ZRDJ-TQ电机拖动及电气控制技术实验平台

一、基础简介

本实训台是按照职业教育改革和发展的需要而研制的。该实训台包括电力拖动系统的动力学，交流AC和直线DC电动机的电力拖动、常用低压电器及基础控制电子回路、桥式起重机的电气控制及继电器控制系统的设计等内容,同时多加了基于plc及变频器的电动机基础控制线路，以及常用机床的控制。该实训台适用来自动化专业与机电一体化专业开设的《电动机及拖动基础》、《工厂继电器接触控制》、《PLC原理及应用技术》、《变频调节速度技术》等课程的技能实训。

二、装置特别点

1. 应用挂式模块件构造，搭配灵活、可随意更改实训结合套件多加实训内容，方便二次研发及功能拓展。

2. 实训台由电源控制屏、实训桌、实训结合套件、电动机、电动机导轨及实训导线等构成。

3. 对于基于PLC及变频器的电气控制实训项目，能够集合MCGS组态系统与计算机实行通信监控实训台的运行状态，更加贴近工业现场。

4. 实训台含有了部分电动机学试验及全部电动机拖动及控制的实训项目，使学生能够理解基础的理论知识及熟练掌控把握实操技能。

三、技术功能

1. 写入电源：三相四线（或三相五线）～380V±10%50Hz

2. 作业环境：温度-10℃～+40℃相对湿度＜85%(25℃)海拔＜4000m

3. 装置容量：≤1.5kVA

4. 重量：380kg

5. 外观尺寸：1800cm×80cm×160cm

四、基础配备及功能

（一）GDQ01电源控制屏(钢制双层亚光密纹喷塑构造，金属铝面板)

1.交流AC电源部分

提供三相0～450V可调交流AC电源，同时可得到一相0～250V可调的交流AC电源，配备有一台三相同轴联动自耦调压器（规格：1.5kVA、0～450V）。可调交流AC电源输出处设定有过流保护装置，当相间、线间过电流（A）及直接短路均能自动保护，克服了调换保险丝带来的麻烦，并具有过流声光警报。控制屏的供电由启、停按钮实行控制，具有漏电声光警报、过压保护、过流保护等功能，同时配备有一只急停按钮，方便切断电源，还配备有一只指针式交流AC电压（V）表，经过变换和变换开关，可便利地指示三相电网写入和三相调压输出的每一相的线电压（V）。

2.高压直线DC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(电源内部具有过载保护功能)各一路，并设定有一只直线DC数字显露电压（V）表用以监测可调直线DC电枢电源输出。

3.定时器兼报警记录仪(服务管理器)

经过键控单元完成时间设定、定时报警设定、解除设定等实操、具有切断电源及记录各种警报次数等功能。

4.信号源部分

提供0～10V的恒压源一路，4～20mA的恒流源一路，可便利地完成变频器调节速度实训，6.3V交流AC电源一路，作为机床信号指示灯的电源。

5.限制动作电阻

提供限制动作电阻10Ω/25W一只，180Ω/25W三只。

6.控制屏其它设施

控制屏正面大凹槽内，设定有两根钢管，可挂置实训结合套件。凹槽下部设定有多个一相三芯220V电源插座、控制屏两侧设定有一相三极220V电源插座、三相四极380V电源插座，为实训结合套件的供电提供了便利。

（二）GDQ02实训桌

实训桌为钢制双层亚光密纹喷塑构造，桌面为防火烧、防水浸、耐磨损高密度板,构造坚固，形状似长方体封闭式构造，电脑桌联体设计，造型美观大方；设定有一个抽屉用来放置工量具、放置图纸文档实训指导书等。桌面用来装配电源控制屏并提供一个宽敞舒适的作业台面。实训桌下部装备有四个万能转向轮，方便位移。

（三）实训箱式挂式模块件

1.GDQ39-1继电接触控制结合套件（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AC接触器3只、辅助触头3只。

2.GDQ39-2继电接触控制结合套件（二）

交流AC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继电接触控制结合套件（三）

交流AC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继电接触控制结合套件（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，经过外部直观、明确、安全的连线，可以提升学生对PLC控制系统的理解能力和动手实操能力）

5.PLC-1型PLC可编程控制器

配备装备西门子的S7-200可编程控制器主机一台，配备有模仿量模型块，通讯模型块，配

套编程电缆。提供实训所需的DC24V直线DC电源。设定有过压保护电子回路，对主机实行过

压保护，使主机不会因承受过高的电源电压（V）而导致损坏。

6.ABB-1变频器

配备装备ABB变频器一台（带实操控制面板）、1k电位器一个。

7.DQ22直线DC数字电压（V）、mA毫安、安培表

（1）直线DC数字显露电压（V）表（1只）：测量界限0～300V，分2V、20V、300V三档，直键开关变换，三位半数字显露，写入阻抗为10MΩ，精度为0.5级，具有超测量范围报警、指示等功能。

（2）直线DC数字显露mA毫安表（1只）：测量界限0～2000mA，分20mA、200mA、2000mA三档，直键开关变换,三位半数字显露,精度为0.5级，具有超测量范围报警、指示等功能。

（3）直线DC数字显露电流（A）表（1只）：测量界限0～5A，三位半数字显露，精度为0.5级，具有超测量范围报警、指示等功能。

8.DQ34智能型转矩、转动速度、输出功率测试

可直接数字显露电动机的转动速度、输出转矩及输出功率等实训数值，

9.GDQ25交流AC功能数值表

（1）智能功率、功率因数表（1只）：由一套微电脑，高速、高精度A/D变换芯片和全数字显露电子回路包括。经过键控、数字显露窗口完成人机对话的智能控制模式。为了提升测量界限和测试精度，将被测电压（V）、电流（A）瞬时值的取样信号经A/D变换，应用专用的DSP计算有功功率、无功功率。一相功率P的测量，其精度为0.5级；电压（V）、电流（A）测量范围分别为450V、5A，可测量一相、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成果数值，并可逐组查询。

（2）真有效值交流AC数字电流（A）表（1只）：测量界限0～5A，测量范围自动判别、自动变换，精度0.5级，三位半数字显露，具有超测量范围警报、指示及切断总电源等功能。

（3）交流AC电流（A）表（1只）：精密指针式，应用带镜面、双刻度线（红、黑）表头（不一样的测量范围读取相应的刻度线），测量界限0～5A，分0.3A、1A、3A、5A四档，精度1.0级，直键开关变换，设定有超测量范围警报、指示及切断总电源功能。

（4）交流AC电压（V）表（1只）：精密指针式，应用带镜面、双刻度线（红、黑）表头（不一样的测量范围读取相应的刻度线），测量界限0～500V，分10V、30V、100V、300V、500V五档，写入阻抗1MΩ，精度1.0级，直键开关变换，每档均有超测量范围警报、指示及切断总电源功能。

（5）智能型多功能测控装置1台

FM100-8能应用来各种电力输送系统, 电压（V）、电流（A）的写入无需中间变送器，电压（V）低于400V的系统无需外接PT，对于更高电压（V）等级的系统，PT二次侧规格限定电压（V）为100VAC。电流（A）写入可应用副方满刻度输出5A的CT接入线路。同时也提供了1A选项的 FM100-8，用来CT输出为1A的现象。4路开关量写入可用来监测断路器的状态、接地故障继电器状态或其他外部接点的状态。外部接点为干接点写入，电源由本装置提供,为一路+24V的电源。2路继电器触点输出，可经过通信口实行远方实操。基础型号的FM100-8提供了开断能力为6A的电磁式继电器。仪表显露和测量，FM100－8提供了30多个高精度就地实时三相测量功能数值和状态功能数值，全部功能数值均能经过面板显露器或仪表通信口而获取。这些就地实时功能数值包括：电压（V）、电流（A）、有功、无功、视在功率、功率因数和频率。全部电压（V）、电流（A）、功率、电度均为有效值。 状态信息包括：2个内部继电器；4路开关量写入。FM100-8以高速、高包括、工业级混合信号片上系统为核心，能胜任复杂的就地实时处置整理作业。它具有4行4符液晶显露；带4路RS-485通信连接口，有远程通信和多机联网功能。

（6）智能型电动机保护装置

提供1台智能型电动机保护装置1台，具有过载、堵转、阻塞、欠载、断相、不平衡、剩余电流（A）（接地/漏电）、温度、外部故障、相序、过压、欠压、欠功率、tE时间等全面的电动机综合保护功能。8路DI支持干结点写入，可完成远程主站对电动机运行状态的遥信监视。4路DO输出，适用直接起动，星—三角起动，自耦变压器起动，软起动等多种起动方式，经过通讯总线可完成远程主站对电动机实行就地实时遥控“起/停”实操。抗晃电保证电动机运行不间断，重起动功能在短时欠压、失压时用来电动机分批重起。具有标准的RS-485通讯连接口，应用Modbus-RTU通讯协议，保证了上位机通讯的快速可靠。

10.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、并联及串并联多种集合方式。

11.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、并联及串并联多种集合方式。

11.DQ29电阻器结合套件

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、并联及串并联多种集合方式。

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（测量界限0～35Ω，分0Ω、2Ω、5Ω、15Ω、35Ω五档，用来线绕式异步电动机起动与调节速度等实训）。

（四）DQ03-1固定电动机导轨、光码盘测速系统（1024光电编码器）及智能数字显露转动速度表

固定电动机的导轨平整度好，无应力变形，加工精细，同心度与互换性好，能保证电动机与电动机、电动机与测功机之间连接的同心度不超过±5丝。电动机运行时噪声小，功能数值典型，能较好适用实训的要求。

（五）电动机

DQ09直线DC并励电动机（DC220V、185W、1500RPM）一台

DQ19校正直线DC测功机（DC220V、355W、1500RPM）一台

DQ20三相鼠笼异步电动机（AC380V/△、180W、1420RPM）一台

DQ11三相线绕式异步电动机（AC220V/Y、120W、1380RPM）一台

DQ10三相鼠笼异步电动机（AC380V/Y）一台

DQ20-1三相鼠笼式异步电动机（AC380V/Y，带速度继电器一只）一台

DQ18三相双速异步电动机（AC380V△/YY）一台

（六）实训连接线及备品备件

按照不一样实训项目的特别点，配备装备两种不一样的实训连接线，强电部分应用高可靠护套构造手枪插连接线（不存在任何触电的可能），里面应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，插头应用实芯铜质件外套铍轻铜弹片，接触安全可靠；弱电部分也护套构造手枪插连接线；数模信号部分应用弹性铍轻铜裸露构造连接线。三种导线只能连接对应的配套插座，这样大大提升了实训的安全及合理性。

（七）欧式导线架

装置配备有欧式导线架，用来悬挂和放置实训专用连接导线，外观尺寸为530mm×430mm×1200mm，设定有五个万能转向轮，造型美观大方。

五、装置的安全保护体系

（1）控制屏电源由接触器经过启、停按钮实行控制，同时具有漏电声光警报、过压保护、过流保护、短路软截止保护等功能，经过急停按钮可便利地切断电源。

（2）屏上装备有电压（V）型漏电保护装置，控制屏内或强电输出若有漏电现象，即警报并切断总电源，保证实训进程安全。

（3）屏上三相调压器原、副边各设定有一套过流保护装置。调压器短路或所带负载电流（A）超过设定值，系统即警报并切断总电源。

（4）设定有定时器兼报警记录仪（服务管理器），经过键控单元完成时间设定、定时报警设定、解除设定等实操、具有切断电源及记录各种警报次数等功能。

（5）强、弱电连接及插座分开，不会混淆，实训连接线安全、可靠、防触电。

六、实训项目

1. 电动机基础实训

（1） 直线DC他励电动机的认知

（2） 直线DC他励电动机的空载试验

（3） 直线DC他励电动机的作业特性

（4） 三相鼠笼式异步电动机认知

（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作业特性

2. 电动机拖动部分

直线DC他励电动机拖动实训

（1） 直线DC他励电动机固有机械特性

（2） 直线DC他励电动机人为机械特性

（3） 直线DC他励电动机能耗限制动作机械特性

（4） 直线DC他励电动机倒拉反转限制动作机械特性

（5） 直线DC他励电动机电源反接限制动作机械特性

（6） 直线DC他励电动机回馈限制动作机械特性

三相异步电动机拖动实训

（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限制动作机械特性

（4） 三相异步电动机反接限制动作机械特性

（5） 三相异步电动机回馈限制动作机械特性

3. 电动机控制部分

直线DC他励电动机控制实训

（1） 电枢线路串电阻起动及调节速度

（2） 减压起动及降低电源电压（V）调节速度

（3） 弱磁调节速度

三相异步电动机控制实训

（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

（6） 三相绕线转子异步电动机起动控制线路

（7） 三相异步电动机能耗限制动作控制线路

（8） 三相异步电动机的调节速度控制线路

（9） 三相异步电动机单向起动及反接限制动作控制线路

（10） 两地控制线路

（11） 作业台自动往返循环控制线路

（12） 三相异步电动机双向起动及反接限制动作控制线路

（13） 三相双速异步电动机的控制线路

4. 基于PLC下的电动机控制实训

（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节速度控制

（8） 基于PLCC620车床电气控制系统

5. 基于变频器的电动机拖动与控制实训

（1） 变频器的认知

（2） 变频器的功能数值设定与实操

（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（V）控制

（6） 变频器的电流（A）控制

（7） 变频器的多段速控制

（8） 三相异步电动机的变频调节速度

6. PLC、变频器的电动机拖动与控制实训

（1） 基于PLC通信方式的多段速选用变频调节速度

（2） 基于PLC通信方式的变频器开环调节速度

（3） 基于PLC通信方式的变频器闭环调节速度

（4） 基于PLC模仿量方式的变频器闭环调节速度

六、设备表单清单

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