電機系統(tǒng)教學(xué)實驗臺

一、主控制屏

1、材質(zhì)要求：采用鐵質(zhì)雙面雅光密紋噴塑結(jié)構(gòu)，鋁質(zhì)噴塑面板。

2、單、三相可調(diào)交流電源：

參數(shù)要求：提供三相0～430V連續(xù)可調(diào)的交流電源， 同時可得到0～250V單相可調(diào)電源(配有一臺1.5KVA的三相自耦調(diào)壓器)，配有三只指針式交流電壓表，通過開關(guān)切換可指示三相電網(wǎng)電壓和三相調(diào)壓器的輸出電壓，設(shè)有保險絲和電子線路雙重過流保護，并有斷相指示。

3、主控制屏的安全保護

參數(shù)要求：

1）設(shè)備的人身安全保護

（1）三相電源輸入端設(shè)有電流型漏電保護器

（2）三相隔離變壓器的浮地保護(三相電源經(jīng)鑰匙開關(guān)接觸器后,到隔離變壓器，再經(jīng)過三相調(diào)壓器輸出)。將實驗用電與電網(wǎng)完全隔離，對人身安全起到有效的保護作用；

（3）三相隔離變壓器的輸出端設(shè)有電壓型漏電保護，一旦實驗臺有漏電壓將會自動保護跳閘

（4）實驗導(dǎo)線采用高可靠全塑封閉插頭，內(nèi)芯為無氧銅128股線，質(zhì)地柔軟，插頭采用實芯銅質(zhì)件，學(xué)生無法觸摸到金屬部分，避免了學(xué)生雙手帶電操作觸電的可能。

2）儀表保護體系：

設(shè)備中設(shè)有多只信號插座與儀表、電源相連，單、三相交流電源、勵磁電源，交流電壓、電流表，直流電壓、電流表等都設(shè)有短路、開路、過量程保護功能，當(dāng)超量程時, 控制屏報警并斷開主電源接觸器，對儀器、儀表和電源起到良好的保護作用。

二、主控制屏的配套組件：

1.直流電機儀表電源

1)直流電動機電樞電源

提供40V～240V連續(xù)可調(diào)的直流穩(wěn)壓電源，供直流電動機電樞繞組使用，輸出最大電流為2A，電壓紋波系數(shù)≤2%，電壓變化率≤1%。

帶有過流和短路保護，一旦發(fā)生短路，可自動封鎖電壓輸出，從而可有效地防止學(xué)生誤操作對電源的破壞。

帶有三位半數(shù)字直流電壓表指示輸出電壓

2)直流電動機勵磁電源

提供0～200 mA 連續(xù)可調(diào)的直流穩(wěn)流電源，供直流電動機勵磁繞組使用，最大輸出電壓為240V，帶三位半數(shù)顯監(jiān)視輸出電流，并具有開路保護功能。

3）直流表

配有直流電壓、毫安、安培表，既可作電源輸出監(jiān)視用，又可外測直流電量。

2.單相變壓器、三相芯式變壓器

1) 單相變壓器組件；

參數(shù)要求：原邊220V/0.35A、副邊55V/1.4A 1只變壓器，與交流儀表配合可完成單相變壓器實驗內(nèi)容。

2) 三相芯式變壓器組件：

參數(shù)要求：芯式變壓器，與交流儀表配合可完成三相三線圈芯式變壓器的實驗內(nèi)容。

由于變壓器內(nèi)部的特殊設(shè)計，其性能可以模擬中小型變壓器特性。

三、導(dǎo)軌及測功機：

1、電機導(dǎo)軌

含有轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速測量組件、固定電機的安裝導(dǎo)軌，保證電機與電機之間、電機與轉(zhuǎn)矩傳感器之間，同軸的同心度不超過±5絲。

轉(zhuǎn)矩傳感器采用高精度傳感器，一致性和線性度好，可靠性高。

測量方式更為方便、直觀，轉(zhuǎn)矩可直接讀出，可大大提高實驗效率和精度。

2、轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速測量組件

? 轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器1臺；

(1)測量范圍：0～0.5,1,2,5,10,20,30,50,100 Nm

(2)輸出靈敏度：1.0～2.0 mV/V

(3)直線度L：±0.1; ±0.3; ±0.5 %F.S

(4)滯后H：±0.1; ±0.3; ±0.5 %F.S

(5)重復(fù)性R：±0.1; ±0.3; ±0.5 %F.S

(6)溫度補償范圍： 室溫～+60 ℃

(7)零點溫度影響： ±0.1 %F.S/10 ℃

(8)激勵電壓： 12 VDC

(9)絕緣電阻： 2000 MΩ/100VDC

(10)輸入電阻： 700±10/350±10 Ω

(11)輸出電阻： 700±5/350±5 Ω

(12)零點輸出： 0～±1 %F.S

(13)安全過負荷率： 120 %F.S

四、實驗箱體

1、可調(diào)電阻：

（1）單相可調(diào)電阻360?-2160?/0.5A;

（2）三相可調(diào)電阻360?-1560?/0.5A;

（3）0、2Ω、5Ω、15Ω、∞五檔可調(diào)繞線電機起動電阻。

（4）90?/200W和900?/200W各一個;

2、旋轉(zhuǎn)指示燈及開關(guān)

提供三組開關(guān)，分別為一組單刀雙擲和二組三刀雙擲及同步電機并網(wǎng)實驗中的旋轉(zhuǎn)指示燈，用來判斷并網(wǎng)條件。

3、電機起動箱

分別為0~100Ω/1.22A直流電機電樞調(diào)節(jié)電阻，0~3000Ω/200mA直流電機磁場調(diào)節(jié)電阻和0、2Ω、5Ω、15Ω、∞五檔可調(diào)繞線電機起動電阻。

4、直流電壓、電流表

由直鍵開關(guān)切換量程，三位半數(shù)顯，精度0.5級；

均有超量程告警并切斷總電源的功能；

直流電壓表測量范圍0～300V，有2V、20V、300V三檔量程；

直流毫安表測量范圍0～200mA，有2mA、20mA、200mA三 檔量程；

直流電流表，測量范圍0～5A。

5、繼電器接觸控制

提供交流接觸器、時間繼電器、行程開關(guān)

6、繼電器接觸控制

交流接觸器三只，時間繼電器一只，

帶燈按鈕三只，熱繼電器一只。

五、電 機

1、總要求：

單臺電機的功率：＜200W

特    性：可模擬中小型電機特性

互 換 性：各電機可根據(jù)實驗要求，任意組合，同軸性好。

2、直流發(fā)電機：

參數(shù)要求：額定功率PN=100W，額定電壓UN=200V，額定電流IN=0.5A，額定轉(zhuǎn)速nN=1600r/min。E級絕緣。

3、直流并勵電動機：

參數(shù)要求：額定功率PN=185W，額定電壓UN=220V，額定電流IN=1.1A，額定勵磁電流IfN＜0.16A，額定轉(zhuǎn)速nN=1600r/min。E級絕緣。

4、三相鼠籠式異步電動機：

參數(shù)要求：額定功率PN=100W，額定電壓UN=220V，額定電流IN=0.48A，額定轉(zhuǎn)速nN=1420r/min，定子三相繞組Δ接法，E級絕緣。

5、三相繞線式異步電動機：

參數(shù)要求：額定功率PN=100W，額定電壓UN=220V，額定電流IN=0.55A，額定轉(zhuǎn)速nN=1420r/min。定、轉(zhuǎn)子三相繞組均為Y接法，E級絕緣。

6、三相同步發(fā)電機：

參數(shù)要求：額定功率PN=100W，額定電壓UN=380V，額定電流IN=0.48A，額定轉(zhuǎn)速nN=1420r/min，E級絕緣。

7、直流串勵電動機

參數(shù)要求：PN=100W，nN=1000r/min，IN=1.5A，UN=110V

8、單相電阻起動電動機

參數(shù)要求：:PN=90W，nN=1450r/min，IN=1.45A，UN=220V

9、單相電容起動電動機

參數(shù)要求：:PN=90W，nN=1450r/min，IN=1.45A，UN=220V，C=35μF

10、單相電容運轉(zhuǎn)電動機

參數(shù)要求：:PN=120W，nN=1420r/min，IN=1.45A，UN=220V，C=4μF

11、三相雙速異步電動機

參數(shù)要求：：PN=120/90W，nN=（2800/1400）r/min，IN=0.6A/0.6，UN=220V（YY/△）

12、直流他勵電動機

參數(shù)要求：PN=50W，nN=1000r/min，IN=0.55A，UN=110V。

六．以上設(shè)備至少可完成實驗實訓(xùn)項目內(nèi)容如下

1、直流電機實驗：

直流電動機認識實驗，直流發(fā)電機特性實驗，直流并勵電動機，直流串勵電動機。

2、異步電機實驗：

三相鼠籠式異步電動機參數(shù)測定，三相鼠籠式異步電動機的工作特性，三相異步電動機的起動實驗，三相異步電動機的調(diào)速實驗，三相異步電動機M~S曲線的測繪，三相異步電動機作發(fā)電機運行，單相電阻起動異步電動機，單相電容起動異步電動機，單相電容運轉(zhuǎn)異步電動機，雙速異步電動機。

3、同步電機實驗：

三相同步發(fā)電機參數(shù)的測定，三相同步發(fā)電機的運行特性，三相同步發(fā)電機的并聯(lián)運行，三相同步電動機。

4、變壓器實驗：

單相變壓器，三相變壓器，三相變壓器的聯(lián)接組和不對稱短路，三相三線圈變壓器，單相變壓器的并聯(lián)運行，三相變壓器的并聯(lián)運行。

5、電氣控制實驗：

三相異步電動機正反轉(zhuǎn)控制電路，三相異步電動機順序控制電路，三相異步電動機Y-△法降壓啟動控制電路，三相繞線式異步電動機啟動控制電路，三相異步電動機能耗制動電路。

七.實驗室在線網(wǎng)絡(luò)教學(xué)管理系統(tǒng)

架構(gòu)于電腦教室的局域網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，各種教學(xué)活動的指令，透過系統(tǒng)功能與網(wǎng)絡(luò)傳輸即可執(zhí)行，操作方便、易學(xué)易用，能充分展示老師的教學(xué)內(nèi)容，并可隨時了解及協(xié)助各個學(xué)生的學(xué)習(xí)狀況，有效提高教學(xué)質(zhì)量與效率，預(yù)留網(wǎng)絡(luò)接口，可將信息上傳至互聯(lián)網(wǎng)客戶端。（注：含配套管理軟件1套，至少含50點數(shù)）

功能參數(shù)具體要求如下：


1, 網(wǎng)絡(luò)教學(xué)管理系統(tǒng)功能

1）系統(tǒng)主要組成模塊：在線網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)管理系統(tǒng)應(yīng)有“在線學(xué)習(xí)學(xué)習(xí)系統(tǒng)”、“課程管理系統(tǒng)”、“培訓(xùn)應(yīng)用系統(tǒng)”、“信息發(fā)布系統(tǒng)”、“智能分析系統(tǒng)”及“手機短信應(yīng)用系統(tǒng)”等模塊。

2）系統(tǒng)內(nèi)提供的課程內(nèi)容至少應(yīng)涉及電機學(xué)、電工/電機拖動、PLC、變頻器、步進/伺服、HMI/組態(tài)軟件、單片機、數(shù)控、機器人。

3）系統(tǒng)管理應(yīng)包括“院系管理”、“老師管理”、“班級管理”、“學(xué)生管理”、“微課發(fā)布”、“數(shù)據(jù)中心”等模塊

2、提供配套設(shè)備實訓(xùn)教學(xué)指導(dǎo)教材。教材應(yīng)適合應(yīng)用技術(shù)型本科教育。教材至少包含以下內(nèi)容：

1）電機及拖動實驗的相關(guān)說明和基本要求

2）直流電機實驗（章節(jié)內(nèi)容至少包括直流電動機認識實驗，直流發(fā)電機特性實驗，直流并勵電動機，直流串勵電動機）

3）變壓器實驗（章節(jié)內(nèi)容至少包括單相變壓器，三相變壓器，并聯(lián)運行等）

4）異步電機實驗（章節(jié)內(nèi)容至少包括三相鼠籠式異步電機參數(shù)測定和工作特性，起動實驗，調(diào)速實驗，曲線測繪等）

5）同步電機實驗（章節(jié)內(nèi)容至少包括參數(shù)測定，運行特性，并聯(lián)運行等）

6）電氣控制電路實驗（章節(jié)內(nèi)容至少包括電機正反轉(zhuǎn)控制，電機順序控制，電機能耗制動等）

7）電力電子實驗（單結(jié)晶體管觸發(fā)電路實驗，正弦波同步移相觸發(fā)電路實驗，鋸齒波同步移相觸發(fā)電路實驗，單相橋式全控整流及有源逆變電路實驗等）

3、電機教學(xué)資源軟件1套（至少包括以下內(nèi)容）

1）三相異步電機，單相異步電機，伺服電機，步進電機，直流電機等（外觀，結(jié)構(gòu)，裝配，維修的介紹）

2）電機控制：有過載保護單向運轉(zhuǎn)控制、聯(lián)動控制、行程開關(guān)、自耦降壓起動、機械制動、反接制動、能耗控制、雙速調(diào)速等，軟件對所完成實驗所需要的器材，布置電路，電路原理，器材布局圖，連線，運行，排故說明。

4、電力拖動仿真軟件

? 軟件中應(yīng)采用文字、聲音、圖像、FLASH動畫等，可與使用者交互，應(yīng)有相應(yīng)錯誤連接提示。

? 可滿足學(xué)生對電氣元件結(jié)構(gòu)、作用、安裝、接線、電路分析的多媒體教學(xué)和熟悉電氣控制線路的虛擬接線實訓(xùn)及應(yīng)知考核測試功能。

? 軟件至少應(yīng)包含電拖課程里最基礎(chǔ)、最重要的11種電路。分為：（1）電動機反接制動控制線路、（2）電動機半波整流能耗制動控制線路、（3）Y-△啟動控制線路、（4）電動機串電阻降壓啟動控制線路、（5）順序控制線路、（6）位置控制線路、（7）雙重聯(lián)鎖正反轉(zhuǎn)控制線路、（8）接觸器聯(lián)鎖正反轉(zhuǎn)控制線路、（9）按鈕聯(lián)鎖正反轉(zhuǎn)控制線路、（10）接觸自鎖正轉(zhuǎn)控制線路、（11）點動正轉(zhuǎn)控制線路。

? 要求每種線路至少分為：（1）元件結(jié)構(gòu)、（2）原理分析、（3）實際接線、（4）課堂練習(xí)四大模塊。