电机与电气技术实验装置

一、产品功能要求

要求本实验装置集电源模块、电机实验配套模块和电工基础实验配套模块于一体，能在装置上完成典型电机拖动实验和电工基础等相关实验，适合本科院校的水利水电、电气工程及其自动化等专业的《电工基础》、《电机学》、《电机拖动》等课程的实验教学。

二、设备规格需求

1、输入电源：三相四线380V±5%，50Hz，上限电流不超过16A；

2、总功率不大于1500W；

3、需满足国标的漏电保护要求；

4、具有过载、过流、漏电保护措施，各测量仪表均有可靠的保护功能；

5、材料需选用符合国家相关环保标准。

三、技术参数要求

1、实验装置要求：实验台架需采用欧标型材为主体结构，实验台尺寸不低于1535mm*800mm*1600mm，实验桌桌面为防火、防水、耐磨27mm厚高密度板，实验装置主框架采用四根75mm×75mm优质欧标型材（单面边长33mm+中缝9mm+边长33mm），四周采用成型“8"字型铝材支架固定，安装螺丝采用M8+滑块螺母，设计有带门可拆卸的钣金机箱（内嵌42mm×24mm厚1.2mm专用型材），为确保产品为成熟产品，需提供三维设计图及实物图。

2、电源控制部分：为实现统一管理及后期拓展，以下部分均需采用模块化设计，可以脱离实验台单独使用，每个模块尺寸不大于200mm×330mm×250mm，面板需采用绝缘高分子材料面板，每个模块需采用ABS模具边框，交流与直流电源输入输出强弱电需分离，导线不能混插。

（1）交流电源要求：面板上设有钥匙开关、启动、停止以及急停按钮，整体设计成独立模块，可以单独使用，模块箱后置单相以及三相插座，电源插座、电源插头。电源云监测控制系统：具有可关闭接入网关的设备电源；提供云端系统控制系统画面。安全保护功能需求：系统内置一套“智能自动故障检测系统"，需采用高可靠三相20A电子模块，采用6路隔离芯片级电流快速检测集成芯片设计，32位cpu快速计算与人工智能分析电路故障类型，完成直接短路及过流保护等快速保护，实现“0"内阻电路保护措施。

（2）调压器要求：配有一台三相同轴联动自耦调压器（规格 1.5kVA、0～450V）三相自耦调压器，整体设计成独立模块，可以单独使用，具有刻度趋势指示。

（3）直流电源要求：需提供 220V(不小于1.2A，恒压恒流)励磁电源，带过流保护。电枢电源0-250V，不小于3A ，同时显示电压、电流（自动量程，精度不低于0.2 级）、恒流、恒压状态任意切换显示。

（4）隔离变压器要求：隔离变压器采用铜线，每相独立设计，组式变压器，不小于1.5Kw，参数与设备实验匹配；并设有过流保护，相间、线间过电流及直接短路均能自动保护。

3、导轨、测速系统要求：电机导轨需采用不锈钢导轨，同时需配套数显转速表，转速表需具有 0～±10V 模拟量信号输出功能。具有光电隔离功能的 RS-485 接口，并具有防雷击保护，该接口支持 Modbus-RTU 协议。

4、测量仪表需求：（1）直流数字电压表 1只：有手动/自动量程，6位数码有效显示，采用专用插接短接连接，精度：不低于0.2级，电压：0-500V，5档量程（500mV-5V-50V-500V-锁定）。直流数字毫安表1 只：有手动/自动量程，6位数码有效显示，电流：0-2A，5档量程（2mA-20mA-200mA-2A-锁定），采用24位以上高精度独立AD芯片采样，末位读数与标准表对比误差2个字之内。直流数字电流表 1 只：电流：0-2A，全量程内阻15毫欧，精度：不低于0.2 级，智能化交流电流表（3只表）精度：不低于0.5 级，量程：0-5A。显示单位：mA。智能化交流电压表（3只表）精度：不低于0.5 级，量程：0-500V。显示单位：V。以上仪表需采用工业级柜装48mm*96mm，具有标准的工业通信协议，需采用专用黑色10mm厚度显示面板带4个稳定支点，6位数码显示，用专用插接短接连接，采用轻触开关，模具红色软体设计，白色激光雕字，提供符合需求的仪表操作视频。

5、智能功率、功率因数表（3只表）：功率测量精度为0.5级，功率因数测量范围0.3～1.0，电压电流量程为0.5-450V和0.001-5A，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），可通过一表多显，由按钮组合切换，使仪表分别显示电压、电流、功率及功率因数。

6、实验所需电机：（1）校正过直流发电机：PN≥375W,UN=220，Uf=220V, 双轴伸。（2）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。（3）三相鼠笼式异步电动机：PN≥100W,UN=380/220V,空载转速1500r/min,Y/△接法。

7、实验模块：需配齐满足实验内容所有模块，需列出详细技术参数，需包含但不限于以下实验模块，提供详细图文说明：

（1）三相组式变压器要求：相同的单相变压器组成，原边 220V/0.35A，副边 55V/1.4A。

（2）变压器实验挂件要求：提供三相芯式变压器一个(该变压器有2套副边绕组，原、副边绕组的电压为127V/63.6V/31.8V)，用于异步电机串级调速实验和三相桥式、单相桥式有源逆变电路实验；还设有三相不可控整流电路用来产生直流电源。

（3）三相可调电阻器（一）要求：提供三组90Ω*2/1.3A 瓷盘电阻，可调电阻设置有刻度盘，指示旋转位置的大概阻值。

（4）三相可调电阻器（二）要求：三组900Ω*2/0.41A 瓷盘电阻，可调电阻设置有刻度盘，指示旋转位置的大概阻值。

（5）可调电阻器、电容器要求：提供：90Ω×2/1 .3A 瓷盘电阻、900Ω×2/0 .41A 瓷盘电阻、35μF/450V 、 4μF/450V 电力电容各 1 只

（6）波形测试及开关板：需由变压器波形测试部分和至少两个三刀双掷开关、一个双刀双掷开关组成。

（7）旋转灯、并网开关要求：由并网用的三组指示灯（红、黄、绿各两只）、一组并网开关组成。

（8）整步表及开关：一个整步表和一组三刀双掷开关组成。

四、需完成的实验内容

1、电机实验内容

（1）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联运行;

3）三相同步电动机的异步起动:

4）三相同步电动机的V 形曲线:

5）三相同步电动机的工作特性

(2)变压器实验

1）单相变压器空载实验

2）单相变压器短路实验

3）单相变压器负载实验

4）三相变压器空载实验

5）三相变压器短路实验

6）三相变压器负载实验

7）三相变压器的联接组和不对称短路

8）三相三绕组变压器;

（3）异步电动机工作特性测定实验

1）三相鼠笼异步电机的工作特性

2）三相鼠笼异步电机的参数