工业全数字交直流调速系统实训平台

一、产品概述
　　“工业全数字交直流调速系统实训平台”主要训练和考核学员对交流变频器和直流调速装置的参数设置和系统应用能力，通过对交流变频器控制电路和所控制电机负载的精心设计，使学员通过实训掌握交流电动机变频控制各种典型的工作状态；通过对直流调速装置主回路、控制回路和直流电动机负载的精心设计，使学员通过实训掌握直流电动机调速各种典型的工作状态。该设备同时增加了基于PLC及变频器、触摸屏的综合应用电路。由可编程控制器（三菱系列）、模拟量模块、编码器、七寸彩色触摸屏、变频器（三菱系列）、控制软件、交流接触器、按钮、指示灯、欧陆514C直流调速器（16A）等组成。
　　工业全数字交直流调速系统实训平台适用于自动化专业与机电一体化专业开设的《电力拖动自动控制系统》、《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》《直流调速技术》等课程的技能训练。

二、装置特点
　　1、采用挂件结构，搭配灵活、可任意更改实验组件增加实验内容，便于二次开发及功能扩展。
　　2、实验装置由电源控制屏、实验桌、实验组件、电机、电机导轨及实验导线等组成。
　　3、对于基于PLC及变频器的电气控制实验项目，能够结合MCGS组态软件与计算机进行通信监控实验装置的运行状态，更加贴近工业现场。
三、性能指标
　　1、工作电源：～3N/380V/50HZ
　　2、整机容量：≤1.5KVA
　　3、规格（mm）：1870×700×1620
　　4、重量：300Kg
　　5、工作环境：温度－10℃～＋40℃ 相对湿度＜85%（25℃）
四、装备的主要配置
　　1.YYIDM-1电源控制屏（铁质双层亚光密纹喷塑结构，铝质面板）
控制屏为铁质双层亚光密纹喷塑结构，铝质面板。为实验提供交流电源、高压直流电源、低压直流电源及各种测试仪表等。具体功能如下：
　　1）主控功能板
　　(1) 三相四线电源输入，经漏电保护器后，经过总开关,由接触器通过起、停按钮进行操作；
　　(2) 设有450V指针式交流电压表三只，指示电源输入的三相电压；
　　(3) 定时器兼报警记录仪（服务管理器），平时作为时钟使用，具有设定实验时间、定时报警、切断电源等功能；还可以自动记录由于接线或操作错误所造成的漏电告警、仪表超量程告警总次数, 为学生实验技能的考核提供一个统一的标准。
　　2）交、直流电源
　　(1) 励磁电源：直流220V/0.5A，具有短路保护。
　　(2) 电枢电源：直流0～220V/2A连续可调电源一路，具有短路保护。
　　(3) 直流可调稳压电源：0-30V/2A，具有短路软截止自动恢复保护功能。
　　(4) 交流电源：设有单相调压器一组，可得到交流0～250V可调电压；
　　3）交、直流仪表
　　(1) 交流电压表：0～500V交流电压表一只，精度1.0级。
　　(2) 交流电压表：0～5A交流电流表一只，精度1.0级。
　　(3) 功率、功率因数表：由微电脑、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功能控制模式。为了提高测量范围和测试精度，在硬、软件上均分八档区域，自动判断、自动换档。功率测量精度1.0级，电压、电流量程分别为450V、5A，测量功率因数时还能自动判断负载性质（感性显示"L"，容性显示"C"，纯电阻不显示），可储存15组数据，供随时查阅。
　　(4) 直流电压表：直流数字电压表1只，测量范围0～300V，三位半数显，输入阻抗为10MΩ，精度0.5级。
　　(5) 直流电流表：直流数字电流表1只，测量范围为0～5A，三位半数显，精度0.5级，具有输出短路保护等功能。
　　(6)给定
　　给定输出0～±10V可调电压输出，带数显输出指示。
　　(7)安全保护体系
　　安全保护：安全性符合相关的国标标准，所有材质均符合环保标准，连接及插座采用全封闭工艺，装置使用安全、可靠、防触电。
　　报警功能：可设定设备供电时间与断电时间，实训中时间定时、故障报警等功能。
　　电源单元：电源单元电源指示、控制开关配置齐全，具有防触电、漏电、短路等各项保护。
　　(8)控制屏其它设施
　　控制屏正面大凹槽内，设有两根不锈钢管，可挂置实验部件，凹槽底部设有3芯插座，挂件的供电由这些插座提供；控制屏两边设有单相三极220V电源插座。
　　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、DQ03-1电机导轨，测速系统及智能数显转速表
　　电机导轨平整度好，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，能较好满足实验的要求。
　　直流电机机组采用55CY22测速发电机测速，转速电压比为：1500转/15V的输出。
　　4、DQ40 欧陆514C直流调速系统
　　包括直流电机调速系统欧陆514C（16A）主机及外围调速组件。
　　5、ADM-1 三相异步电机变频调速系统
　　采用西门子MM440 0.75KW变频调速器。控制功能：线性v/f控制，平方v/f控制，可编程多点设定v/f控制，磁通电流控制免测速矢量控制，闭环矢量控制，闭环转矩控制，节能控制模式；数字量输入6个，模拟量输入2个，模拟量输出2个，继电器输出3个；内置PID控制器，参数自整定；可选PRO FIBUS -DP / Device-Net通讯模块；
　　6、DQ09 直流并（他）励式电动机1台(和交流电机同轴同高)，DC220V、185W、1500RPM
　　7、DQ07-1 直流他励式发电机1台(和直流电机同轴同高)，DC220V、240W、1500RPM
　　8、DQ10 三相鼠笼式异步电动机（和直流电机同轴同高）（AC380V/Y、180W、1420RPM）
　　9、CMP-1 工业触摸屏
　　触摸屏作为人机对话界面，即可对使用设备进行监测，还可以对设备进行简单控制，故在工业现场广泛使用，本装置选用工业现场的产品，液晶屏幕尺寸为7寸MCGS7062彩色屏幕。触摸屏带有两种通讯口，第一个为RS232通讯口，第二个为RS485通讯口。
　　10、S7-200 PLC可编程控制器
　　PLC在工业控制系统中，处于核心的位置，为保证性能上的强大，选用西门子的S7-200 CPU226的PLC可编程控制器，AC 电源，24路数字量输入16路继电器输出，16/24 KB代码/10 KB数据，2个PPI/自由端口。EM235 （4路模拟量输出1路量输入），可供教师完成毕业设计或研究生课题等。
　　11.交流流调速器
　　采用西门子MM440 0.75KW变频调速器。控制功能：线性v/f控制，平方v/f控制，可编程多点设定v/f控制，磁通电流控制免测速矢量控制，闭环矢量控制，闭环转矩控制，节能控制模式；数字量输入6个，模拟量输入2个，模拟量输出2个，继电器输出3个；内置PID控制器，参数自整定；可选PROFIBUS-DP/Device-Net通讯模块；
　　12、DQ29-1 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。
　　13、DQ39继电接触控制(一)
提供交流接触器（线圈电压220V）2只，热继电器一只，电子式时间继电器（通电延时，工作电压220V）一只，按钮（黄、绿、红各一只）三只，行程开关2只。面板上画有器件的外形，并将各器件的工作端子引到面板上，供实验接线用，器件的工作状态均有发光二极管指示。面板设有摇臂结构，可看到具体器件并对可需要调节的器件进行调节。
　　14、实验连接线及配件
根据不同实验项目的特点，配备两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，这样大大提高了实验的安全及合理性。
　　15、电脑桌小推车1台
　　提供带万向轮的电脑小推车1台，带显示器保护罩。
五、实训项目
　（一）继电接触控制与电力拖动（电气控制）基础实训
　　1．三相异步电动机正反转控制电路，
　　2．三相异步电动机顺序控制电路，
　　3．三相异步电动机Y-△法降压启动控制电路，
　　4．三相绕线式异步电动机启动控制电路，
　　5．三相异步电动机能耗制动电路。
　（二）触摸屏实训
　　1．组态软件MCGS的认识及编程实训
　　2．触摸屏的认识及应用实训
　（三）PLC实训
　　1.PLC的编程环境及应用实训。
　　2.PLC控制三相异步电机电机启停
　　3.PLC控制三相异步电机点动和自锁控制
　　4.PLC控制三相异步电机Y-Δ启动控制（含时间调节）
　　5.PLC控制三相异步电动机正反转控制
　　6.PLC控制三相异步电机带限位自动往返控制
　（四）交流电机变频调速实训（综合应用）
　　1.变频器功能参数设置与操作（面板操作）
　　2.变频器功能参数设置多段速度选择变频调速
　　3.基于PLC控制的多段速度选择变频调速
　　4.基于PLC通信方式的多段速度选择变频调速
　　5.电位器控制变频器外部电压调速
　　6.基于PLC模拟量方式的变频器闭环调速（控制变频器外部电压）
　　7.基于PLC通信方式的变频器开环调速
　　9.基于PLC，触摸屏，变频器的综合应用
　（五）直流电机调速实训
　　1.直流电机的认识（铭牌）及冷态电阻的测量
　　2.直流电机的正反转
　　3.欧陆514C直流调速器装置的面板认识
　　4.欧陆514C直流调速器装置开关设置
　　5.欧陆514C直流调速器电压，电流双闭环不可逆调速系统
　　6.欧陆514C直流调速器转速，电流双闭环不可逆调速系统
　　7.欧陆514C直流调速器电压，电流双闭环逻辑无环流可逆调速系统
　　8.欧陆514C直流调速器转速，电流双闭环逻辑无环流可逆调速系统
六、配置清单

序号	名称	数量	备注
1	电源控制屏	1件
2	实验桌+2凳	1套
3	固定电机导轨、测速系统及智能数显转速表	1件
4	可调电阻组件	1件
5	欧陆514C直流调速系统	1件
6	三相异步电机变频调速系统	1件
7	PLC可编程控制器	1件
8	触摸屏	1件
9	继电接触控制(一)	1件
10	直流他（并）励电动机	1台
11	直流他励发电机	1台
12	三相鼠笼式异步电动机	1台
13	高可靠护套结构手枪插实验连接线及配件	1套
14	电脑桌小推车1台	1台

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