電機(jī)與電氣技術(shù)實(shí)驗(yàn)裝置

一、產(chǎn)品功能要求

要求本實(shí)驗(yàn)裝置集電源模塊、電機(jī)實(shí)驗(yàn)配套模塊和電工基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)配套模塊于一體，能在裝置上完成典型電機(jī)拖動(dòng)實(shí)驗(yàn)和電工基礎(chǔ)等相關(guān)實(shí)驗(yàn)，適合本科院校的水利水電、電氣工程及其自動(dòng)化等專業(yè)的《電工基礎(chǔ)》、《電機(jī)學(xué)》、《電機(jī)拖動(dòng)》等課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)。

二、設(shè)備規(guī)格需求

1、輸入電源：三相四線380V±5%，50Hz，上限電流不超過16A；

2、總功率不大于1500W；

3、需滿足國標(biāo)的漏電保護(hù)要求；

4、具有過載、過流、漏電保護(hù)措施，各測量儀表均有可靠的保護(hù)功能；

5、材料需選用符合國家相關(guān)環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)。

三、技術(shù)參數(shù)要求

1、實(shí)驗(yàn)裝置要求：實(shí)驗(yàn)臺架需采用歐標(biāo)型材為主體結(jié)構(gòu)，實(shí)驗(yàn)臺尺寸不低于1535mm*800mm*1600mm，實(shí)驗(yàn)桌桌面為防火、防水、耐磨27mm厚高密度板，實(shí)驗(yàn)裝置主框架采用四根75mm×75mm優(yōu)質(zhì)歐標(biāo)型材（單面邊長33mm+中縫9mm+邊長33mm），四周采用成型“8"字型鋁材支架固定，安裝螺絲采用M8+滑塊螺母，設(shè)計(jì)有帶門可拆卸的鈑金機(jī)箱（內(nèi)嵌42mm×24mm厚1.2mm專用型材），為確保產(chǎn)品為成熟產(chǎn)品，需提供三維設(shè)計(jì)圖及實(shí)物圖。

2、電源控制部分：為實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一管理及后期拓展，以下部分均需采用模塊化設(shè)計(jì)，可以脫離實(shí)驗(yàn)臺單獨(dú)使用，每個(gè)模塊尺寸不大于200mm×330mm×250mm，面板需采用絕緣高分子材料面板，每個(gè)模塊需采用ABS模具邊框，交流與直流電源輸入輸出強(qiáng)弱電需分離，導(dǎo)線不能混插。

（1）交流電源要求：面板上設(shè)有鑰匙開關(guān)、啟動(dòng)、停止以及急停按鈕，整體設(shè)計(jì)成獨(dú)立模塊，可以單獨(dú)使用，模塊箱后置單相以及三相插座，電源插座、電源插頭。電源云監(jiān)測控制系統(tǒng)：具有可關(guān)閉接入網(wǎng)關(guān)的設(shè)備電源；提供云端系統(tǒng)控制系統(tǒng)畫面。安全保護(hù)功能需求：系統(tǒng)內(nèi)置一套“智能自動(dòng)故障檢測系統(tǒng)"，需采用高可靠三相20A電子模塊，采用6路隔離芯片級電流快速檢測集成芯片設(shè)計(jì)，32位cpu快速計(jì)算與人工智能分析電路故障類型，完成直接短路及過流保護(hù)等快速保護(hù)，實(shí)現(xiàn)“0"內(nèi)阻電路保護(hù)措施。

（2）調(diào)壓器要求：配有一臺三相同軸聯(lián)動(dòng)自耦調(diào)壓器（規(guī)格 1.5kVA、0～450V）三相自耦調(diào)壓器，整體設(shè)計(jì)成獨(dú)立模塊，可以單獨(dú)使用，具有刻度趨勢指示。

（3）直流電源要求：需提供 220V(不小于1.2A，恒壓恒流)勵(lì)磁電源，帶過流保護(hù)。電樞電源0-250V，不小于3A ，同時(shí)顯示電壓、電流（自動(dòng)量程，精度不低于0.2 級）、恒流、恒壓狀態(tài)任意切換顯示。

（4）隔離變壓器要求：隔離變壓器采用銅線，每相獨(dú)立設(shè)計(jì)，組式變壓器，不小于1.5Kw，參數(shù)與設(shè)備實(shí)驗(yàn)匹配；并設(shè)有過流保護(hù)，相間、線間過電流及直接短路均能自動(dòng)保護(hù)。

3、導(dǎo)軌、測速系統(tǒng)要求：電機(jī)導(dǎo)軌需采用不銹鋼導(dǎo)軌，同時(shí)需配套數(shù)顯轉(zhuǎn)速表，轉(zhuǎn)速表需具有 0～±10V 模擬量信號輸出功能。具有光電隔離功能的 RS-485 接口，并具有防雷擊保護(hù)，該接口支持 Modbus-RTU 協(xié)議。

4、測量儀表需求：（1）直流數(shù)字電壓表 1只：有手動(dòng)/自動(dòng)量程，6位數(shù)碼有效顯示，采用專用插接短接連接，精度：不低于0.2級，電壓：0-500V，5檔量程（500mV-5V-50V-500V-鎖定）。直流數(shù)字毫安表1 只：有手動(dòng)/自動(dòng)量程，6位數(shù)碼有效顯示，電流：0-2A，5檔量程（2mA-20mA-200mA-2A-鎖定），采用24位以上高精度獨(dú)立AD芯片采樣，末位讀數(shù)與標(biāo)準(zhǔn)表對比誤差2個(gè)字之內(nèi)。直流數(shù)字電流表 1 只：電流：0-2A，全量程內(nèi)阻15毫歐，精度：不低于0.2 級，智能化交流電流表（3只表）精度：不低于0.5 級，量程：0-5A。顯示單位：mA。智能化交流電壓表（3只表）精度：不低于0.5 級，量程：0-500V。顯示單位：V。以上儀表需采用工業(yè)級柜裝48mm*96mm，具有標(biāo)準(zhǔn)的工業(yè)通信協(xié)議，需采用專用黑色10mm厚度顯示面板帶4個(gè)穩(wěn)定支點(diǎn)，6位數(shù)碼顯示，用專用插接短接連接，采用輕觸開關(guān)，模具紅色軟體設(shè)計(jì)，白色激光雕字，提供符合需求的儀表操作視頻。

5、智能功率、功率因數(shù)表（3只表）：功率測量精度為0.5級，功率因數(shù)測量范圍0.3～1.0，電壓電流量程為0.5-450V和0.001-5A，能自動(dòng)判別負(fù)載性質(zhì)（感性顯示“L"，容性顯示“C"，純電阻不顯示），可通過一表多顯，由按鈕組合切換，使儀表分別顯示電壓、電流、功率及功率因數(shù)。

6、實(shí)驗(yàn)所需電機(jī)：（1）校正過直流發(fā)電機(jī)：PN≥375W,UN=220，Uf=220V, 雙軸伸。（2）三相同步電機(jī)：作電動(dòng)機(jī)時(shí)，220V/Y、0.35A、90W、1500r/min；作發(fā)電機(jī)時(shí)，220V/Y、0.45A、170W、1500r/min。（3）三相鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)：PN≥100W,UN=380/220V,空載轉(zhuǎn)速1500r/min,Y/△接法。

7、實(shí)驗(yàn)?zāi)K：需配齊滿足實(shí)驗(yàn)內(nèi)容所有模塊，需列出詳細(xì)技術(shù)參數(shù)，需包含但不限于以下實(shí)驗(yàn)?zāi)K，提供詳細(xì)圖文說明：

（1）三相組式變壓器要求：相同的單相變壓器組成，原邊 220V/0.35A，副邊 55V/1.4A。

（2）變壓器實(shí)驗(yàn)掛件要求：提供三相芯式變壓器一個(gè)(該變壓器有2套副邊繞組，原、副邊繞組的電壓為127V/63.6V/31.8V)，用于異步電機(jī)串級調(diào)速實(shí)驗(yàn)和三相橋式、單相橋式有源逆變電路實(shí)驗(yàn)；還設(shè)有三相不可控整流電路用來產(chǎn)生直流電源。

（3）三相可調(diào)電阻器（一）要求：提供三組90Ω*2/1.3A 瓷盤電阻，可調(diào)電阻設(shè)置有刻度盤，指示旋轉(zhuǎn)位置的大概阻值。

（4）三相可調(diào)電阻器（二）要求：三組900Ω*2/0.41A 瓷盤電阻，可調(diào)電阻設(shè)置有刻度盤，指示旋轉(zhuǎn)位置的大概阻值。

（5）可調(diào)電阻器、電容器要求：提供：90Ω×2/1 .3A 瓷盤電阻、900Ω×2/0 .41A 瓷盤電阻、35μF/450V 、 4μF/450V 電力電容各 1 只

（6）波形測試及開關(guān)板：需由變壓器波形測試部分和至少兩個(gè)三刀雙擲開關(guān)、一個(gè)雙刀雙擲開關(guān)組成。

（7）旋轉(zhuǎn)燈、并網(wǎng)開關(guān)要求：由并網(wǎng)用的三組指示燈（紅、黃、綠各兩只）、一組并網(wǎng)開關(guān)組成。

（8）整步表及開關(guān)：一個(gè)整步表和一組三刀雙擲開關(guān)組成。

四、需完成的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

1、電機(jī)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

（1）同步電機(jī)實(shí)驗(yàn)

1）三相同步發(fā)電機(jī)的運(yùn)行特性;

2）三相同步發(fā)電機(jī)的并聯(lián)運(yùn)行;

3）三相同步電動(dòng)機(jī)的異步起動(dòng):

4）三相同步電動(dòng)機(jī)的V 形曲線:

5）三相同步電動(dòng)機(jī)的工作特性

(2)變壓器實(shí)驗(yàn)

1）單相變壓器空載實(shí)驗(yàn)

2）單相變壓器短路實(shí)驗(yàn)

3）單相變壓器負(fù)載實(shí)驗(yàn)

4）三相變壓器空載實(shí)驗(yàn)

5）三相變壓器短路實(shí)驗(yàn)

6）三相變壓器負(fù)載實(shí)驗(yàn)

7）三相變壓器的聯(lián)接組和不對稱短路

8）三相三繞組變壓器;

（3）異步電動(dòng)機(jī)工作特性測定實(shí)驗(yàn)

1）三相鼠籠異步電機(jī)的工作特性

2）三相鼠籠異步電機(jī)的參數(shù)