中人教仪厂
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，以及常用机床的控制。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. 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.实验装置由电源控制屏、实验桌、实验组件、电机、电机导轨及实验导线等组成。
3.实验装置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：380kg
5. 外形尺寸：187cm×70cm×160cm
四、配置及功能介绍
（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，并具有过流声光告警。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。
提供3相同步变压器1组，380V/3*15V。
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(内部具有过载保护功能)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.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。
4.制动电阻
提供制动电阻10Ω/25W一只，200Ω/25W三只。
5.控制屏其它设施
控制屏正面大凹槽内，设有两根圆钢管，可挂置实验组件。凹槽底部设有多个单相三芯220V电源插座、控制屏两侧设有单相三极220V电源插座、三相四极380V电源插座及通讯接口，为实验组件的供电和通讯、控制屏之间的供电提供了方便。
（二）GDQ02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，电脑桌联体设计，造型美观大方；设有一个抽屉用于放置工具、存放资料等。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，便于移动。
（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、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
配备西门子1214C型可编程控制器主机一台，。提供实验所需的DC24V直流电源。
6.GDK28 变频器
配备西门子V20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
Ø 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。
Ø 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。
Ø 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。
虚拟多用表参数：
交流电压量程档位分：10、50、250、1000
直流电压档位分：0.25、1、2.5、10、50、250、1000
欧姆档分：x1，x10，,100，,1000，,1K，x10K，x100K
电流表档位：50μa、0.5、5、50、500
BATT：1.2-3.6V，RL=12Ω
BUZZ：R×3
红外发射检测功能：垂直角度±15°距离1-30cm
三极管测量孔
8.GDQ25交流参数表
Ø 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。
Ø 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。
Ø 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、指示等功能。
Ø 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、指示等功能。
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、，用于线绕式异步电动机起动与调速等实验）。
13.DQ31C 熔断器及开关板
提供熔断器及开关组件。
产品特点
1．体现“工程环境”理念，效仿生产现场实际：系统应从相关工业产品移植而来，可很好实现对学生能力（波形分析和系统调试能力）的培养和技术知识的应用。
2．各个系统的配置合理：各个系统采用的元件、触发（驱动）电路、主电路、控制方式、控制对象及保护环节等，应能概括当前工业上的技术应用，内容丰富多样，体现了“典型性、先进性、实用性和可行性”的要求，能引起学生兴趣，能使学生获得很大的收获。
3．模块采用PCB烤漆工艺制成，正面为原理图和测试点，背面焊有对应的元件，增强了学生对实验内容的感性认识与理性认识。
4．元件与单元电路性能实验，在小系统环境中进行：这样有利于学生理解该元件和该单元用于何处、它们的性能对整个系统的影响，有利于学生知识的巩固和实际应用。
5．本装置通过隔离变压器供电，而且具有接地保护、漏电保护功能，安全性符合相关的国家标准，确保人身安全。配用电安全与触电急救虚拟仿真系统：软件采用二维与三维结合的虚拟画面，教导学生用电的安全和急救方法，软件内设有单相触电、两相触电、跨步触电、低压触电急救、高压触电急救、人工呼吸救护法、牵手呼吸救护法、胸外心脏按压就护法等原理讲解与教学，单相触电分维修带电断线、维修插座触电、室外触电等原理演示。低压触电和高压触电教学主要为学生讲解演示如何解救处于低压触电或者高压触电时的人，人工呼吸救护法、牵手呼吸救护法、胸外心脏按压就护法采用采用3D虚拟仿真技术展示，经过渲染和润色，使模型看起来与真实部件一般无二，画面逼真。通过实训能够对学生进行实训室安全用电教育，提高学生的安全意识，使学生学会一些自救的方法，让学生在遇到危险时能采取一定的安全措施，保护自己，以及熟悉各种电气事故产生的原因和处理电气事故的实用操作措施，减少电气事故的发生。提供演示及版权证书。
三、实验设备技术参数
|
序号 |
单元名称 |
|
|
1. |
电力电子技术及电机自动控制系统实验实训平台 |
|
|
2. |
通用实验桌（铁质结构，面板采用绝缘高密度板） |
|
|
3. |
电源部分变压器 |
三相隔离变压器 300VA，220V/127V |
|
4. |
三相整流变压器 100VA，220V/V*3 |
|
|
5. |
直流可调电源变压器 80VA，30V/2A |
|
|
6. |
直流稳压电源变压器 100VA， 24V、20V、±15V、±12V、±5V |
|
|
7. |
交流电源变压器 200VA，220V/15V、30V、50V、10V、120V |
|
|
8. |
三相同步变压器 15VA，127V/15V |
|
|
9. |
直流稳压电源 (励磁） DC 110V、0.5A |
|
|
10. |
可变电阻器模块：100Ω/100W 1只 100Ω/1A；100Ω 9/0.4A；10Ω×9/1.2A 1Ω× 9/2A波 段开关3个 |
|
|
11. |
电流电压表模块： 直流电压表与电流表模块 电压表150V， 电流表2A 交流电压表与电流表模块 电压表0-450V ， 电流表0-2A 三用表仿真系统（提供演示及版权证书）：本系统为apk的格式，可在PC端使用，也可在移动端使用，本系统的功能有：电阻的测量、交流电压的测量（测量变压器，若变压器测量烧坏多用表时，冒黑烟提示并可以重置多用表）、晶体管的极性判断、直流电压测量（通电流表档时灯光亮）、直流电流的测量、以及电容好坏的判断。本系统可任意拖动红色与黑色笔头，2个笔头拖拽至被测物体上定位时显示红圈，如未定位准确无红圈显示，并在进行错误操作的时（如所选量程错误、所测数据错误等等），仪表指针将无反应、提示错误重新测量等，本多用表可选择交流电压档，直流电压档，电阻档，电流档，电阻调0，并且可放大显示数据，可清楚观看所测数据大小。学生可以通过本软件学习多用表的正确使用方法。 虚拟多用表参数： 交流电压量程档位分：10、50、250、1000 直流电压档位分：0.25、1、2.5、10、50、250、1000 欧姆档分：x1，x10，,100，,1000，,1K，x10K，x100K 电流表档位：50μa、0.5、5、50、500 BATT：1.2-3.6V，RL=12Ω BUZZ：R×3 红外发射检测功能：垂直角度±15°距离1-30cm 三极管测量孔 |
|
|
12. |
电机模块： 他励直流电动机：110V 1500 r/min 他励直流发电机：110V 1500 r/min 三相鼠笼异步电机：120W、1400r/min 380V（线电压）2台 直流测速发电机：1500转/15V 维修电工电子电机与职业资格培训考评仿真软件：本系统为apk的格式，可在PC端使用，也可在移动端使用，本系统即可手动设置故障也能自动设置故障，本系统通过电路图中绿色的框选择手动设置故障点（最多可以设置39个故障点），也可以通过系统自动进行随机1个故障点设置，随机两个故障点设置，随机三个故障点设置，随机四个故障点设置，随机五个故障点设置，本系统内有工具箱，元件库，放大镜，电路图等功能，可通过工具箱可选择万用表进行检测，通过元件库选择合适的元件，通过放大镜可以清楚的了解各个元器件及电路。本系统通过电动机星三角启动控制电路故障的设置，并经过种种排查，让学生了解电动机星三角启动控制电路的工作原理及电路结构。提供演示。 |
|
|
13. |
电机导轨，智能数显转速表 |
|
|
14. |
单相半控桥式整流电路及单结晶体管触发电路：直流调速系统的主电路、检测与保护电路：晶闸管实现的单相半控调速系统；具有电流正反馈、电压负反馈、电流截止负反馈、过流保护功能。 |
|
|
15. |
IGBT直流斩波电路（EXB841）：EXB841实现的IGBT直流斩波；频率1.2K，占空比12%-98% |
|
|
16. |
单相交流调压电路及集成锯齿波触发电路（KC05） KC05触发脉宽100μs- 2ms |
|
|
17. |
BJT单相并联逆变电路 频率调节范围：50HZ-500HZ |
|
|
18. |
单相交流(过零触发)调功电路（KC08） 占空比可调范围10%-90% |
|
|
19. |
三相晶闸管全控桥式整流电路； |
|
|
20. |
三相晶闸管集成触发电路KC785 |
|
|
21. |
电流调节器、速度调节器及过电流保护电路: 内环为电流环、外环为速度环；系统无静差精度高达0.3%以上 |
|
|
22. |
三相交流调压电路（KC785触发） |
|
|
23. |
锯齿波移相触发电路（分立元件） |
|
|
24. |
给定积分模块： 具有上下嵌位功能；嵌位指可调 |
|
|
25. |
交流接触器模块:交流接触器2只（德力西） |
|
|
26. |
接触器与热继电器模块:交流接触器1只（德力西），热继电器1只 |
|
|
27. |
中间继电器与热继电器模块:中间继电器1只（德力西），热继电器1只 |
|
|
28. |
熔断器与按钮开关模块:3P熔断器1只，2P熔断器1只，按钮开关黄绿红各1个 |
|
|
29. |
按钮、行程开关与时间继电器模块:行程开关4只，时间继电器1只（通电延时），按钮开关绿色1只 |
|
|
30. |
开关、熔断器、指示灯与照明灯模块:3P空气开关1只，3P熔断器1只，220V指示灯红绿各1只，照明灯灯座1只，变压器220V/36V 6.3V 1只 |
|
|
31. |
实验链接导线 （安全插座，护套线） 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。 |
|
|
32. |
学生凳子2只/套，每套设备提供2只铁质四脚方凳，凳子面板采用高强度高密度板，结实耐用，美观大方。 |
|
|
33. |
教师教学设计系统（提供演示及版权证书）：本软件基于unity3d开发，可选6级画质，设有减速器、轴系结构的设计与虚拟拆装、常见机械机构设计与仿真，机构资源库，典型机械机构（汽油机发动机的虚拟拆装），软件为一个整体软件，不能为一个个单独的资源。 A.减速器设计与虚拟拆装界面可选涡轮蜗杆圆锥齿轮减速器、二级展开式圆柱齿轮减速器、圆锥圆柱齿轮减速器、同轴式圆柱齿轮减速器、圆锥齿轮减速器、一级圆柱齿轮减速器。 涡轮蜗杆圆锥齿轮减速器：进入软件后自动播放装配内容，视频中各步骤均有文字说明 二级展开式圆柱齿轮减速器：进入软件后采用视频的形式播放内容，视频内容应包含：零件名称（扫描二维码可看零部件名称）、拆装演示（包含拆卸、装配）、虚拟拆装（包含整体、低速轴、中速轴、高速轴、箱盖、箱座） 圆锥圆柱齿轮减速器、同轴式圆柱齿轮减速器、圆锥齿轮减速器、一级圆柱齿轮减速器：点击进入后自动跳转到edrawings界面，模型均为三维模型，通过点击零部件显示零部件名称，可360°全方位旋转、放大、缩小、平移，同时可通过移动零部件功能，将整个减速器进行拆卸组装，同时可以选择主页按钮回到减速器最初始的状态。圆锥齿轮减速器、一级圆柱齿轮减速器增加了插入横断面功能，可自由拖动横断面观察减速器内部结构。 B.轴系结构的设计及虚拟拆装界面可选零件认知、拆装演示、实战操作。 1、零件认知：内设斜齿轮、无孔端盖、联轴器、联轴器键、轴、齿轮键、带孔端盖、轴套、深沟球轴承的三维模型与零件名称，任意零件均可进行360°旋转 2、拆装演示：内置2个案例，将鼠标移动到某一零件位置时（底座与轴承座除外），该零件自动放大，并显示零件名称，设有拆卸与装配按钮，功能由软件自动完成轴系结构拆卸与装配。三维场景均可进行360°全方位旋转、放大、缩小、平移。 3、实战操作：三维零件整齐摆放于桌面，由学生手动选择对应的零件并移动至轴系结构上，摆放顺序正确且位置正确时零件才能安装上去，设有重新开始按钮，方便学生重新进行虚拟实验。将鼠标移动到某一零件位置时（底座与轴承座除外），该零件自动放大，并显示零件名称。 C、常见机械机构设计与仿真可选铰链四杆机构设计与分析、I\II型曲柄摇杆机构设计与分析、偏置曲柄滑块机构设计与分析、曲柄摆动导杆机构设计与分析、铰链四杆机构轨迹综合、偏心直动滚子推杆凸轮、对心直动平底推杆凸轮。 1、各个机构应当能输入相对应的参数，由软件自动计算参数，并可进行运动仿真和自动绘制曲线图。 D、机构资源库可选平面连杆机构11种、凸轮机构5种、齿轮机构6种、传动机构8种、加紧机构11种、轮系机构6种、其他机构（机械设备模拟）8种 E、汽油机发动机的虚拟拆装可选曲轴箱装拆演示、曲轴箱虚拟装配、配气系装拆演示、配气系虚拟装配 1、曲轴箱装拆演示与配气系装拆演示均设有拆卸按钮、装配按钮、重新开始、分解观察按钮，将鼠标移动到某一零件位置时，该零件自动放大，并显示零件名称，功能由软件自动完成轴系结构拆卸与装配。使用分解观察按钮时，曲轴箱或配气系三维模型自动展示爆炸图，可进行360°全方位旋转、放大、缩小、平移 2、曲轴箱虚拟装配与配气系虚拟装配的三维零件均整齐摆放于桌面，均由学生手动选择对应的零件并移动至机构上，当摆放顺序正确且位置正确时零件才能安装上去，设有重新开始按钮，方便学生重新进行虚拟实验。将鼠标移动到某些零件位置时，自动显示零件名称。 |
|
四、 可完成的实训项目
（一） 电力电子元件（参数、性能与波形的测定）
1) 晶闸管（SCR）的工作特性研究
2) 双向晶闸管（TRIAC）的工作特性研究
3) 电力晶体管GTR（功率双晶体管）的工作特性研究
4) 场效应管（MOSFET）的工作特性研究
5) 绝缘栅双极型晶体管（IGBT）的工作特性研究
（二） 触发（驱动）单元电路的研究
1) 单结晶体管触发电路（分列元件）
2) 锯齿波移相触发电路（分列元件）
3) KC05集成锯齿波触发电路
4) KC08过零触发电路
5) EXB841大规模集成（IGBT）驱动电路
6) 三相KC785脉冲列触发电路
（三） 电力电子电路
1) 单相晶闸管半控桥式整流电路
2) 三相晶闸管全控桥式整流电路（含三相半波、三相半控桥）
3) BJT单相并联逆变电路
4) 单相双向晶闸管交流调功电路
5) 直流（IGBT）斩波电路及升、降压电路
6) 单相（双向晶闸管）交流调压电路
7) 三相（反并联晶闸管）交流调压电路
（四） 自动控制系统
1) 电压负反馈、电流正反馈、直流调速系统（KZD－Ⅱ型产品电路移植）
2) 转速、电流双闭环不可逆直流调速系统（由通用电气产品实际线路移植）
3) 转速、电流双闭环交流调压调速系统的研究
(五）电拖实训
1）三相异步电动机正反转控制线路；
2）工作台自动往返循环控制电路；
3）三相异步电动机顺序控制线路；
4）三相异步电动机的Y－Δ起控制线路；
5）三相异步电动机能耗制动线路；
7）C620车床的电气控制电路；
