本实训装置是根据职业教育改革和发展的需要而研制的。该实训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。该实训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。
一、装置特点
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采用挂件结构,搭配灵活、可任意更改实训组件增加实训内容,便于二次开发及功能扩展。
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实训装置由电源控制屏、实训桌、实训组件、电机、电机导轨及实训导线等组成。
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对于基于PLC及变频器的电气控制实训项目,能够结合MCGS组态软件与计算机进行通信监控实训装置的运行状态,更加贴近工业现场。
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实训装置包含了部分电机学试验及所有电机拖动及控制的实训项目,使学生能够了解基本的理论知识及熟练掌握操作技能。
二、技术性能
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输入电源:三相四线(或三相五线)~380V±10% 50Hz
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工作环境:温度-10℃~+40℃ 相对湿度<85%(25℃) 海拔<4000m
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装置容量:≤1.5kVA
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重 量:380kg
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外形尺寸:157cm×80cm×153cm
三、基本配置及功能
(一)MRDT01电源控制屏(铁质双层亚光密纹喷塑结构,铝质面板)
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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。
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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。
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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。
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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训,6.3V交流电源一路,作为机床信号指示灯的电源。
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制动电阻
提供制动电阻10Ω/25W一只,180Ω/25W三只。
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开关
提供一只双刀双掷转换开关,两只三刀三掷转换开关
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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,可挂置实训组件。凹槽底部设有多个蓝色单相三芯220V电源插座、四芯黑色航空插座(仪表告警信号线及33V电源)和通讯接口,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,为实训组件的供电和通讯、控制屏之间的供电提供了方便。
(二)MRDT02实训桌
实训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。实训桌底部装有四个万向轮,便于移动。
(三)实训挂箱
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MRDT10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(施耐德)、辅助触头3只。
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MRDT11 继电接触控制组件(二)
交流接触器2只(施耐德)、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。
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MRDT12 继电接触控制组件(三)
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。
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MRDT13 继电接触控制组件(四)
带灯按钮3只(型号:LA42(B)P-11)、十字摇杆开关1只、电磁阀1只、凸轮开关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)、二档转换开关2只、三档转换开关2只。
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MRDT20 PLC可编程控制器
配备日本三菱的FX2N-48MR型可编程控制器主机一台,配有模拟量模块FX0N-3A一台,通讯模块FX2N-485BD一块,配套日本三菱编程电缆(用户可选购FX-20P—E型手持编程器)。提供实训所需的DC 24V直流电源。设有过压保护电路,对主机进行过压保护,使主机不会因承受过高的电源电压而导致损坏。
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MRDT21 变频器
配备日本三菱的FR-D740-0.75K-CHT变频器一台(带BOP操作控制面板)、1k电位器一个。
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D31 直流数字电压、毫安、安培表
(1)电压表(1只):测量范围0~1000V,分2V、20V、200V、1000V四档,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。
(2)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。
(3)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。
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MRDT32 交流参数表
(1) 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。
(2)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。
(3)针式精密交流电流表(1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,每档均有超量程告警、指示及切断总电源功能。
(4)针式交流电压表(1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,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。
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D41 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。
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D42 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。
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MRDT43 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。
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D55-3 智能转矩、转速、输出功率测试
可直接数字显示电动机的转速、输出转矩及输出功率,可保存15组实验数据,可选择通讯功能(与“DD03-3”配套)。
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MRDT44 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训)。
(四)DD03-3不锈钢电机导轨、光码盘测速系统(日本欧姆龙1024增量式光电编码器)及数显转速表
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,能较好满足实训的要求。
(五)电机
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DJ15直流并励电动机(DC220V、185W、1600RPM) 一台
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DJ23校正直流测功机(DC220V、355W、1500RPM) 一台
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DJ16三相鼠笼异步电动机(AC220V/△、100W、1420RPM) 一台
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DJ17三相线绕式异步电动机(AC220V/Y、120W、1380RPM) 一台
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WDJ26三相鼠笼异步电动机(AC380V/△) 一台
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WDJ24-1三相鼠笼式异步电动机(AC380V/Y,带速度继电器一只) 一台
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WDJ22三相双速异步电动机(AC380V△/YY) 一台
(六)MRDT06实训连接线及配件
根据不同实训项目的特点,配备三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,这样大大提高了实训的安全及合理性。
四、装置的安全保护体系
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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。
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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,确保实训进程安全。
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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。
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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。
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强、弱电连接及插座分开,不会混淆,实训连接线安全、可靠、防触电。
五、实训项目
(一)电机基础实训
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直流他励电动机的认识
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直流他励电动机的空载试验
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直流他励电动机的工作特性
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三相鼠笼式异步电动机认识
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三相鼠笼式异步电动机空载试验
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三相鼠笼式异步电动机堵转试验
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三相鼠笼式异步电动机工作特性
(二)电机拖动部分
1.直流他励电动机拖动实训
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直流他励电动机固有机械特性
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直流他励电动机人为机械特性
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直流他励电动机能耗制动机械特性
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直流他励电动机倒拉反转制动机械特性
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直流他励电动机电源反接制动机械特性
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直流他励电动机回馈制动机械特性
2.三相异步电动机拖动实训
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三相异步电动机固有机械特性
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三相异步电动机人为机械特性
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三相异步电动机能耗制动机械特性
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三相异步电动机反接制动机械特性
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三相异步电动机回馈制动机械特性
(三)电机控制部分
1.直流他励电动机控制实训
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电枢回路串电阻起动及调速
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减压起动及降低电源电压调速
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弱磁调速
2.三相异步电动机控制实训
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三相异步电动机点动与自锁控制线路
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三相异步电动机的正反转控制线路
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顺序控制线路
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三相异步电动机全压起动控制线路
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三相异步电动机降压起动控制线路
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三相绕线转子异步电动机起动控制线路
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三相异步电动机能耗制动控制线路
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三相异步电动机的调速控制线路
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三相异步电动机单向起动及反接制动控制线路
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两地控制线路
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工作台自动往返循环控制线路
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三相异步电动机双向起动及反接制动控制线路
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三相双速异步电动机的控制线路
(四)普通机床电气控制实训
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普通车床电气控制
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普通磨床电气控制
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桥式起重机控制电路
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X62W铣床模拟控制线路
(五)基于PLC下的电机控制实训
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三相异步电动机直接点动与自锁控制
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三相异步电动机的正、反转控制
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三相异步电动机的星形-三角形降压起动控制
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三相线绕式异步电动机的起动控制
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三相异步电动机带延时正、反转控制
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三相异步电动机带限位自动返回控制
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三相双速异步电动机的起动与调速控制
(六)基于PLC下的常用机床电气控制实训
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基于PLC下的普通车床电气控制
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基于PLC下的磨床电气控制
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基于PLC下的钻床电气控制
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基于PLC下的铣床电气控制
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基于PLC下的镗床电气控制
(七)基于变频器的电机拖动与控制实训
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变频器的认识
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变频器的参数设定与操作
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变频器的面板控制
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变频器的电位器控制
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变频器的电压控制
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变频器的电流控制
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变频器的多段速控制
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三相异步电动机的变频调速
(八)PLC、变频器的电机拖动与控制实训
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基于PLC通信方式的多段速选择变频调速
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基于PLC通信方式的变频器开环调速
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基于PLC通信方式的变频器闭环调速
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基于PLC模拟量方式的变频器闭环调速