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2024年9月25日

电机传动与控制实验装置,机电传动控制实验室

SBDQ-1M机电传动控制实验台

一、电机与拖动技术实验设备概述

机电传动控制实验台主要承担机械电子工程、智能制造工程、机械工程专业本科生开设的《机电传动控制》课程的实验教学任务，为机械电子工程、机械工程专业学生课程设计、毕业设计提供场地和实验条件，同时为研究生、教师科研提供服务。
机电传动控制实验台能够根据负载对机电传动系统的匹配要求，通过计算分析确定电机的类型，正确选择电机启动、调速和制动的方法。并能够根据机电传动系统的控制要求，应用继电器-接触器、计算机与电力电子等控制技术对电机的启动、调速和制动进行简单控制。
机电传动控制实验台、通过实验，使学生了解机电传动控制的一般知识，掌握电动机、电器等电气元件的工作原理、特性，以及应用及选用方法，熟悉控制电路的设计，掌握常用的开环、闭环控制系统的工作原理、特点、性能及应用范围，了解新控制技术在机械设备中的应用。提高学生的实际动手能力，培养学生创新设计及综合应用知识的能力。

电机与拖动技术实验装置综合了目前我国高等院校"电机学"、"电机与拖动"、"电机控制"、"工厂电气控制""交直流调速""PLC可编程电气控制""电力电子技术"等课程实验大纲的要求。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，同时也为中等专业学校、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，为教师或研究生开发新实验或进行科学研究工作提供良好的实验条件。

二、电机与拖动技术实验装置特点

1、综合性强:本装置挂件配齐时可完成目前国内各类院校电机，电力电子及电气控制学科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；小电机耗电省，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，除了加深理论知识外，还为学生走向社会打下良好的基础。

6、开放性强 :控制屏供电隔离（浮地设计），并设有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。整套装置经过精心设计，加上可靠的元器件质量及可靠工艺作为保障，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问题和解决问题的能力。

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、外形尺寸：160×70×160cm3

四、设备的配置介绍

1、DQ01电源控制屏

(1) 交流电源

提供三相0～450V可调交流电源，同时可得到单相0～250V可调电源(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技术。配有三只指针式交流电压表，通过切换开关指示三相电网电压和三相调压电压。

提供三相同步变压器380V/15V*3一只。

(2) 高压直流电源两路

提供220V(0.5A)励磁电源及0～250V(3A)连续可调稳压电枢电源（内设过载保护措施）各一组，并设有直流数显电压表及切换开关。

(3) 人身安全保护体系

1）设有三相隔离变压器一组(三相电源经钥匙开关、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；

2）设有电流型漏电保护器，控制屏若有漏电现象，漏电流超过一定值，即切断电源。实验连接线及插座，采用全封闭结构，使用安全、可靠、防触电。

3）设有电压型漏电保护器，控制屏若有漏电现象，即切断电源。

4）实验连接线及插座，采用全封闭结构，使用安全、可靠、防触电。

2、DQ02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。

3、DQ03-1固定电机导轨、测速系统及数字转速表。

包括测速系统及固定电机的导轨等。导轨平整度好，无应力变形，加工精细，同心度好，互换性好，能保证电机与电机、电机与测功机之间可靠同轴连接，电机运行噪声小，实验参数典型，能较好满足实验要求。

4、DQ07直流复励发电机（Un=DC200V ， IN=0.5A ， PN=100W ， n=1600RPM ，绝缘等级E ）。

5、DQ08直流串励电动机（Un=DC220V ， IN=0.8A ， PN=120W ， n=1400RPM ，绝缘等级E ）。

6、DQ09直流并（他）励电动机（（Un=DC220V ， IN=1.1A ， PN=185W ， n=1500RPM ，绝缘等级E ）

7、DQ10三相鼠笼式异步电动机（Un= AC3800V/220V，接法 Y/Δ，转速 1420 RPM，功率100W ,电流0.5A，绝缘等级E）

8、DQ11三相线绕式异步电动机（AC220V，接法 Y，转速 1400RPM，功率100W ,电流0.6A，绝缘等级E）

9、GDQ12线绕式异步电机起动与调速电阻箱

提供0、2、5、15、35五档同轴联调的三相绕线异步电动机转子起动、调速电阻一组。

10、DQ14 三相同步电机

作电动机时，220V/Y、0.35A、90W、1500r/min；作发电机时，220V/Y、0.45A、170W、1500r/min。

11、DQ19校正直流测功机（（Un=220V、IN=2.2A、PN=355W、n=1500r/min，绝缘等级E）

即可作电动机又可作测功机，做电动机使用时，可作为发电机的原动机，也可用于拖动电动机完成四象限测试；作测功机使用时，由于电机经特殊设计，容量是被测电机的2～3倍，并经精密仪器校正，能很好的完成被测电机的加载输出转矩的测试。

12、DQ22智能直流电压、电流表（三只）

智能直流电压表1只:测量范围：0-1000V,设置1V/10V/100V/1000V四档量程，六位数码显示测量值。仪表采用现代化技术，数码中文显示，具备智能化、数字化功能，通过按键能够对仪表进行设置操作,量程手动、自动切换模式、校准、调零、滤波级数设置、超量程自动报警提示及保护等功能。硬件部分整体性强，集成度高，采用表贴工艺制作，工业塑料外壳，面板嵌入安装，使用稳定，容易更换和升级维护。

智能直流电流表2只：测量范围：0-5A,设置10mA/500mA/5A三档量程，六位数码显示测量值。仪表采用现代化技术，数码中文显示，具备智能化、数字化，上位机通讯功能，通过按键能够对仪表进行设置操作,量程手动、自动切换模式、校准、调零、滤波级数设置、超量程自动报警提示及保护等功能。硬件部分整体性强，集成度高，采用表贴工艺制作，工业塑料外壳，面板嵌入安装，使用稳定，容易更换和升级维护。

13、DQ25单、三相智能型功率、功率因数表

功率、功率因数表2只：功率测量精度0.5级，功率因数测量范围0.3-1.0，电压电流量程为450V和5A。六位数码显示有功功率、无功功率、总功率、功率因数、电压、电流、负载类型，负载类型：L、R、C。仪表采用现代化技术，数码中文显示，具备智能化、数字化，上位机通讯功能，通过按键能够对仪表进行设置操作,量程手动、自动切换模式、校准、调零、滤波级数设置、通信地址设置、超量程自动报警提示及保护等功能。硬件部分整体性强，集成度高，采用表贴工艺制作，工业塑料外壳，面板嵌入安装，使用稳定，容易更换和升级维护。

14、DQ26可调电阻器(二组90Ω×2/1.3A/150W瓷盘电阻)

15、DQ27可调电阻器(二组900Ω×2/0.41A/150W瓷盘电阻)

16、DQ29可调电阻器、电容器

提供90Ω×2/1.3A及900Ω×2/0.41A瓷盘电阻各一组。

17、DQ31C熔断器及开关板

由两个三刀双掷开关、一个双刀双掷开关组成。

18、DQ32 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<8～40V/2.5A可调>组成。

19、DQ34 转矩、转速、输出功率测试仪。

用于测量电机的转速和转矩，输出机械功率等。

20、DQ44交流电流表（3只）

测量范围：0-5A, 设置10mA/500mA/5A三档量程，六位数码显示测量值。仪表采用现代化技术，数码中文显示，具备智能化、数字化功能，通过按键能够对仪表进行设置操作,量程手动、自动切换模式、校准、调零、滤波级数设置、超量程自动报警提示及保护等功能。硬件部分整体性强，集成度高，采用表贴工艺制作，工业塑料外壳，面板嵌入安装，使用稳定，容易更换和升级维护。

21、DQ45交流电压表（3只）

测量范围：0-1000V,设置1V/10V/100V/1000V四量程，六位数码显示测量值。仪表采用现代化技术，数码中文显示，具备智能化、数字化功能，通过按键能够对仪表进行设置操作,量程手动、自动切换模式、校准、调零、滤波级数设置、超量程自动报警提示及保护等功能。硬件部分整体性强，集成度高，采用表贴工艺制作，工业塑料外壳，面板嵌入安装，使用稳定，容易更换和升级维护。

22、DQ39继电接触控制组件(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（10Ω/25W）各一组，带灯按钮（黄、绿、红各一只）三只。各器件的工作端子引到面板上，供实验接线用。

23、DK28 三相异步电机变频调速系统

配备三菱D720-0.4KW变频器一台，端子引出线到面板、设有1K电位器一个。

24、 PLC可编程控制器

配备三菱可编程控制器FX3u-48MR主机一台。提供实验所需的DC24V直流电源，中间继电器等。

25、DK17 H桥DC/DC变换直流调速系统

通过对四个桥臂上IGBT管的触发控制，来实现对可逆直流他励电机进行调速的目的。主回路由直流电源、四种IGBT管组成；控制回路部分由专用芯片产生PWM脉冲波，PWM波脉冲发生器产生的四路控制脉冲，分别驱动四个桥臂的IGBT管。

本实验箱可完成的实验项目有：

（1）、全桥DC/DC变换电路实验

（2）可逆直流脉宽调速实验。

26、电脑桌1张，提供铝型材结构电脑桌1张，带有显示器保护罩。

27、提供100M双踪数字示波器1套。

28、提供常用工具1套，包含螺丝刀、扳手、钳子等。

29、实验连接线

实验连接线：根据不同实验项目的特点，配备两种不同的实验联接线，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；弱电部分采用弹性铍轻铜裸露结构联接线，两种导线都只能配合相应内孔的插座，这样大大提高了实验的安全及合理性。

五、电机与拖动技术实验设备可完成的实验项目

1.直流电机实验

（1）直流电机认识实验、起动与调速实验

（2）直流并励电动机：工作特性、机械特性、调速特性

（3）直流串励电动机：工作特性、机械特性、调速特性

（4）他励直流发电机：他励时：空载特性、外特性、调节特性；并励时：自励过程、外特性；复励时：外特性

（5）直流他励电动机在各象限的机械特性：电动及回馈制动状态下的机械特性；电动及反接制动状态下的机械特性；能耗制动状态下的机械特性

序号	编号	名称	数量
1	DQ01	电源控制屏	1套
2	DQ02	实验桌	1张
3	DQ03-1	固定电机导轨，测速系统及智能数显转速表	1套
4	DQ07	直流复励发电机	1台
5	DQ08	直流串励电动机	1台
6	DQ09	直流并（他）励电动机	1台
7	DQ10	三相鼠笼式异步电动机	1台
8	DQ11	三相线绕异步电动机	1台
9	GDQ12	三相线绕异步电机启动调速电阻箱	1件
10	DQ14	三相同步电机	1台
11	DQ19	校正直流测功机	1台
12	DQ22	直流数字电压、电流表(三只)	1件
13	DQ25	单/三相智能功率、功率因数表	1件
14	DQ26	三相可调电阻器（每组90Ω*2/1.3A）	1件
15	DQ27	三相可调电阻器（每组900Ω*2/0.41A）	1件
16	DQ29	可调电阻器、电容器90Ω2/1.3A、900Ω2/0.41A	1件
17	DQ31C	熔断器及开关板	1件
18	DQ32	旋转灯，并网开关，同步机励磁电源	1件
19	DQ34	转矩、转速、输出功率测试仪	1套
20	DQ44	交流电流表（3只）	1件
21	DQ45	交流电压表（3只）	1件
22	DQ39	继电接触控制组件(一)	1件
23	DK28	三相异步电机变频调速系统	1件
24	PLC-1	可编程控制器	1件
25	DK17	H桥DC/DC变换直流调速系统	1件
26		电脑桌1张	1张
27	示波器	提供100M双踪数字示波器	1台
28		实验连接线及配件	1件
29	实训凳子	四脚钢质方凳，绝缘高密度板	2只
30	工具	提供常用工具1套，包含螺丝刀、扳手、钳子等。	1套
31	实验室软件资源包	（一）在线教育课程开放平台（具有软件著作权，配1个登录帐号）（二）正版3D辅助教学数字资源软件（1）电工作业培训教学软件（2）电机与变压器仿真教学软件（3）电力拖动仿真教学软件（4）三菱PLC与变频器仿真教学软件	(全室配1套，网络版，40个节点）