机电驱动实训设备：提升实践能力的关键工具
2024-06-17 06:53
一、机电驱动实训设备的特点与功能
1.特点
(1)集成化：机电驱动实训设备将电机、传动装置、控制器等模块集成在一个平台上，使得学生在学习过程中能够更加直观地理解各个部件的作用和相互关系。
(2)多功能性：机电驱动实训设备具有多种工作模式，可以模拟不同工况下的机械运动，满足学生多样化的学习需求。
(3)安全性：机电驱动实训设备在设计上充分考虑了安全性因素，确保学生在实训过程中的人身安全。
2.功能
(1)教学示范：机电驱动实训设备可以展示各种典型的机械传动结构和控制方法，帮助学生快速掌握相关知识。
(2)实践操作：通过实验操作，学生可以将理论知识应用于实际场景，提高自己的动手能力和解决问题的能力。
(3)创新研究：机电驱动实训设备为学生提供了一个自由发挥的空间，激发学生的创新思维，培养具有创新能力的工程人才。
二、机电驱动实训设备在实际应用中的优势
1.提高教学质量：机电驱动实训设备可以使教学内容更加生动、形象，有助于提高学生的学习兴趣和教学效果。
2.缩短学制：通过机电驱动实训设备的实践操作，学生可以在较短的时间内掌握所需的技能，缩短培训周期。
3.降低培训成本：相较于传统的教学方法，机电驱动实训设备可以节省大量的教学场地和设备投入，降低培训成本。
4.培养高素质人才：机电驱动实训设备注重学生的实践能力和创新能力的培养，有利于培养具有高度综合素质的工程人才。
总之，机电驱动实训设备作为提升工程人才培养质量的关键工具，具有重要的意义。未来，随着技术的不断进步，相信机电驱动实训设备将会在更多领域发挥其优势，为社会输送更多优秀的工程人才。
DBQ-14 机电驱动实训设备
机电驱动实训设备能满足《电机拖动与调速》，《电机学》，《维特电机及控制系统》，《机电传动与控制》，《机电一体化》 等课程大纲要求的实验。装置设计新颖、结构合理、外观豪华气魄，适合高等院校、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。
二、设备特点
1、综合性强：即能完成交直流电机的调速控制，还可完成部分“微控制电机”的实验。
2、整套性强：从仪器仪表、专用电源、电机及其它实验部件到实验连接线均配套齐全。
3、配套的小型电机经过特殊设计，其特性和参数可模拟中小型电机，学生通过实验可加深对电机理论的理解。
4、设有电流型漏电保护，相间、线间过载或短路均可自动保护功能。
5、交流电源采用隔离变压器输出，实验采集波形更加安全可靠。
6、定时器兼报警记录仪：具有设定时间、定时报警、切断电源及记录各种告警次数功能。
三、技术性能
1.输入电源：三相四线380V±10% 50Hz。
2.工作环境：温度-10℃～+40℃，相对湿度＜85%(25℃)。
3.装置容量：＜1.5KVA。
四、装置的设备构成
1.电源控制屏
1）提供交流电源(带过流保护措施，隔离变压器输出)
提供三相0～430V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，功率1.5KVA)。可调交流电源输出处设有过流保护装置，当相间、线间过电流或直接短路均能告警并切断电源。配有三只指针式交流电压表，通过切换开关，可指示三相电网电压和三相调压输出电压，并有指示灯指示外部电源输入和工作电源输出。交流电源通过隔离变压器输出，实训安全可靠，方便测试波形。
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各一组(内部设有过流过压保护电路)，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。
设有电压型漏电保护器，控制屏若有漏电现象，即切断电源。
4）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。
5）控制屏正面大凹槽内，设有两根圆钢管，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.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，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.固定电机导轨、测速发电机及智能数显转速表
包括测速系统及固定电机的钢导轨等。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.直流数显电压，毫安/安培表(三只表)
量程0-±300V，精度0.5级，直流数字电压表1只。
量程0-±2000mA，精度0.5级，直流数字电流表1只，带短路保护措施。
量程0-±5A，精度0.5级，直流数字电流表1只，带短路保护措施。
5.交流电参数表
1)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、指示等功能。
2)真有效值交流数字电压表(1只)：测量范围0～500V，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、指示等功能。
6.可调电阻器(900Ω×2/0.41A/150W，2只，90Ω×2/1.3A/150W 1只)
7. 直流并（他）励电动机
额定功率PN=185W，额定电压UN=220V，额定电流IN=1.1A，额定励磁电流IfN＜0.16A，额定转速nN=1500r/min。E级绝缘。
8.三相鼠笼式异步电动机
额定功率PN=100W，额定电压220V/△，额定电流IN=0.48A，额定转速nN=1420r/min，Δ接法，E级绝缘。
9 .SPWM单相交直交变频原理
根据普通高等教育“九五”国家级重点教材，王兆安、黄俊主编的《电力电子技术》(第四版)的相关内容进行开发，用于展示交直交变频原理，主要让学生了解SPWM正弦波脉宽调制信号的形成方法，了解IGBT管专用集成驱动芯片的特点及其使用。能完成如下实验项目：1、SPWM波形成的过程；2、交直交变频电路在不同负载时的工作情况和波形，并研究工作频率对电路工作波形的影响；3、IGBT管专用集成驱动芯片的工作特性。
10.步进电机控制箱及步进电机实验部件
本控制箱提供步进电机1套，提供配套步进电机的驱动控制器，脉冲发生器等。
11.H桥DC/DC变换PWM可逆直流脉宽调速原理实验
提供主回路、控制电路两大部分，主回路由四个IGBT组成，控制部分使用专用PWM发生器SG3525，设有正负给定电路，过流保护电路，AC/DC整流滤波电路(带有电压表指示)，DC/AC逆变电路，面板设有波形测试点，可观测实验相关波形。可完成的实验项目有：(1)全桥DC/DC变换电路实验；(2)直流脉宽调速实验。
12.三相异步电机变频调速控制系统
提供MM440矢量控制变频器一只，带BOP操作板,功率0.37KW，设有外部模拟调节电位器一只。
13.交流伺服电机及伺服驱动控制系统
电机基本参数：额定功率：400W，额定电压：220V，额定线电流：2A，额定转速：3000rpm。额定力矩：1.27N.m，峰值力矩：3.8N.m，编码器：2500线。
14. 熔断器及开关板(提供熔断器及开关组件)
15.安全护套实验连接导线
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。
16.★配套电机及电气技术多媒体课件适应所有的教材，内容丰富并可随意调取。合理地运用多媒体课件教学系统，可以很大程度上减轻老师讲课的工作量。(包含以下内容):
第1章 磁路与变压器
第2章 异步电动机
第3章 直流电动机
第4章 常用控制电机
第5章 常用低压电器
第6章 电气控制电路基本环节
第7章 典型设备的电气控制电路
第8章 电气控制系统设计
17.设备可完成的实验项目
实训项目一：电机控制理论基础实训
1.直流电动机脉宽调速原理实验
1)PWM信号发生器及信号的驱动观测
2)全桥DC/DC 变换电路(阻性负载)
3)H桥直流电机PWM可逆调速(IGBT)实训(负载为电机185W他励直流电机)
2.SPWM单相交直交变频原理
1)正弦波脉冲宽度调制(SPWM)波形产生原理
2)单相交直交变频原理(AC-DC-AC)
实训项目二：直流电机基础实训
直流电机的认识(名牌的记录，冷态电阻的测量)
直流电机的能耗制动，反接制动，电枢回路串电阻调速，可控整流改变端电压调速，弱磁调速。
3)直流电机PWM可逆调速(IGBT)系统实训(负载为电机185W他励直流电机+测速系统)
实训项目三：交流电机实训
1.交流电机的认识(名牌的记录，冷态电阻的测量，启动，换向)
2.基于西门子MM440变频器的变频调速实训
1)认识三相异步电机的变频调速原理及变频器的构成
2)变频器的面板认识及参数设定
3)MM440变频器面板基本操作控制
4)MM440变频器控制端口开关操作运行
5)MM440变频器的模拟信号操作控制
6)MM440变频器数字量控制三段固定频率运行
7)MM440变频器数字量控制七段固定频率运行
实验项目四：步进电动机实验
1)步进电机及驱动控制系统的认识
2)步进电机驱动器参数的设置
3)步进电机的控制与运行
实验项目五：交流伺服电机实训
1)交流伺服电机及驱动控制系统的认识
2)交流伺服电机参数的设置
3)交流伺服电机多种控制方式的运行