现代电机拖动实验装置建设方案现代电机拖动实验装置.docx

附件3：现代电机拖动实验装置建设方案现代电机拖动实验装置一、基本要求实验装置要求能够满足电机学、电机拖动、等课程的实验教学任务，实验涵盖直 流电机、变压器、异步电机、同步电机、电机拖动等实验内容，应满足本科生常规教学实验 内容和远程教学需要。二、实验项目要求1、直流电机实验1）直流电机的认识实验2）复励直流发电机实验3）并励直流电动机实验2、变压器实验1）单相变压器2）三相变压器实验3）三相变压器的连接组和不对称短路4）三相三线圈芯式变压器5）单相变压器的并联运行3、异步电机实验1）三相笼型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）异步电动机的MS曲线的测绘4）三相异步电机旋转磁场演示实验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联运行3）三相同步发电机参数的测定5、电动机机械特性实验1）直流他励电动机四象限机械特性2）三相异步电机在各种运行状态下的机械特性6、电机系统实验3D教学虚拟仿真软件1）电机实验台的介绍2）直流电机认识实验3）单相变压器实验4）三相鼠笼式异步电机工作特性5）三相同步发电机的并联运行实验三、装置技术参数要求1、装置技术条件1）工作电源：AC3N380V乃OHz3A整机容量：Wl.5kVA2）尺 寸：L60X0.75Xl.60m3 左右3）重量：300kg左右.2、装置结构要求实验装置要求采用固定和模块化相结合的结构模式,实验交直流电源等固定在实验装置 上，实验电路均采用方便拆卸的模块结构，方便实验内容的扩展和更换。实验电机均采用 200W以下能模拟l-3kW小型电机特性的模拟电机，通过电机标准导轨，可方便地组合或 更换实验电机。3、装置安全保护功能要求本装置要求具有完善的人身安全和设备安全保护功能。人身安全保护要求包含：三相隔离变压器的浮地保护、三相电源输入端设有电流型漏电 保护器、强电实验导线采用全塑封闭型手枪式导线；设备安全保护要求包含：电源主回路具备电子线路过流保护系统三相交流电源输出设有 过流保护功能，其输出电流大于3A即可断开电源，并告警指示；晶闸管的门阴极和各触发 电路的观察孔设有高压保护功能；实验台采用三种实验导线，相互间不能互插；实验台交直 流电源设有过流保护功能。4、装置的交直流电源要求1）交流实验电源技术要求要求提供三相。430V3A连续可调的交流电源，同时可得到0250V3A单相可调电源 （配有L5kVA的二相自耦调压器）。可调交流电源输出3A设有短路和过流保护功能，并配有 指针式交流电压表监视三相电网电压和三相交流电源输出电压。2）直流实验电源的技术要求直流电动机电枢电源：提供40-240V/2A连续可调的直流稳压电源，供直流电动机电枢 绕组使用，带有过流和短路保护功能，带有数字直流电压表监视其输出电压值。要求配置的 设备其中1套具有远程控制和本地控制两种功能，其他设备可升级扩展远程控制功能。签订 合同后3个工作日内，提供远程控制功能演示。直流电动机励磁电源：提供0-200mA连续可调直流稳流电源，供直流电动机励磁绕组 使用，最大输出电压为240V,带三位半数显监视电源输出，并具有开路保护功能。要求配 置的设备其中1套具有远程控制和本地控制两种功能，其他设备可升级扩展远程控制功能。 签订合同后3个工作日内，提供远程控制功能演示。同步发电机励磁电源和直流发电机励磁电源：提供0-200mA连续可调的直流稳流源， 供直流发电机励磁绕组使用最大输出电压为240V,带三位半数显监视电源输出，并具有开 路保护功能。通过开关切换可得到025A连续可调的直流稳流源，供同步发电机励磁绕组 使用，最大输出电压为30V,带三位半数显监视电源输出，并具有开路保护功能。要求配置 的设备其中1套具有远程控制和本地控制两种功能，其他设备可升级扩展远程控制功能。签 订合同后3个工作日内，提供远程控制功能演示。投标文件中提供电机远程控制系统监控软件的计算机软件著作权证书扫描件。5、装置的交直流测量仪表要求1）数字交流电压、电流、功率和功率因素表（要求配置的设备其中1套仪表具有远程和本 地两种采集功能，其他设备的仪表可升级扩展远程采集功能）要求该仪表采用智能芯片设计,面板要求设计9只数字仪表显示,可显示三相交流电压、 三相交流电流、三相功率和功率因素等电量。交流数字电压表（3只）：测量范围0-500V,量程自动切换，精度0.5级；交流数字电流表（3只）：测量范围0-3A,量程自动切换，精度0.5级；数字功率表（3只）：测量范围0-500V, 0-3A,量程自动切换，精度0.5级；2）数字直流电压、电流表（要求配置的设备其中1套仪表具有远程和本地两种采集功能， 其他设备的仪表可升级扩展远程采集功能）直流数字电压表（1只）：采用智能芯片设计的智能程控仪表，测量范围0 750V,量 程200mV、2V、20V、200V> 750V五档切换，切换方式可手动和自动，发光二极管显示， 超量程告警保护，4位半数字显示，0.5级测量精度。直流数字电流表（2只）：采用智能芯片设计的智能程控仪表，测量范围0 3A,量程 自动和手动切换均可，2mA、20mA、200mA、3A四档量程切换，发光二极管显示，超量程 告警保护，4位半数字显示，0.5级测量精度。6、转矩转速测量及控制、电机导轨及测功机（要求配置的设备其中1套具有远程采集、远 程控制和本地控制功能，其他设备可升级扩展远程采集、远程控制功能）。1）电机导轨及测功机：要求由编码器、力传感器、涡流测功机及电机安装导轨组成， 电机导轨上可同时容纳2只实验电机同轴运行，同轴的同心度不超过±5丝。2）转矩转速测量及控制：要求提供数字转速计、数字转矩计和电机加载控制电路，通 过智能调节负载控制系统，与电机导轨及测功机配合完成实验电机加载，并能检测实验电机 的转速和转矩测量的测量值。要求投标文件中提供智能调节负载控制系统软件的计算机软件著作权证书扫描件。 7、可调电阻箱：提供可调电阻负载和可调电感负载，应满足实验的要求，参数如下：单 相可调电阻360C-2160Q。5A一组，三相可调电阻180-780。5A两组，三相0。、2Q、5 。、15。、8五挡可调线绕电机起动电阻、90Q/200W和900Q/200W电阻各一个，作为直 流电动机、直流发电机、三相线绕式异步电机等多个实验的辅助配置。投标文件中提供可调电阻箱面板实物图片，需能够清晰反映以上技术参数。8、实验变压器及电机技术要求1）实验变压器：三相组式变压器（三组）：原边220VQ35A、副边55V/1.4A；三相芯式 变压器（三组）：提供220VA）.4A/Y、63.8V/1.38A/A. 55V/1.6A/Y,要求其性能可以模拟中小 型变压器特性。2）实验电机：要求提供直流并励电动机、直流复励发电机、三相鼠笼式异步电动机、 三相线绕式异步电动机、三相同步电机等实验电机，以满足本标书实验要求，实验电机为功 率小于200W模拟l-3kW的实验电机，符合教学的要求。 9、三相旋转指示仪（整个实验室配1套），要求投标文件中提供三相旋转指示仪虚拟仿真 软件的计算机软件著作权登记证书扫描件。为了在教学中对三相异步电机旋转磁场工作原理形象化教学，请采用软硬件结合的模式，要 求学生通过观察实验装置的发光二极管、角度指针等方式可以直观观察电机电流及磁场变 化，使抽象概念变得直观，便于学生理解和接受。四、配套软件资源库（）电机系统实验台3D虚拟仿真软件要求该仿真软件是以Unity3D为基础软件，作为仿真工具开发而成。含有仪表及电源各种功能 模块，完全满足电机相关课程的虚拟仿真实验，让学生了解并熟悉不同电机实验的目的，实 验方法及实验内容等环节，具体功能模块及可实现的实验技术要求如下：1.1 软件功能模块技术要求：1）交流电源：提供三相0-430V连续可调的交流电源，同时可得到0-250V单相可调电源。 配有一台1.5kVA的三相自耦调压器，三相输出电压可以联调。配有三只指针式交流电压表 虚拟调压器界面由指针表和旋钮组成；指针表显示交流电源输出电压；旋钮旋转调节输出电 压值。（投标文件中提供真实的软件界面截图）2）直流电机电枢电源：提供40V-240V连续可调的直流稳压电源，供直流电动机电枢绕组使 用，输出最大电流为2A。（投标文件中提供真实的软件界面截图）3）直流电机励磁电源：提供0200mA连续可调的直流稳流电源，供直流电动机励磁绕组 使用，最大输出电压为240V,带三位半数显监视输出电流。（投标文件中提供真实的软件界 面截图）4）同步电机/直流电机励磁电源：提供0200mA连续可调的直流稳流电源，供直流发电机 励磁绕组使用，最大输出电压为240V,带三位半数显监视输出电流；提供02.5A连续可 调的直流稳流电源，供同步发电机励磁绕组使用，最大输出电压为30V,带二位半数显监视 输出电流。（投标文件中提供真实的软件界面截图）5）变压器：提供原边220VQ4A、付边110V/0.8A 1只变压器，与交流仪表配合可完成单相 变压器实验内容。另提供220VQ4A/Y、63.8V/1.38A/、55V/1.6A/Y芯式变压器三组，与交 流仪表配合可完成三相三线圈芯式变压器的实验内容。6）交流仪表：提供3只交流数字电压表、3只交流数字电流表、以及3只单、三相功率功 率因数表。7）可调电阻箱：提供单相可调电阻、三相可调电阻等。8）旋转指示灯及开关：提供三组开关，分别为一组单刀双掷和二组三刀双掷及同步电机并 网实验中的旋转指示灯。9）直流仪表：提供直流数字电压表1只，直流数字电流表2只。10）转矩、转速测量及加载：由转矩计、转速计、转矩加载方式的设定和加载调节等功能组 成。（投标文件中提供真实的软件界面截图）11）电机导轨及测功机：用于完成电机实验时的力矩加载、力矩检测、堵转和转速检测等功 能。12）各类电机：如直流电动机，三相异步电动机，三相同步发电机等。1.2 软件指标要求：1）运行环境：单平台模式，电机教学虚拟现实仿真系统软件在同一台电脑或笔记本 （WINDOWS）上运行。2）软件界面：隐匿式菜单或工具条，软件界面上看不到菜单、功能图标，全部用于显示场 景和虚拟设备，以保持界面的纯净。整屏展示：使用完整的屏幕显示场景，而不是将屏幕切割成若干区域。3）部件认知：引出线，引出线将同时显示各部件名称。4）虚拟装备虚拟电机实验设备：外形尺寸与真实电机实验台完全相同，并拥有高度逼真的外观。表面可 见结构、零部件与真实设备一致。虚拟场景：软件启动后，即进入逼真的实验室环境，其中包括：电机实验台主体结构，交流 电源、直流电机电枢电源、直流电机励磁电源、同步电机/直流电机励磁电源、变压器等下 组件，以及转矩转速测量及加载、可调电阻箱等实验挂箱，营造出真实的实验氛围。5）项目化案例教学：可直接用于实验课程前的仿真教学实训。6）即学即练：可选择不同的实验项目，一步步演示电机实验的真实操作实验步骤，并同步 伴随操作说明。7）加密方式：提供文本解密，安全可靠。8）系统配置：可以对软件一些参数进行配置，例如可通过系统配置功能开关语音提示。9）自主开发：所有能够由采购人自定义的参数均应向采购人开放，如所有的说明文字、配 置参数均应采用EXCEL表或TXT文件驱动，甚至一些软件功能参数也可用EXCEL表驱动。1.3 虚拟实验要求：要求通过软件的教学模式可以完成电机实验项目的学习，并且学生可通过软件的练习模式, 通过鼠标完成各个实验项目的实验接线的连接。1.4 可完成实验项目1）电机实验台的介绍；2）直流电机认识实验；3）单相变压器实验；4）三相鼠笼式异步电 机工作特性；5）三相同步发电机的并联运行实验为了避免软件纠纷和保证后续升级服务，投标文件中提供电机系统实验台3D虚拟仿真类 软件的计算机软件著作权登记证书扫描件。（二）电机实验开发教学系统软件1、要求该系统软件可模拟仿真大功率电机（3KW以上）、变压器的运行特性实验，可完成 单相变压器特性实验；三相变压器特性实验；三相变压器连接组实验；直流发电机实验；直 流电动机实验；三相鼠笼异步电动机工作特性实验；三相异步电动机变频调速实验；三相同 步发电机运行特性实验等实验项目，满足电机学的虚拟实验教学要求。2、要求软件可在不同的计算机或机房安装，至少单次实验可满足40个学生同时使用。3、要求系统基于Matlab软件开发。采购人通过填写电机运行的相关参数，运行仿真计算即可自动生成各种电机特性曲线，同时 要求可开放部分MATLAB源代码，供学生进行研究和设计，既满足基本教学同时也可作为研 究创新平台使用。4、供货时提供系统实验说明书印刷版（包含软件界面、实验操作界面、基于MATLAB设计 的仿真模型图，以及仿真软件的每个实验操作步骤等）；