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 ZRDJQ-2电机及电气技术实验装置（根据教材定制）

“电机及电气技术实验装置”是由本公司设计的新颖综合实验装置，综合了目前我国高等院校“电机学”、“电机与拖动”、“控制微电机”、“电机控制”、“继电接触控制”、 “工厂电气控制”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。

四、实验项目

1.直流电机实验

(1) 他励直流电动机的直接启动、调速和改变转向

(2) 直流发电机

(3) 直流并励电动机

2.变压器实验

(1) 单相变压器（空载、短路、负载）

(2) 三相变压器的联接组和不对称短路

(4) 三相变压器并联运行

(5) 单相变压器的并联运行

3.异步电机实验

(1) 三相鼠笼异步电动机的工作特性（空载、短路、负载）

(2) 三相异步电动机的起动与调速（直接启动、星形一三角形减压启动、自耦变压器减压启动、转子绕组串电阻的启动）

(3) 单相电容运转异步电动机

4.同步电机实验

(1) 三相同步发电机的运行特性

(2) 三相同步发电机的并网运行

(3) 三相同步电动机

(4) 三相同步电机参数的测定

5.电动机机械特性的测定

(1) 直流他励电动机在各种运转状态下的机械特性

(2) 三相异步电动机在各种运行状态下的机械特性

(3) 三相异步电机M-S曲线的测绘

6.控制电机实验

(1) 直流伺服电机实验

(2) 旋转编码器实验

(3) 步进电机试验

7 电机.变压器检修实训

(一)直流电机实训

(1) 直流电机的检查和拆装

(2) 换向器、电刷的维护和检修

(3) 电枢绕组和定子绕组的维修

(4) 直流电动机的运行与维护

(二)变压器实训     

(1) 变压器的安装

(2) 变压器的运行与维护     

(3) 变压器的检修

(三)三相异步电动机实训

(1) 三相异步电动机绕组的基础知识

(2) 三相异步电动机的选配、安装及检查试车

(3) 电动机运行中的监视、维护、检修及检测

(4) 三相异步电动机的拆卸

(5) 三相异步电动机的线圈绕制

(6) 三相异步电动机重绕后的嵌线

(7) 三相异步电动机定子绕组重绕后的连接与焊接

(8) 三相异步电动机重绕后的检验

(9) 三相异步电动机重绕嵌线后的浸漆与整机检验

(10) 三相异步电动机的装配

(11) 三相异步电动机常见故障及排除方法

五、装置的基本装备

1、电源控制屏(铁质喷塑结构，铝质面板)

（Un=DC200V ， IN=0.5A ，  PN=100W ， n=1600RPM/min ，绝缘等级E ）

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

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

8、三相线绕式异步电动机（AC220V，接法 Y，转速 1380 RPM，功率120W ,电流0.6A，绝缘等级E）

9、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、三相同步电机

作为发电机使用时PN（W）=170W，UN(V)=220（Y），IN(A)= 0.45A， nN(r/min)= 1500，UfN（V）=14V，IfN（A）=1.2A，绝缘等级E级。

（作为电动机使用时，PN（W）=90W，UN(V)=220（Y），IN(A)= 0.35A， nN(r/min)= 1500，UfN（V）=10V，IfN（A）=0.8A，绝缘等级E级。

11、单相电容运转异步电动机

Un=220V、IN=1.0A、PN（W）=120W、n=1420r/min

12、校正直流测功机（220V、2.2A、 355W、1500r/min）

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。

13、直流数字电压、毫安、安培表(三只)

 直流数显毫安表一只，采用ICL公司高性能AD转换器配以高速MPU单元设计尔成，通过键控、数显窗口实现人机对话功能控制模式。具有自动与手动量程，测量范围：0-2000mA。手动量程为：20mA、200mA、2000mA。测量精度为0.5级。

直流数显电流表一只，测量范围0～5A，三位半数显，精度为0.5级。

 14、单三相智能型功率、功率因数表

 21、数/模交流电流表（四只）

 由三只数字交流电流表和一只指针式精密交流电流组成。 测量范围0～5A，量程自动判断、自动切换，精度0.5级，四位数码显示。指针式精密交流电流表一只，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，设有超量程指示，告警等功能。

 由三只数字交流电压表和一只指针式精密交流电流组成。 测量范围0～450V，量程自动判断、自动切换，精度0.5级，四位数码显示。指针式精密交流电压表一只，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，精度1.0级，直键开关切换，设有超量程指示、告警等功能。

23、步进电机控制箱及步进电机实验部件

本控制箱用以控制步进电机的各种运行方式，它的控制功能是由单片机来实现的，通过键盘的操作和不同的显示方式来确定电机的运行状态。本控制箱可适用于三相，四相，五相步进电机各种运行方式的控制。可实现单步运行，连续运行和预置数运行；能实现单三拍，双三拍，三相六拍及电机的可逆运行

24、电机绕线工具仪器配备：

（1）500V等级兆欧表一只，用于测试电机绕组绝缘电阻。

（2）890B+数字万用表，三位半显示。

（3）钳形电流表一只。

（4）游标卡尺

25、制作设备：

（1）拆、装工具一套：6寸三爪拉马、活动扳手、锤头、划线板、压线板、剪刀等。

（2）绕线装置一套：电机绕线模、绕线轴、绕线架、压线架等。

（3）手摇电子计数绕线机一台：数显范围0～9999匝数，计数精确、计数方便。

26、未浸漆的单相变压器：容量100VA，电压AC220V/55V，电流0.45A/1.8A。

27、未浸漆的三相鼠笼异步电动机：额定功率180W，电压380V（Y接法），转速1400r/min。

28、未浸漆的他励直流电动机：额定功率100W，电压220V，转速2000r/min。

29、用电安全与触电急救仿真教学软件

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。

30、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，接触优良。​

ZRDJ-TQ电机拖动及电气控制技术实验装置

​一、 概述

本实验装置是根据职业教育改革和发展的需要而研制的。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、桥式起重机的电气控制及继电器控制系统的设计等内容,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. 对于基于PLC及变频器的电气控制实验项目，能够结合MCGS组态软件与计算机进行通信监控实验装置的运行状态，更加贴近工业现场。

4. 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：1800cm×80cm×160cm

四、 基本配置及功能

（一）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。

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(具有过压、过流声光告警及短路保护功能)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.定时器兼报警记录仪(服务管理器)

采用蓝屏液晶显示器，中文菜单显示，直观、清晰；通过键控单元完成时间设定、定时报警设定、解除设置等操作、具有切断电源及记录各种告警次数等功能。

4.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。

5.制动电阻

提供制动电阻10Ω/25W一只，180Ω/25W三只。

6.控制屏其它设施

控制屏正面大凹槽内，设有两根不锈钢钢管，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）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.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.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.继电接触控制组件（三）

交流接触器2只（施耐德）、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.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.PLC可编程控制器

配备西门子的S7-200型可编程控制器主机一台，配有模拟量模块及通讯模块。提供实验所需的DC24V直流电源。

6.变频器

配备西门子的MM440变频器一台（带BOP操作控制面板）、1K电位器一个。

7.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、指示及切断总电源等功能。

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、指示及切断总电源等功能。

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

及切断总电源等功能。

8.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、指示及切断总电源等功能。

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、指示及切断总电源功能。

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、指示及切断总电源功能。

9.三相可调电阻器

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。

10.三相可调电阻器

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.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.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、35Ω五档，用于线绕式异步电动机起动与调速等实验）。

（四）不锈钢电机导轨、增量式光电编码盘测速系统及智能数显转速表

不锈钢导轨平整度好，无应力变形，加工精细，同心度与互换性好，能保证电机与电机、电机与测功机之间连接的同心度不超过±5丝。电机运行时噪声小，参数典型，能较好满足实验的要求。

（五）电机

直流并励电动机（DC220V、185W、1500RPM）                           一台

校正直流测功机（DC220V、355W、1500RPM）                           一台

三相鼠笼异步电动机（AC220V/△、100W、1420RPM）                 一台

三相线绕式异步电动机（AC220V/Y、120W、1380RPM）              一台

三相鼠笼异步电动机（AC380V/△）                                            一台

三相鼠笼式异步电动机（AC380V/Y，带速度继电器一只）              一台

三相双速异步电动机（AC380V△/YY）                                        一台

（六）ZR07实验连接线及配件

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。

五、 装置的安全保护体系

1、控制屏电源由接触器通过启、停按钮进行控制，同时具有漏电声光告警、过压保护、过流保护、

短路软截止保护等功能，通过急停按钮可方便地切断电源。

2、屏上装有电压型漏电保护装置，控制屏内或强电输出若有漏电现象，即告警并切断总电源，确保

实验进程安全。

3、屏上三相调压器原、副边各设有一套过流保护装置。调压器短路或所带负载电流超过设定值，系

统即告警并切断总电源。

4、设有定时器兼报警记录仪（服务管理器），通过键控单元完成时间设定、定时报警设定、解除设

置等操作、具有切断电源及记录各种告警次数等功能。

5、强、弱电连接及插座分开，不会混淆，实验连接线安全、可靠、防触电。

6、配套辅助教学三维仿真课件

基本模块：系统内置至少13种可编程控制器相关实验项目，支持编程软件导出的指令。在实验中可观察到可编程控制器的运行情况且在运行或者停止时需要使用运行/停止开关，在面板上还有电源、运行状态、内部电源、错误4盏仿真状态指示灯模拟运行状态，且在面板上还可查看导入的编程指令，支持重复加载程序功能。可进行绘制矩形、圆形、圆角矩形、直线、带箭头直线以及输入文字，同时还可以进行清除以及删除等操作，能够进行逻辑电路电气元件间的连线、删线、清空连线、恢复连线以及线材规格选择，内置仿真变频器，可以设置变频器的参数，提供专业的项目任务教学内容，任务内容有：编写工作流程图、电路接线图纸绘制、电路接线、编写程序、故障诊断等。辅助教学资源：提供与可编程控制器相关的教学辅助互动微课件至少50个，其中以flash呈现的至少为35个，以幻灯片呈现的15个。PLC 三维仿真教学模块：本课件可通过课件内置PLC程序编程界面编程并可写入虚拟PLC中控制3D仿真模型。可模拟输送带启停及正反转、不同尺寸物料双通道分拣、物料供给控制、物料检测、物料加工、机械控制、交通信号灯控制、不同尺寸物料三通道分拣、升降机控制、不同尺寸物料经传输带正反转输送至不同仓库、次品分拣、自动门控制、舞台升降与幕布控制等不少于20个3D仿真模型。课件还可监控虚拟PLC输入/输出状态，当部件卡住时可使用复位功能复位。课件具有分步式教学功能，从易到难教学。★投标时，现场提供本课件的制造商授权书原件及辅助教学资源10个，flash5个，幻灯片5个。现场演示或者录制视频演示辅助教学三维仿真课件的基本模块、PLC三维仿真教学模块。

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