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TW-DGC2 電機性能綜合測試裝置

一、系統(tǒng)功能概述

TW-DGC2本實驗臺是針對教學(xué)和實驗中對交、直流電動機性能測試要求而研制，電機測試數(shù)據(jù)經(jīng)傳感器檢測，由上位計算機完成對數(shù)據(jù)的采集、存儲、計算、分析，同時生成曲線及報告，能較好地滿足各類院校相關(guān)專業(yè)對直流電動機、異步電動機、同步電動機等多種電機性能測試的教學(xué)和研究。

采用計算機對測試數(shù)據(jù)進(jìn)行采集并生成報表，同時自動繪制性能曲線。電機負(fù)載采用高性能、長壽命的新型磁粉制動器，負(fù)載調(diào)節(jié)穩(wěn)定、可靠、方便。即可穩(wěn)態(tài)測試，也可以進(jìn)行快速瞬間測試。強大的電機試驗數(shù)據(jù)庫可以存儲千臺以上電機歷史數(shù)據(jù)，方便查閱。

本實驗臺從專用電源控制臺、儀器儀表、電機、導(dǎo)軌、負(fù)載及專用導(dǎo)線到配套軟件等均配套齊全。主要功能特點如下：

1.可以測試電機的電壓、電流、轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩、輸入功率、輸出功率、效率，溫升等。

2.采用高精度的負(fù)載傳感器；

3.整機靈敏度高，負(fù)載轉(zhuǎn)矩穩(wěn)定性和測試重復(fù)性好；

4.系統(tǒng)操作方便，僅調(diào)節(jié)勵磁電流即可改變負(fù)載；

5.軟件操作簡單易學(xué)，修改參數(shù)簡單，并可將數(shù)據(jù)導(dǎo)入Word或Excel。

6. 可以電腦上控制電機的開關(guān)操作，也可以用機柜按鈕操作；

7. 系統(tǒng)具有手動測試方式（此方式可不連接電腦操作）：即負(fù)載通過手動調(diào)節(jié)，數(shù)據(jù)手工記錄或采集，數(shù)據(jù)可鎖定；并可將數(shù)據(jù)導(dǎo)入Word或Excel。

8. 系統(tǒng)具有自動測試方式：即負(fù)載根據(jù)設(shè)置自動加載，掃描出電機從空載到堵轉(zhuǎn)（或設(shè)定值）的特性曲線，能直觀看到電機的負(fù)載特性曲線（包含電壓、電流、輸入功率、轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩、輸出功率、效率、功率因數(shù)曲線）。

9. 系統(tǒng)具有多項定點測試方式（定電流、點轉(zhuǎn)速、定轉(zhuǎn)矩、定功率）：即電機運行后，負(fù)載自動調(diào)節(jié)到設(shè)定值，并在設(shè)定值處穩(wěn)定運行；

10. 測試結(jié)果：電機測試數(shù)據(jù)以報表或曲線方式顯示或打印，可保存及下次打開查看；顯示曲線時，可以修改曲線坐標(biāo)參數(shù)及橫坐標(biāo)、縱坐標(biāo)的選擇；測功機負(fù)載通過手動和自動可以任意調(diào)節(jié).完成空載到堵轉(zhuǎn)的測試.實時記錄采集當(dāng)前數(shù)據(jù).輸入功率、電流、電壓、轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速、效率、輸出功率。

二、產(chǎn)品特點

1、內(nèi)部線路的模塊化設(shè)計

設(shè)備的內(nèi)部線路設(shè)計既考慮了產(chǎn)品的工藝整齊和美觀，也考慮了設(shè)備維護的方便性。我公司在設(shè)計產(chǎn)品時，盡量采用模塊化設(shè)計，便于設(shè)備使用過程中出現(xiàn)問題后更換和較快地確定設(shè)備的故障點。

2、產(chǎn)品的可靠性設(shè)計

產(chǎn)品在設(shè)計時充分地考慮了產(chǎn)品的使用環(huán)境，面對學(xué)生實驗，要求設(shè)備具有一定的設(shè)計余量和誤操作保護功能，保證實驗的正常開展。因此，我公司的實驗設(shè)備上設(shè)有交直流電源開路、短路保護功能，各種交直流儀表的過量程保護，避免因?qū)W生的誤操作而損壞設(shè)備。

3、設(shè)備全工業(yè)化系統(tǒng)測試設(shè)計

產(chǎn)品所以儀器及電機采用全工業(yè)常用測試儀器及常見容量規(guī)格電機。采用工業(yè)現(xiàn)場電機設(shè)計，使其參數(shù)和特性完全符合現(xiàn)場要求，符合教材的要求，學(xué)生通過實驗可加深對電機實物、特性的理解。提供了教學(xué)上設(shè)備的真實感。彌補了同廠家模擬小電機特性不典型、曲線做不出來的情況，改善了實驗教學(xué)環(huán)境。

4、設(shè)備的數(shù)據(jù)采集分析軟件系統(tǒng)

本裝置采用計算機對測試數(shù)據(jù)進(jìn)行采集并生成報表，同時自動繪制性能曲線。電機負(fù)載采用高性能、長壽命的新型磁粉制動器，負(fù)載調(diào)節(jié)穩(wěn)定、可靠、方便。即可穩(wěn)態(tài)測試，也可以進(jìn)行快速瞬間測試。強大的電機試驗數(shù)據(jù)庫可以存儲千臺以上電機歷史數(shù)據(jù)，方便查閱。

三、設(shè)備可完成的實驗內(nèi)容

1.直流電動機實驗

(1)直流電動機空載特性試驗

(2)直流電動機負(fù)載試驗

(3)直流電動機效率測定實驗

(4)直流電動機特性曲線測定實驗

(5)直流電動機冷態(tài)電阻、溫升實驗

(6)直流電動機的轉(zhuǎn)速、輸出轉(zhuǎn)矩、功率、電壓、電流測定實驗

2.單相電容啟動異步電動機實驗

(1)單相電容啟動異步電動機空載特性試驗

(2)單相電容啟動異步電動機堵轉(zhuǎn)試驗

(3)單相電容啟動異步電動機負(fù)載特性試驗

(4)單相電容啟動異步電動機效率測定

(5)單相電容啟動異步電動機特性曲線測定

(6)單相電容啟動異步電動機冷態(tài)電阻、溫升實驗

(7)單相電容啟動異步電動機的轉(zhuǎn)速、輸出轉(zhuǎn)矩、功率、電壓、電流測定

3.三相異步電動機實驗

(1)三相異步電動機空載特性試驗

(2)三相異步電動機堵轉(zhuǎn)試驗

(3)三相異步電動機負(fù)載特性試驗

(4)三相異步電動機效率測定

(5)三相異步電動機特性曲線測定

(6)三相異步電動機冷態(tài)電阻、溫升實驗

(7)三相異步電動機的轉(zhuǎn)速、輸出轉(zhuǎn)矩、功率、電壓、電流測定

（8）三相異步電動機點動控制和自鎖控制

（9）三相異步電動機聯(lián)鎖正反轉(zhuǎn)控制

（10）三相異步電動機帶延時正反轉(zhuǎn)控制

（11）三相異步電動機帶限位自動往返控制

（12）三相異步電動機Y/△換接起動控制

（13）變頻器功能參數(shù)設(shè)置與操作

（14）變頻器報警與保護功能

（15）外部端子點動控制

（16）變頻器控制電機正反轉(zhuǎn)

（17）多段速度選擇變頻調(diào)速

（18）基于外部模擬量（電壓/電流）控制方式的變頻調(diào)速

4.三相同步電動機實驗

(1)三相同步電動機的起動

(2)三相同步電動機空載特性試驗

(3)三相同步電動機負(fù)載特性試驗

(4)三相同步電動機效率測定

(5)三相同步電動機特性曲線測定

(6)三相同步電動機V形曲線測定

(7)三相同步電動機冷態(tài)電阻、溫升實驗

(8)三相同步電動機的轉(zhuǎn)速、輸出轉(zhuǎn)矩、功率、電壓、電流測定

四、技術(shù)指標(biāo)

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℃)  海拔＜4000m

3.安全保護：具有漏電壓、漏電流保護裝置，安全符合國家標(biāo)準(zhǔn)

4.控制柜尺寸約：1600*600*600mm

五、機電傳動控制對象說明

1、實訓(xùn)桌

桌體機座采用2cm的鋼板，可將轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩傳感器、磁粉制動器、被測電機同軸安裝在上面，配有三維工作臺能夠進(jìn)行上下左右前后調(diào)節(jié)以用于調(diào)節(jié)不同型號軸電機的同心度，可固定不同型號的電機。機組安裝平臺放置在鋼制噴塑結(jié)構(gòu)桌體面板上，桌體能承重全套電機機組及安裝機座。設(shè)有抽屜，用于放置工具及資料

2、磁粉測功機

（1）轉(zhuǎn)矩量程：0-20Nm

（2）轉(zhuǎn)速范圍：0- 6000 r/min

（3）最大運行功率：0-3KW

（4）測功機配置磁粉測功機，散熱方式水冷，能保證測功機在額定功率范圍內(nèi)長時間帶載運行。

3、對象轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩傳感器

轉(zhuǎn)速0~6000 r/min，精度0.1級，轉(zhuǎn)矩0-20Nm,精度0.1級。

4、溫度傳感器測量范圍及精度

范圍：（-55～125）℃  精度：±0.5℃。電 源：AC 220±22V，50Hz±2Hz，環(huán)境溫度：（0～40）℃  相對濕度：≤90%

5、電機主要參數(shù)：

（1）三相異步電動機2.2KW/380V；

（2）三相同步電動機1.0KW，400V、隱極；

（3）直流電動機1.1KW；1420轉(zhuǎn)；220V；

（4）單相電容啟動電機0.55KW；1420轉(zhuǎn)；220V。

六、實驗控制系統(tǒng)

1、實驗柜結(jié)構(gòu)

實訓(xùn)柜為鐵質(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，配有實訓(xùn)柜還設(shè)有四個帶剎車萬向輪，便于移動和固定，有利于實驗室的布局?？刂乒癯叽?600*600*600mm，配有放置計算機電腦桌，采用鋁合金結(jié)構(gòu)鋁型材框架。

2、電源說明

系統(tǒng)提供三相380V及單相220V交流電源，具有啟動、停止、急停等，其中配備三相電可以供異步機與同步電機工作電源，▲交流電源輸出處設(shè)有過流保護技術(shù)，相間、線間過電流及直接短路、漏電均能自動保護。配有三只指式燈分別指示三相輸出電壓。

配有一組直流可調(diào)穩(wěn)壓電源0-250V/1A，具有短路保護等，并配有數(shù)顯電壓表指示。

配有一組脈沖電路控制橋式整流電路，輸出端可以給直流電機電樞供電。

配有吸收保護電路一組。

3、控制柜轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩測式控制儀

測功機控制器采用數(shù)字同步采樣技術(shù)及微機技術(shù)，準(zhǔn)確測量測功機轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩、輸出功率 、效率，所有參數(shù)均為數(shù)字顯示，測量精度轉(zhuǎn)矩0.1級，轉(zhuǎn)速0.1級。

主要特點

（1）采用五窗口同時顯示轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)距、輸出功率 、效率，以及最后窗口指示勵磁電流（范圍0～2A采用指針顯示）。

（2）通過前面板的勵磁調(diào)節(jié)旋鈕調(diào)節(jié)測功機的勵磁電流（即試驗電機負(fù)載）。

（3）具有打印接口和計算機通信接口。

（4）能與兩種系列測功機配套使用。

（5）具有手動/自動調(diào)節(jié)。

（6）測試范圍廣：轉(zhuǎn)速為0～30000rpm，轉(zhuǎn)矩為0～9999N.m

（7）使用方便，測試速度快。

4、三相電量測試儀參數(shù)

（1）電壓：0-500V   精度：0.2級

（2）電流：0-40A（可以外置分流器）   精度：0.5級

（3）其他技術(shù)指標(biāo)：

輸入：電壓電流均為浮置輸入；

測量信號最大峰值：電壓電流均為最大量程的 1.6 倍； 顯示刷新速率：2 次/秒；

整機功耗：<5VA；

輸出方式 Output：RS232/485（可選）

工作電源 Power Supply：AC 220V±10%  50/60H

5、直流電參數(shù)測試儀

（1）電壓：0-200V    精度：0.2級

（2）電流：0-50A（可以外置分流器）   精度：0.5級

（3）其他技術(shù)指標(biāo)：

輸入：電壓電流均為浮置輸入；

測量信號最大峰值：電壓電流均為最大量程的 1.6 倍； 顯示刷新速率：2 次/秒；

整機功耗：<5VA；

輸出方式 Output：RS232/485（可選）

工作電源 Power Supply：AC 220V±10%  50/60H

6、溫升測試儀表

（1）冷、熱態(tài)電阻測量范圍：（0.100～9999）Ω；

（2）冷、熱態(tài)電阻測量精度：(0.100～20.00)Ω，0.2%±5個字；(20.00～1000)Ω，0.2%±3個字；(1000～9999)Ω，0.2%±2個字；

（3）溫度傳感器測量范圍及精度：范圍大于：（-55～125）℃  精度：±0.5℃。

7、交流電機變頻器

配套V20西門子變頻器，能夠進(jìn)行異步電動機順利啟動控制。

8、電氣控制實訓(xùn)模塊包含以下器件

9、配套電腦參數(shù)

配置鋁合金電腦桌，主機I3-6100 4G 500G DVD Win7 顯示器：19英寸，配置串口板卡。

系統(tǒng)采用高可靠護套結(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，插頭采用實芯銅質(zhì)件外套鈹輕銅彈片，接觸優(yōu)良。

七、系統(tǒng)配套軟件說明

1、系統(tǒng)測試軟件說明

裝置采用計算機對測試數(shù)據(jù)進(jìn)行采集并生成報表，同時自動繪制性能曲線。電機負(fù)載采用高性能、長壽命的新型磁粉制動器，負(fù)載調(diào)節(jié)穩(wěn)定、可靠、方便。即可穩(wěn)態(tài)測試，也可以進(jìn)行快速瞬間測試。強大的電機試驗數(shù)據(jù)庫可以存儲千臺以上電機歷史數(shù)據(jù)，方便查閱?？梢赃M(jìn)行測試電機銘牌參數(shù)設(shè)置包含（電流、電壓、電功率、功率因數(shù)、頻率、轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩、機械功率、效率、溫度等）額定參數(shù)設(shè)置及特性曲線。軟件具有遠(yuǎn)程手動與自動控制功能，要求能夠?qū)厣郎y試儀、電參數(shù)測試儀、轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩測試儀等儀器數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一整合顯示。