SZJCX-780G型 电机拖动及控制技术实验平台

 一、设备概述：

    “SZJCX-780G型电机拖动及控制技术实验平台”，是综合了目前我国高等院校“电机学”、“电机与拖动”、“电机控制”、“工厂电气控制”等课程实验大纲的要求。特别适用于高等院校现有的电机、电气技术实验设备的更新改造，同时也为中等专业学校、职业技术学院等新建或扩建实验室，迅速开设实验课提供了理想的实验设备，为教师或研究生开发新实验或进行科学研究工作提供良好的实验条件。适合于高等院校教学实验与技能实训考核的理想教学设备。

二、装置特点：

1、综合性强:本装置挂件配齐时可完成目前国内各类院校电机学，电机拖动及电气控制学科课程的全部实验项目。

2、适应性强:能满足各类学校相应课程的实验教学，实验的深度与广度可根据需要作灵活调整，普及与提高可根据教学的进程作有机地结合。装置采用组件式结构，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。

3、整套性强:从仪器仪表、专用电源、电机及其它实验部件到实验连接专用导线等均配套齐全，配套部件的性能、规格等均密切结合实验的需要进行配置。

 4、直观性强: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。

 5、科学性强:装置占地面积少，节约实验用房，减少基建投资；配套的小电机均经特殊设计，可模拟中小型电机的特性和参数；小电机耗电省，节约能源；实验噪声小，整齐美观，改善实验环境；电气控制实验，内容丰富，设计合理，除了加深理论知识外，还为学生走向社会打下良好的基础。

   6、开放性强:控制屏供电隔离（浮地设计），并设有电压型漏电保护装置和电流型漏电保护装置，确保操作者的安全；各电源输出均有监示及短路保护等功能，使用方便。整套装置经过精心设计，加上可靠的元器件质量及可靠工艺作为保障，产品性能优良，所有这些均为开放性实验创造了条件，有利于提高学生分析问题和解决问题的能力。

三、技术性能：

1、输入电源：三相四线(或三相五线) ～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：＜1.5KVA

4、重 量：180Kg

5、外形尺寸：160×70×160cm3

四、配置介绍：

1、DQ01电源控制屏(铁质喷塑结构) 

(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短路保护技术。配有三只指针式交流电压表，通过切换开关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0～250V(3A)连续可调稳压电枢电源（内设过载保护措施）各一组，并设有直流数显电压表及切换开关。

    (3) 人身安全保护体系

1）设有三相隔离变压器一组(三相电源经钥匙开关、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；

2）设有电流型漏电保护器，控制屏若有漏电现象，漏电流超过一定值，即切断电源。实验连接线及插座，采用全封闭结构，使用安全、可靠、防触电。

3）实验连接线及插座，采用全封闭结构，使用安全、可靠、防触电。

4）实验室智慧用电安全控制系统功能（不组网时采用单机运行模式）

    智能电源管理系统具有过温、短路、过流、过压、欠压、失压、功率限定7大保护功能；电源具有一键锁定功能，处理故障时，防止漏电保护器合闸，造成触电危险；电源具有故障锁定功能，发生故障导致跳闸时，不能人为上电，只能通过远程清除故障后，才能上电成功；能通过无线4G和有线以太网与手机APP和PC端云平台通讯，没有网络的情况下，教室整套智能电源管理系统可离线独立运行。

a、智能终端：智能电源管理系统以32位ARM为核心，采用4.3寸彩色触摸屏为人机交互界面，实时监控设备运行情况，提供Zigbee、CAN等多种通信模式，具备语音播报功能。能实时监测三相电压、电流、功率，功率因数、频率、电能等参数，液晶触摸屏监测数值。能监控实验室电源的故障类型和故障次数；设备时间管理包含年月日时间的显示；用户通过刷卡方式请求开启设备，PC端进行授权之后，设备可启动使用，PC端可分时预约设备的启动和停止！

b、手机APP：用电状态界面实时显示当前电压、电流、有无功功率、电能、设备温度、漏电电流值等；用电数据界面能智能查找近2年用电数据，设置界面能设置限定电能值、负载值、设备超温值、过欠压值、过欠压恢复时间值等。后台查看报警日志、操作日志、故障日志等。控制：可在微信小程序中远程控制智能开关的通断。

c、PC端软件：每个设备状态信息显示，具有多个子界面，具有故障分析，用电能效分析、集中管理、个人中心资料管理、用户报警定位跟踪与信息统计；具有管理员信息修改与权限管理等功能。可一键开启和关闭所有设备，可单独控制每台设备的开关！

d、后台系统：包含账号管理、设备管理、报修管理、用户管理，设备管理：①、包含监控管理：实时视频监控每个教室，可一键预览所有设备的在线和运行情况，分析设备使用率及运行时间！②、包含设备节点：可显示设备所在位置、编码名称、挂载情况、用户编辑、用户查询等。

e、报修管理：用户可进行远程报修，反应设备故障信息，编辑报修情况，后台可进行远程维护，及时跟进，以有效解决用户设备维护。

f、用户管理：可连通手机号，对账户进行一对一的安全加密，实名认证，防止账户泄密、防盗，现场数据连接云平台后台数据库管理。

2、DQ02实验桌

 1、实训桌采用四个工业铝型材立柱为支撑，立柱端部可安装调节脚，方便高度调节，主体结构通过左、右各2个C字形铝压成型构件联接，台面高度约800mm，桌面板下设支撑框架，截面尺寸为30×30mm，承受力不少于300kg。立柱采用工业铝型材成型工艺，表面氧化处理，截面尺寸：70×70mm，四面带槽，槽宽约8mm，端部配套塑料堵头，槽内适用工业铝型材通配螺母及配件。C字形铝压成型构件为左、右对称件，采用压铸成型工艺，经机加工、抛丸、喷砂，表面蓝色静电喷涂工艺。

2、实训桌桌面采用25mm麻灰色高密度层压板封边特制，有效提高绝缘等级；

3、实训储物柜采用冷冲压钣金一体成型，封闭式结构，表面静电喷涂；柜体设有双门柜用于放置实训挂箱，设有二个抽屉用于放置实训导线和指导书等。

3、DQ03-1固定电机导轨、1024光电编码器测速系统及数字转速表。

包括欧姆龙光电测速系统及固定电机的导轨等。导轨平整度好，无应力变形，加工精细，同心度好，互换性好，能保证电机与电机、电机与测功机之间可靠同轴连接，电机运行噪声小，实验参数典型，能较好满足实验要求。测速系统采用高精度光电编码器测速系统，克服了用测速发电机测速线性度差，测量不精确等缺点。

4、DQ05单相变压器（提供77VA、220V/55V、0.35A/1.4A ，EI型单相变压器一只；提供77VA、220V/55V、0.35A/1.4A C型单相变压器一只）。

5、DQ06三相芯式变压器

提供三相芯式变压器一个（该变压器有2套副边绕组，原、副边绕组的电压为127V/63.6V/31.8V）。

6、DQ07直流复励发电机（Un=DC200V ，IN=0.5A ，  PN=100W ，n=1600RPM ，绝缘等级E ）。

7、DQ08 直流串励电动机(220V、0.8A、120W、1400r/min；)

8、DQ09直流并（他）励电动机（（Un=DC220V ，IN=1.1A ，  PN=185W ，n=1500RPM ，绝缘等级E ）

9、DQ10三相鼠笼式异步电动机（Un= AC3800V/220V，接法Y/Δ，转速1420RPM，功率100W ,电流0.5A，绝缘等级E）

10、DQ11三相线绕式异步电动机（Un=AC220V，接法Y，转速1380RPM，功率100W ,电流0.6A，绝缘等级E）

11、GDQ12线绕式异步电机起动与调速电阻箱

提供0、2、5、15、35五档同轴联调的三相绕线异步电动机转子起动、调速电阻一组。

12、DQ14 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。

13、DQ16单相电容运转异步电动机

（Un=AC220V，转速1420RPM/min，功率120W ,电流1.0A，启动电容4uF ，绝缘等级E）

14、DQ19校正直流测功机（（Un=220V、IN=2.2A、PN=355W、n=1500r/min，绝缘等级E）

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。

15、DQ22智能直流电压表、直流电流表(三只)

  智能直流电压表1只:测量范围：0-1000V,设置1V/10V/100V/1000V四档量程，六位数码显示测量值。仪表采用现代化技术，数码中文显示，具备智能化、数字化功能，通过按键能够对仪表进行设置操作,量程手动、自动切换模式、校准、调零、滤波级数设置、超量程自动报警提示及保护等功能。硬件部分整体性强，集成度高，采用表贴工艺制作，工业塑料外壳，面板嵌入安装，使用稳定，容易更换和升级维护。

智能直流电流表2只：测量范围：0-5A,设置10mA/500mA/5A三档量程，六位数码显示测量值。仪表采用现代化技术，数码中文显示，具备智能化、数字化，上位机通讯功能，通过按键能够对仪表进行设置操作,量程手动、自动切换模式、校准、调零、滤波级数设置、超量程自动报警提示及保护等功能。硬件部分整体性强，集成度高，采用表贴工艺制作，工业塑料外壳，面板嵌入安装，使用稳定，容易更换和升级维护。

   16、DQ25单三相智能型功率、功率因数表

   功率、功率因数表2只：功率测量精度0.5级，功率因数测量范围0.3-1.0，电压电流量程为450V和5A。六位数码显示有功功率、无功功率、总功率、功率因数、电压、电流、负载类型，负载类型：L、R、C。仪表采用现代化技术，数码中文显示，具备智能化、数字化，上位机通讯功能，通过按键能够对仪表进行设置操作,量程手动、自动切换模式、校准、调零、滤波级数设置、通信地址设置、超量程自动报警提示及保护等功能。硬件部分整体性强，集成度高，采用表贴工艺制作，工业塑料外壳，面板嵌入安装，使用稳定，容易更换和升级维护。

    17、DQ26三相可调电阻器(三组90Ω×2/1.3A/150W瓷盘电阻)

18、DQ27三相可调电阻器(三组900Ω×2/0.41A/150W瓷盘电阻)

19、DQ28三相可调电抗器

提供3组127V/0.5A的固定电抗器和0～250V的自耦调压器。

20、DQ29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，35μF/450V、4μF/450V电力电容各1只。

21、DQ31C熔断器及开关板

由熔断器部分和两个三刀双掷开关、一个双刀双掷开关组成。

22、DQ32 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<8～40V/2.5A可调>组成。

23、DQ44数字交流电流表（3只）

测量范围：0-5A, 设置10mA/500mA/5A三档量程，六位数码显示测量值。仪表采用现代化技术，数码中文显示，具备智能化、数字化功能，通过按键能够对仪表进行设置操作,量程手动、自动切换模式、校准、调零、滤波级数设置、超量程自动报警提示及保护等功能。硬件部分整体性强，集成度高，采用表贴工艺制作，工业塑料外壳，面板嵌入安装，使用稳定，容易更换和升级维护。

24、DQ45数字交流电压表（3只）

测量范围：0-1000V,设置1V/10V/100V/1000V四量程，六位数码显示测量值。仪表采用现代化技术，数码中文显示，具备智能化、数字化功能，通过按键能够对仪表进行设置操作,量程手动、自动切换模式、校准、调零、滤波级数设置、超量程自动报警提示及保护等功能。硬件部分整体性强，集成度高，采用表贴工艺制作，工业塑料外壳，面板嵌入安装，使用稳定，容易更换和升级维护。
   25、实验连接线

实验连接线：根据不同实验项目的特点，配备两种不同的实验联接线，强电部分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，接触安全可靠；弱电部分采用弹性铍轻铜裸露结构联接线，两种导线都只能配合相应内孔的插座，这样大大提高了实验的安全及合理性。

26、学生凳

每套实验台提供学生凳子2只。

27、实验室软件资源包（整个实验室配1套，网络版，40个节点）

1）电机与变压器仿真教学软件(正版软件，提供软件著作权，网络版，40个接点）

电机与变压器仿真教学软件依据《职业院校数字校园建设规范》（教职成函[2015]1 号）与教育部颁布的有关专业教学大纲而设计，选取典型的电机与变压器，围绕其核心知识点和技能点展开，兼顾教师的课堂教学，力争达到软件的职业性、情境性、过程性、交互性的相互交融。

本软件包括功率电机、控制电机、信号电机和变压器4个实验单元，共18个典型的实验项目，每个实验项目下设有外形结构、工作原理、拆装过程、故障检测、常见应用、考考你等数目不等实验任务。

本软件既可支持教师的课堂演示教学，亦可支持学生进行课前预习，重点支持学生在理论课后进行的自主仿真实验，并可在此基础上实现技能考核。

 2）电力拖动仿真教学软件(正版软件，提供软件著作权，网络版，40个接点）

    软件与教育部有关专业教学大纲而设计，内容包括三相异步机单向转动控制等30个实验项目，涵盖维修电工初级、中级、高级主要实验项目，每个项目又根据需要设有实验目的、实验器件、实验电路、电路原理、器件布局、元件检查、通电运行、通电运行、故障排除等多种训练任务。软件以技能为核心，项目为引领、任务为驱动，职场环境为背景，操作步骤为主线，学生交互训练为主体，具有三维可视化、智能化、全交互的特点，集职业性、情境性、过程性、交互性于一身，性价比极高。为职业教育与技能实验、鉴定信息化、现代化提供了不可或缺的丰富资源。

3）机床电气线路仿真教学软件(正版软件，提供软件著作权，网络版，40个接点）

     软件以实际工程项目为主线，以施工任务为引领，突出技能训练；强调职场场景，全部训练在三维场景下进行；重视教学设计，不同的知识单元含有诸如器材、接线、仿真操作等技能训练教学模块。软件采用三维可视化控制与数据库技术而制作，具有很强的技术性、职业性、情景性、过程性与互动性。软件设有操作提示，可供学习者自行仿真训练。

本系统画面美观、导航清楚、操作简单、实验单元设置合理、仿真效果突出，具有很强的情境性、过程性、交互性和智能性，是集助教、助学的一款不可多得的仿真软件。包含五大实验项目：CA6140车床、Z37钻床、M7130磨床、X62W铣床。

        4）电工作业培训仿真教学软件（包含用电安全与触电急救）（正版软件，提供软件著作权，网络版，40个接点）

  接零保护、人工呼吸，心肺复苏等急救方法），风险排除（灭火器类型、灭火器的使用），电工电子基本操作（包括低压电器、电机与变电器、照明电路、电子技术）等4大模块，15个实验单元，72个实验项目。软件以技能为核心，操作步骤为主线，以学生交互训练为主体，具有三维可视化、智能化、全交互的特点，集职业性、情境性、过程性、交互性和灵活性于一身，性价比极高。为职业教育与技能实验、鉴定信息化、现代化提供了丰富的教学资源。

    5）三菱PLC与变频器仿真教学软件（正版软件，提供软件著作权，网络版，40个接点）

     软件包括可编程控制器和变频器在内的中级（PLC工作原理控制、程序的执行过程、电动机的起停控制、电动机的正反转控、电动机循环正反转控制、三速电动机控制）、高级（星/角起动控制、电动机正反转能耗制动控制、彩灯循环控制、数码管的点亮控制、大小球传送装置控制、简易机械手的控制）、技师（电镀生产线的控制、自动交通灯的控制、皮带运输线的控制、工业洗衣机的控制、恒压供水系统的控制、小推车控制、停车场车位的控制、变频器的PU操作、变频器的EXT操作、变频器的组合操作）、综合（手持编程器的操作、X62W万能铣车、Z3050摇臂钻床、CA6140型车床）26个项目，每个项目又根据需要设有：实训目的、实训器件、器件布局、I/O分配、T型图、电路连接、通电运行等多种模块，基本涵盖了国家维修电工中级、高级和技师鉴定考核对于可编程控制器和变频器的应知应会全部要求。软件以技能为核心，项目为引领，任务为驱动，职场环境为背景，操作步骤为主线，以学生交互训练为主体，具有三维可视化、智能化、全交互的特点，集职业性、情境性、过程性、交互性和灵活性于一身，性价比极高。该软件不仅可以作为实训教学应用，其大量的原理动画演示也可以作为助教型软件素材应用于课堂教学环节。为电气自动化、机电一体化等电工电子专业的技能实训、鉴定信息化、现代化提供了丰富不可或缺的教学资源。

 五、实验项目：

（1）直流电机实验

1）认识实验

2）直流发电机的空载特性、负载特性（外特性）、调节特性等基本工作特性的测定

3）并励直流电动机的工作特性

4）串励直流电动机的工作特性

5）直流电动机的工作特性的测定（转速特性、转矩特性、效率特性、机械特性）

（2）变压器实验

    1）单相变压器实验（空载实验、负载实验、短路实验，变比、铁耗和铜耗的测定）

    2）三相变压器实验（空载实验、负载实验、短路实验，变比、铁耗和铜耗的测定）

    3）三相变压器的连接组和不对称短路

4) 单相变压器的并联运行

（3）异步电机实验

    1）三相鼠笼异步电动机的工作特性（空载特性、负载特性、机械特性和堵转特性等基本工作特性的测定）

    2）三相线绕、鼠笼异步电动机的起动与调速，制动

    3）异步电动机的M-S曲线的测绘

4）三相异步电机在各种运行状态下的机械特性（四象限运行）

5）单相电容运转异步电动机的工作特性

（4）同步电机实验

1）三相同步发电机的运行特性测定

2）三相同步发电机的并网运行

3）三相同步电动机工作特性

4）三相同步电机参数测定

5）三相同步发电机的突然短路

6）三相同步电机的不对称运行

（5）电机与变压器3D虚拟仿真教学软件

1）功率电机：包括电单相异步电动机、三相异步电动机、直线电机、直流电动机、交直流两用电动机5 个实训项目。

2）控制电机：包括步进电机、伺服电机、直流无刷电机、开关磁阻电机4 个实训项目。

3）信号电机：信号电机包括测速发电机、自整角机、旋转变压器3 个实训项目。

4）变压器：单相变压器、三相变压器、电流互感器、电压互感器、自耦变压器、电焊变压器6 个实训项目。

    5）电力拖动仿真教学实训

六、配置清单：

 （实验台结构参考图片，具体以实物挂件配置为准）