口實現(xiàn)人機對話的智能控制模式。為了提高測量范圍和測試精度，將被測電壓、電流瞬時值的取樣信號經(jīng)A/D變換，采用專用的DSP計算有功功率、無功功率。單相功率P的測量，其精度為0.5級；電壓、電流量程分別為450V、5A，可測量單相、三相負載的有功功率、無功功率、功率因數(shù)及負載的性質等；此外還可以貯存、記錄15組功率和功率因數(shù)的測試結果數(shù)據(jù)，并可逐組查詢。

Ø 真有效值交流數(shù)字電流表（1只）：測量范圍0～5A，量程自動判斷、自動切換，精度0.5級，三

位半數(shù)顯，具有超量程告警、指示及切斷總電源等功能。

Ø 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

應的刻度線），測量范圍0～5A，分0.3A、1A、3A、5A四檔，精度1.0級，直鍵開關切換，設有超量程告警、指示及切斷總電源功能。

Ø 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

應的刻度線），測量范圍0～500V，分10V、30V、100V、300V、500V五檔，輸入阻抗1MΩ，精度1.0級，直鍵開關切換，每檔均有超量程告警、指示及切斷總電源功能。

9.三相可調電阻器

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)多種結合方式。

10.三相可調電阻器

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)多種結合方式。

11.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)多種結合方式。

12.線繞式異步電動機轉子專用箱

一組線繞式異步電動機轉子專用電阻（測量范圍0～35Ω，分0Ω、2Ω、5Ω、15Ω、35Ω五檔，用于線繞式異步電動機起動與調速等實驗）。

（四）不銹鋼電機導軌、增量式光電編碼盤測速系統(tǒng)及智能數(shù)顯轉速表

不銹鋼導軌平整度好，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、電機與測功機之間連接的同心度不超過±5絲。電機運行時噪聲小，參數(shù)典型，能較好滿足實驗的要求。

（五）電機

直流并勵電動機（DC220V、185W、1500RPM）                           一臺

校正直流測功機（DC220V、355W、1500RPM）                           一臺

三相鼠籠異步電動機（AC220V/△、100W、1420RPM）                 一臺

三相線繞式異步電動機（AC220V/Y、120W、1380RPM）              一臺

三相鼠籠異步電動機（AC380V/△）                                            一臺

三相鼠籠式異步電動機（AC380V/Y，帶速度繼電器一只）              一臺

三相雙速異步電動機（AC380V△/YY）                                        一臺

（六）ZR07實驗連接線及配件

根據(jù)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(fā)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(yōu)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(shù)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、 裝置的安全保護體系

1、控制屏電源由接觸器通過啟、停按鈕進行控制，同時具有漏電聲光告警、過壓保護、過流保護、

短路軟截止保護等功能，通過急停按鈕可方便地切斷電源。

2、屏上裝有電壓型漏電保護裝置，控制屏內或強電輸出若有漏電現(xiàn)象，即告警并切斷總電源，確保

實驗進程安全。

3、屏上三相調壓器原、副邊各設有一套過流保護裝置。調壓器短路或所帶負載電流超過設定值，系

統(tǒng)即告警并切斷總電源。

4、設有定時器兼報警記錄儀（服務管理器），通過鍵控單元完成時間設定、定時報警設定、解除設

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、弱電連接及插座分開，不會混淆，實驗連接線安全、可靠、防觸電。

6、配套輔助教學三維仿真課件

基本模塊：系統(tǒng)內置至少13種可編程控制器相關實驗項目，支持編程軟件導出的指令。在實驗中可觀察到可編程控制器的運行情況且在運行或者停止時需要使用運行/停止開關，在面板上還有電源、運行狀態(tài)、內部電源、錯誤4盞仿真狀態(tài)指示燈模擬運行狀態(tài)，且在面板上還可查看導入的編程指令，支持重復加載程序功能?？蛇M行繪制矩形、圓形、圓角矩形、直線、帶箭頭直線以及輸入文字，同時還可以進行清除以及刪除等操作，能夠進行邏輯電路電氣元件間的連線、刪線、清空連線、恢復連線以及線材規(guī)格選擇，內置仿真變頻器，可以設置變頻器的參數(shù)，提供專業(yè)的項目任務教學內容，任務內容有：編寫工作流程圖、電路接線圖紙繪制、電路接線、編寫程序、故障診斷等。輔助教學資源：提供與可編程控制器相關的教學輔助互動微課件至少50個，其中以flash呈現(xiàn)的至少為35個，以幻燈片呈現(xiàn)的15個。PLC 三維仿真教學模塊：本課件可通過課件內置PLC程序編程界面編程并可寫入虛擬PLC中控制3D仿真模型?？赡M輸送帶啟停及正反轉、不同尺寸物料雙通道分揀、物料供給控制、物料檢測、物料加工、機械控制、交通信號燈控制、不同尺寸物料三通道分揀、升降機控制、不同尺寸物料經(jīng)傳輸帶正反轉輸送至不同倉庫、次品分揀、自動門控制、舞臺升降與幕布控制等不少于20個3D仿真模型。課件還可監(jiān)控虛擬PLC輸入/輸出狀態(tài)，當部件卡住時可使用復位功能復位。課件具有分步式教學功能，從易到難教學?！锿稑藭r，現(xiàn)場提供本課件的制造商授權書原件及輔助教學資源10個，flash5個，幻燈片5個。現(xiàn)場演示或者錄制視頻演示輔助教學三維仿真課件的基本模塊、PLC三維仿真教學模塊。

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