機(jī)電驅(qū)動實訓(xùn)設(shè)備：提升實踐能力的關(guān)鍵工具
2024-06-17 06:53
一、機(jī)電驅(qū)動實訓(xùn)設(shè)備的特點與功能
1.特點
(1)集成化：機(jī)電驅(qū)動實訓(xùn)設(shè)備將電機(jī)、傳動裝置、控制器等模塊集成在一個平臺上，使得學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中能夠更加直觀地理解各個部件的作用和相互關(guān)系。
(2)多功能性：機(jī)電驅(qū)動實訓(xùn)設(shè)備具有多種工作模式，可以模擬不同工況下的機(jī)械運動，滿足學(xué)生多樣化的學(xué)習(xí)需求。
(3)安全性：機(jī)電驅(qū)動實訓(xùn)設(shè)備在設(shè)計上充分考慮了安全性因素，確保學(xué)生在實訓(xùn)過程中的人身安全。
2.功能
(1)教學(xué)示范：機(jī)電驅(qū)動實訓(xùn)設(shè)備可以展示各種典型的機(jī)械傳動結(jié)構(gòu)和控制方法，幫助學(xué)生快速掌握相關(guān)知識。
(2)實踐操作：通過實驗操作，學(xué)生可以將理論知識應(yīng)用于實際場景，提高自己的動手能力和解決問題的能力。
(3)創(chuàng)新研究：機(jī)電驅(qū)動實訓(xùn)設(shè)備為學(xué)生提供了一個自由發(fā)揮的空間，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維，培養(yǎng)具有創(chuàng)新能力的工程人才。
二、機(jī)電驅(qū)動實訓(xùn)設(shè)備在實際應(yīng)用中的優(yōu)勢
1.提高教學(xué)質(zhì)量：機(jī)電驅(qū)動實訓(xùn)設(shè)備可以使教學(xué)內(nèi)容更加生動、形象，有助于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和教學(xué)效果。
2.縮短學(xué)制：通過機(jī)電驅(qū)動實訓(xùn)設(shè)備的實踐操作，學(xué)生可以在較短的時間內(nèi)掌握所需的技能，縮短培訓(xùn)周期。
3.降低培訓(xùn)成本：相較于傳統(tǒng)的教學(xué)方法，機(jī)電驅(qū)動實訓(xùn)設(shè)備可以節(jié)省大量的教學(xué)場地和設(shè)備投入，降低培訓(xùn)成本。
4.培養(yǎng)高素質(zhì)人才：機(jī)電驅(qū)動實訓(xùn)設(shè)備注重學(xué)生的實踐能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，有利于培養(yǎng)具有高度綜合素質(zhì)的工程人才。
總之，機(jī)電驅(qū)動實訓(xùn)設(shè)備作為提升工程人才培養(yǎng)質(zhì)量的關(guān)鍵工具，具有重要的意義。未來，隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，相信機(jī)電驅(qū)動實訓(xùn)設(shè)備將會在更多領(lǐng)域發(fā)揮其優(yōu)勢，為社會輸送更多優(yōu)秀的工程人才。
DBQ-14 機(jī)電驅(qū)動實訓(xùn)設(shè)備
機(jī)電驅(qū)動實訓(xùn)設(shè)備能滿足《電機(jī)拖動與調(diào)速》，《電機(jī)學(xué)》，《維特電機(jī)及控制系統(tǒng)》，《機(jī)電傳動與控制》，《機(jī)電一體化》 等課程大綱要求的實驗。裝置設(shè)計新穎、結(jié)構(gòu)合理、外觀豪華氣魄，適合高等院校、中等專業(yè)學(xué)校、職業(yè)技術(shù)學(xué)院等新建或擴(kuò)建實驗室，迅速開設(shè)實驗課提供了理想的實驗設(shè)備。
二、設(shè)備特點
1、綜合性強：即能完成交直流電機(jī)的調(diào)速控制，還可完成部分“微控制電機(jī)”的實驗。
2、整套性強：從儀器儀表、專用電源、電機(jī)及其它實驗部件到實驗連接線均配套齊全。
3、配套的小型電機(jī)經(jīng)過特殊設(shè)計，其特性和參數(shù)可模擬中小型電機(jī)，學(xué)生通過實驗可加深對電機(jī)理論的理解。
4、設(shè)有電流型漏電保護(hù)，相間、線間過載或短路均可自動保護(hù)功能。
5、交流電源采用隔離變壓器輸出，實驗采集波形更加安全可靠。
6、定時器兼報警記錄儀：具有設(shè)定時間、定時報警、切斷電源及記錄各種告警次數(shù)功能。
三、技術(shù)性能
1.輸入電源：三相四線380V±10% 50Hz。
2.工作環(huán)境：溫度-10℃～+40℃，相對濕度＜85%(25℃)。
3.裝置容量：＜1.5KVA。
四、裝置的設(shè)備構(gòu)成
1.電源控制屏
1）提供交流電源(帶過流保護(hù)措施，隔離變壓器輸出)
提供三相0～430V可調(diào)交流電源，同時可得到單相0～250V可調(diào)的交流電源(配有一臺三相同軸聯(lián)動自耦調(diào)壓器，功率1.5KVA)�？烧{(diào)交流電源輸出處設(shè)有過流保護(hù)裝置，當(dāng)相間、線間過電流或直接短路均能告警并切斷電源。配有三只指針式交流電壓表，通過切換開關(guān)，可指示三相電網(wǎng)電壓和三相調(diào)壓輸出電壓，并有指示燈指示外部電源輸入和工作電源輸出。交流電源通過隔離變壓器輸出，實訓(xùn)安全可靠，方便測試波形。
2）高壓直流電源兩路
提供220V(0.5A)勵磁電源及0～250V(3A)連續(xù)可調(diào)穩(wěn)壓電樞電源各一組(內(nèi)部設(shè)有過流過壓保護(hù)電路)，并設(shè)有直流數(shù)顯電壓表及切換開關(guān)。
3）人身安全保護(hù)體系
設(shè)有三相隔離變壓器一組(三相電源經(jīng)鑰匙開關(guān)、接觸器后，到隔離變壓器，再經(jīng)三相調(diào)壓器輸出)，使輸出與電網(wǎng)隔離，對人身安全起到一定的保護(hù)作用；
設(shè)有電流型漏電保護(hù)器，控制屏若有漏電現(xiàn)象，漏電流超過一定值，即切斷電源。強電連接線及插座，采用全封閉結(jié)構(gòu)，使用安全、可靠、防觸電。
設(shè)有電壓型漏電保護(hù)器，控制屏若有漏電現(xiàn)象，即切斷電源。
4）定時器兼報警記錄儀(服務(wù)管理器)：具有設(shè)定時間、到時報警、切斷電源及記錄各種告警次數(shù)等功能。
5）控制屏正面大凹槽內(nèi)，設(shè)有兩根圓鋼管，可掛儀表及實驗部件。凹槽底部設(shè)有多個小圓形單相三芯220V電源插座，供儀表等部件供電用�？刂破羶蓚�(cè)設(shè)有三極220V電源插座及三相四極380V電源插座。設(shè)有實驗臺照明用的220V、40W日光燈一盞。
2.實驗桌
實驗桌為鐵質(zhì)雙層亞光密紋噴塑結(jié)構(gòu)，桌面為防火、防水、耐磨高密度板,結(jié)構(gòu)堅固，形狀似長方體封閉式結(jié)構(gòu)，造形美觀大方；設(shè)有兩個大抽屜、柜門，用于放置工具、存放掛件及資料等。桌面用于安裝電源控制屏并提供一個寬敞舒適的工作臺面。實驗桌還設(shè)有四個萬向輪和四個固定調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，便于移動和固定，有利于實驗室的布局。
3.固定電機(jī)導(dǎo)軌、測速發(fā)電機(jī)及智能數(shù)顯轉(zhuǎn)速表
包括測速系統(tǒng)及固定電機(jī)的鋼導(dǎo)軌等。導(dǎo)軌平整度好，無應(yīng)力變形，加工精細(xì)，同心度好，互換性好，能保證電機(jī)與電機(jī)、電機(jī)與測功機(jī)之間連接的同心度不超過±5絲，電機(jī)運行噪聲小，實驗參數(shù)典型，能較好滿足實驗要求。
4.直流數(shù)顯電壓，毫安/安培表(三只表)
量程0-±300V，精度0.5級，直流數(shù)字電壓表1只。
量程0-±2000mA，精度0.5級，直流數(shù)字電流表1只，帶短路保護(hù)措施。
量程0-±5A，精度0.5級，直流數(shù)字電流表1只，帶短路保護(hù)措施。
5.交流電參數(shù)表
1)真有效值交流數(shù)字電流表(1只)：測量范圍0～5A，量程自動判斷、自動切換，精度0.5級，三位半數(shù)顯，具有超量程告警、指示等功能。
2)真有效值交流數(shù)字電壓表(1只)：測量范圍0～500V，量程自動判斷、自動切換，精度0.5級，三位半數(shù)顯，具有超量程告警、指示等功能。
6.可調(diào)電阻器(900Ω×2/0.41A/150W，2只，90Ω×2/1.3A/150W 1只)
7. 直流并（他）勵電動機(jī)
額定功率PN=185W，額定電壓UN=220V，額定電流IN=1.1A，額定勵磁電流IfN＜0.16A，額定轉(zhuǎn)速nN=1500r/min。E級絕緣。
8.三相鼠籠式異步電動機(jī)
額定功率PN=100W，額定電壓220V/△，額定電流IN=0.48A，額定轉(zhuǎn)速nN=1420r/min，Δ接法，E級絕緣。
9 .SPWM單相交直交變頻原理
根據(jù)普通高等教育“九五”國家級重點教材，王兆安、黃俊主編的《電力電子技術(shù)》(第四版)的相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行開發(fā)，用于展示交直交變頻原理，主要讓學(xué)生了解SPWM正弦波脈寬調(diào)制信號的形成方法，了解IGBT管專用集成驅(qū)動芯片的特點及其使用。能完成如下實驗項目：1、SPWM波形成的過程；2、交直交變頻電路在不同負(fù)載時的工作情況和波形，并研究工作頻率對電路工作波形的影響；3、IGBT管專用集成驅(qū)動芯片的工作特性。
10.步進(jìn)電機(jī)控制箱及步進(jìn)電機(jī)實驗部件
本控制箱提供步進(jìn)電機(jī)1套，提供配套步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動控制器，脈沖發(fā)生器等。
11.H橋DC/DC變換PWM可逆直流脈寬調(diào)速原理實驗
提供主回路、控制電路兩大部分，主回路由四個IGBT組成，控制部分使用專用PWM發(fā)生器SG3525，設(shè)有正負(fù)給定電路，過流保護(hù)電路，AC/DC整流濾波電路(帶有電壓表指示)，DC/AC逆變電路，面板設(shè)有波形測試點，可觀測實驗相關(guān)波形。可完成的實驗項目有：(1)全橋DC/DC變換電路實驗；(2)直流脈寬調(diào)速實驗。
12.三相異步電機(jī)變頻調(diào)速控制系統(tǒng)
提供MM440矢量控制變頻器一只，帶BOP操作板,功率0.37KW，設(shè)有外部模擬調(diào)節(jié)電位器一只。
13.交流伺服電機(jī)及伺服驅(qū)動控制系統(tǒng)
電機(jī)基本參數(shù)：額定功率：400W，額定電壓：220V，額定線電流：2A，額定轉(zhuǎn)速：3000rpm。額定力矩：1.27N.m，峰值力矩：3.8N.m，編碼器：2500線。
14. 熔斷器及開關(guān)板(提供熔斷器及開關(guān)組件)
15.安全護(hù)套實驗連接導(dǎo)線
根據(jù)不同實驗項目的特點，配備兩種不同的實驗聯(lián)接線，強電部分采用高可靠護(hù)套結(jié)構(gòu)手槍插連接線(不存在任何觸電的可能)，里面采用無氧銅抽絲而成頭發(fā)絲般細(xì)的多股線，達(dá)到超軟目的，外包丁晴聚氯乙烯絕緣層，具有柔軟、耐壓高、強度大、防硬化、韌性好等優(yōu)點，插頭采用實芯銅質(zhì)件外套鈹輕銅彈片，接觸安全可靠；弱電部分采用彈性鈹輕銅裸露結(jié)構(gòu)聯(lián)接線，兩種導(dǎo)線都只能配合相應(yīng)內(nèi)孔的插座，這樣大大提高了實驗的安全及合理性。
16.★配套電機(jī)及電氣技術(shù)多媒體課件適應(yīng)所有的教材，內(nèi)容豐富并可隨意調(diào)取。合理地運用多媒體課件教學(xué)系統(tǒng)，可以很大程度上減輕老師講課的工作量。(包含以下內(nèi)容):
第1章 磁路與變壓器
第2章 異步電動機(jī)
第3章 直流電動機(jī)
第4章 常用控制電機(jī)
第5章 常用低壓電器
第6章 電氣控制電路基本環(huán)節(jié)
第7章 典型設(shè)備的電氣控制電路
第8章 電氣控制系統(tǒng)設(shè)計
17.設(shè)備可完成的實驗項目
實訓(xùn)項目一：電機(jī)控制理論基礎(chǔ)實訓(xùn)
1.直流電動機(jī)脈寬調(diào)速原理實驗
1)PWM信號發(fā)生器及信號的驅(qū)動觀測
2)全橋DC/DC 變換電路(阻性負(fù)載)
3)H橋直流電機(jī)PWM可逆調(diào)速(IGBT)實訓(xùn)(負(fù)載為電機(jī)185W他勵直流電機(jī))
2.SPWM單相交直交變頻原理
1)正弦波脈沖寬度調(diào)制(SPWM)波形產(chǎn)生原理
2)單相交直交變頻原理(AC-DC-AC)
實訓(xùn)項目二：直流電機(jī)基礎(chǔ)實訓(xùn)
直流電機(jī)的認(rèn)識(名牌的記錄，冷態(tài)電阻的測量)
直流電機(jī)的能耗制動，反接制動，電樞回路串電阻調(diào)速，可控整流改變端電壓調(diào)速，弱磁調(diào)速。
3)直流電機(jī)PWM可逆調(diào)速(IGBT)系統(tǒng)實訓(xùn)(負(fù)載為電機(jī)185W他勵直流電機(jī)+測速系統(tǒng))
實訓(xùn)項目三：交流電機(jī)實訓(xùn)
1.交流電機(jī)的認(rèn)識(名牌的記錄，冷態(tài)電阻的測量，啟動，換向)
2.基于西門子MM440變頻器的變頻調(diào)速實訓(xùn)
1)認(rèn)識三相異步電機(jī)的變頻調(diào)速原理及變頻器的構(gòu)成
2)變頻器的面板認(rèn)識及參數(shù)設(shè)定
3)MM440變頻器面板基本操作控制
4)MM440變頻器控制端口開關(guān)操作運行
5)MM440變頻器的模擬信號操作控制
6)MM440變頻器數(shù)字量控制三段固定頻率運行
7)MM440變頻器數(shù)字量控制七段固定頻率運行
實驗項目四：步進(jìn)電動機(jī)實驗
1)步進(jìn)電機(jī)及驅(qū)動控制系統(tǒng)的認(rèn)識
2)步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器參數(shù)的設(shè)置
3)步進(jìn)電機(jī)的控制與運行
實驗項目五：交流伺服電機(jī)實訓(xùn)
1)交流伺服電機(jī)及驅(qū)動控制系統(tǒng)的認(rèn)識
2)交流伺服電機(jī)參數(shù)的設(shè)置
3)交流伺服電機(jī)多種控制方式的運行