DYDQ-DJ1 電機(jī)及電氣技術(shù)實(shí)驗(yàn)裝置

一、概述

該裝置是根據(jù)機(jī)械工業(yè)出版社出版的《維修電工技師培訓(xùn)教材》中相關(guān)技能的培訓(xùn)要求，而研發(fā)的實(shí)訓(xùn)裝置。該裝置不僅可作為各企業(yè)、職業(yè)技術(shù)院校、技校等單位的維修電工技師培訓(xùn)用的操作臺，而且也可作為有關(guān)部門對維修電工技師資格認(rèn)定的考核鑒定設(shè)備。本套裝置還增設(shè)了故障設(shè)置與排除功能，具有豐富的波形觀測孔和故障測試孔，便于培訓(xùn)考核。

它不僅涵蓋了電子技術(shù)(數(shù)、模電子技術(shù))、電力電子變流技術(shù)、電機(jī)與拖動、自動控制、可編程控制器、單片機(jī)等幾個方面的技能培訓(xùn)，還可以用于對從業(yè)人員進(jìn)行崗位培訓(xùn)、就業(yè)培訓(xùn)以及各省、市的維修電工培訓(xùn)和鑒定考核使用。

二、特點(diǎn)

1、綜合性強(qiáng) 本裝置綜合了目前國內(nèi)各類學(xué)校電子技術(shù)，電力電子、半導(dǎo)體變流、交直流調(diào)速、PLC可編程控制技術(shù)、電機(jī)控制理論等幾個方面的技能培訓(xùn)項(xiàng)目。
  2、適應(yīng)性強(qiáng) 能滿足各類學(xué)校相應(yīng)課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，深度和廣度可根據(jù)需要作靈活調(diào)整，普及與提高可根據(jù)教學(xué)的進(jìn)程作有機(jī)的結(jié)合，裝置采用積木式結(jié)構(gòu)，更換便捷，如需要擴(kuò)展功能或開發(fā)新實(shí)驗(yàn)，只需添加部件即可，永不淘汰。
  3、整套性強(qiáng) 從專用電源、電機(jī)及其它實(shí)驗(yàn)部件到實(shí)驗(yàn)連接專用導(dǎo)線配套齊全，配套部件的性能、規(guī)格等均密切結(jié)合實(shí)驗(yàn)的需要進(jìn)行配套。
  4、直觀性強(qiáng) 各實(shí)驗(yàn)掛件采用分隔結(jié)構(gòu)形式，組件面板示意、圖線分明，各掛件任務(wù)明確，操作、維護(hù)方便。
  5、科學(xué)性強(qiáng) 裝置占地面積少，節(jié)約實(shí)驗(yàn)用房，減少基建投資；配套的小電機(jī)均經(jīng)特殊設(shè)計，可模擬中小型電機(jī)的特性和參數(shù)；小電機(jī)耗電省，節(jié)約能源，實(shí)驗(yàn)噪聲小，整齊美觀，改善實(shí)驗(yàn)環(huán)境；實(shí)驗(yàn)內(nèi)容豐富，設(shè)計合理，除了加深理論知識外還可結(jié)合實(shí)際開設(shè)設(shè)計性實(shí)驗(yàn)。
  6、開放性強(qiáng) 控制屏供電采用三相隔離變壓器隔離，并設(shè)有電壓型漏電保護(hù)裝置和電流型漏電保護(hù)裝置，確保操作者的安全；各電源輸出均有監(jiān)示及短路保護(hù)等功能，各測量儀表均有可靠的保護(hù)功能，使用安全可靠；控制屏還設(shè)有定時器兼報警記錄儀，為學(xué)生實(shí)驗(yàn)技能的考核提供一個統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。由于整套裝置經(jīng)過精心設(shè)計，加上可靠的元器件質(zhì)量及可靠的工藝作為保障，產(chǎn)品性能優(yōu)良，所有這些均為開放性實(shí)驗(yàn)室，創(chuàng)造了條件。

三、技術(shù)性能
  1、輸入電源: 三相四線(或三相五線 380V±10％ 50HZ)
  2、工作環(huán)境: 溫度-10℃－+40℃　相對濕度＜85％（25℃） 海撥＜4000m
  3、裝置容量：＜1.5KVA
  4、外形尺寸：187×70×162 cm³
四、裝置的基本裝備

  1、DK01電源控制屏（鐵質(zhì)雙層亞光密紋噴塑結(jié)構(gòu)，鋁質(zhì)面板）

（1）交流電源：三相交流電源  220V   1.5A電流（帶有過流保護(hù)措施）

三相交流電源  380    3A     （具有輸出短路保護(hù)）

  （2）高壓直流電源
       勵磁電源：220V（0.5A），具有輸出短路保護(hù)。

（3）指針式儀表：

交流電壓表一只：可通過其下方的波段開關(guān)切換指示三相電網(wǎng)輸入線電壓，精度1.0級;

（4）數(shù)字式儀表

1）真有效值交流數(shù)字電壓表一只：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，為交流調(diào)速系統(tǒng)提供電壓指示；

2）真有效值交流數(shù)字電壓表一只：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，具有超量程告警功能，為交流調(diào)速系統(tǒng)提供電流指示；

3）直流數(shù)字電壓表一只：測量范圍0～300V，三位半數(shù)顯，輸入阻抗為10MΩ，精度0.5級；

4）直流數(shù)字毫安表一只：測量范圍為0～2000mA，分20 mA、200 mA、2000 mA三檔，直鍵開關(guān)切換，三位半數(shù)顯，精度0.5級，具有超量程報警、指示及切斷總電源等功能。

  （5）人身安全保護(hù)體系
    三相隔離變壓器一組：三相電源首先通過三相漏電保護(hù)器，然后經(jīng)鑰匙開關(guān)、接觸器到隔離變壓器，使輸出與電網(wǎng)隔離（浮地設(shè)計），對人身安全起到一定的保護(hù)作用。
     電流型漏電保護(hù)裝置：控制屏若有漏電現(xiàn)象，漏電流超過一定值，即切斷電源。
實(shí)驗(yàn)連接線及插座：強(qiáng)、弱電連接及插座分開，不能混插。強(qiáng)電連接線及插座采用全封閉工藝，使用安全、可靠、防觸電。
  （6）實(shí)驗(yàn)管理器
    具有設(shè)定實(shí)驗(yàn)時間、定時報警、切斷電源等功能；還可以自動記錄與區(qū)分由于接線或操作錯誤所造成的漏電告警、儀表超量程告警等。

（7)故障設(shè)置箱：單片機(jī)智能故障設(shè)置，可設(shè)置40個故障點(diǎn)，并可對其進(jìn)行排故功能。

（8）控制屏其它設(shè)施
    控制屏正面大凹槽內(nèi)，設(shè)有兩根不銹鋼管，可掛置實(shí)驗(yàn)部件控制屏兩邊設(shè)有單相三極220V電源插座及三相四極380V電源插座，還設(shè)有實(shí)驗(yàn)臺照明用的40W日光燈一盞。

2、DK02實(shí)驗(yàn)桌
    實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)室的布局。
    3、DQ03-1固定電機(jī)導(dǎo)軌、測速系統(tǒng)及數(shù)顯轉(zhuǎn)速表。

電機(jī)導(dǎo)軌平整度好，無應(yīng)力變形，加工精細(xì)，同心度好與互換性好，能保證電機(jī)與電機(jī)之間連接的同心度不超過±5絲，電機(jī)運(yùn)行噪音小，實(shí)訓(xùn)參數(shù)典型，能較好滿足實(shí)訓(xùn)要求。

4、DQ29-2 電阻負(fù)載及開關(guān)

提供兩組900Ω×2/0.41A瓷盤電阻和一只轉(zhuǎn)換開關(guān)

5、DK03晶閘管主電路
   提供12只5A/1000V的晶閘管，分成正、反橋兩組，每只晶閘管均設(shè)有RC吸收和保險絲保護(hù)裝置，晶閘管可通過觸發(fā)信號進(jìn)行觸發(fā)（留有觸發(fā)脈沖輸入接口）。另外，還設(shè)有帶鏡面精密指針式直流電壓表（±300V，精度1.0級）、帶鏡面精密指針式直流電流表（±2A，精度1.0級）各一只以及平波電抗器一組。

 6、DK04 三相晶閘管觸發(fā)電路
    提供三相觸發(fā)電路、功放電路等，與“DK03”配套使用。
    7、DK05晶閘管觸發(fā)電路實(shí)驗(yàn)
    提供單結(jié)晶體管觸發(fā)電路、鋸齒波同步觸發(fā)電路和西門子TCA785集成觸發(fā)電路。

    8、DK06電機(jī)調(diào)速控制實(shí)驗(yàn)（Ⅰ）
    提供以下模塊：給定（帶數(shù)顯）、調(diào)節(jié)器I、轉(zhuǎn)速變換（FBS）、調(diào)節(jié)器II、反號器（AR）、電流變換（FBC）、電壓隔離器（TVD）。其中調(diào)節(jié)器I和調(diào)節(jié)器II的比例增益可用電位器進(jìn)行調(diào)節(jié)。

9、DK06-1電機(jī)調(diào)速控制實(shí)驗(yàn)（Ⅱ）

 提供以下模塊：提供以下模塊：零電平檢測（DPZ）、轉(zhuǎn)矩極性鑒別（DPT）及邏輯控制（DLC）。

10、DK07-1直流斬波電路
    主要由斬波器觸發(fā)電路及斬波主電路兩大部分組成。

11、DK08給定及實(shí)訓(xùn)器件

提供一只燈泡負(fù)載、給定電壓（帶數(shù)顯，±15V可調(diào)電壓輸出）、二極管。

12、DK09新器件特性實(shí)驗(yàn)

提供SCR、GTO、MOSFET、IGBT、GTR新器件，與DK13配套使用，可完成電力電子新器件的驅(qū)動特性實(shí)驗(yàn)。

13、DK11單相調(diào)壓與可調(diào)負(fù)載
    提供了一只0～250V/0.5KVA單相交流自耦調(diào)壓器，為相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)提供可調(diào)電源；一個整流濾波電路以及0～90Ω/1.3A（串聯(lián)）或0～45Ω/2.6A（并聯(lián)）瓷盤可調(diào)電阻，為相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)提供一個可調(diào)的阻性負(fù)載。

14、DK13 功率器件驅(qū)動與保護(hù)電路

電源：為驅(qū)動電路提供電源：包括±5V、±15V、+20的直流電源

驅(qū)動電路：提供GTR，GTO ，的MOSFET和IGBT的驅(qū)動保護(hù)電路。其中IGBT的驅(qū)動電路采用了專用芯片EXB841，MOSFET的驅(qū)動電路由分立元件組成。

PWM波形發(fā)生器：以SG3525為核心PWM波形發(fā)生器主要是為新器件驅(qū)動電路提供PWM驅(qū)動波形，可以通過頻率調(diào)節(jié)旋鈕進(jìn)行頻率調(diào)節(jié)；通過占空比電位器來調(diào)節(jié)PWM波形的占空比。

15、DK29 功率表及單相變壓器

提供一只功率表和一只單相變壓器。
    16、DK12變壓器實(shí)驗(yàn)
    提供三相芯式變壓器一個和一組三相不控整流電路。

17、PLC可編程控制器主機(jī)及模擬實(shí)訓(xùn)（主機(jī)為FX1N-40MR，含SC-09通訊編程電纜、通訊模塊）

18、PLC可編程控制器模擬實(shí)訓(xùn)（一）

提供運(yùn)料小車、混料罐、機(jī)械滑臺、機(jī)械手及十字路口交通燈控制線路的實(shí)訓(xùn)模塊。

19、PLC可編程控制器模擬實(shí)訓(xùn)（二）

提供三相異步電動機(jī)Y/Δ啟動，三相異步電動機(jī)的正、反轉(zhuǎn)，四層電梯實(shí)訓(xùn)模塊。

20、GDK28 變頻器調(diào)速控制實(shí)訓(xùn)組件（三菱D720,0.4KW）

21、DZ-1電子技術(shù)實(shí)訓(xùn)組件（一）

提供鋸齒波發(fā)生器、RC正弦波振蕩器、正弦波方波鋸齒波發(fā)生器、電壓頻率轉(zhuǎn)換器、集成功率放大器、步進(jìn)電機(jī)與環(huán)行分配器等實(shí)訓(xùn)模塊。

22、DZ-2電子技術(shù)實(shí)訓(xùn)組件（二）

提供可逆計數(shù)譯碼器、十位邏輯電平、簡易數(shù)字式頻率計、單脈沖控制移位寄存器、數(shù)碼管顯示等實(shí)訓(xùn)模塊。

23、DZ-3電子技術(shù)實(shí)訓(xùn)組件（三）

提供多種運(yùn)算放大器、有源濾波器、電壓比較器、A/D轉(zhuǎn)換、D/A轉(zhuǎn)換、555時基電路、集成三端穩(wěn)壓電路等實(shí)訓(xùn)模塊。

24、DZ-4電子技術(shù)實(shí)訓(xùn)電源組件

提供電子技術(shù)實(shí)訓(xùn)用的電源（±5V、±12V、±15V直流電源）、單次脈沖源、函數(shù)信號發(fā)生器、數(shù)字頻率計等。

25、MCU-1 單片機(jī)組件

單脈沖發(fā)生電路（復(fù)位電路）、8位邏輯電平輸出、8位發(fā)光二極管電路、查詢式鍵盤、陣列式鍵盤、5LED靜態(tài)（串行）顯示電路、6LED動態(tài)（掃描）顯示電路、8155與單片機(jī)接口電路、8255與單片機(jī)接口電路、DAC0832與單片機(jī)接口電路、ADC0809與單片機(jī)接口電路、單片機(jī)的RS-232C總線接口、單片機(jī)的Centronics(最小應(yīng)用系統(tǒng))總線接口、93C46串行EEPROM與單片機(jī)接口電路、EEPROM的外部程序存儲器擴(kuò)展電路、點(diǎn)陣型液晶顯示屏控制電路、16×8LED點(diǎn)陣電路、I2C總線接口電路、看門狗電路。利用以上設(shè)備及實(shí)訓(xùn)模塊，可以方便構(gòu)建實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目。

26、DQ19 校正直流測功機(jī)（發(fā)電機(jī)，作為模擬負(fù)載使用）

220V、2.0A、 350W、1500r/min，即可作電動機(jī)又可作測功機(jī)，做電動機(jī)使用時，可作為發(fā)電機(jī)的原動機(jī)，也可用于拖動電動機(jī)完成四象限測試；作測功機(jī)使用時，由于電機(jī)經(jīng)特殊設(shè)計，容量是被測電機(jī)的2～3倍，并經(jīng)精密儀器校正，能很好的完成被測電機(jī)的加載輸出轉(zhuǎn)矩的測試

27、DQ19直流并勵電動機(jī) 

28、DQ10三相鼠籠式異步電動機(jī)

29、DQ11三相線繞式異步電動機(jī)

30、DQ12線繞式異步電動機(jī)轉(zhuǎn)子專用箱

31、DQ36步進(jìn)電機(jī)控制箱及步進(jìn)電機(jī)實(shí)訓(xùn)部件

    提供三相步進(jìn)電機(jī)及步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)1套

32、高壓直流無刷電機(jī)及控制器

高壓直流無刷電機(jī)控制器采用DSP控制技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)電機(jī)正、反轉(zhuǎn)控制及調(diào)速等功能。提供220V、100W、1500r/min高壓直流無刷電機(jī)一臺

33、電腦小推車

    提供鋁木結(jié)構(gòu)電腦小推車一個，帶萬向輪，設(shè)有顯示器保護(hù)罩。

34、導(dǎo)線架

提供歐式導(dǎo)線架，主要用于懸掛和放置實(shí)訓(xùn)專用導(dǎo)線，外形尺寸為530mm×430mm×1200mm。

35、實(shí)驗(yàn)連接線：根據(jù)不同實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的特點(diǎn)，配備兩種不同的實(shí)驗(yàn)聯(lián)接線，強(qiáng)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(qiáng)度大、防硬化、韌性好等優(yōu)點(diǎn)，插頭采用實(shí)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(shí)驗(yàn)的安全及合理性。

五、本裝置能開設(shè)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目（所列器材全部配置時）

(一)電子技術(shù)

1.    鋸齒波發(fā)生器

2.    RC正弦波振蕩器

3.    正弦波 方波 鋸齒波發(fā)生器

4.    電壓頻率轉(zhuǎn)換器

5.    集成功率放大器

6.    步進(jìn)電機(jī)環(huán)形分配器

7.    可逆計數(shù)譯碼顯示電路

8.    數(shù)字定時器

9.    數(shù)字式頻率計

10.  單脈沖控制移位寄存器

11.  運(yùn)算放大器（比例、加法、減法、積分）

12.  電壓比較器

13.  有源濾波器

14.  集成三端穩(wěn)壓塊的應(yīng)用

15.  D/A 轉(zhuǎn)換實(shí)訓(xùn)

16.  A/D 轉(zhuǎn)換實(shí)訓(xùn)

17.  555組成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器

18.  555組成的多諧振蕩器

(二)電力電子變流技術(shù)

1.  單結(jié)晶體管觸發(fā)電路

2.  鋸齒波同步移相觸發(fā)電路

3.  西門子TCA785集成觸發(fā)電路

4.  單相半波可控整流電路

5.  單相橋式半控整流電路

6.  單相橋式全控整流電路

7.  三相半波可控整流電路

8.  三相橋式半控整流電路

9.  三相橋式全控整流電路

10.單相交流調(diào)壓電路

11.三相交流調(diào)壓電路

12.GTR、GTO、MOSFET、IGBT特性、驅(qū)動及保護(hù)電路

13.直流斬波實(shí)訓(xùn)

 (三)電機(jī)與拖動

1.    單相變壓器的設(shè)計，單相變壓器的空載、短路

2.    三相芯式變壓器同名端的判別及Y/Y-12，△/Y-1聯(lián)接組別

3.    直流電動機(jī)的機(jī)械特性及回饋制動

4.    交流電動機(jī)的機(jī)械特性及回饋制動

5.    步進(jìn)電機(jī)

6.    直流伺服電動機(jī)

7.    開關(guān)磁阻電機(jī)

 (四)自動控制

1.    晶閘管直流調(diào)速系統(tǒng)各主要單元的調(diào)試

2.    單閉環(huán)不可逆直流調(diào)速系統(tǒng)

3.    電壓、電流雙閉環(huán)不可逆直流調(diào)速系統(tǒng)

4.    轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)不可逆直流調(diào)速系統(tǒng)

5.    帶電流截止的轉(zhuǎn)速單閉環(huán)不可逆直流調(diào)速系統(tǒng)

6.    邏輯無環(huán)流可逆直流調(diào)速系統(tǒng)

7.    轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)三相異步電機(jī)調(diào)壓調(diào)速系統(tǒng)

8.    轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)三相異步電動機(jī)串級調(diào)速系統(tǒng)

9.    三相異步電機(jī)交流變頻調(diào)速系統(tǒng)

(五)可編程控制器

1.  基本指令練習(xí)

2.  用PLC進(jìn)行運(yùn)料小車的控制線路設(shè)計，并進(jìn)行模擬調(diào)試

3.  用PLC進(jìn)行混料罐的控制線路設(shè)計，并進(jìn)行模擬調(diào)試

4.  用PLC進(jìn)行機(jī)械滑臺的控制線路設(shè)計，并進(jìn)行模擬調(diào)試

5.  用PLC進(jìn)行機(jī)械手的控制線路設(shè)計，并進(jìn)行模擬調(diào)試

6.  用PLC進(jìn)行十字路口交通燈的控制線路設(shè)計，并進(jìn)行模擬調(diào)試

7.  用PLC進(jìn)行四層電梯的控制線路設(shè)計，并進(jìn)行模擬調(diào)試

8.  用PLC進(jìn)行三相異步電動機(jī)Y/△啟動控制線路設(shè)計，并進(jìn)行調(diào)試

9.  用PLC進(jìn)行三相異步電動機(jī)正、反轉(zhuǎn)控制線路設(shè)計，并進(jìn)行調(diào)試

（六）變頻器，觸摸屏實(shí)訓(xùn)

1.  變頻器基本操作實(shí)訓(xùn)

2.   變頻器調(diào)速實(shí)訓(xùn)

3.   基于PLC通信方式的變頻器的開環(huán)調(diào)速系統(tǒng)

4.   基于PLC通信方式的變頻器的閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)

（七）本裝置可設(shè)置的部分故障內(nèi)容

1．可控硅觸發(fā)脈沖的丟失

2．整流橋熔斷絲故障

3．觸發(fā)電路同步信號的故障

4．觸發(fā)電路的觸發(fā)脈沖調(diào)節(jié)失效

5．速度調(diào)節(jié)器積分電容短路

6．速度調(diào)節(jié)器輸出斷路

7．轉(zhuǎn)速變換輸出斷路

8．電流調(diào)節(jié)器積分電容短路

9．電流調(diào)節(jié)器輸出斷路

10．電壓隔離器輸出斷路

11．反號器輸工作不正常

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本裝置最多可設(shè)置40個獨(dú)立的故障點(diǎn)，每個實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目可通過多種故障的組合，可設(shè)置更多的故障。