智能電力及電機(jī)控制實(shí)訓(xùn)裝置

KCDLB-15型智能電力及電機(jī)控制實(shí)訓(xùn)裝置

一、概述

   KCDLB-15型智能電力及電機(jī)控制實(shí)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(shí)驗(yàn)裝置包括電力拖動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)，交流和直流電動(dòng)機(jī)的電力拖動(dòng)、常用低壓電器及繼電器控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)等內(nèi)容。該實(shí)驗(yàn)裝置適用于自動(dòng)化專業(yè)與機(jī)電一體化專業(yè)開設(shè)的《電機(jī)及拖動(dòng)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(diǎn)

1.采用掛件結(jié)構(gòu)，搭配靈活、可任意更改實(shí)驗(yàn)組件增加實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，便于二次開發(fā)及功能擴(kuò)展。

2.實(shí)驗(yàn)裝置由電源控制屏、實(shí)驗(yàn)桌、實(shí)驗(yàn)組件、電機(jī)、電機(jī)導(dǎo)軌及實(shí)驗(yàn)導(dǎo)線等組成。

3.實(shí)驗(yàn)裝置包含了部分電機(jī)學(xué)試驗(yàn)及所有電機(jī)拖動(dòng)及控制的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，使學(xué)生能夠了解基本的理論知識(shí)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(duì)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(shí)訓(xùn)桌

1.實(shí)訓(xùn)桌采用四個(gè)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(gè)C字形鋁壓成型構(gòu)件聯(lián)接，臺(tái)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(duì)稱件，采用壓鑄成型工藝，經(jīng)機(jī)加工、拋丸、噴砂，表面藍(lán)色靜電噴涂工藝。右后立柱可以安裝電腦顯示器支架。

2.實(shí)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(jí)；

3.實(shí)訓(xùn)儲(chǔ)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(shí)訓(xùn)掛箱，設(shè)有一個(gè)抽屜用于放置實(shí)訓(xùn)導(dǎo)線和指導(dǎo)書等，一個(gè)鍵盤抽屜和主機(jī)儲(chǔ)藏柜用于放置電腦。

（二）電源及實(shí)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(shí)可得到單相0～250V可調(diào)的交流電源，配有一臺(tái)三相同軸聯(lián)動(dòng)自耦調(diào)壓器（規(guī)格：1.5kVA、0～450V）?？烧{(diào)交流電源輸出處設(shè)有過流保護(hù)裝置，當(dāng)相間、線間過電流及直接短路均能自動(dòng)保護(hù)，克服了調(diào)換保險(xiǎn)絲帶來的麻煩?？刂破恋墓╇娪蓡ⅰ⑼０粹o進(jìn)行控制，同時(shí)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(hù)功能；電源具有一鍵鎖定功能，處理故障時(shí)，防止漏電保護(hù)器合閘，造成觸電危險(xiǎn)；電源具有故障鎖定功能，發(fā)生故障導(dǎo)致跳閘時(shí)，不能人為上電，只能通過遠(yuǎn)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(jī)APP和PC端云平臺(tái)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(dú)立運(yùn)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(jī)交互界面，實(shí)時(shí)監(jiān)控設(shè)備運(yùn)行情況，提供Zigbee、CAN等多種通信模式，具備語(yǔ)音播報(bào)功能。能實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)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(cè)數(shù)值。能監(jiān)控實(shí)驗(yàn)室電源的故障類型和故障次數(shù)；設(shè)備時(shí)間管理包含年月日時(shí)間的顯示；用戶通過刷卡方式請(qǐng)求開啟設(shè)備，PC端進(jìn)行授權(quán)之后，設(shè)備可啟動(dòng)使用，PC端可分時(shí)預(yù)約設(shè)備的啟動(dòng)和停止。2）手機(jī)APP：用電狀態(tài)界面實(shí)時(shí)顯示當(dāng)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(tái)查看報(bào)警日志、操作日志、故障日志等。3）PC端軟件：每個(gè)設(shè)備狀態(tài)信息顯示，具有多個(gè)子界面，具有故障分析，用電能效分析、集中管理、個(gè)人中心資料管理、用戶報(bào)警定位跟蹤與信息統(tǒng)計(jì)；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(dú)控制每臺(tái)設(shè)備的開關(guān)。4）后臺(tái)系統(tǒng)：實(shí)時(shí)視頻監(jiān)控每個(gè)教室，可一鍵預(yù)覽所有設(shè)備的在線和運(yùn)行情況，分析設(shè)備使用率及運(yùn)行時(shí)間。

2.高壓直流電源掛箱

提供220V(0.5A)勵(lì)磁電源（具有短路保護(hù)）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(hù)功能)各一路，并設(shè)有一只直流數(shù)顯電壓表用以監(jiān)測(cè)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(xiǎn)座一只，普通保險(xiǎn)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(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)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(shí)間繼電器（通電延時(shí)，工作電壓220V）一只，變壓器（220V/26V/6.3V）、整流電路、能耗制動(dòng)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(shí)驗(yàn)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(cè)量范圍：0-5A,設(shè)置10mA/500mA/5A三檔量程，六位數(shù)碼顯示測(cè)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(jī)通訊功能，通過按鍵能夠?qū)x表進(jìn)行設(shè)置操作,量程手動(dòng)、自動(dòng)切換模式、校準(zhǔn)、調(diào)零、濾波級(jí)數(shù)設(shè)置、通信地址設(shè)置、超量程自動(dòng)報(bào)警提示及保護(hù)等功能。硬件部分整體性強(qiáng)，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(jí)維護(hù)。

智能直流電壓表1只:測(cè)量范圍：0-1000V,設(shè)置1V/10V/100V/1000V四檔量程，六位數(shù)碼顯示測(cè)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(jī)通訊功能，通過按鍵能夠?qū)x表進(jìn)行設(shè)置操作,量程手動(dòng)、自動(dòng)切換模式、校準(zhǔn)、調(diào)零、濾波級(jí)數(shù)設(shè)置、通信地址設(shè)置、超量程自動(dòng)報(bào)警提示及保護(hù)等功能。硬件部分整體性強(qiáng)，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(jí)維護(hù)。

8.智能儀表掛箱（二）

智能交流電流表3只：測(cè)量范圍：0-5A, 設(shè)置10mA/500mA/5A三檔量程，六位數(shù)碼顯示測(cè)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(jī)通訊功能，通過按鍵能夠?qū)x表進(jìn)行設(shè)置操作,量程手動(dòng)、自動(dòng)切換模式、校準(zhǔn)、調(diào)零、濾波級(jí)數(shù)設(shè)置、通信地址設(shè)置、超量程自動(dòng)報(bào)警提示及保護(hù)等功能。硬件部分整體性強(qiáng)，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(jí)維護(hù)。

9.智能儀表掛箱（三）

智能交流電壓表1只:測(cè)量范圍：0-1000V,設(shè)置1V/10V/100V/1000V四量程，六位數(shù)碼顯示測(cè)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(jī)通訊功能，通過按鍵能夠?qū)x表進(jìn)行設(shè)置操作,量程手動(dòng)、自動(dòng)切換模式、校準(zhǔn)、調(diào)零、濾波級(jí)數(shù)設(shè)置、通信地址設(shè)置、超量程自動(dòng)報(bào)警提示及保護(hù)等功能。硬件部分整體性強(qiáng)，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(jí)維護(hù)。

10.智能儀表掛箱（四）

三相電能分析儀1臺(tái)：1）0.2/0.2s 級(jí)高精度，真有效值測(cè)量，能準(zhǔn)確測(cè)量失真波形。2）采用3.5 寸彩色點(diǎn)陣液晶屏，分辨率320*480，64K真彩色。3）可測(cè)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(jì)量四象限電能。6）可測(cè)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(cè)量電力網(wǎng)絡(luò)中電壓、電流正序，負(fù)序，零序，不平衡度等電網(wǎng)質(zhì)量參數(shù)。8）可在線實(shí)時(shí)顯示電壓、電流波形，波形幅值標(biāo)尺自動(dòng)調(diào)節(jié)。（本儀表采用實(shí)時(shí)連續(xù)高速采樣。9）可測(cè)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(shí)時(shí)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(jī)導(dǎo)軌、光碼盤測(cè)速系統(tǒng)及智能數(shù)顯轉(zhuǎn)速表

固定電機(jī)的導(dǎo)軌平整度好，無應(yīng)力變形，加工精細(xì)，同心度與互換性好，能保證電機(jī)與電機(jī)、電機(jī)與測(cè)功機(jī)之間連接的同心度不超過±5絲。電機(jī)運(yùn)行時(shí)噪聲小，參數(shù)典型，能較好滿足實(shí)驗(yàn)的要求。

（四）電機(jī)

1.直流并（他）勵(lì)電動(dòng)機(jī)（DC220V、185W、1500RPM） 一臺(tái)

2.校正直流測(cè)功機(jī)（DC220V、355W、1500RPM）一臺(tái)

3.三相鼠籠異步電動(dòng)機(jī)（AC380V/△、180W、1420RPM） 一臺(tái)

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

5.三相鼠籠異步電動(dòng)機(jī)（AC380V/Y） 一臺(tái)

（五）實(shí)驗(yàn)連接線及配件

根據(jù)不同實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的特點(diǎn)，配備兩種不同的實(shí)驗(yàn)連接線，強(qiáng)電部分采用高可靠護(hù)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(xì)的多股線，達(dá)到超軟目的，外包丁晴聚氯乙烯絕緣層，具有柔軟、耐壓高、強(qiáng)度大、防硬化、韌性好等優(yōu)點(diǎn)，插頭采用實(shí)芯銅質(zhì)件外套鈹輕銅彈片，接觸安全可靠；弱電部分也護(hù)套結(jié)構(gòu)手槍插連接線；數(shù)模信號(hào)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(duì)應(yīng)的配套插座，這樣大大提高了實(shí)驗(yàn)的安全及合理性。

五、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目

（一）電機(jī)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)

1.直流他勵(lì)電動(dòng)機(jī)的認(rèn)識(shí)

2.直流他勵(lì)電動(dòng)機(jī)的空載試驗(yàn)

3.直流他勵(lì)電動(dòng)機(jī)的工作特性

4.三相鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)認(rèn)識(shí)

5.三相鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)空載試驗(yàn)

6.三相鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)堵轉(zhuǎn)試驗(yàn)

7.三相鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)工作特性

（二）電機(jī)拖動(dòng)部分

1.直流他勵(lì)電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)實(shí)驗(yàn)

2.直流他勵(lì)電動(dòng)機(jī)固有機(jī)械特性

3.直流他勵(lì)電動(dòng)機(jī)人為機(jī)械特性

4.直流他勵(lì)電動(dòng)機(jī)能耗制動(dòng)機(jī)械特性

5.直流他勵(lì)電動(dòng)機(jī)倒拉反轉(zhuǎn)制動(dòng)機(jī)械特性

6.直流他勵(lì)電動(dòng)機(jī)電源反接制動(dòng)機(jī)械特性

7.直流他勵(lì)電動(dòng)機(jī)回饋制動(dòng)機(jī)械特性

（三）三相異步電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)實(shí)驗(yàn)

1.三相異步電動(dòng)機(jī)固有機(jī)械特性

2.三相異步電動(dòng)機(jī)人為機(jī)械特性

3.三相異步電動(dòng)機(jī)能耗制動(dòng)機(jī)械特性

4.三相異步電動(dòng)機(jī)反接制動(dòng)機(jī)械特性

5.三相異步電動(dòng)機(jī)回饋制動(dòng)機(jī)械特性

（四）繼電接觸控制與電力拖動(dòng)（電氣控制）的實(shí)驗(yàn)

1.三相異步電動(dòng)機(jī)點(diǎn)動(dòng)和自鎖的控制線路

2.三相異步電動(dòng)機(jī)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(dòng)機(jī)降壓起動(dòng)的控制線路

5.三相線繞式異步電動(dòng)機(jī)起動(dòng)的控制線路

6.三相異步電動(dòng)機(jī)能耗制動(dòng)的控制線路

7.三相異步電動(dòng)機(jī)單向啟動(dòng)及反接制動(dòng)的控制線路

8.兩地控制的線路

9.工作臺(tái)往返循環(huán)控制的線路

六、設(shè)備清單列表