电机传动及控制技术实验台：探索现代科技的基石
一、电机传动及控制技术实验台的重要性
1. 实践教学的重要平台
电机传动及控制技术实验台是培养学生实践能力的重要平台。通过实验台，学生可以亲身参与到电机传动及控制技术的实验过程中，了解各种电机的结构、原理和性能，掌握各种控制方法和技术，提高自己的动手能力和创新能力。
2. 科学研究的重要工具
对于科研人员来说，电机传动及控制技术实验台是进行科学研究的重要工具。通过实验台，科研人员可以开展各种基础研究和应用研究，探索新的电机传动及控制技术，为相关领域的发展提供有力的技术支持。
3. 提高教学质量的关键手段
电机传动及控制技术实验台是提高教学质量的关键手段。通过实验台，教师可以设计丰富多样的实验内容，引导学生深入理解电机传动及控制技术的理论知识，提高学生的学习兴趣和积极性，从而提高教学质量。
二、电机传动及控制技术实验台的功能
1. 电机传动系统实验功能
电机传动及控制技术实验台可以实现对各种类型的电机传动系统的实验，包括直流电机、交流电机、步进电机、伺服电机等。通过实验台，学生可以了解不同类型电机的特点和性能，掌握电机传动系统的工作原理和设计方法。
2. 电机控制器实验功能
电机传动及控制技术实验台可以实现对各种类型的电机控制器的实验，包括单片机、PLC、FPGA等多种控制芯片。通过实验台，学生可以了解不同类型控制器的特点和性能，掌握电机控制系统的设计方法和技术。
3. 电机驱动系统实验功能
电机传动及控制技术实验台可以实现对各种类型的电机驱动系统的实验，包括直流电机驱动、交流电机驱动、步进电机驱动、伺服电机驱动等。通过实验台，学生可以了解不同类型驱动系统的特点和性能，掌握电机驱动系统的设计方法和技术。
一、 概述
电机传动及控制技术实验台是根据职业教育改革和发展的需要而研制的。该实验装置包括电力拖动系统的动力学，交流和直流电动机的电力拖动、常用低压电器及基本控制电路系统的设计等内容,同时增加了基于PLC及变频器的电机基本控制线路。该实验装置适用于自动化专业与机电一体化专业开设的《电机及拖动基础》、《工厂继电器接触控制》、《PLC原理及应用技术》、《变频调速技术》等课程的技能训练。
二、 装置特点
1. 电机传动及控制技术实验台采用挂件结构，搭配灵活、可任意更改实验组件增加实验内容，便于二次开发及功能扩展。
2. 电机传动及控制技术实验台由电源控制屏、实验桌、实验组件、电机、电机导轨及实验导线等组成。
3. 电机传动及控制技术实验台包含了部分电机学试验及所有电机拖动及控制的实验项目，使学生能够了解基本的理论知识及熟练掌握操作技能。
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：250kg
5. 外形尺寸：1870cm×70cm×160cm
四、 基本配置及功能
（一）GDQ01电源控制屏(铁质双层亚光密纹喷塑结构，铝质面板)
1.交流电源部分
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短路保护装置。控制屏的供电由启、停按钮进行控制，具有漏电声光告警、过压保护、过流保护等功能，同时配有一只急停按钮，便于切断电源，还配有一只指针式交流电压表，通过切换和转换开关，可方便地指示三相电网输入和三相调压输出的每一相的线电压。
2.高压直流电源两路
提供220V(0.5A)励磁电源（具有短路保护）及0～250V(3A)连续可调电枢电源(内部具有过压、过流保护功能)各一路，并设有一只直流数显电压表用以监测可调直流电枢电源输出。
3.定时器兼报警记录仪(服务管理器)
通过键控单元完成时间设定、定时报警设定、解除设置等操作、具有切断电源及记录各种告警次数等功能。
4.信号源部分
提供0～10V的恒压源一路，4～20mA的恒流源一路，可方便地完成变频器调速实验，6.3V交流电源一路，作为机床信号指示灯的电源。
5.制动电阻
提供制动电阻10Ω/25W一只，180Ω/25W三只。
（二）GDQ02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。
（三）实验挂箱
1.GDQ39-1继电接触控制组件（一）
熔断器1只（RT18-32/3P/3A）、普通保险丝座1只（2A）、6.3V信号灯2只、热继电器1只、热继电器座1只、按钮5只、交流接触器3只、辅助触头3只。
2.GDQ39-2继电接触控制组件（二）
交流接触器2只、辅助触头2只、热继电器1只、热继电器座1只、行程开关4只。
3.GDQ39-3继电接触控制组件（三）
交流接触器2只（施耐德）、辅助触头2只、通电延时时间继电器2只（每只继电器分别引出二组动合、动断触点）、时间继电器座2只。
4.GDQ39-4继电接触控制组件（四）
带灯按钮3只、十字摇杆开关1只、电磁阀1只、行程开关3只、DC24V继电器8只（继电器分别焊接在PCB板上，其线圈和触点均引线至面板上，通过外部直观、明确、安全的连线，可以提高学生对PLC控制系统的理解能力和动手操作能力）
5.GDQ41 PLC可编程控制器
配备日本三菱的FX3u-48MR型可编程控制器主机一台，配有模拟量模块FX3U-3A-ADP一台，通讯模块FX3u-485BD一块。
6.GDK28 变频器
配备日本三菱的FR-D720-0.4KW-CHT变频器一台（带BOP操作控制面板）、1K电位器一个。
7.DQ22 直流数字电压、毫安、安培表
直流数显电压表（1只）：测量范围0～300V，分2V、20V、300V三档，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、指示等功能。
直流数显毫安表（1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、指示等功能。
直流数显电流表（1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、指示等功能。
8.GDQ25交流参数表
智能功率、功率因数表（1只）：由一套微电脑，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P的测量，其精度为0.5级；电压、电流量程分别为450V、5A，可测量单相、三相负载的有功功率、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。
真有效值交流数字电流表（1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、指示等功能。
交流电流表（1只）：精密指针式，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、指示功能。
交流电压表（1只）：精密指针式，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、指示功能。
9.DQ26三相可调电阻器
三组90Ω×2/1.3A瓷盘电阻，各绕组端均引线至面板上，可完成串联、并联及串并联多种结合方式。
10.DQ27 三相可调电阻器
三组900Ω×2/0.41A瓷盘电阻，各绕组端均引线至面板上，可完成串联、并联及串并联多种结合方式。
11.DQ29 电阻器组件
一组90Ω×2/1.3A瓷盘电阻、一组900Ω×2/0.41A瓷盘电阻，各绕组端均引线至面板上，可完成串联、并联及串并联多种结合方式。
12.GDQ12线绕式异步电动机转子专用箱
一组线绕式异步电动机转子专用电阻（测量范围0～35Ω，分0Ω、2Ω、5Ω、15Ω、35Ω五档，用于线绕式异步电动机起动与调速等实验）。
（四）DQ03-1电机导轨、增量式光电编码盘测速系统及智能数显转速表
电机导轨平整度好，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、电机与测功机之间同心度连接。电机运行时噪声小，参数典型，能较好满足实验的要求。
（五）电机及变压器
DQ09直流并励电动机（DC220V、185W、1500RPM） 一台
DQ19校正直流测功机（DC220V、355W、1500RPM） 一台
DQ10三相鼠笼异步电动机（AC220V/△、100W、1420RPM） 一台
DQ11三相线绕式异步电动机（AC220V/Y、120W、1380RPM） 一台
DQ20三相鼠笼异步电动机（AC380V/△） 一台
DQ18三相双速异步电动机（AC380V△/YY） 一台
（六）SY07实验连接线及配件
根据不同实验项目的特点，配备两种不同的实验连接线，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；弱电部分也护套结构手枪插连接线；数模信号部分采用弹性铍轻铜裸露结构连接线。三种导线只能连接对应的配套插座，这样大大提高了实验的安全及合理性。
五、 实验项目
1. 电机及变压器基础实验
（1） 直流他励电动机的认识
（2） 直流他励电动机的空载试验
（3） 直流他励电动机的工作特性
（4） 三相鼠笼式异步电动机认识
（5） 三相鼠笼式异步电动机空载试验
（6） 三相鼠笼式异步电动机堵转试验
（7） 三相鼠笼式异步电动机工作特性
2. 电机拖动部分
直流他励电动机拖动实验
（1） 直流他励电动机固有机械特性
（2） 直流他励电动机人为机械特性
（3） 直流他励电动机能耗制动机械特性
（4） 直流他励电动机倒拉反转制动机械特性
（5） 直流他励电动机电源反接制动机械特性
（6） 直流他励电动机回馈制动机械特性
三相异步电动机拖动实验
（1） 三相异步电动机固有机械特性
（2） 三相异步电动机人为机械特性
（3） 三相异步电动机能耗制动机械特性
（4） 三相异步电动机反接制动机械特性
（5） 三相异步电动机回馈制动机械特性
3. 电机控制部分
直流他励电动机控制实验
（1） 电枢回路串电阻起动及调速
（2） 减压起动及降低电源电压调速
（3） 弱磁调速
三相异步电动机控制实验
（1） 三相异步电动机点动与自锁控制线路
（2） 三相异步电动机的正反转控制线路
（3） 顺序控制线路
（4） 三相异步电动机全压起动控制线路
（5） 三相异步电动机降压起动控制线路三相绕线转子异步电动机起动控制线路
（6） 三相异步电动机能耗制动控制线路
（7） 三相异步电动机的调速控制线路
（8） 三相异步电动机单向起动及反接制动控制线路
（9） 两地控制线路
（10） 工作台自动往返循环控制线路
（11） 三相异步电动机双向起动及反接制动控制线路
（12） 三相双速异步电动机的控制线路
4. 基于PLC下的电机控制实验
（1） 三相异步电动机直接点动与自锁控制
（2） 三相异步电动机的正、反转控制
（3） 三相异步电动机的星形-三角形降压起动控制
（4） 三相线绕式异步电动机的起动控制
（5） 三相异步电动机带延时正、反转控制
（6） 三相异步电动机带限位自动返回控制
（7） 三相双速异步电动机的起动与调速控制
5. 基于变频器的电机拖动与控制实验
（1） 变频器的认识
（2） 变频器的参数设定与操作
（3） 变频器的面板控制
（4） 变频器的电位器控制
（5） 变频器的电压控制
（6） 变频器的电流控制
（7） 变频器的多段速控制
（8） 三相异步电动机的变频调速
6. PLC、变频器的电机拖动与控制实验
（1） 基于PLC通信方式的多段速选择变频调速
（2） 基于PLC通信方式的变频器开环调速
（3） 基于PLC通信方式的变频器闭环调速
（4） 基于PLC模拟量方式的变频器闭环调速
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