电机及自动控制实验装置

“KCDZ-01型电机及自动控制实验装置” 综合了目前我国各类高校所开设的 “电机学”、“电机与拖动”、“控制微电机”、“继电接触控制”、“工厂电气控制”、“可编程控制器技术”、“电力电子技术”、“半导体变流技术”、“电机控制”(直流电机调速、交流电机调速及变频调速)、“电力拖动自动控制系统”及“控制理论”等课程实验大纲的要求，吸收国内、外同类产品的优点，充分考虑了实验室的现状和发展趋势，精心研制而成。在同类产品中结构合理、功能完善、可靠性好、*。

1、综合性强 本装置综合了目前国内各类学校“电机学”、“电机与拖动”、“控制微电机”、“继电接触控制”、“工厂电气控制”、“可编程控制器技术”、“电力电子技术”、“半导体变流技术”、“电机控制”(直流电机调速、交流电机调速及变频调速)、“电力拖动自动控制系统”及“控制理论”等课程实验项目。

2、适应性强 能满足各类学校相应课程的实验教学，深度和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的结合，装置采用积木式结构，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，*淘汰。

3、整套性强 从*电源、电机及其它实验部件到实验连接*导线配套齐全，配套部件的性能、规格等均密切结合实验的需要进行配套。

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；实验内容丰富，设计合理，除了加深理论知识外还可结合实际开设设计性实验。

6、开放性强 控制屏供电采用三相隔离变压器隔离，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，各测量仪表均有可靠的保护功能，使用安全可靠；控制屏还设有定时器兼报警记录仪，为学生实验技能的考核提供一个统一的标准。由于整套装置经过精心设计，加上可靠的元器件质量及可靠的工艺作为保障，产品性能优良，所有这些均为开放性实验室，创造了条件。

7、*性强 本装置着重从新器件高度来考虑，在保留了晶闸管实验的基础上，加入了新器件的特性、新器件的驱动以及典型的新器件应用的大量现代电力电子技术实验，让学生对新器件有足够的认识和了解，紧跟时代步伐。

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： 480Kg

 5、外形尺寸：187×73×160cm3

1、DQ01电源控制屏(铁质喷塑结构，铝质面板)

(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），克服了三只单相调压器采用链条结构或齿轮结构组成的许多缺点)。可调交流电源输出处设有过流保护技术，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。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。

(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(具有过压、过流、过热及短路软截止自动恢复保护功能)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

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。

设有电压，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。强电连接线及插座，采用全封闭结构，使用安全、可靠、防触电。

(4)仪表保护体系

设有多只信号插座，与仪表相连，仪表超量程，即能告警并切断电源，对仪表起到良好的保护作用。

(5)定时器兼报警记录仪（服务管理器）：具有设定时间、到时报警、切断电源及记录各种告警次数等功能。

(6)控制屏正面大凹槽内，设有两根不锈钢钢管，可挂仪表及实验部件。凹槽底部设有多个小圆形单相三芯220V电源插座，供仪表等部件供电用。控制屏两侧设有三极220V电源插座及三相四极380V电源插座。设有实验台照明用的220V、40W日光灯一盏。

2、DQ02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、*高密度板,结构坚固，形状似长方体封闭式结构，造形美观大方；设有两个大抽屉、柜门，用于放置工具、存放挂件及资料等。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。实验桌还设有四个万向轮和四个固定调节机构，便于移动和固定，有利于实验室的布局。

3、DQ03-1不锈钢电机导轨、光码盘测速系统及智能数显转速表

包括*光码盘测速系统及固定电机的不锈钢导轨等。不锈钢导轨平整度好，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、电机与测功机之间连接的同心度不超过±5丝，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

5、DQ09直流并励电动机

6、DQ10三相鼠笼式异步电动机

7、DQ11三相线绕式异步电动机

8、DQ12线绕式异步电机起动与调速电阻箱

9、DQ19校正直流测功机

10、DQ22直流数字电压、毫安、安培表(三只)

 直流数显电压表一只，采用ICL公司*A/D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：0-300V。手动量程为：2V、20V、300V。测量精度为0.5级。具有数据存储与查询功能。

直流数显毫安表一只，采用ICL公司*A/D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。具有数据存储与查询功能。

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，具有超量程报警、指示等功能。

11、DQ25单三相智能型功率、功率因数表

由24位*DSP、16位*AD转换器和高速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。软件上采用RTOS设计思路，同时配有PC监控软件来加强分析能力。能同时测量两路单相功率P1、P2（两表法测量三相总功率）。功率测量精度为1.0级，功率因数测量范围0.3-1.0，电压电流量程为450V和5A，能自动判别负载性质（感性显示“L”，容性显示“C”，纯电阻不显示），并可存储测量数据，供*查阅。

12、DQ26三相可调电阻器(三组90Ω×2/1.3A瓷盘电阻)

13、DQ27三相可调电阻器(三组900Ω×2/0.41A瓷盘电阻)

14、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，35μF/450V、4μF/450V电力电容各1只，10KΩ/8W、20KΩ/8W功率电阻各一个。

15、DQ31C熔断器及开关板

由熔断器部分和两个三刀双掷开关、一个双刀双掷开关组成。

16、DQ44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。

17、DQ45数/模交流电压表（四只）

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。

18 、DQ23-1交流真有效值电压表电流表

真有效值交流数字电流表，测量范围0～5A。

真有效值交流数字电压表，测量范围0～500V。

19、DK03晶闸管主电路

提供6只5A/1000V的晶闸管，每只晶闸管均设有RC吸收和保险丝保护装置，晶闸管可通过外加触发信号进行触发（留有触发脉冲输入接口），可更好的完成设计性实验，6只5A/1000V的二极管，管设有带镜面精密指针式直流电压表±300V，精度1.0级带镜面直流电流表±2A，精度1.0级各一只和平波电抗器一组。

20、DK04三相晶闸管触发电路

提供三相触发电路、功放电路等，与“DK03”配套使用。

21、DK05晶闸管触发电路实验（一）

提供单结晶体管触发电路、锯齿波同步移相触发电路，单相交流调压触发电路等触发电路实验。

22、DK06-2电机调速控制实验（Ⅰ）

提供以下模块：电流反馈与过流保护（FBC+FA）、给定器（G）、转速变换器（FBS）、速度调节器（ASR）、反号器（AR）、电流调节器（ACR）。其中调节器I和调节器II的反馈电阻、电容均外接(从DK10上获得)，实验时可以灵活改变系统的参数，观测不同的参数对系统稳定性及相应时间等影响；更可以让学生从调速系统的各种参数(如电机的机电时间常数等)出发对调节器的放大倍数及积分时间的参数分别设计，同时进行实际结果的验证，从而完成设计性实验。

23、DK07直流斩波实验

根据西安交通大学王兆安教授和黄俊教授主编的《电力电子技术》(第四版)中相关的直流斩波内容而设计的；提供组成直流斩波电路所需的元器件和采用*的PWM控制集成电路SG3525。可完成教材中降压斩波电路（Buck Chopper）、升压斩波电路（Boost Chopper）、升降压斩波电路（Boost -Buck Chopper）、Cuk斩波电路、Sepic斩波电路、Zeta斩波电路六种典型实验。

24、DK08给定及实验器件

提供给定（±15V可调电压输出）、压敏电阻（作为过压保护元件，内部已连成三角形接法）、二极管、24V电源及电感。

25、DK09新器件特性实验

提供SCR、MOSFET、IGBT、GTO 、GTR新器件，可完成电力电子新器件特性实验。

26、DK10可调电阻、电容箱

提供耐压AC63V的可调电容三组，调节范围为0.1～11.37uF，0～999KΩ十进制可调电阻两组。

27、DK12变压器实验

提供三相芯式变压器一个（该变压器有2套副边绕组，原、副边绕组的电压为127V/63.6V/31.8V），用于异步电机串级调速实验和三相桥式、单相桥式有源逆变电路实验；还设有三相不控整流电路一组。

28、KC06实验连接线及配件

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。

1.   直流电机认识实验；

2.   直流发电机实验；

3.   直流并励电动机实验；

4.   直流电动机转动惯量测试；

1.   三相变压器实验；

2.   三相变压器的联接组和不对称短路实验；

3.   三相三绕组变压器实验

4.   三相变压器的并联运行实验；

1.   三相鼠笼异步电动机的工作特性实验

2.   三相异步电动机的起动与调速实验；

3.   三相鼠笼异步电动机的不对称运行实验；

4.   三相鼠笼式异步电动机转子转动惯量的测试实验；

1.   直流他励电动机在各种运转状态下的机械特性实验；

2.   三相异步电动机在各种运行状态下的机械特性实验；

3.   三相异步电机M-S曲线的测绘实验；

1.   单结晶体管触发电路实验；

2.   锯齿波同步移相触发电路实验；

3.   KC05集成触发电路实验；

4.   KC04三相闸管触发电路实验；

5.   单相半波可控整流电路实验；

6.   单相桥式半控整流电路实验；

7.   单相桥式全控整流及有源逆变电路实验；

8.   三相半波可控整流电路实验；

9.   三相桥式半控整流电路实验；

10. 三相半波有源逆变电路实验；

11. 三相桥式全控整流及有源逆变电路实验；

12. 单相交流调压电路实验；

13. 三相交流调压电路实验；

14. 单向晶闸管(SCR)特性实验；

15. 可关断晶闸管(GTO)特性实验；

16. 功率场效应管(MOSFET)特性实验；

17. 电力晶体管(GTR)特性实验；

18. 绝缘双极型晶体管(IGBT)特性实验(IGBT)；

19. 直流斩波电路的性能研究降压斩波电路(IGBT)；

20. 直流斩波电路的性能研究升压斩波电路(IGBT)；

21. 直流斩波电路的性能研究升降压斩波电路(IGBT)；

22. 直流斩波电路的性能研究Cuｋ斩波电路(IGBT)；

23. 直流斩波电路的性能研究Sepic斩波电路(IGBT)；

24. 直流斩波电路的性能研究Zeta斩波电路(IGBT)；

1.晶闸管直流调速系统参数和环节特性的测定实验(SCR)；

晶闸管直流调速系统主要单元的调试(SCR)；

2.单闭环不可逆直流调速系统实验(SCR)；

3.双闭环不可逆直流调速系统实验(SCR)；

4.双闭环三相异步电机调压调速系统实验(SCR)；

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	不锈钢电机导轨、光码盘测速系统（配1024光电编码器）及智能数显转速表	1件
4	DQ07	直流复励发电机	1台
5	DQ09	直流并励电动机	1台
6	DQ10	三相鼠笼式异步电动机	1台
7	DQ11	三相线绕式异步电动机	1台
8	DQ12	线绕式异步电动机起动与调速电阻箱	1件
9	DQ19	校正直流测功机	1台
10	DQ22	直流数字电压、毫安、安培表（三只表） （注：按实验要求每套需配2件）	2件
11	DQ44	数/模交流电流表（四只表）	1件
12	DQ45	数/模交流电压表（四只表）	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	1件
17	DQ31	波形测试及开关板	1件
18	DQ23-1	交流真有效值电压表电流表	1件
19	DK03	晶闸管主电路	1件
20	DK04	三相晶闸管触发电路	1件
21	DK05	单相晶闸管触发电路	1件
22	DK06-2	电机调速控制实验（Ⅰ）	1件
23	DK07	直流斩波电路（六种典型线路）	1件
24	DK08	给定及实验器件	1件
25	DK09	新器件特性实验	1件
26	DK10	可调电阻、电容箱	1件
27	DK12	变压器实验	1件
28	KC06	高可靠护套结构手枪插实验连接线及配件	1套

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