SGDLZ-780G型 PLC电机拖动及电气控制实训装置

时间：2025-06-12 11:28:17

一、概述
该实验装置包括电力拖动系统的动力学，交流和直流电动机的电力拖动、常用低压电器及基本控制电路系统的设计等内容,同时增加了基于PLC及变频器的电机基本控制线路。该实验装置适用于自动化专业与机电一体化专业开设的《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》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.实验装置包含了部分电机学试验及所有电机拖动及控制的实验项目，使学生能够了解基本的理论知识及熟练掌握操作技能。
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. 重    量：300kg
5. 外形尺寸：187cm×70cm×158cm
四、配置及功能介绍
（一）GDQ01电源控制屏(铁质双层亚光密纹喷塑结构，铝质面板)
1.交流电源部分
提供三相0～450V可调交流电源，同时可得到单相0～250V可调的交流电源，配有一台三相同轴联动自耦调压器（规格：1.5kVA、0～450V）。交流电源输出处设有短路保护装置。控制屏的供电由启、停按钮进行控制，具有漏电声光告警、过压保护、过流保护等功能，同时配有一只急停按钮，便于切断电源，还配有一只指针式交流电压表，通过切换和转换开关，可方便地指示三相电网输入和三相调压输出的每一相的线电压。
2.高压直流电源两路
提供220V(0.5A)励磁电源（具有短路保护）及0～250V(3A)连续可调电枢电源(内部具有过载保护功能)各一路，并设有一只直流数显电压表用以监测可调直流电枢电源输出。
3.信号源部分
提供0～10V的恒压源一路，4～20mA的恒流源一路，可方便地完成变频器调速实验。
4.控制屏其它设施
控制屏正面大凹槽内，设有两根钢管，可挂置实验组件。凹槽底部设有多个单相三芯220V电源插座、控制屏两侧设有单相三极220V电源插座、三相四极380V电源插座及通讯接口，为实验组件的供电和通讯、控制屏之间的供电提供了方便。
★5.实验室智慧用电安全控制系统
智能电源管理系统具有过温、短路、过流、过压、欠压、失压、功率限定7大保护功能；电源具有一键锁定功能，处理故障时，防止漏电保护器合闸，造成触电危险；电源具有故障锁定功能，发生故障导致跳闸时，不能人为上电，只能通过远程清除故障后，才能上电成功；能通过无线4G和有线以太网与手机APP和PC端云平台通讯，没有网络的情况下，教室整套智能电源管理系统可离线独立运行。
1）智能终端：智能电源管理系统以32位ARM为核心，采用4.3寸彩色触摸屏为人机交互界面，实时监控设备运行情况，提供Zigbee、CAN等多种通信模式，具备语音播报功能。能实时监测三相电压、电流、功率，功率因数、频率、电能等参数，液晶触摸屏监测数值。能监控实验室电源的故障类型和故障次数；设备时间管理包含年月日时间的显示；用户通过刷卡方式请求开启设备，PC端进行授权之后，设备可启动使用，PC端可分时预约设备的启动和停止！
2）手机APP：用电状态界面实时显示当前电压、电流、有无功功率、电能、设备温度、漏电电流值等；用电数据界面能智能查找近2年用电数据，设置界面能设置限定电能值、负载值、设备超温值、过欠压值、过欠压恢复时间值等。后台查看报警日志、操作日志、故障日志等。控制：可在微信小程序中远程控制智能开关的通断。
3）PC端软件：每个设备状态信息显示，具有多个子界面，具有故障分析，用电能效分析、集中管理、个人中心资料管理、用户报警定位跟踪与信息统计；具有管理员信息修改与权限管理等功能。可一键开启和关闭所有设备，可单独控制每台设备的开关！
4）后台系统：包含账号管理、设备管理、报修管理、用户管理，设备管理：①、包含监控管理：实时视频监控每个教室，可一键预览所有设备的在线和运行情况，分析设备使用率及运行时间！②、包含设备节点：可显示设备所在位置、编码名称、挂载情况、用户编辑、用户查询等。
5）报修管理：用户可进行远程报修，反应设备故障信息，编辑报修情况，后台可进行远程维护，及时跟进，以有效解决用户设备维护。
6）用户管理：可连通手机号，对账户进行一对一的安全加密，实名认证，防止账户泄密、防盗，现场数据连接云平台后台数据库管理。
（二）GDQ02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，电脑桌联体设计，造型美观大方；设有一个抽屉用于放置工具、存放资料等。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。实验桌底部装有四个万向轮，便于移动。
（三）实验挂箱
1、DQ39继电接触控制(一)
提供交流接触器（线圈电压220V）三只，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，变压器（220V/26V/6.3V）、整流电路、能耗制动电阻（10Ω/25W）各一组，带灯按钮（黄、绿、红各一只）三只。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，器件的工作状态有发光二极管指示。
2、DQ39-1 继电接触控制(二)
提供中间继电器（线圈电压220V）二只，热继电器一只，熔断器三只，转换开关三只，按钮一只，行程开关四只，信号灯、保险丝座各一只。各器件的工作端子均已引到面板上，供实验接线用，中间继电器及热继电器的工作状态用发光二极管指示。
3. PLC可编程控制器
配备可编程控制器主机PLC3U-48MT主机一台。提供实验所需的DC24V直流电源。
4.GDK28三相异步电机变频调速系统
配备三菱D720-0.4KW变频器一台，端子引出线到面板、设有1K电位器一个。
5.DQ22 直流数字电压、毫安、安培表
Ø 直流数显电压表（1只）：测量范围0～300V，三位半数显，输入阻抗为10MΩ，精度为0.5级。
Ø 直流数显毫安表（1只）：测量范围0～2000mA，三位半数显,精度为0.5级，具有短路保护功能。
Ø 直流数显电流表（1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。
6.GDQ25交流参数表
Ø 智能功率、功率因数表（1只）：由一套微电脑，高速、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的智能控制模式。为了提高测量范围和测试精度，将被测电压、电流瞬时值的取样信号经A/D变换，采用专用的DSP计算有功功率、无功功率。单相功率P的测量，其精度为0.5级；电压、电流量程分别为450V、5A，可测量单相、三相负载的有功功率、无功功率、功率因数及负载的性质等；此外还可以贮存、记录15组功率和功率因数的测试结果数据，并可逐组查询。
Ø 真有效值交流数字电流表（1只）：测量范围0～5A，量程自动判断、自动切换，精度0.5级，三位半数显，具有超量程告警、指示等功能。
Ø 交流电流表（1只）：精密指针式，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，设有超量程告警、指示等功能。
Ø 交流电压表（1只）：精密指针式，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，输入阻抗1MΩ，精度1.0级，直键开关切换，每档均有超量程告警、指示等功能。
9.DQ26三相可调电阻器
三组90Ω×2/1.3A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。
10.DQ27 三相可调电阻器
三组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。
11.DQ29 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。
12.GDQ12线绕式异步电动机转子专用箱
一组线绕式异步电动机转子专用电阻（测量范围0～15Ω，分0Ω、2Ω、5Ω、15Ω、用于线绕式异步电动机起动与调速等实验）。
（四）DQ03-1固定电机导轨、光电编码盘测速系统及智能数显转速表
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。
（五）电机
1.DQ09直流并励电动机（DC220V、185W、1500RPM）                  一台
2.DQ19校正直流测功机（DC220V、355W、1500RPM）                  一台
3.DQ10三相鼠笼异步电动机（AC220V/△、100W、1420RPM）           一台
4.DQ11三相线绕式异步电动机（AC220V/Y、120W、1380RPM）          一台
5.DQ20三相鼠笼异步电动机（AC380V/△）                          一台
（六）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。
（七）铝木结构电脑桌 1套
（八）、辅助教学数字资源软件（网络版）
（1）电机与变压器仿真教学软件（正版3D软件，有软件著作权，便于升级）
电机与变压器仿真教学软件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个实验单元，共18个典型的实验项目，每个实验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验任务。
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验，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3D软件，有软件著作权，便于升级）
内容包括三相异步机单向转动控制等30个实验项目，涵盖维修电工初级、中级、高级主要实验项目，每个项目又根据需要设有实验目的、实验器件、实验电路、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验、鉴定信息化、现代化提供了不可或缺的丰富资源。
（3）低压电工作业培训（ 包含用电安全与触电急救）仿真教学软件（正版3D软件，有软件著作权，便于升级）
该软件采用二维与三维结合的虚拟画面，教导学生电工基础知识和用电的安全及急救方法。包含电工初步知识（电工基础、电工仪表使用、导线安全连接、安全用电工具、安全用电标志），触电急救（触电的方式、安全防护措施、接地与接零保护、人工呼吸，心肺复苏等急救方法），风险排除（灭火器类型、灭火器的使用），电工电子基本操作（包括低压电器、电机与变电器、照明电路、电子技术）等4大模块，15个实验单元，72个实验项目。软件以技能为核心，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验、鉴定信息化、现代化提供了丰富的教学资源。

五、实验项目
1. 电机基础实验
1)直流他励电动机的认识
2)直流他励电动机的空载试验
3)直流他励电动机的工作特性
4)三相鼠笼式异步电动机认识
5)三相鼠笼式异步电动机空载试验
6)三相鼠笼式异步电动机堵转试验
7)三相鼠笼式异步电动机工作特性
2. 电机拖动部分
直流他励电动机拖动实验
1)直流他励电动机固有机械特性
2)直流他励电动机人为机械特性
3)直流他励电动机能耗制动机械特性
4)直流他励电动机倒拉反转制动机械特性
5)直流他励电动机电源反接制动机械特性
6)直流他励电动机回馈制动机械特性
三相异步电动机拖动实验
1)三相异步电动机固有机械特性
2)三相异步电动机人为机械特性
3)三相异步电动机能耗制动机械特性
4)三相异步电动机反接制动机械特性
5)三相异步电动机回馈制动机械特性
继电接触控制与电力拖动（电气控制）的实验
1)三相异步电动机点动和自锁的控制线路
2)三相异步电动机正反转的控制线路
3)顺序控制线路
4)三相鼠笼异步电动机降压起动的控制线路
5)三相线绕式异步电动机起动的控制线路
6)三相异步电动机能耗制动的控制线路
7)三相异步电动机单向启动及反接制动的控制线路
8)两地控制的线路
9)工作台往返循环控制的线路
3.变频调速控制实验
1）变频器的认识
2）变频器的参数设定与操作
3）变频器的面板控制
4）变频器的电位器控制
5）变频器的多段速控制
4.基于PLC下的电机控制实验
（1）三相异步电动机直接点动与自锁控制
（2）三相异步电动机的正、反转控制
（3）三相异步电动机的星形-三角形降压起动控制
（4）三相线绕式异步电动机的起动控制
（5）三相异步电动机带延时正、反转控制
（6）三相异步电动机带限位自动返回控制
5.基于变频器的电机拖动与控制实验
（1）变频器的认识
（2）变频器的参数设定与操作
（3）变频器的面板控制
（4）变频器的电位器控制
（5）变频器的电压控制
（6）变频器的电流控制
（7）变频器的多段速控制
（8）三相异步电动机的变频调速

六 设备清单列表

序号	型号	名称	数量	备注
1	GDQ01	电源控制屏	1套
2	GDQ02	实验桌	1张
3	DQ03-1	固定电机导轨、光电编码器及智能数显转速表	1件
4	DQ39-1	继电接触控制组件（一）	1件
5	DQ39-2	继电接触控制组件（二）	1件
6	PLC-1	可编程控制器主机	1件
7	GDK28	三相异步电机变频调速系统	1件
8	DQ22	直流数字电压、毫安、安培表	2件
9	GDQ25	交流电参数表	1件
10	DQ26	三相可调电阻器	1件
11	DQ27	三相可调电阻	1件
12	DQ29	可调电阻器，电容器	1件
13	GDQ12	线绕式异步电动机起动与调速电阻箱	1件
14	DQ19	校正直流测功机	1台
15	DQ09	直流并励电动机	1台
16	DQ10	三相鼠笼式异步电动机	1台
17	DQ11	三相线绕式异步电动机	1台
18	DQ20	三相鼠笼式异步电动机	1台
19	连接线	高可靠护套结构手枪插实验连接线及配件	1套
20		铝木结构电脑桌	1套
21	★配套教学资源	购6台以下无此项配置	共1套网络版50个接点

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