電機通用實訓平臺

一、電機通用實訓平臺概述

該設備電機通用實訓平臺能滿足學校對技師和高級維修電工的培訓及技能考核的需要，也可作為普通高校“電力電子技術"、“電力拖動自動控制系統"、“交直流調速"等課程的實訓。設備采用大功率晶閘管和2.2KW大功率直流機組，3.7KW變頻調速器，模擬工業現場，彌補一般教學設備采用小電機無法準確模擬中大功率電機轉動慣量的缺點。可以完成帶電流截止負反饋轉速單閉環、和轉速、電流雙閉環調速實訓，交流電機變頻調速實訓原理，通過設置故障的方式，也可以完成自動化方面的實訓考核。

二、適用范圍及設備特點

1．本裝置涵蓋了各高等院校和高職高專等所開設的“交直流調速"、“電機控制"及“電力拖動自動控制系統"等專業課程所要求的實訓項目。

2．本裝置采用標準工業控制柜形式，實訓內容采用模塊化結構，通用性強，易于擴展。

3．本裝置面板各功能模塊的布局設計考慮了實驗時的線路接線的順序，學生易于接受。

4．實訓裝置配置了實訓管理器，可對實訓時間、故障排除的次數、電源控制進行管理。

5．裝置具有完善的人身安全保護功能和設備安全保護功能，確保學生的人身安全和實訓順利進行。

三、技術性能

1、輸入電源: 三相四線(或三相五線)～380V±10% 50Hz

2、工作環境: 溫度-10℃～+40℃　相對濕度＜85%（25℃）海撥＜4000m

3、裝置容量：＜4kVA

4、外形尺寸：85cm×70cm×180cm；

5、故障考核系統：實訓考核鑒定管理系統可進行模擬故障設置，學生根據工藝分析故障可能產生的原因，確定故障發生的范圍，并進行排故，有利于開展技能鑒定、考核工作。

四、基本配置

1、工業控制柜（設有玻璃門、直觀清晰）

控制柜最上部為示波器放置區和設故箱，中間部分為電源控制部分，實訓接線區和相應的監控儀表，裝有±300V直流電壓表、±20A直流電流表和數字轉速表用于指示直流電機的運行狀態，控制柜下部裝有三相同步變壓器、三相電流互感器和大功率晶閘管模塊等。

機柜為亞光密紋噴塑結構，1.5mm厚冷軋鋼板、面板采用鋼質型材質;結實牢固、美觀大方。柜體后下側留有電源輸入線。柜子的底部安裝有四個優質的萬向輪，每個輪子可承受150kg的重量，保證了機柜的可靠移動。同時還安裝有四個撐腳，當擺放位置確定后，可采用撐腳固定機柜，進一步提高了萬向輪的可靠性。

2、直流電機組

整套直流電機組放置在一輛拖車上，2.2KW直流電動機直流電動機（220V，13.6A，1480r/min）和1.9KW直流發電機同軸安裝，電動機轉軸還裝有測速裝置，給調速系統提供相應的轉速信號。

3、加載電阻箱

設備還配套一臺大功率可調電阻器，接直流發電機的電樞回路，調節負載電阻大小即改變了電動機的輸出轉矩。

4、三相鼠籠異步電機1臺，2.2KW，轉速1400轉。

5、三菱變頻調速系統1套，FR-D740-3.7KW。

五、實訓裝置布局說明

實訓裝置由實訓控制柜和直流電機組、三相鼠籠異步電機，變頻調速器，加載電阻箱組成。實訓控制柜采用標準工業機柜結構，由大6部分組成：

（1）示波器放置區: 位于控制柜最上部（左側），按照通用示波器的大小設計。

（2）實訓管理器:實訓管理硬件部分由單片機系統組成。包括單片機最小系統，鍵盤、顯示和隔離通訊部分。實訓裝置上電后開始工作。平時可作為時鐘使用，具有設定實訓時間，定時報警，切斷電源等功能；還可以自動記錄告警的次數。

（3）實訓裝置的主電源控制:由電源控制按鈕及急停按鈕組成，對實訓裝置的總電源進行控制并加以指示。

（4）實訓裝置控制回路部分：由三相觸發電路和電機調速控制電路組成。設各種置有多個電位器，可對各種參數進行整定和調試。

三相觸發電路采用集成觸發電路，抗干擾能力強，三相脈沖間隔均勻，一直性好，產生雙窄脈沖，脈沖移相范圍為0－170°。在面板上可觀察三相同步電壓和六個脈沖波形，并通過“Uct"端對α角進行控制。面板還設計有脈沖功率放大電路控制端，可對觸發脈沖放大電路進行控制。

可設置三相同步信號丟失、三相同步相位錯誤、脈沖移相不可控、單路脈沖丟失、多路脈沖丟失、單路脈沖幅值偏低、功放電路失效等故障

電機調速控制電路由給定、電流反饋及過流保護、速度變換器、轉速調節器、電流調節器組成。為便于理解，畫有各控制回路的原理圖及接線提示，通過讀圖，大大減少了接線錯誤的可能性，提高了設備的可靠性，同時也降低了教師的工作量。

（5）儀表測量區：裝有一只±300V直流電壓表、±20A直流電流表和數字轉速表用于指示直流電動機的運行狀態，另裝有一只±300V直流電壓表、±20A直流電流表用于指示直流發電機的運行狀態。

（6）實訓裝置主回路部分：由三相電流互感器、平波電抗器、RC吸收電路、大功率晶閘管模塊組成。其中晶閘管采用金屬封裝，過載能力強、可靠性高、干擾能力強。

  （7）三相異步電機變頻調速控制單元：采用三菱變頻調速器作為核心單元，實現對電機的變頻調速原理講解。

六、實訓裝置的人身及設備安全保護

（1）實訓裝置的電源進線端設計了電流型漏電保護功能，控制屏若有漏電現象，當漏電流超過一定值，即切斷總電源。漏電流≤30mA，動作時間≤0.1s。

（2）實訓裝置還設計了電壓型漏電保護功能，對線路出現漏電現象進行保護，切斷電源；

（3）實訓主電路采用安全隔離變壓器輸出，使實訓操作更加安全可靠。

七、實訓項目：

（一）開環系統參數調試實訓

1.同步信號觀測

2.鋸齒波斜率整定

3.初始角度整定

4.最小整流角最小逆變角整定

5.三相全控整流電路

（二）閉環系統參數調試

1.電壓反饋系數整定

2.電流反饋系數整定

3.轉速反饋系統整定

4.電流截止負反饋整定

5.轉速單閉環調速系統

6.帶電流截止負反饋轉速單閉環調速系統

7.轉速、電流雙閉環調速系統

(三)三相鼠籠異步電機變頻調速

1.變頻調速系統的原理認知

2.變頻調速器的設置與運行。

八、部分故障模擬功能如下：

1)模擬三相同步信號缺相

2)模擬晶閘管觸發電路故障

3)模擬電壓單閉環調速系統中調節器故障

4)模擬轉速單閉環調速系統中調節器故障

5)模擬雙閉環調速系統中轉速調節器故障

6)模擬雙閉環調速系統中電流調節器故障