SBWDQ-1型电机及电气控制实验装置
一、概述
"电机及电气技术实验装置"是由本公司设计的新颖综合实验装置，综合了目前我国高等院校"电机学"、"电机与拖动"、"控制微电机"、"电机控制"、"继电接触控制"、 "工厂电气控制"等课程实验大纲的要求。特别适用于高等院校现有的电机、电气技术实验设备的更新改造，同时也为中等专业学校、职业技术学院等新建或扩建实验室，迅速开设实验课提供了理想的实验设备，为教师或研究生开发新实验或进行科学研究工作提供良好的实验条件。
（实验台结构参考图片，具体以实物挂件配置为准，也可按客户要求定做）
（ 部分挂件及电机示例）
二、特点
1、综合性强 本装置综合了目前国内各类院校电机及电气类课程的全部实验项目。
2、适应性强 能满足各类学校相应课程的实验教学，实验的深度与广度可根据需要作灵活调整，普及与提高可根据教学的进程作有机地结合。装置采用组件式结构，更换便捷，如需要扩展功能或开发新实验，只需添加部件即可，永不淘汰。
3、整套性强 从仪器仪表、专用电源、电机及其它实验部件到实验连接专用导线等均配套齐全，配套部件的性能、规格等均密切结合实验的需要进行配置。
4、直观性强 各实验挂件采用分隔结构形式，组件面板示意、图线分明，各挂件任务明确，操作、维护方便。
5、科学性强 装置占地面积少，节约实验用房，减少基建投资；配套的小电机均经特殊设计，可模拟中小型电机的特性和参数；小电机耗电省，节约能源；实验
噪声小，整齐美观，改善实验环境；电气控制实验，内容丰富，设计合理，除了加深理论知识外，还为学生走向社会打下良好的基础；测量仪表采用指针式（带超量程告警等）、数字式、智能化及人机对话等相结合，密切结合教学实验需要进行配置，使装置测量手段现代化；设有定时器兼报警记录仪，为学生实验技能的考核提供一个统一的标准。
6、开放性强 控制屏供电隔离（浮地设计），并设有电压型漏电保护装置和电流型漏电保护装置，确保操作者的安全；各电源输出均有监示及短路保护等功能，使用方便；各测量仪表均有保护功能。整套装置经过精心设计，加上可靠的元器件质量及可靠工艺作为保障，产品性能优良，所有这些均为开放性实验创造了条件，有利于提高学生分析问题和解决问题的能力。
三、技术性能
1、输入电源：三相四线（或三相五线）～380V±10% 50Hz
2、工作环境：温度-10℃～+40℃ 相对湿度＜85%(25℃) ，海拔＜4000m
3、装置容量：＜1.5KVA
4、外形尺寸：1870mm×700mm×1580mm
5.安全性能：设有电压型和电流型漏电保护，符合国家相关安全标准。
四、实验项目
1.直流电机
1)直流电机认识实验（冷态电阻测量，铭牌值认识，启动，换向，调速控制）
2)直流发电机实验（他励/ 并励/复励发电机特性研究）
3)直流并励电动机实验（并励电机特性研究）
4)直流电动机转动惯量的测定。
2.变压器实验
1)单相变压器实验（空载/负载/短路实验）
2)三相变压器实验（空载/负载/短路实验）
3)三相变压器的连接组和不对称短路
4)三相三线圈芯式变压器
5)单相变压器的并联运行
6)三相变压器的并联运行
3.异步电机实验
1)三相鼠笼异步电动机的工作特性
2)三相异步电动机的起动与调速
3)单相电容起动异步电动机
4.同步电机实验
1)三相同步发电机的运行特性
2)三相同步发电机的并网运行
3)三相同步电动机
4)三相同步电机参数的测定
5.电动机机械特性的测定
1)直流他励电动机在各种运转状态下的机械特性（四象限运行）
2)三相异步电动机在各种运行状态下的机械特性
3)三相异步电机M-S曲线的测绘
6.控制电机实验
1)旋转编码器实验
2)直流伺服电机实验
五、装置的配置介绍
1、DQ01B电源控制屏(铁质喷塑结构，铝质面板)
(1) 交流电源
提供三相0～450V可调交流电源，同时可得到单相0～250V可调电源(配有一台三相同轴联动自耦调压器（规格1.5KVA、0～450V），克服了三只单相调压器采用链条结构或齿轮结构组成的许多缺点)。可调交流电源输出处设有过流保护技术，相间、线间过电流及直接短路均能自动保护。配有三只指针式交流电压表，通过切换开关指示三相电网电压和三相调压电压。
(2) 高压直流电源两路
提供220V(0.5A)励磁电源及0～250V(3A)连续可调稳压电枢电源(内部具有过流保护自动功能)各一组，并设有直流数显电压表及切换开关。
(3) 人身安全保护五大体系
设有三相隔离变压器一组(三相电源经钥匙开关、接触器后，到隔离变压器，再经三相调压器输出)，使输出与电网隔离，对人身安全起到一定的保护作用；
设有电流型漏电保护器，控制屏若有漏电现象，漏电流超过一定值，即切断电源。强电连接线及插座，采用全封闭结构，使用安全、可靠、防触电。
设有电压型漏电保护器，实验过程中有漏电现象，即切断电源。
强电连接线及插座，采用全封闭结构，使用安全、可靠、防触电。
(4）定时器兼报警记录仪（服务管理器）：具有设定时间、到时报警、切断电源及记录各种告警次数等功能。
(5) 控制屏正面大凹槽内，设有两根钢管，可挂仪表及实验部件。凹槽底部设有多个小圆形单相三芯220V电源插座，供仪表等部件供电用。控制屏两侧设有三极220V电源插座及三相四极380V电源插座。设有实验台照明用的220V、40W日光灯一盏。
2、DQ02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固定电机导轨、光电编码器测速系统及智能数显转速表
包括测速系统及固定电机的导轨等。导轨平整度好，无应力变形，加工精细，同心度好，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，电机运行噪声小，实验参数典型，能较好满足实验要求。测速系统采用光电编码器测速系统，克服了用测速发电机测速线性度差，测量不精确等缺点。
4、DQ05三相组式变压器
三只相同的单相变压器组成，原边220V/0.35A，副边55V/1.4A
5、DQ06三相芯式变压器
三柱铁芯结构的三相三绕组变压器，每柱铁芯上均装高压、中压和低压三个绕组，其额定值分别为127V/0.4A、63.6V/0.8A、31.8V/1.6A
6、DQ07直流复励发电机 （Un=DC200V ， IN=0.5A ， PN=100W ， n=1600RPM ，绝缘等级E ）
7、DQ09 直流他（并）励电动机（Un=DC220V ， IN=1.1A ， PN=185W ， n=1500RPM ，绝缘等级E ）
8、DQ10三相鼠笼式异步电动机（ AC3800V/220V，接法 Y/Δ，转速 1420 RPM，功率100W ,电流0.5A，绝缘等级E）
9、DQ11三相线绕式异步电动机（AC220V，接法 Y，转速 1380 RPM，功率120W ,电流0.6A，绝缘等级E）
10、GDQ12线绕式异步电机起动与调速电阻箱
提供0、2、5、15、35五档同轴联调的三相绕线异步电动机转子起动、调速电阻一组。
11、DQ14 三相同步电机
作电动机时，220V/Y、0.35A、90W、1500r/min；作发电机时，220V/Y、0.45A、170W、1500r/min
12、DQ16单相电容运转异步电机 （电压220V,电流1.0A ,功率120W ）
13、DQ19校正直流测功机（220V、2.2A、 355W、1500r/min）
即可作电动机又可作测功机，做电动机使用时，可作为发电机的原动机，也可用于拖动电动机完成四象限测试；作测功机使用时，由于电机经特殊设计，容量是被测电机的2～3倍，并经精密仪器校正，能很好的完成被测电机的加载输出转矩的测试。
14、DQ22直流数字电压、毫安、安培表(三只)
直流数显电压表一只，采用ICL公司高性能AD转换器配以高速MPU单元设计尔成，通过键控、数显窗口实现人机对话功能控制模式。具有自动与手动量程，测量范围0-300V。手动量程为：2V、20V、300V。测量精度为0.5级。具有数据存储与查询功能。具有超量程报警、指示等功能。
直流数显毫安表一只，采用ICL公司高性能AD转换器配以高速MPU单元设计尔成，通过键控、数显窗口实现人机对话功能控制模式。具有自动与手动量程，测量范围：0-2000mA。手动量程为：20mA、200mA、2000mA。测量精度为0.5级。具有数据存储与查询功能。具有超量程报警、指示等功能。
直流数显电流表一只，测量范围0～5A，三位半数显，精度为0.5级，具有短路保护功能。
15、DQ25单三相智能型功率、功率因数表
由24位专用DSP、16位高精度AD转换器和高速MPU单元设计尔成，通过键控、数显窗口实现人机对话功能控制模式。软件上采用RTOS设计思路，同时配有PC监控软件来加强分析能力。能同时测量两路单相功率P1、P2，三相功率等于两路功率之和（两表法测量三相总功率）。功率测量精度为1.0级，功率因数测量范围0.3-1.0，电压电流量程为450V和5A，能自动判别负载性质（感性显示"L"，容性显示"C"，纯电阻不显示），并可存储测量数据，供随时查阅。
16、DQ26三相可调电阻器(三组90Ω×2/1.3A瓷盘电阻)
17、DQ27三相可调电阻器(三组900Ω×2/0.41A瓷盘电阻)
18、DQ28三相可调电抗器
每相均由一个127V/0.5A的固定电抗器和一个0～250V的自耦调压器组成，既可作固定电感和可调电抗器使用，也可作自耦调压器使用。
19、DQ29可调电阻器、电容器
提供90Ω×2/1.3A及900Ω×2/0.41A瓷盘电阻各一组，35μF/450V、4μF/450V电力电容各1只。
20、DQ31波形测试及开关板
由波形测试部分和两个三刀双掷开关、一个双刀双掷开关组成。
21、DQ32旋转灯、并网开关、同步机励磁电源
由并网用的三组相灯<黄、绿、红各两只>,一组并网开关和一组同步机励磁电源<5～40V/2.5A可调>组成。
22、DQ33 整部表及开关
由一个整步表MZ10及一个开关组成。
23、DQ44数/模交流电流表
由三只数字交流电流表和一只指针式精密交流电流组成。测量范围0～5A，量程自动判断、自动切换，精度0.5级，四位数码显示。指针式精密交流电流表一只，采用带镜面、双刻度线（红、黑）表头（不同的量程读取相应的刻度线），测量范围0～5A，分0.3A、1A、3A、5A四档，精度1.0级，直键开关切换，设有超量程指示，告警等功能。
24、DQ45数/模交流电压表
由三只数字交流电压表和一只指针式精密交流电流组成。测量范围0～450V，量程自动判断、自动切换，精度0.5级，四位数码显示。指针式精密交流电压表一只，采用带镜面、双刻度线（红、黑）表头（不同的量程读取相应的刻度线），测量范围0～500V，分10V、30V、100V、300V，500V五档，精度1.0级，直键开关切换，设有超量程指示、告警等功能。
25、SB05 护套结构连接线（不存在任何触电的可能）导线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，接触优良。
26、透明电机教学模型（可通电运行） （全教室共1套）
提供透明直流电动机1台，透明三相鼠笼异步电动机1台，透明三相线绕异步电动机1台，透明三相同步电动机1台，透明单相电容异步电动机1台。
27、电机拆装仪器仪表 （全教室共1套）：
（1）500V等级兆欧表一只，用于测试电机绕组绝缘电阻。
（2）VC890D数字万用表1块。
（3）钳形电流表一只。
（4）游标卡尺
28、电机拆装工具（全教室共1套）
（1）拆、装工具一套：6寸三爪拉马、活动扳手、锤头、划线板、压线板、剪刀等。
（2）绕线装置一套：电机绕线模、绕线轴、绕线架、压线架等。
（3）手摇电子计数绕线机一台：数显范围0～9999匝数，计数精确、计数方便。
29、配套辅助教学数字资源1套
★(1）、电机与变压器仿真教学软件（正版软件，便于升级，具有软件著作权）
电机与变压器仿真教学软件依据《职业院校数字校园建设规范》（教职成函[2015]1 号）与教育部颁布的有关专业教学大纲而设计，选取典型的电机与变压器，围绕其核心知识点和技能点展开，兼顾教师的课堂教学，力争达到软件的职业性、情境性、过程性、交互性的相互交融。
本软件包括功率电机、控制电机、信号电机和变压器4个实训单元，共18个典型的实训项目，每个实训项目下设有外形结构、工作原理、拆装过程、故障检测、常见应用、考考你等数目不等实训任务。
本软件既可支持教师的课堂演示教学，亦可支持学生进行课前预习，重点支持学生在理论课后进行的自主仿真实训，并可在此基础上实现技能考核。
★（2）、电力拖动仿真教学软件 （正版软件，便于升级，具有软件著作权）
本产品依据中华人民共和国劳动和劳动安全行业标准（LD/T81.1-2006）《职业技能实训和鉴定设备通用技术规范》与教育部有关专业教学大纲而设计，内容包括三相异步机单向转动控制等30个实训项目，涵盖维修电工初级、中级、高级主要实训项目，每个项目又根据需要设有实训目的、实训器件、实训电路、电路原理、器件布局、元件检查、通电运行、通电运行、故障排除等多种训练任务。软件以技能为核心，项目为引领、任务为驱动，职场环境为背景，操作步骤为主线，学生交互训练为主体，具有三维可视化、智能化、全交互的特点，集职业性、情境性、过程性、交互性于一身，性价比极高。为职业教育与技能实训、鉴定信息化、现代化提供了不可或缺的丰富资源。
★（3）、机床电气线路仿真教学软件（正版软件，便于升级，具有软件著作权）
软件以实际工程项目为主线，以施工任务为引领，突出技能训练；强调职场场景，全部训练在三维场景下进行；重视教学设计，不同的知识单元含有诸如器材、接线、仿真操作等技能训练教学模块。软件采用三维可视化控制与数据库技术而制作，具有很强的技术性、职业性、情景性、过程性与互动性。软件设有操作提示，可供学习者自行仿真训练。
本系统画面美观、导航清楚、操作简单、实训单元设置合理、仿真效果突出，具有很强的情境性、过程性、交互性和智能性，是集助教、助学的一款不可多得的仿真软件。包含五大实训项目：CA6140车床、Z37钻床、M7130磨床、X62W铣床。
★（4）、维修电工技能考核软件（正版软件，便于升级，具有软件著作权）
该3D仿真软件模块分为电工基础、照明电路、仪器仪表、低压电器、电力拖动、电子器件、电子技术、机床电路、PLC控制等100多个实训内容，学校可以根据学生学习进度选择相应的训练模块进行训练。
★（5）、电工作业培训教学软件（正版软件，便于升级，具有软件著作权）
本产品依据中华人民共和国劳动和劳动安全行业标准（LD/T81.2－2006）《"维修电工"职业技能实训和鉴定设备技术规范》与教育部有关专业教学大纲而设计研制，包含电工初步（电工基础、电工仪表、导线连接、安全用具、安全标志）、基本操作（低压电器、电机与变电器、照明电路、电子技术）、风险排除（灭火器类型、灭火器使用）、触电急救（触电方式、防护措施、接地与接零、心肺复苏）4大模块，15个实训单元，72个实训项目。
软件以技能为核心，项目为引领，任务为驱动，职场环境为背景，操作步骤为主线，以学生交互训练为主体，具有三维可视化、智能化、全交互的特点，集职业性、情境性、过程性、交互性和灵活性于一身，性价比极高。为职业教育与技能实训、鉴定信息化、现代化提供了丰富的教学资源。
30、 ★智慧教室综合测控系统（该系统采用一体化设计，要求所有功能集中在一块核心控制器上，不接受采用多种模块拼装，确保使用人员的人身安全及设备安全的性能指标）（全教室只配1套，供教师测量用）
A、虚拟示波器所需实现的功能：
50MHz 2路波形测量功能；
B、2路逻辑分析仪功能；
C、1路任意波形信号发生器输出；
200MSa/s高速实时采样，50MHz带宽，波形测量完全满足教学实验要求，波形平滑不失真。
在、2路PWM脉冲信号发生器：可设置频率、占空比。
D、万用表功能
1）、万用表的电阻测量功能；
2）、万用表的直流电压测量功能；
3）、万用表的交流电压测量功能；
4）、万用表的交流电流测量功能；
E、人机界面功能
1）、人机界面显示所测量的波形，并显示相应的量测值；
2）、可通过点击界面按钮，将所测量的波形插入实验报告模板中；
3）、学生的实验报告结果可通过点击界面按钮，统一上传到指定的教师电脑文件夹下；
F、实验室安全监控功能
1）、环境参数测量：可同时测量显示温湿度、CO2浓度和PM2.5；
2）、电气参数测量：可测量控制台电压电流，并计算出功率；
3）、过流、过压、欠压（阀值可设置）报警跳闸保护；
4）、安全防护：实验室环境安全监控装置（PM2.5、烟雾、可燃气体、温湿度及CO2浓度异常（火警）报警）；
5）、节电功能：长期无人实验时，自动关闭总闸开关，实现安全和节电效果；
31、★实验室安全用电智能控制系统（全室配1套）
由执行装置与网机组成，技术参数分别为：
（一）执行装置技术参数
（1）极数：3P+N
（2）脱扣特性：C（5-10）In D（10-14）In
（3）额定电流：In 6A、10A、16A、20A、25A、32A、40A、50A、63A
（4）额定电压：Ue AC 230V/400V
（5）额定频率f：50Hz
（6）额定短路分断能力：Icu10kA
（7）壳架等级额定电流：Inm63A
（8）缺相保护：设备防烧毁保护模式
（9）漏电保护：元器件损坏保护模式
（10）过载保护：电流过大防烧毁模式
（11）短路保护：碰线防烧毁模式
（12）挂锁保护：便于维修安全
（13）过温保护：可监测线路温度
（14）过欠压保护：防止造成人身事故和机械设备损坏
（15）漏电或触电时0.1秒断开
（16）故障指示灯，便于查看工作状态
★（17）挂锁功能，检修更方便
（2）网机技术参数
（1）内置STM32F103C8T6主控芯片
（2）外置8M无源晶振
（3）采用SP3485作为485通信芯片
（4）485防浪涌保护
（5）标准RS485接口，可直接串口设备
（6）智能型数据终端，便捷实现数据传输功能
★（7）提供强大的中心管理软件，方便设备管理
★（8）提供便捷的软件升级和固件更新服务
★（9）提供数据库数据备份，方便查看历史数据
（10）尺寸：89mm*67.5mm*20.5mm
（11）重量：70g
（12）电源：AC220V
（13）功耗：1.5W
（14）工作温度：-25℃ - +70℃
（15）工作湿度：95%
（16）WiFi版最大下行传输速率：64kbps
（17）WiFi版最大上行传输速率：32kbps
六、 装置的配置清单
|
序 号 |
编 号 |
名 称 |
数量 |
|
1 |
DQ01B |
电源控制屏 |
1套 |
|
2 |
DQ02 |
实验桌 |
1套 |
|
3 |
DQ03-1 |
固定电机导轨、光码盘测速系统及在线可编程智能数显转速表 |
1件 |
|
4 |
DQ05 |
三相组式变压器 |
1件 |
|
5 |
DQ06 |
三相芯式变压器 |
1件 |
|
6 |
DQ07 |
直流复励发电机 |
1件 |
|
7 |
DQ09 |
直流并（他）励电动机 |
1台 |
|
8 |
DQ10 |
三相鼠笼式异步电动机 |
1台 |
|
9 |
DQ11 |
三相线绕式异步电动机 |
1台 |
|
10 |
GDQ12 |
线绕式异步电动机起动与调速电阻箱 |
1件 |
|
11 |
DQ14 |
三相同步电机 |
1件 |
|
12 |
DQ16 |
单相电容运转异步电机 |
1台 |
|
13 |
DQ19 |
校正直流测功机 |
1台 |
|
14 |
DQ22 |
直流数字电压、电流表（三只表） （注：按实验要求每套需配2件） |
2件 |
|
15 |
DQ44 |
数/模交流数字电流表 |
1件 |
|
16 |
DQ45 |
数/模交流数字电压表 |
1件 |
|
17 |
DQ25 |
单/三相智能功率、功率因数表 |
1件 |
|
18 |
DQ26 |
三相可调电阻器（每组90Ω*2/1.3A） |
1件 |
|
19 |
DQ27 |
三相可调电阻器（每组900Ω*2/0.41A） |
1件 |
|
20 |
DQ28 |
三相可调电抗器 |
1件 |
|
21 |
DQ29 |
可调电阻器、电容器 |
1件 |
|
22 |
DQ31 |
波形测试及开关板 |
1件 |
|
23 |
DQ32 |
旋转灯，并网开关，同步机励磁电源 |
1件 |
|
24 |
DQ33 |
整部表及开关 |
1件 |
|
25 |
连接线 |
高可靠护套结构手枪插实验连接线及配件 |
1套 |
|
26 |
透明电机教学模型（可通电运行） |
提供透明直流电动机1台，透明三相鼠笼异步电动机1台，透明三相线绕异步电动机1台，透明三相同步电动机1台，透明单相电容异步电动机1台。 |
全教室共1套 |
|
27 |
电机拆装仪器仪表 |
（1）500V等级兆欧表一只，用于测试电机绕组绝缘电阻。 （2）VC890D数字万用表1块。 （3）钳形电流表一只。 （4）游标卡尺 |
全教室共1套 |
|
28 |
电机拆装工具 |
（1）拆、装工具一套：6寸三爪拉马、活动扳手、锤头、划线板、压线板、剪刀等。 （2）绕线装置一套：电机绕线模、绕线轴、绕线架、压线架等。 （3）手摇电子计数绕线机一台：数显范围0～9999匝数，计数精确、计数方便。 |
全教室共1套 |
|
29 |
配套辅助教学数字资源（正版软件） |
（1）电机与变压器仿真教学软件 （2）电力拖动仿真教学软件 （3）机床电气线路仿真教学软件 （4）维修电工技能考核3D仿真软件 （5)电工作业培训软件（安全用电） |
1套 |
|
30 |
智慧教室综合测控系统 |
电类参数的综合测量 |
全教室共1套 |
|
31 |
实验室安全用电智能控制系统 |
实验室安全用电管理系统 |
全教室共1套 |
