教学设备

一、平台简介
 电机故障实验平台是一种在一款实验平台上模拟各种电机缺陷和机械常见故障的实验装置。它可以同时测试电气和机械故障，以获得相同运行状态条件下有价值的数据。它是一台可以应用于各种领域的实验平台，如电机故障的深入研究、科研院校，振动课程的培训、设备诊断人员的振动分析研究、培训和噪声振动工程师的认证测试。它是一种能够实现各种故障特征重现的实验台，对工程师和维护人员来说，这是必不可少的。它是一种特殊设计的产品，除了一般的机器故障特征外，还易于分析和学习电机故障。

二、技术参数：

1	基本部件单元	*三相异步电动机，联轴器，双支撑试验轴承座单元，动平衡校正单元，行星齿轮箱，磁粉制动器，转速调节及转速显示模块，负载显示调节模块，转速脉冲输出模块，电流测量传感器，电流显示单元，三相电压外接导线，变频驱动及直接驱动两种电源驱动模式，RUZ变频器通讯模块所组成。包含如下7种故障电机：分别为转子不平衡交流电机，转子偏心交流电机，轴弯曲的交流电机，轴承故障交流电机，转子条故障交流电机，定子绕组故障交流电机，电压不平衡和单相交流电机
2	驱动电机	高效节能ABB三相交流电动机，功率2HP，线对线电阻6.0 Ω @ 25 ℃，定子槽数36，转子条数28，电机功率因数82.5%
3	空气开关断路器	额定绝缘电压Ui:690V,额定工作电压Ue:400V,额定冲击耐受电压Uimp:6000V,瞬时脱扣整定电流Li:10Ii,额定极限短路分断能力Icu:AC 400V 25KA，额定运行短路分断能力Ics  AC 400V 18KA
4	双电源切换模组	*额定电压400V,额定电流32A,具有双电源自动转换，互锁开关，短路，过载保护功能。
5	隔离交流接触器	额定电流32A,主触点三相全开，辅助触点，一开一闭，交流线圈电压AC220V.
6	电源输入模块	3P+N加接地快插接头方便接入电源，ABS塑料材质，耐高压保护。
7	电机电源快插接头	3P加接地快插接头方便更换电机，ABS塑料材质，耐高压保护。
8	直接启动万能转换开关	额定发热电流,,32A,额定工作电压，120V,240V,440V，额定工作电流，AC-15,14A/6A DC-13 25A 11A
9	交流变频器	变频器频率范围：0-599Hz,额定输入：380-480V，50/60Hz, 6.4.A,额定输出：3PH 0-460V 4.6A,3.5KVA 1.5KW
10	速度调节方式	*通过旋转TOCOS精密电位器，配合高阻值及低阻值调速旋钮对转速进行精确调节
11	转速控制精度	1转/分钟 1RPM
12	转速调节范围	0-1750RPM可调（最高转速6000RPM短时间运行）
13	电流检测传感器	*额定输入20A,额定输出20mA,变比1000：1，相位差，≤5′，线性度0.1%，饱和电压2V,隔离耐压3KV，短时最大电流0-70A，（RL≤10Ω）
14	电流显示表	*采样周期100ms,分辨率1/12000，电源电压220V，信号直流输出4-20mA，绝缘电阻Min1 00兆欧(at5000ADC),最大显示: -999~9999.显示精确度: F·S ±0.2%, rdg ±1 digit
15	转速测量模块	*采用漫反射激光转速计进行脉冲信号采集，最大采集距离130mm,最小检测目标直径0.04mm.
16	激光信号变送器	*电源电压：12-24VDC ，响应时间：小于0.5ms，绝缘阻抗：20兆欧以上
17	转速显示模块	*传感器供电：12VDC±10%，80mA, 绝缘阻抗：100兆欧以上,,数值实时显示，可切换Hz,RPM，显示范围0-99999，测量精度误差小于0.05%.
18	输出信号端子	BNC 接线端子口，1V脉冲/转的6V TTL信号输出
19	转数测量位置	电机输入端联轴器计数
20	行星齿轮参数	*单级传动，减速比10：1，齿轮数量：输入太阳齿：9,行星轮：36，大齿圈：81。额定输入转速：3000RPM，最大轴向力：3230N,最大径向力：6460N。
21	故障轴承	滚珠轴承，PH206,内径30mm,5种故障（轴承内圈，外圈，滚珠，保持架，综合故障）
22	动平衡转子盘	材质铝制，红色阳极表面处理，直径150MM,配有36个平衡孔，10°等分360°圆周。
23	可调磁粉制动器参数	*额定扭矩：50Nm，额定电压：24V，额定电流：0,94A，额定功率：22.6W重量：14.5Kg，最高转速：1800  RPM，磁粉重量：60gr
24	磁粉控制显示模块	*7段LED显示电流数值，及加载电压数值，前置面板同时具有输出电压，电流功能。电源输入：DC4-40V，（AC 3V-30V）,输出 1.23-37V,最大输出电流:3A，转换效率大于80%。
25	散热风扇	电压：220V,风量：25CFM，转速：2500RPM,电流：0.09A，噪声：31dB(A)
26	电机驱动控制接口	*NEUTRIK Pin 1: +15V , Pin 2: GNDPin  3: SG-   Pin  4: SG +Pin  5: NC   Pin 6: for communication
27	开关1	控制电机启动停止开关
28	开关2	控制磁粉制动器开关，加载到以前相同的设置
29	精密对中机构	指针式读数，分辨率0.01mm，测量量程0-10mm,防震抗压。
30	输入电压	380 VAC，三相，60/50 Hz
31	底板	精密加工15mm铝板，并含有减震底座
32	安全防护	前置面板含有急停按钮，转动转子部分含有亚克力防护罩，
33	使用环境	-10~50°C, 35~85RH
34	尺寸	1250*500*410mm**长*宽*高

三、振动分析软件采集器及传感器介绍
（一）软件部分：
1.基于路径或非路径采集，时域波形/频谱分析，包络谱解调分析，相位分析、互功率谱；
2.双通道相位差分析，轴心轨迹、3D振型分析、3D瀑布图、伯德图分析、敲击测试；
3.倍频分析，谐波游标和边带游标；
4.分析频率范围1-20kHz；
5.可编辑轴承数据库，包括 23,000 条轴承数据；
6.自定义谱线分辨率，最高达1，000，000线分辨率；
7.多种可选的窗函数：汉宁窗、汉明窗、平顶窗、凯塞窗、布莱克曼窗；
8.2通道同步记录分析；
9.连续长时间数据采集；
10.原始数据输出三种原始数据导出格式，分别是UFF58 ，ASCII ，CSV；
11.ISO-10816振动标准评判；
13.统计报警建立和调整；
（二）采集器技术参数：
1.测量通道数量：两通道同步采集。
2.数模转换器精度：16位。
3.电压输入[V]：5V。
4.电能消耗量[mA]：<20mA。
5.采样率[S / s]：48000。
6.电压降[V] <0.2V。
7.轻便便捷，采集器IP67壳体密封。
(三)加速度传感器参数：
1.频率响应：Freq. response (+/- 3dB): 0.4 - 13000 Hz
        Freq. response (+/- 10%): 0.6 - 10000 Hz
2.传感器灵敏度：Sensitivity: 100 mV/g +/- 10%
3.传感器动态响应冲击：80g peak (max 5000g)
4.等级/防护等级：IP 67
5.工作温度：−20 - 75 °C
6.加速度计重量：75克
四、试验项目
1、不同故障类型电机电流信号，以及振动频谱信号与正常电机的信号之间的对比。.
2、负载对于故障电机振动现象的影响；
3、不同类型的电机缺陷对于振动信号的敏感性；
4、在变频器模式下，振动频谱信号的干扰识别；
5、转子不平衡的识别，以及对振动影响；
6、采用振动频谱分析对于轴承故障的识别；
7、设备基础松动现象的研究与识别；
8、不对中对设备振动及噪声的影响；
9、电机在不同模式下运行的振动信号对比（直接驱动与变频器驱动）；
10、频谱分析与信号处理的学习；
以下7种故障类型的电机可以供更换与研究
1.转子不平衡交流电机
2.转子偏心交流电机
3.轴弯曲的交流电机
4.轴承故障交流电机
5.转子条故障交流电机
6.定子绕组故障交流电机
7.电压不平衡和单相交流电机