智能電力及電機控制實訓(xùn)裝置

KCDLB-15型智能電力及電機控制實訓(xùn)裝置

一、概述

   KCDLB-15型智能電力及電機控制實訓(xùn)裝置是根據(jù)職業(yè)教育改革和發(fā)展的需要而研制的。該實驗裝置包括電力拖動系統(tǒng)的動力學(xué)，交流和直流電動機的電力拖動、常用低壓電器及繼電器控制系統(tǒng)的設(shè)計等內(nèi)容。該實驗裝置適用于自動化專業(yè)與機電一體化專業(yè)開設(shè)的《電機及拖動基礎(chǔ)》、《工廠繼電器接觸控制》、《變頻調(diào)速技術(shù)》等課程的技能訓(xùn)練。

二、裝置特點

1.采用掛件結(jié)構(gòu)，搭配靈活、可任意更改實驗組件增加實驗內(nèi)容，便于二次開發(fā)及功能擴展。

2.實驗裝置由電源控制屏、實驗桌、實驗組件、電機、電機導(dǎo)軌及實驗導(dǎo)線等組成。

3.實驗裝置包含了部分電機學(xué)試驗及所有電機拖動及控制的實驗項目，使學(xué)生能夠了解基本的理論知識及熟練掌握操作技能。

三、技術(shù)性能

1.輸入電源：三相四線（或三相五線）～380V±10%  50Hz

2.工作環(huán)境：溫度-10℃～+40℃  相對濕度＜85%(25℃) 海拔＜4000m

3.裝置容量：≤1.5kVA

4.重量：250kg

5.外形尺寸：1600mm×700mm×1400mm

四、基本配置及功能

（一）實訓(xùn)桌

1.實訓(xùn)桌采用四個工業(yè)鋁型材立柱為支撐，立柱端部可安裝調(diào)節(jié)腳，方便高度調(diào)節(jié)，主體結(jié)構(gòu)通過左、右各2個C字形鋁壓成型構(gòu)件聯(lián)接，臺面高度約800mm，桌面板下設(shè)支撐框架，截面尺寸為30×30mm，承受力不少于300kg。立柱采用工業(yè)鋁型材成型工藝，表面氧化處理，截面尺寸：70×70mm，四面帶槽，槽寬約8mm，端部配套塑料堵頭，槽內(nèi)適用工業(yè)鋁型材通配螺母及配件。C字形鋁壓成型構(gòu)件為左、右對稱件，采用壓鑄成型工藝，經(jīng)機加工、拋丸、噴砂，表面藍色靜電噴涂工藝。右后立柱可以安裝電腦顯示器支架。

2.實訓(xùn)桌桌面采用25mm麻灰色高密度層壓板封邊特制，有效提高絕緣等級；

3.實訓(xùn)儲物柜采用圓弧卷邊冷沖壓鈑金一體成型，封閉式結(jié)構(gòu)，表面靜電噴涂；柜體設(shè)有雙門柜用于放置實訓(xùn)掛箱，設(shè)有一個抽屜用于放置實訓(xùn)導(dǎo)線和指導(dǎo)書等，一個鍵盤抽屜和主機儲藏柜用于放置電腦。

（二）電源及實訓(xùn)掛箱

1.交流電源掛箱

提供三相0～450V可調(diào)交流電源，同時可得到單相0～250V可調(diào)的交流電源，配有一臺三相同軸聯(lián)動自耦調(diào)壓器（規(guī)格：1.5kVA、0～450V）。可調(diào)交流電源輸出處設(shè)有過流保護裝置，當相間、線間過電流及直接短路均能自動保護，克服了調(diào)換保險絲帶來的麻煩?？刂破恋墓╇娪蓡?、停按鈕進行控制，同時配有一只急停按鈕，便于切斷電源，還配有一只指針式交流電壓表，通過切換和轉(zhuǎn)換開關(guān)，可方便地指示三相調(diào)壓輸出的每一相的線電壓。

配套智慧電源管理系統(tǒng)：智能電源管理系統(tǒng)具有過溫、短路、過流、過壓、欠壓、失壓、功率限定7大保護功能；電源具有一鍵鎖定功能，處理故障時，防止漏電保護器合閘，造成觸電危險；電源具有故障鎖定功能，發(fā)生故障導(dǎo)致跳閘時，不能人為上電，只能通過遠程清除故障后，才能上電成功；能通過無線4G和有線以太網(wǎng)與手機APP和PC端云平臺通訊，沒有網(wǎng)絡(luò)的情況下，教室整套智能電源管理系統(tǒng)可離線獨立運行。1）智能終端：智能電源管理系統(tǒng)以32位ARM為核心，采用4.3寸彩色觸摸屏為人機交互界面，實時監(jiān)控設(shè)備運行情況，提供Zigbee、CAN等多種通信模式，具備語音播報功能。能實時監(jiān)測三相電壓、電流、功率，功率因數(shù)、頻率、電能等參數(shù)，液晶觸摸屏監(jiān)測數(shù)值。能監(jiān)控實驗室電源的故障類型和故障次數(shù)；設(shè)備時間管理包含年月日時間的顯示；用戶通過刷卡方式請求開啟設(shè)備，PC端進行授權(quán)之后，設(shè)備可啟動使用，PC端可分時預(yù)約設(shè)備的啟動和停止。2）手機APP：用電狀態(tài)界面實時顯示當前電壓、電流、有無功功率、電能、設(shè)備溫度、漏電電流值等；用電數(shù)據(jù)界面能智能查找近2年用電數(shù)據(jù)。后臺查看報警日志、操作日志、故障日志等。3）PC端軟件：每個設(shè)備狀態(tài)信息顯示，具有多個子界面，具有故障分析，用電能效分析、集中管理、個人中心資料管理、用戶報警定位跟蹤與信息統(tǒng)計；具有管理員信息修改與權(quán)限管理等功能?？梢绘I開啟和關(guān)閉所有設(shè)備，可單獨控制每臺設(shè)備的開關(guān)。4）后臺系統(tǒng)：實時視頻監(jiān)控每個教室，可一鍵預(yù)覽所有設(shè)備的在線和運行情況，分析設(shè)備使用率及運行時間。

2.高壓直流電源掛箱

提供220V(0.5A)勵磁電源（具有短路保護）及0～250V(3A)連續(xù)可調(diào)電樞電源(電源內(nèi)部具有過載保護功能)各一路，并設(shè)有一只直流數(shù)顯電壓表用以監(jiān)測可調(diào)直流電樞電源輸出。

3.繼電接觸控制(一)

提供3P空開只，3P保險座一只，普通保險座一只，電源指示燈3只、按鈕（黃、綠、紅各一只）三只。面板上畫有器件的外形，并將各器件的工作端子引到面板上，供實驗接線用，器件的工作狀態(tài)均有發(fā)光二極管指示。

4.繼電接觸控制(二)

提供交流接觸器（線圈電壓220V）三只，熱繼電器一只。面板上畫有器件的外形，并將各器件的工作端子引到面板上，供實驗接線用，器件的工作狀態(tài)均有發(fā)光二極管指示。

5.繼電接觸控制(三)

提供電子式時間繼電器（通電延時，工作電壓220V）一只，變壓器（220V/26V/6.3V）、整流電路、能耗制動電阻（10Ω/25W）各一組，一只雙刀雙擲轉(zhuǎn)換開關(guān)，兩只三刀三擲轉(zhuǎn)換開關(guān)。面板上畫有器件的外形，并將各器件的工作端子引到面板上，供實驗接線用，器件的工作狀態(tài)均有發(fā)光二極管指示。

6.繼電接觸控制(四)

提供十字搖桿開關(guān)1只、電磁閥1只、凸輪開關(guān)1只、行程開關(guān)4只。

7.智能儀表掛箱（一）

智能直流電流表2只：測量范圍：0-5A,設(shè)置10mA/500mA/5A三檔量程，六位數(shù)碼顯示測量值。儀表采用現(xiàn)代化技術(shù)，數(shù)碼中文顯示，具備智能化、數(shù)字化，上位機通訊功能，通過按鍵能夠?qū)x表進行設(shè)置操作,量程手動、自動切換模式、校準、調(diào)零、濾波級數(shù)設(shè)置、通信地址設(shè)置、超量程自動報警提示及保護等功能。硬件部分整體性強，集成度高，采用表貼工藝制作，工業(yè)塑料外殼，面板嵌入安裝，使用穩(wěn)定，容易更換和升級維護。

智能直流電壓表1只:測量范圍：0-1000V,設(shè)置1V/10V/100V/1000V四檔量程，六位數(shù)碼顯示測量值。儀表采用現(xiàn)代化技術(shù)，數(shù)碼中文顯示，具備智能化、數(shù)字化，上位機通訊功能，通過按鍵能夠?qū)x表進行設(shè)置操作,量程手動、自動切換模式、校準、調(diào)零、濾波級數(shù)設(shè)置、通信地址設(shè)置、超量程自動報警提示及保護等功能。硬件部分整體性強，集成度高，采用表貼工藝制作，工業(yè)塑料外殼，面板嵌入安裝，使用穩(wěn)定，容易更換和升級維護。

8.智能儀表掛箱（二）

智能交流電流表3只：測量范圍：0-5A, 設(shè)置10mA/500mA/5A三檔量程，六位數(shù)碼顯示測量值。儀表采用現(xiàn)代化技術(shù)，數(shù)碼中文顯示，具備智能化、數(shù)字化，上位機通訊功能，通過按鍵能夠?qū)x表進行設(shè)置操作,量程手動、自動切換模式、校準、調(diào)零、濾波級數(shù)設(shè)置、通信地址設(shè)置、超量程自動報警提示及保護等功能。硬件部分整體性強，集成度高，采用表貼工藝制作，工業(yè)塑料外殼，面板嵌入安裝，使用穩(wěn)定，容易更換和升級維護。

9.智能儀表掛箱（三）

智能交流電壓表1只:測量范圍：0-1000V,設(shè)置1V/10V/100V/1000V四量程，六位數(shù)碼顯示測量值。儀表采用現(xiàn)代化技術(shù)，數(shù)碼中文顯示，具備智能化、數(shù)字化，上位機通訊功能，通過按鍵能夠?qū)x表進行設(shè)置操作,量程手動、自動切換模式、校準、調(diào)零、濾波級數(shù)設(shè)置、通信地址設(shè)置、超量程自動報警提示及保護等功能。硬件部分整體性強，集成度高，采用表貼工藝制作，工業(yè)塑料外殼，面板嵌入安裝，使用穩(wěn)定，容易更換和升級維護。

10.智能儀表掛箱（四）

三相電能分析儀1臺：1）0.2/0.2s 級高精度，真有效值測量，能準確測量失真波形。2）采用3.5 寸彩色點陣液晶屏，分辨率320*480，64K真彩色。3）可測量三相電壓、電流、有功功率、無功功率、視在功率、功率因數(shù)、頻率等電量參數(shù)。4）可記錄三相電壓、三相電流、有功功率最大最小值。5）可計量四象限電能。6）可測量電力網(wǎng)絡(luò)中電壓、電流的 2-31 次諧波含有率，總諧波畸變率（THD），奇次總諧波畸變率(TOHD)、偶次總諧波畸變率(TEHD)、總諧波因子（THF），可顯示諧波棒圖。7）可測量電力網(wǎng)絡(luò)中電壓、電流正序，負序，零序，不平衡度等電網(wǎng)質(zhì)量參數(shù)。8）可在線實時顯示電壓、電流波形，波形幅值標尺自動調(diào)節(jié)。（本儀表采用實時連續(xù)高速采樣。9）可測量相位角、顯示矢量圖。10）支持485 通訊接口、MODBUS-RTU 通訊協(xié)議用于傳輸實時電量參數(shù)。

11.可調(diào)電阻器掛箱（一）

提供兩組900Ω×2/0.41A瓷盤電阻，各繞組端均引線至面板上，可完成串聯(lián)、并聯(lián)及串并聯(lián)多種結(jié)合方式。

12.可調(diào)電阻器掛箱（二）

提供一組900Ω×2/0.41A瓷盤電阻，一組90Ω×2/0.41A瓷盤電阻，各繞組端均引線至面板上，可完成串聯(lián)、并聯(lián)及串并聯(lián)多種結(jié)合方式。

13.可調(diào)電阻器掛箱（三）

提供兩組900Ω×2/0.41A瓷盤電阻，各繞組端均引線至面板上，可完成串聯(lián)、并聯(lián)及串并聯(lián)多種結(jié)合方式。

（三）固定電機導(dǎo)軌、光碼盤測速系統(tǒng)及智能數(shù)顯轉(zhuǎn)速表

固定電機的導(dǎo)軌平整度好，無應(yīng)力變形，加工精細，同心度與互換性好，能保證電機與電機、電機與測功機之間連接的同心度不超過±5絲。電機運行時噪聲小，參數(shù)典型，能較好滿足實驗的要求。

（四）電機

1.直流并（他）勵電動機（DC220V、185W、1500RPM） 一臺

2.校正直流測功機（DC220V、355W、1500RPM）一臺

3.三相鼠籠異步電動機（AC380V/△、180W、1420RPM） 一臺

4.三相線繞式異步電動機（AC220V/Y、120W、1380RPM） 一臺

5.三相鼠籠異步電動機（AC380V/Y） 一臺

（五）實驗連接線及配件

根據(jù)不同實驗項目的特點，配備兩種不同的實驗連接線，強電部分采用高可靠護套結(jié)構(gòu)手槍插連接線（不存在任何觸電的可能），里面采用無氧銅抽絲而成頭發(fā)絲般細的多股線，達到超軟目的，外包丁晴聚氯乙烯絕緣層，具有柔軟、耐壓高、強度大、防硬化、韌性好等優(yōu)點，插頭采用實芯銅質(zhì)件外套鈹輕銅彈片，接觸安全可靠；弱電部分也護套結(jié)構(gòu)手槍插連接線；數(shù)模信號部分采用彈性鈹輕銅裸露結(jié)構(gòu)連接線。三種導(dǎo)線只能連接對應(yīng)的配套插座，這樣大大提高了實驗的安全及合理性。

五、實驗項目

（一）電機基礎(chǔ)實驗

1.直流他勵電動機的認識

2.直流他勵電動機的空載試驗

3.直流他勵電動機的工作特性

4.三相鼠籠式異步電動機認識

5.三相鼠籠式異步電動機空載試驗

6.三相鼠籠式異步電動機堵轉(zhuǎn)試驗

7.三相鼠籠式異步電動機工作特性

（二）電機拖動部分

1.直流他勵電動機拖動實驗

2.直流他勵電動機固有機械特性

3.直流他勵電動機人為機械特性

4.直流他勵電動機能耗制動機械特性

5.直流他勵電動機倒拉反轉(zhuǎn)制動機械特性

6.直流他勵電動機電源反接制動機械特性

7.直流他勵電動機回饋制動機械特性

（三）三相異步電動機拖動實驗

1.三相異步電動機固有機械特性

2.三相異步電動機人為機械特性

3.三相異步電動機能耗制動機械特性

4.三相異步電動機反接制動機械特性

5.三相異步電動機回饋制動機械特性

（四）繼電接觸控制與電力拖動（電氣控制）的實驗

1.三相異步電動機點動和自鎖的控制線路

2.三相異步電動機正反轉(zhuǎn)的控制線路

3.順序控制線路

4.三相鼠籠異步電動機降壓起動的控制線路

5.三相線繞式異步電動機起動的控制線路

6.三相異步電動機能耗制動的控制線路

7.三相異步電動機單向啟動及反接制動的控制線路

8.兩地控制的線路

9.工作臺往返循環(huán)控制的線路

六、設(shè)備清單列表