教學(xué)設(shè)備

一、操作臺的技術(shù)參數(shù)
1、輸入電源：三相四線～380V±10%  50Hz
2、工作環(huán)境：溫度-10℃～+40℃  相對濕度＜85%(25℃) 海拔＜4000m
3、容量：≤1.5KVA
二、控制屏組成及功能
機(jī)電傳動與電氣控制實(shí)驗(yàn)裝置的控制屏由交流電源部分、高壓直流電源兩路、定時器兼報警記錄儀、信號源部分、制動電阻、開關(guān)、插座等組成。
1、交流電源部分
提供三相0～450V可調(diào)交流電源，同時可得到單相0～250V可調(diào)的交流電源，配有一臺三相同軸聯(lián)動自耦調(diào)壓器（規(guī)格：1.5kVA、0～450V）�？刂破恋墓╇娪蓡ⅰ⑼０粹o進(jìn)行控制，同時配有一只急停按鈕，便于切斷電源，還配有一只指針式交流電壓表，通過切換和轉(zhuǎn)換開關(guān)，可方便地指示三相電網(wǎng)和三相調(diào)壓輸出的每一相的線電壓。
2、高壓直流電源兩路
提供220V(0.5A)勵磁電源（具有短路保護(hù)）及0～250V(3A)連續(xù)可調(diào)電樞電源(內(nèi)部具有過壓及短路保護(hù)功能)各一路，并設(shè)有一只直流數(shù)顯電壓表用以監(jiān)測可調(diào)直流電樞電源輸出和勵磁電源輸出的電壓。
3、定時器兼報警記錄儀
采用LED顯示器；通過鍵控單元完成時間設(shè)定、定時報警設(shè)定、解除設(shè)置等操作，具有切斷電源及記錄過流、誤操作告警次數(shù)等功能。
4、信號源部分
提供0～10V的恒壓源一路，4～20mA的恒流源一路，可方便地完成變頻器的電壓、電流控制等實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目；6.3V交流電源一路，作為機(jī)床信號指示燈的電源。
5、制動電阻
提供制動電阻10Ω/25W一只，180Ω/25W三只。
6、控制屏其它設(shè)施
控制屏正面大凹槽內(nèi)，設(shè)有兩根不銹鋼鋼管，可掛置實(shí)訓(xùn)組件。凹槽底部設(shè)有多個單相三芯220V電源插座，控制屏兩側(cè)設(shè)有單相三極220V電源插座、三相四極380V電源插座，為實(shí)訓(xùn)組件的供電和控制屏之間的供電提供了方便。
三、控制屏三相交流電源操作使用
1、開啟電源前。要檢查控制屏下面“直流電機(jī)電源”的“電樞電源”開關(guān)（右下方）及“勵磁電源”開關(guān)（左下方）都須在關(guān)斷的位置�？刂破磷髠�(cè)端面上安裝的調(diào)壓器旋鈕必須在零位，即必須將它向逆時針方向旋轉(zhuǎn)到底。
2、將三相四芯插頭插入市電電源插座中，接入三相380V、50Hz的交流電源（注意：市電插座一定要接中線，否則無法進(jìn)行下一步操作）。檢查無誤后開啟“電源總開關(guān)”（空氣開關(guān)，在控制屏左側(cè)面中上端），“停止”按鈕指示燈亮（紅色），表示實(shí)訓(xùn)裝置的進(jìn)線接到電源，但還不能輸出電壓。此時在電源輸出端進(jìn)行實(shí)訓(xùn)電路接線操作是安全的。同時“定時器兼報警記錄儀”得電顯示并開始計時�？刂破磷髠�(cè)三相四極插座有380V的交流電壓輸出、單相三極插座有220V交流電壓輸出，右側(cè)兩個單相三極雙聯(lián)插座有220V交流電壓輸出。
3、按下“啟動”按鈕，“啟動”按鈕指示燈亮（綠色），同時可聽到控制屏內(nèi)交流接觸器瞬間吸合聲，“三相電源輸出”端的三只發(fā)光二極管發(fā)光。此時三相交流電源輸出插孔U1、V1、W1及N端有固定線電壓380V、相電壓220V輸出，同時三相可調(diào)電源輸出插孔U、V、W及N上即可輸出交流電壓，輸出電壓的大小可由調(diào)壓器調(diào)節(jié)（線電壓為0~450V）。控制屏上方有一指針交流電壓表，電壓表下方有“三相電壓指示切換”開關(guān)和“電壓指示切換”開關(guān)。它們相配合可使電壓表分別顯示電網(wǎng)電壓或調(diào)壓輸出電壓的三相線電壓。
4、實(shí)驗(yàn)過程中，當(dāng)輸出電流大于設(shè)定值或發(fā)生線路短路時，即能自動切斷電源輸出，此時蜂鳴器響，“報警”指示燈亮。在短路消除后，按“復(fù)位”鍵，方可重新啟動使用。
5、實(shí)訓(xùn)中如果需要改接線路，必須按下“停止”按鈕以切斷交流電源后才能進(jìn)行改線操作；若出現(xiàn)緊急情況，按下“急停”按鈕，即可切斷三相交流電輸出，保證實(shí)訓(xùn)操作安全。實(shí)訓(xùn)完畢，還需關(guān)斷“電源總開關(guān)”（空氣開關(guān)），并將控制屏左側(cè)端面上安裝的調(diào)壓器旋鈕調(diào)回到零位。將“直流電機(jī)電源”的“電樞電源”開關(guān)及“勵磁電源”開關(guān)撥回到關(guān)斷位置。
四、控制屏高壓直流電源操作使用
1、直流電源是由交流電源變換而來，開啟“直流電機(jī)電源”必須先完成開啟交流電源，須開啟“電源總開關(guān)”并按下“啟動”按鈕。
2、在此之后，接通“勵磁電源”開關(guān)，可獲得約為220V、0.5V不可調(diào)的直流電源輸出。接通”電樞電源“開關(guān)，可獲得0～250V、3A可調(diào)的直流電源輸出。實(shí)驗(yàn)中電樞電源調(diào)節(jié)有滯后性，到目標(biāo)電壓值附近時，應(yīng)該緩慢調(diào)節(jié)。
3、勵磁電源電壓及電樞電源電壓都可由控制屏下方的一只直流電壓表指示。當(dāng)將該電壓表下方的“指示切換”開關(guān)撥向“電樞電壓”時，指示電樞電源電壓，當(dāng)將它撥向“勵磁電壓”時，指示勵磁電源電壓。但“勵磁電源”與“電樞電源”，可獨(dú)立使用。
4、在做直流電動機(jī)實(shí)驗(yàn)時，要注意開機(jī)時需先開“勵磁電源”，后開“電樞電源”；在關(guān)機(jī)時，則要先關(guān)“電樞電源”而后關(guān)“勵磁電源”的次序。同時要注意電樞電路中串聯(lián)電阻以防止電源過流保護(hù)。其操作要嚴(yán)格遵照實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書中有關(guān)內(nèi)容的說明。
注：啟動控制屏后，當(dāng)電樞電壓調(diào)節(jié)旋鈕沒有逆時針旋到底時，禁止直接打開電樞電源開關(guān)，應(yīng)先將電樞電壓調(diào)節(jié)電位器逆時針旋到低，再打開電樞電源開關(guān)，否則會導(dǎo)致過壓現(xiàn)象。
五、定時器兼報警記錄儀操作使用
定時器與報警記錄儀是為幫助老師更好的管理學(xué)生，便于教學(xué)而設(shè)置的。老師可以設(shè)定定時時間，到定時時間能自動斷開電源，保證考核時間的正確性，又可累計操作過程中誤操作并會報警提示，并記錄下誤操作次數(shù)，以考察學(xué)生的實(shí)驗(yàn)質(zhì)量。另外還設(shè)置了密碼上電功能，限止學(xué)生私自上電操作，面板還有一個標(biāo)準(zhǔn)時間顯示，老師可以隨意調(diào)整該時間，該時間當(dāng)裝置失電也不會遺失。
報警器的功能有電路漏電報警、高壓電源過載報警、定時報警三部分，記錄顯示的次數(shù)即以上三項(xiàng)報警次數(shù)的累加。
功能操作：
1、密碼輸入：輸入密碼（初始密碼：123）正確時裝置才能開機(jī)，否則不能開機(jī)。按功能鍵使面板最右邊顯示“1”，按確認(rèn)鍵右邊顯示三位“一”，按數(shù)位鍵左邊位閃爍，按數(shù)據(jù)鍵加數(shù)調(diào)整，再按數(shù)位鍵移位并閃爍，再按數(shù)據(jù)鍵調(diào)整，如此反復(fù)至正確密碼，再按確認(rèn)鍵確認(rèn)，實(shí)驗(yàn)臺自動上電，面板返回時鐘狀態(tài)。
2、定時設(shè)置：按功能鍵使最右邊位為“2”，如要調(diào)整定時時間按確認(rèn)鍵，按數(shù)位鍵低位閃爍，按數(shù)據(jù)鍵調(diào)整好后，再按數(shù)位鍵移位，如此反復(fù)移至最高位，如不正確可反復(fù)按數(shù)位鍵移位，按數(shù)據(jù)鍵調(diào)整數(shù)據(jù)至最高位再按確認(rèn)鍵確認(rèn)，系統(tǒng)返回時鐘狀態(tài)。
3、時鐘設(shè)置：能修改面板標(biāo)準(zhǔn)時間；標(biāo)準(zhǔn)時間一般為北京時間，可根據(jù)老師需要自行調(diào)整；按功能鍵使最右邊顯示為“3”，按確認(rèn)鍵低位閃爍，按數(shù)據(jù)鍵數(shù)據(jù)上升調(diào)整，再按數(shù)位鍵移位，再按數(shù)據(jù)鍵調(diào)整，如此反復(fù)調(diào)至左邊最高位后，如正確，按確認(rèn)鍵，返回時鐘狀態(tài)。
4、定時查看：按功能鍵使最右邊顯示為“4”，按確認(rèn)鍵即可查看定時設(shè)置的時間，再按確認(rèn)鍵返回時鐘狀態(tài)。
5、報警查看：查看報警次數(shù)；按功能鍵使最右邊顯示為“5”，按確認(rèn)鍵右邊顯示兩位數(shù)據(jù)，最高為“99”，再按確認(rèn)鍵返時鐘狀態(tài)。
6、密碼修改：修改系統(tǒng)密碼；按功能鍵使最右邊顯示為“6”，按確認(rèn)鍵，如需要新輸入密碼則按確認(rèn)鍵，此時右邊三位顯示“0”，按數(shù)位鍵高位閃爍，按數(shù)據(jù)鍵調(diào)整，再按數(shù)位鍵移位閃爍，反復(fù)操作直至最右位按確認(rèn)鍵確認(rèn)，系統(tǒng)返回時鐘狀態(tài)。
7、報警復(fù)位：擦除報警記錄；按功能鍵使最右邊顯示為“7”，按確認(rèn)鍵擦除報警記錄，并返回時鐘狀態(tài)。
8、查看密碼：該功能是為了防止操作者忘記密碼；按功能鍵使最右邊顯示“8”，按確認(rèn)鍵右邊顯示三位系統(tǒng)密碼，在按確認(rèn)鍵返回時鐘狀態(tài)。
9、復(fù)位鍵：按一下復(fù)位鍵，系統(tǒng)復(fù)位；需要重新輸入密碼才可開機(jī)。
六、智能功率、功率因數(shù)表的使用方法
1、儀表由單片機(jī)、高精度A/D轉(zhuǎn)換芯片和LED數(shù)字顯示電路構(gòu)成。
2、主要功能：
A、測量功率時，輸入電壓、電流的范圍為：5V～450V，200mA～5A。為保證測量準(zhǔn)確，儀表內(nèi)部分八個量程段，測量時能根據(jù)輸入信號的大小自動切換量程。
B、能測量功率因數(shù)（cosø值），并能自動判別負(fù)載性質(zhì)（L或C）。
C、可測輸入信號的頻率。測量范圍為1.00～99.00Hz。
3、使用方法：
（1）接線：電壓輸入端與被測對象并聯(lián)，電流輸入端與被測對象串聯(lián)。
（2）開啟電源后，顯示器各位將依次顯示“P”，表明儀表已處于正常狀態(tài)，亦即初始狀態(tài)。
（3）“功能”鍵用來選擇測試項(xiàng)目。連續(xù)按動此鍵，會依次顯示以下項(xiàng)目：
U：電壓；   I：電流；   P：功率；   COS：功率因數(shù)及負(fù)載性質(zhì)；
FUC：頻率；    SAUE：數(shù)據(jù)保存；      DISP：數(shù)據(jù)查詢。
使用時，根據(jù)需要用“功能”鍵選定一項(xiàng)。對于前五項(xiàng)，選定項(xiàng)目后，按“確認(rèn)”鍵，只要輸入端接有相應(yīng)的信號，即顯示相應(yīng)的測量值。測量單位為：電壓V，電流A，功率W，頻率Hz。
（4）數(shù)據(jù)保存。此功能只能保存COS和P二項(xiàng)的數(shù)據(jù)。操作方法如下：
用“功能”和“確認(rèn)”鍵先后測量P或COS二項(xiàng)數(shù)據(jù)，待測得的數(shù)據(jù)穩(wěn)定后，再按“功能”鍵，選定SAUE，按“確認(rèn)”鍵。這時會顯示保存數(shù)據(jù)的序號（共可保存16組數(shù)據(jù)，序號為0～9，A～F），并保存該組數(shù)據(jù)。如要查詢該組數(shù)據(jù)，按“功能”鍵，選定DISP，按“確認(rèn)”鍵，即找到該組存儲的數(shù)據(jù)。先顯示功率因數(shù)值，再按一下“確認(rèn)”鍵顯示功率值。
注意：P和COS二項(xiàng)的數(shù)據(jù)是作為一組同時保存的。也可各自單獨(dú)保存，但這時是作為二組數(shù)據(jù)保存的。在查詢時，每組數(shù)據(jù)中沒測的那項(xiàng)數(shù)據(jù)為亂碼。
要讓微機(jī)采集和保存負(fù)載的U、I數(shù)據(jù)并顯示其波型和相位差別，必須至少保存一組P、COS數(shù)據(jù)。
4 測量線路：分為單瓦表法和雙瓦特表法兩種，單瓦特表法主要用于單相電路的功率測量，如單相變壓器和單相電動機(jī)，但也可以用于三相電路的功率測量（但不能直接顯示三相功率，需要換算）；雙瓦特表法主要用于三相電路的功率測量，如三相變壓器和三相電機(jī)。
七、可調(diào)電阻器的接線與保護(hù)
裝置中用到的三相可調(diào)電阻器分為90歐和900歐兩種。每相有兩只電阻。每只電阻可調(diào)范圍為0～900歐(或0～90歐)，允許電流為0.4A（或1.3A）。兩只電阻作為可變電阻使用時可有串聯(lián)和并聯(lián)兩種接法。接法介紹以下圖為例：
串聯(lián)：A3接線柱不用，A1與A2兩接線柱之間電阻的可調(diào)范圍為0～2×90歐。并聯(lián)：將A1和A2短接，A1和A3之間兩接線柱之間電阻的可調(diào)范圍為0～45歐。
由于實(shí)驗(yàn)的需要，變阻器除了做可變電阻使用外，還可采用電位器接法做分壓器用。例如他勵直流發(fā)電機(jī)勵磁電壓調(diào)節(jié)就是采用電位器接法。做分壓器時可以單只使用，也可以并聯(lián)使用。分壓器接法為： 固定電壓接在A2和X2之間，而可變電壓可以從A3和A2（或A3和A4）端引出。
對變阻器的保護(hù)很重要。比如，旋鈕手柄調(diào)到最大及最小位置附近時，不要用力過大，否則可能使接觸碳刷超位，損壞變阻器；在變阻器的使用中，一定要保證流過變阻器的電流小于它的額定值，否則將燒斷電阻絲。

八、校正直流測功機(jī)測量轉(zhuǎn)矩
轉(zhuǎn)矩是電機(jī)的重要物理量之一，準(zhǔn)確測量轉(zhuǎn)矩對于旋轉(zhuǎn)電機(jī)的控制和使用具有十分重要的意義。電機(jī)轉(zhuǎn)矩測量主要有以下幾種方法：測功機(jī)法，校正過的直流電機(jī)法，轉(zhuǎn)矩儀法等。測功機(jī)是根據(jù)力的平衡原理設(shè)計的，常見的測功機(jī)法有機(jī)械測功機(jī)，渦流測功機(jī)，磁粉測功機(jī)和直流電機(jī)測功機(jī)等。直流測功機(jī)是傳統(tǒng)測功機(jī)中最常用的一種，用直流測功機(jī)測量電動機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩的工作原理是：當(dāng)被測電動機(jī)拖動直流測功機(jī)的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)后（此時定子勵磁繞組已經(jīng)通入勵磁電流），轉(zhuǎn)子電樞切割氣隙中的磁力線產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，如果電樞外接負(fù)載則有直流電流輸出。電樞電流和定子磁場相互作用，分別在測功機(jī)的定子和轉(zhuǎn)子上產(chǎn)生一個大小相等，方向相反的力矩。測功機(jī)轉(zhuǎn)子上力矩的方向是阻礙轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)，對被測電動機(jī)來說是一個制動力矩，起到機(jī)械負(fù)載的作用。
   直流測功機(jī)輸出的電能可以用電阻直接消耗掉，也可以通過逆變器回饋給電網(wǎng)。選擇直流測功機(jī)時，應(yīng)注意其額定轉(zhuǎn)矩應(yīng)為被測電機(jī)額定轉(zhuǎn)矩的1-3倍，過大則影響測量精度。
采用校正過的直流電機(jī)來測定轉(zhuǎn)矩，也是工程上常用的一種方法。所謂直流電機(jī)的校正只是指用高精度的測功設(shè)備（即：0.5級以上的測功機(jī)或轉(zhuǎn)矩儀等）實(shí)測直流電機(jī)在指定狀態(tài)下的轉(zhuǎn)矩-電流關(guān)系特性T=f（Ia）。當(dāng)被測電機(jī)為電動機(jī)時，直流電機(jī)的校正在發(fā)電機(jī)狀態(tài)下進(jìn)行；當(dāng)被測電機(jī)為發(fā)電機(jī)時，直流電機(jī)的校正在電動機(jī)狀態(tài)下進(jìn)行。 用測功設(shè)備校正直流電機(jī)的方法是：直流電機(jī)的勵磁采用它勵，校正前反復(fù)增大和減小勵磁電流，使被測校正直流電機(jī)的剩磁穩(wěn)定，然后將勵磁電流調(diào)節(jié)至所需數(shù)值并且在校正實(shí)驗(yàn)中保持不變。待電機(jī)軸承，電刷等的摩擦損耗穩(wěn)定后，在穩(wěn)定轉(zhuǎn)速下測取電樞電流和對應(yīng)的轉(zhuǎn)，繪制轉(zhuǎn)矩-電流關(guān)系特性曲線，繪制關(guān)系曲線簇。用校正過的直流電機(jī)來測定電機(jī)軸上的轉(zhuǎn)矩時，只需測取穩(wěn)態(tài)運(yùn)行的直流電機(jī)的電流和轉(zhuǎn)速，然后根據(jù)T=f（Ia）關(guān)系曲線，就可以查到被測電機(jī)軸上的轉(zhuǎn)矩值，根據(jù)測的的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速，還可以按下式計算出電機(jī)輸出的機(jī)械功率P2=0.105Tn  ，式中P2--- 電機(jī)軸上的機(jī)械功率，單位為W，  T----電機(jī)軸上輸出的轉(zhuǎn)矩，N.m,  n---電機(jī)的轉(zhuǎn)速，單位為r/min
實(shí)驗(yàn)中，把直流校正測功機(jī)的勵磁電流調(diào)整到校正值If2=100 mA,根據(jù)測功機(jī)的電樞電流IaG大小查找待測電動機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩T2 。出于方便考慮，下面給出了在If2=100 mA的情況下的T2= f( IaG )的數(shù)據(jù)表，可直接查表找出對應(yīng)的T2 值，同時，轉(zhuǎn)矩-電流關(guān)系特性曲線也給出，上面的一條曲線是勵磁電流在100mA情況下的測量曲線。
七、校正直流測功機(jī)IaG-T2曲線圖使用說明
1、IaG-T2曲線是DQ19校正直流測功機(jī)的勵磁電流固定在100mA時利用專用轉(zhuǎn)矩儀校正而來的，用戶在使用過程中，對應(yīng)于DQ19校正直流測功機(jī)的勵磁電流為100mA時任意電樞電流IaG查找對應(yīng)的轉(zhuǎn)矩T2即為電動機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩。
2、電動機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩T2的計算公式：T2=P2/0.1047·n。
3、只有在DQ19作為直流測功機(jī)（即作發(fā)電機(jī)時）和勵磁電流為校正值100mA的條件下，T2=f（IaG）才有效，在DQ19作直流電動機(jī)或其它用途或勵磁電流不是校正值100mA時，T2=f（IaG）無效。