电机设备THDSZ-1使用说明讲解.pdf

9 DDSZ-1 型 电机及电气技术实验装置 一、概 述“DDSZ-1 型电机及电气技术实验装置”是由本企业设计的新颖综合性的实验装置，它针对目前我国高等院校“电机学”、“电机与拖动”、“微特电机”、“电机控制”、“继电接触控制”、“可编程控制器技术”及“工厂电气控制”等课程实验大纲的要求，能开设上述课程的相关实验。本实验装置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，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，同时也为教师或研究生开发新的实验或进行科学研究提供了良好的硬件条件。二、特 点 1综合性强 本装置综合了目前国内各类院校电机及电气类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；小电机耗电少，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，除了巩固与加深理论知识外，还为学生走向社会打下良好的基础；测量仪表采用指针式（带超量程告警等）、数模双显、数字式、智能化及人机对话等相结合，密切结合教学实验需要进行配置，使装置测量手段现代化；设有定时器兼报警记录仪，为学生实验技能的考核提供一个统一的标准。6开放性强 控制屏供电隔离（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，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；各测量仪表均有保护功能，整套装置经过精心设计，加上可靠的元器件质量及精致的工艺，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和解决问题的能力。三、技术性能 1.输入电源：三相四线380V10%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：480kg 5.外形尺寸：187cm73cm160cm 四、实验项目 1.直流电机实验 (1)认识实验(2)直流发电机(3)直流并励电动机(4)直流串励电动机(5)并励电动机转动惯量测试 2.变压器实验(1)单相变压器(2)三相变压器(3)三相变压器的联接组和不对称短路(4)三相三绕组变压器 9(5)单相变压器的并联运行(6)三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(2)三相异步电动机的起动与调速(3)单相电容起动异步电动机(4)单相电容运转异步电动机(5)单相电阻起动异步电动机(6)双速异步电动机(7)三相鼠笼异步发电机(8)三相鼠笼异步电动机的不对称运行(9)三相鼠笼异步电动机的温升(10)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 (1)三相同步发电机的运行特性 (2)三相同步发电机的并网运行(3)三相同步电动机(4)三相同步电机参数的测定(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.电动机机械特性的测定 (1)直流他励电动机在各种运转状态下的机械特性(2)三相异步电动机在各种运行状态下的机械特性(3)三相异步电机 M-S 曲线的测绘 6.微特电机实验(1)永磁直流测速发电机的实验(2)交流测速发电机的实验(3)旋转编码器的实验(4)力矩式自整角机的实验(5)控制式自整角机的实验(6)正、余弦旋转变压器的实验(7)步进电动机的实验(8)交流伺服电机的实验(9)直流伺服电机的实验(10)三相永磁同步电机的实验(11)直线电机的实验(12)高压直流无刷电机的实验(13)开关磁阻电机的实验 9 7.继电接触控制与电力拖动（电气控制）的实验(1)三相异步电动机点动和自锁的控制线路(2)三相异步电动机正反转的控制线路(3)顺序控制线路(4)三相鼠笼异步电动机降压起动的控制线路(5)三相线绕式异步电动机起动的控制线路(6)三相异步电动机能耗制动的控制线路(7)三相异步电动机单向启动及反接制动的控制线路(8)两地控制的线路(9)工作台往返循环控制的线路 (10)C620 车床的电气控制线路(11)电动葫芦的电气控制线路(12)三相异步电动机双向启动及反接制动控制线路(13)双速异步电动机的控制线路(14)M7130 平面磨床的电气控制线路(15)X62W 铣床模拟控制线路的调试分析(16)直流电动机的起动(17)直流电动机的调速(18)直流电动机的正反转(19)直流电动机的正反转带能耗制动 8.可编程控制器实验(1)基本指令编程练习(2)自动售货机的模拟控制(3)三层电梯控制系统的模拟(4)四层电梯控制系统的模拟(5)液体混合装置控制的模拟(6)电机控制（点动控制、自锁控制、正反转控制、星/三角起动）(7)四节传送带的模拟(8)自动配料系统控制的模拟(9)机械手动作的模拟(10)LED 数码显示的模拟控制(11)五相步进电机的模拟控制(12)十字路口交通灯的模拟控制(13)装配流水线的顺序控制(14)水塔水位的模拟控制(15)轧钢机控制系统的模拟(16)邮件分拣系统的模拟(17)霓虹灯饰的模拟(18)运料小车控制的模拟(19)喷泉控制的模拟(20)加工中心控制的模拟 9 五、装置的基本装备 1.DD01 电源控制屏(铁质喷塑结构，铝质面板)(1)交流电源 提供三相 0450V 可调交流电源，同时可得到单相 0250V 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、0450V），克服了三只单相调压器采用链条结构或齿轮结构组成的许多缺点)。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，克服了调换保险丝带来的麻烦。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 40250V(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 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；设有电压型漏电保护器 1，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；设有电压型漏电保护器 2,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；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；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 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。2.DD02 实验桌 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。3.DD03-3 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。4.DD03-4 不锈钢电机导轨、涡流测功机及光码盘测速系统（日本欧姆龙 1024 增量式光电编码器）5.DD05 测力矩支架、测力矩圆盘及弹簧秤 6.DJ11 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）7.DJ12 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、中压和低压三个绕组，其额定值分别为 220V/0.4A、63.6V/0.8A、55V/1.6A）8.DJ13 直流复励发电机 9.DJ14 直流串励电动机 10.DJ15 直流并励电动机 9 11.DJ16 三相鼠笼式异步电动机 12.DJ17 三相线绕式异步电动机 13.DJ17-1 线绕式异步电机起动与调速电阻箱 14.DJ18 三相同步电机 15.DJ19 单相电容起动异步电动机 16.DJ20 单相电容运转异步电动机 17.DJ21 单相电阻起动异步电动机 18.DJ22 三相双速异步电动机 19.DJ23 校正直流测功机 20.WDJ24 三相鼠笼异步电动机（220V）（“继电接触控制”实验用）21.DJ25 直流他励电动机 22.WDJ26 三相鼠笼异步电动机（380V）（“继电接触控制”、“可编程控制器实验”实验用）23.HK10 永磁式直流测速发电机：外接阻抗10K，2400r/min，0.5V/100r/min。24.HK27 交流测速发电机：激磁电压 AC110V，4V/Kr/min 25.D31 直流数字电压、毫安、安培表(三只)直流数显电压表一只，测量范围 01000V，分 2V、20V、200V、1000V 四档，直键开关切换，三位半数显，输入阻抗为 10M，精度为 0.5 级，具有超量程报警、指示及切断总电源等功能。直流数显毫安表一只，测量范围 02000mA，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。直流数显电流表一只，测量范围 05A，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。26.D31-2 智能直流电压、毫安、电流表（三只）直流电压表一只，测量范围 0300V；直流毫安表一只，测量范围 01000mA；直流安培表一只，测量范围 05A，以上仪表精度均为 0.5 级，输入量程自动切换，通过键盘设定电压、电流保护值，具有超值报警、指示及切断总电源等功能。可储存测量数据，并有计算机通信等功能。27.D31-3 智能直流电压、毫安、电流表（三只）具体功能同“D31-2”。28.D32 数/模交流电流表（三只）提供真有效值交流数字电流表一只，测量范围 05A，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。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 05A，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。29.D33 数/模交流电压表（三只）提供真有效值交流数字电压表一只，测量范围 0500V，量程自动判断、自动切换，精度 0.5 级，三位半数显。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 0500V，分 10V、30V、100V、300V、500V 五档，输入阻抗 1M，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。30.D34-3 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 9 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)。31.D34-2 单三相智能功率、功率因数表（三只表）本挂箱与“D34-3”相比，增加了计算机通信等功能。32.D35 智能真有效值电流表（三只）由单片机主控测试电路构成全数显和全测程交流电流表三只，通过键控、数显窗口实现人机对话功能控制模式。能对交流信号（20Hz-20kHz）进行真有效值的测量，测量范围 05A，量程自动判断、自动切换，精度 0.5 级，四位数码显示。同时还能对数据进行存储、查询、修改（共 15 组，掉电保存）。33.D35-1 智能真有效值电流表（三只）本挂箱与“D35”相比，增加了计算机通信等功能。34.D36 智能真有效值电压表（三只）由单片机主控测试电路构成全数显和全测程交流电压表三只，通过键控、数显窗口实现人机对话功能控制模式。能对交流信号（20Hz-20kHz）进行真有效值测量，测量范围 0500V，量程自动判断、自动切换，精度 0.5 级，四位数显。同时能对数据进行存储、查询、修改（共 15 组，掉电保存）。35.D36-1 智能真有效值电压表（三只）本挂箱与“D36”相比，增加了计算机通信等功能。36.D37 数模双显智能真有效值电流表（四只）由单片机主控测试电路构成全数显和全测程交流电流表三只，通过键控、数显窗口实现人机对话功能控制模式。能对交流信号（20Hz-20kHz）进行真有效值测量，测量范围 05A，量程的自动判断与自动切换，精度 0.5 级，四位数码显示。同时还能对数据进行存储、查询、修改（共 15 组，掉电保存）。设有指针式精密交流电流表一只，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 05A，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、指示及切断总电源等功能。37.D37-1 数模双显智能真有效值电流表（四只）本挂箱与“D37”相比，增加了计算机通信等功能。38.D38 数模双显智能真有效值电压表（四只）由单片机主控测试电路构成全数显和全测程交流电压表三只，通过键控、数显窗口实现人机对话功能控制模式。能对交流信号（20Hz-20kHz）进行真有效值的测量，测量范围 0500V，量程的自动判断与自动切换，精度 0.5 级，四位数显。同时还能对数据进行存储、查询、修改（共 15 组，掉电保存）。设有指针式精密交流电压表一只，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 0500V，分 10V、30V、100V、300V、500V 五档，输入阻抗 1M，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。39.D38-1 数模双显智能真有效值电压表（四只）本挂箱与“D38”相比，增加了计算机通信等功能。40.D41 三相可调电阻器(三组 902/1.3A 瓷盘电阻)41.D42 三相可调电阻器(三组 9002/0.41A 瓷盘电阻)42.D43 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 0250V 的自耦调压器组成，既可作固定电感和可调电抗 9 器使用，也可作自耦调压器使用。43.D44 可调电阻器、电容器 提供 902/1.3A 及 9002/0.41A 瓷盘电阻各一组，35F/450V、4F/450V 电力电容各 1 只。44.D46 异步发电机专用电容器 45.D47 旋转编码器实验 由等精度频率计及计数器组成。本仪器以高速低功耗 CPLD(400M)器件为核心模块，配备高灵敏度的模拟变换电路与逻辑控制 CPU，它不但能满足教学实验的某些特殊要求，而且还具有专业测量仪表的水准：计量范围宽、精度高、灵敏度高。46.D51 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。47.D52 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（540V/2.5A 连续可调）组成。48.D53 整步表及开关（由一个 Mz10 整步表及一个三刀三位开关组成）49.D55-3 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，并带计算机接口，（与“DD03-3”配套）。50.D55-4 涡流测功机控制箱（与“DD03-4”配套）具有转速控制和转矩控制两种控制模式，可以快速测量电机的转矩，转速以及输出功率，并带有计算机通信接口，配套上位机软件。通过上位机软件可进行计算机与控制器的双向数据交换，实现由计算机控制涡流测功机的自动加减负载，并能自动完成 M-S 曲线的绘制、打印及数据的保存。51.D54 步进电机控制箱及步进电机实验部件 52.D56 旋转变压器、中频电源 53.ZSZ-1 型自整角机实验装置 54.D57 交流伺服电机实验挂箱及实验部件 55.D91 三相永磁同步电机及控制系统 提供 0.75kVA、380V 三相变频器一只，Y 接法 380V、180W、1500r/min 三相永磁同步电机一台。56.D92 直线电机运行控制及实验部件 提供电压为 Y 接法 380V，推力 F8N 直线电机及电机次级、电机导轨、测力传感器、数字显示系统等实验部件及运行控制实验箱。57.D93 高压直流无刷电机及控制系统 高压直流无刷电机控制器采用 DSP 技术，能够实现电机正、反转及调速等功能。供电电源为 AC220V、高压直流无刷电机的功率为 100W、转速 n=1500r/min。58.D94 开关磁阻电机及控制器 控制器采用 TI 公司生产的 TMS320LF2407 型 DSP 芯片，针对四相 8/6 极结构开关磁阻电机而设计开发的控制系统。它 采用先进的 DSP 技术控制单元、功率驱动单元、电压、电流及转速显示单元、键盘单元、系统过压、过流、欠压保护单元等组成。（提供开关磁阻电机一台）59.D60 直流电气控制 提供欠电流继电器一只，直流接触器（线圈电压 220V）二只，直流热继电器一只（0.73A），电子式时间继电器（断电延时，工作电压 220V）一只，中间继电器（线圈电压 220V）一只，万能转换开关（LW42A2-3370LF708）,三相整流电路。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 9 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，可看到具体器件并对可需要调节的器件进行调节。60.D61 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（10/25W）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。61.D62 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。62.D63 继电接触控制(三)提供中间继电器(线圈电压 220V，工作状态用发光二极管指示)二只，时间继电器(断电延时，线圈电压220V)一只，按钮二只。各器件工作端子均引到面板上，供实验接线用。63.D64 继电接触控制 提供交流接触器（线圈电压 380V）三只，热继电器一只，电子式时间继电器（通电延时，工作电压 380V）一只，变压器(220V/26V/6.3V)、整流电路、能耗制动电阻(10/25W)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。面板设有摇臂结构，可看到具体器件并可对需要调节的器件进行调节。64.D65 PLC 可编程控制器主机及模拟实验（三菱）配备日本三菱的 FX1S-20MR 型可编程控制器主机，配套日本三菱编程电缆（用户可选购 FX-20PE 型手持编程器）。提供实验所需的+24V 直流电源。设有过压保护电路，对主机进行过压保护，使主机不会因承受过高的电源电压而导致损坏。提供三个实验模块：（1）基本指令编程练习；（2）三层电梯控制系统的模拟；（3）自动售货机的模拟。65.D65S PLC 可编程控制器主机及模拟实验（西门子）功能与 D65 基本一样，不同之处是配备西门子 CPU224 主机 AC/DC/RELAY 14 路输入/10 路输出，配套PC/PPI 通信编程电缆。66.D66 PLC 可编程控制器模拟实验（一）提供以下四个实验模块：（1）液体混合装置控制的模拟；（2）电机控制（需配 WDJ26 电机）；（3）自动配料/四节传送带的模拟；（4）机械手动作的模拟。67.D67 PLC 可编程控制器模拟实验（二）提供以下五个实验模块：（1）LED 数码显示控制的模拟；（2）五相步进电机的模拟控制；（3）十字路口交通灯模拟控制；（4）装配流水线的顺序模拟控制；（5）水塔水位的模拟控制。68.D68 PLC 可编程控制器主机及模拟实验（三菱）配备日本三菱的 FX1N-40MR 型可编程控制器主机，配套日本三菱编程电缆（用户可选购 FX-20PE 型手持编程器）。其产品特点、保护措施等均与“D65”挂件相同。提供三个实验模块：（1）基本指令编程练习；（2）四层电梯控制系统的模拟；（3）自动售货机的模拟。69.D68S PLC 可编程控制器主机及模拟实验（西门子）功能与 D68 基本一样，不同之处是配备西门子 CPU224 主机 AC/DC/RELAY 14 路输入/10 路输出，数字量扩展模块 EM223 8 路输入/8 路输出，配套 PC/PPI 通信编程电缆。70.D69 PLC 可编程控制器模拟实验（三）9 提供以下六个实验模块：（1）轧钢机控制系统的模拟；（2）邮件分拣系统的模拟；（3）霓虹灯饰的模拟；（4）运料小车控制的模拟；（5）喷泉的模拟；（6）加工中心控制系统的模拟。71.DD06 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。六、装置的安全保护体系 1.三相四线制(或三相五线制)电源输入后经隔离输出（浮地设计），总电源由三相钥匙开关控制，设有三相带灯熔断器作为断相指示。2.控制屏电源由接触器通过起、停按钮进行控制。3.屏上装有两套电压型漏电保护装置，控制屏内或强电输出若有漏电现象，即告警并切断总电源，确保实验进程安全。4.屏上装有一套电流型漏电保护器，控制屏若有漏电现象，漏电流超过一定值时，即切断电源。5.屏上三相调压器原、副边各设有一套过流保护装置。调压器短路或所带负载太大，电流超过设定值，系统即告警并切断总电源。6.设有定时器兼报警记录仪（服务管理器），对违章使用的次数进行记录，为学生实验技能的考核提供一个统一的标准。7.各种电源及各种仪表均有可靠的保护功能。8.实验连接线安全、可靠、防触电。