FCJC-1电机装配与运行检测实训装置

一、概述

电机装配与运行检测实训考核装置是一种新型的电机实验台，同时具备了三相异步电动机、步进电机、伺服电机等多种电机的实验功能。且采用数字化检测手段，更直观地反应了电机控制的过程，强化了多种电机制作和电气控制（拖动）方式，是一款可满足多层次教学的实训考核设备。适合高职、高专、中等职业院校开设的相关专业的教学与技能实训。同时该实训装置还可作为技工学校、职教中心、职业资格鉴定站进行技能实训与技能鉴定的考核装置。

二、装置特点

1、安全性强：各电源输出、各测量仪表均有可靠的保护功能，具有完善、可靠的人身安全保护体系。

2、适应性强：能满足各类学校相应课程的实验教学，深度和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的结合。

3、综合性强：同时提供多种交流与直流电机，在一个实验平台上即可完成多种电机控制实验。节省实验用房，安装方便灵活。

4、配套性强：从仪器仪表、专用电源、电机装配工具到实验连接专用导线等均配套齐全，仪器仪表、部件的性能、规格等均密切结合实验的需要进行配套。

三、技术性能

1、输入电源：三相四线（或三相五线）～380V±10%  50Hz

2、整机功率：≤1 KVA

3、工作环境：温度-10℃～+40℃  相对湿度＜85%(25℃) 海拔＜4000m

4、、外形尺寸：展开：1850mm×700mm×1650mm（长×宽×高）

5、、安全保护：具有漏电压、漏电流保护装置，安全符合国家标准

四、结构功能特点

实训装置台采用电源控制及采集

（一）电源控制操作箱

采用抽屉式结构，平时可推进藏于实训装置内，电源控制操作箱提供整台实验装置所需的各种电源和检测仪表。包含以下几部分

1、交流电源保护装置

（1）三相四线电源经漏电保护器和短路保护装置，由接触器通过起、停按钮进行操作，输出到面板的安全连接插座

（2）短路保护，当面板U、V、W输出出现短路现象，保护装置将断开接触器，并发出声光报警。故障排除复位后方可重新启动

2、交流电源

（1）三相可调交流电源，通过5KVA三相同轴自耦调压器进行调压，可输出三相0～450V。可调交流电源输出处设有过流保护。

（2）输出交流220V专用电源，供外部设备使用。

3、直流电源

（1）提供两路可调直流电源为DC 0~220V/2A，并带过载、短路保护功能；配有专用数显表对输出电压电流进行显示。

（2）5V/2A、24V/6A稳压直流电源各一组，还有短路保护功能。

4、测量仪表

（1）智能数字多功能交流仪表（一只）

液晶显示，多功能电力仪表能高精度测量显示三相电网系统中常用的电量参数，如三相电压电流、有功功率、无功功率、频率功率因素数等，具有显示直观，精度高，稳定性好，抗震动等优点。功率表精度为0.5级，电压、电流量程分别为450V、15A。

（2）指针式交流电流表（三只）：量程0-10A用于监视三相可调电源电流。

（3）数显直流电流表（一只）：量程0-1A,用于监视稳流源输出值。

（4）数显转速表（一只）：量程0-9999r/min，显示转速传感器测量的转速值

（5）数显转矩表一只（一只）：量程20N.M，用于显示转矩传感器测量值

5、智能电源管理系统

1）该控制系统由无线远程实验台电源管理终端和实验室安全管理平台软件组成；

2）无线远程实验台电源管理终端启动时需教师输入正确密码才能启动电源，避免学员误操作；

3）无线远程实验台电源管理终端由 2.8 寸显示屏和数据采集模块组成，实时显示实验台三相电流值、三相电压值、三相有功功率值、三相无功功率、功率因数、频率等电参数；

4）输入正确密码登录以后可以设置定时开关机、过压报警开与关、过压报警值、欠压报警开与关、欠压报警值、过流报警开与关、过流报警值、余额不足报警开与关

5）登录以后可以进行报警记录查看，电量充值和剩余电量清零等操作；并且可以更改登录密码，系统对时、模式设置、热点配网；

6）通过APP软件可以查询电源管理终端电源开关状态，可以单独开启关闭学生实验台电源；全部开启或全部关闭实验台电源功能；定时预约实验台电源开启关闭功能。

7）APP软件实时显示设备温度、用电量柱状图、三相总有功功率、总无功功率、A相有功功率、A相无功功率、A相功率因数、B相有功功率、B相无功功率、B相功率因数、C相有功功率、C相无功功率、C相功率因数、电网频率

8）APP软件可以设置过压报警开与关、过压报警值、欠压报警开与关、欠压报警值、过流报警开与关、过流报警值、余额不足报警开与关

9）APP软件可以给电表设备进行电量充值。

10）通过APP可以把设备分享给其他成员

11）APP软件的操作会实时的同步到电源管理终端

7、电工基本技能仿真软件软件采用三维建模基于虚拟现实技术的计算机仿真模拟技术，可以进行电气仿真、电子仿真

1）电气仿真  

（1）电工基本常识与操作：

①安全用电常识：触电方式；防护措施；接地接零；急救措施

②常用电工工具：通用工具；线路工具；设备工具

③常用导线连接：绝缘连接；线头连接；接线桩；绝缘恢复

④手工焊接工艺：焊接工具；焊接过程；焊接质量；拆焊过程

（2）电工仪表

①万用表：外形仿真，结构仿真，面板仿真，使用仿真；

②电能表：外形仿真，原理仿真，检测仿真，布局仿真，连仿真线，使用仿真；

③钳形电流表：外形仿真，原理仿真，使用仿真；

④兆欧表：外形仿真，原理仿真，使用仿真；

⑤直流电桥：外形仿真，使用仿真；

⑥配电板：外形仿真，布局仿真，连线仿真，使用仿真；

（3）照明电路安装

①荧光灯：器材仿真，电路仿真，原理仿真，连线仿真，排故仿真；

②两地控制线路：器材仿真，电路仿真连线仿真

（4）电机与变压器

①三相异步电动机：外形仿真，结构仿真，装配仿真，维修仿真；

②单相异步电动机：外形仿真，结构仿真，装配仿真；

③伺服电动机：外形仿真，结构仿真，原理仿真；

④步进电动机：外形仿真，原理仿真；

⑤直流电动机：外形仿真，结构仿真，装配仿真；

⑥变压器：外形仿真，结构仿真，原理仿真，装配仿真；

（5）低压电器

①交流接触器：外形仿真，结构仿真，原理仿真，组装仿真，检测仿真；

②继电器：外形仿真，结构仿真，原理仿真，检测仿真；

③常用闸刀开关：外形仿真，结构仿真；

④低压断路器：外形仿真，结构仿真，原理仿真；

⑤熔断器：外形仿真，结构仿真；

⑥启动器：外形仿真

⑦主令电器：外形仿真，结构仿真；

（6）电动机控制仿真

①接线仿真：01具有过载保护的三相电动机正转控制接线仿真、02双重互锁的三相电动机正反转控制接线仿真、05三相电动机接触器星形、三角形控制接线仿真、06三相电动机时间继电器接线仿真、07三相电动机机械制动控制电路仿真

②电路仿真：01三相电动机具有过载保护的正转控制仿真、02三相电动机双重互锁的正反转控制仿真、03生产机械行程控制电路仿真、04三相电动机自耦降压起动仿真、05三相电动机接触器星形、三角形控制仿真、06时间继电器仿真、07三相电动机机械制动控制电路仿真、08电动机反接制动控制电路仿真、09有变压器全波整流能耗制动控制电路仿真、10接触器控制的双速电动机调速电路仿真、12利用电流继电器控制绕线式异步电动机起动控制线路仿真、c620车床电气控制仿真，电动葫芦仿真，z35摇臂钻床仿真

③排故仿真：01具有过载保护的正转控制排故、02双重互锁的正反转控制排故、03生产机械行程控制电路排故、04自耦降压起动排故、05接触器星形、三角形控制排故、06时间继电器排故、07三相电动机机械制动控制电路排故、08电动机反接制动控制电路排故、09有变压器全波整流能耗制动控制电路排故、10接触器控制的双速电动机调速电路排故、

（7）电工识图

2）电工基础仿真：能进行39个仿真实验如下（包含但不局限于）

实训一：  电位、电压的测定仿真；

实训二： 电源的外特性仿真；

实训三：  欧姆表工作原理仿真；

实训四： 电阻的串、并、混联仿真；

实训五： 电压控制电流源仿真；

实训六： 电压控制电压源仿真；

实训七：  电容器的串、并、混联电路仿真；

实训八：  电容在交直流电路中的作用仿真；

实训九：  一阶RC电路的过渡过程仿真

实训十：  二阶电路的响应仿真；

实训十一：  负载获得最大功率的条件仿真；

实训十二：  惠斯通电桥仿真；

实训十三：  电阻与温度的关系仿真；

实训十四：  直流电路星形和三角形电路的等效互换仿真；

实训十五：  RL串联电路仿真；

实训十六：  RC串联电路仿真；

实训十七：  RCL并联电路仿真；

实训十八：  电感在交直流电路中作用仿真；

实训十九：  一阶RL电路的过渡过程仿真；

实训二十：  谐振电路仿真；

实训二十一：  RC选频电路仿真；

实训二十二：  通断电自感现象仿真；

实训二十三：  电压表电流表的工作原理仿真；

实训二十四：  单相交流电路功率因数的改善及日光灯的接法仿真；

实训二十五：  变压器实验仿真；

实训二十六：  单相交流电路实验仿真；

实训二十七：  电焊变压器原理仿真；

实训二十八：  交流互感器原理仿真；

实训二十九：  电压互感器原理仿真；

实训三十：  磁耦合线圈的反、顺接法仿真；

实训三十一：  三相负载的星、三角形连接电路仿真；

实训三十二：  楼梯开关两地控制仿真；

实训三十三：  戴维南定理实验仿真；

实训三十四：  欧姆定律仿真；

实训三十五：  互易定律仿真；

实训三十六：  基尔霍夫第一定律仿真；

实训三十七：  基尔霍夫第二定律仿真；

实训三十八：  迭加定律仿真；

实训三十九：  诺顿定律仿真

3）PLC仿真可以通过PLC编程控制模型的相应动作从而完成工序动作包含机械手仿真、正反转仿真、装配流水线仿真、自动门仿真、交通灯仿真、电梯仿真、升降机仿真、天塔仿真、抢答器仿真、分拣仿真、水塔仿真、运料小车仿真等。

4）在线学习培训

（1）提供免费远程单片机培训PLC培训,伺服,步进,触摸屏,变频器, 单片机，数控，机器人，工业组态及网络通信等全系列自动化技术培训

（2）教师可以远程通过新建不同班级、不同课程并上传课程资料，可进行网上试卷批阅，作业批阅，回答学生问题。

（3）教师可以自由组合不同教学手段，实现各种不同的教学方法，比如谈话式、研讨式、活动式、竞赛式等等，学习体验；

（4）学生可以登录在线学习系统，进行不同老师和不同课程学习，可以通过在线学习系统向老师提问，做笔记，评价及参与话题讨论

5）液压仿真部分

液压传动原理的动态演示并不少于18种动态演示。

多级高压回路

减压回路

先导式溢流阀缷荷回

（4）顺序平衡回路

（5）回油节流调速回路

（6）旁路节流调速回路

（7）液压缸差动连接回路

（8）三位四通电磁换向阀换向回路

 （9）液控单向阀锁紧回路

（10）顺序阀控制顺序动作回路

（11）压力继电器控制顺序动作回路

（12）行程开关控制顺序同步回路

（13）调速阀控制同步回路

（14）液压马达回油节流调速回路

（15）二位四通电磁阀换向回路

（16）手动阀换向回路

（17）速度换接回路

（18）二位二通缷荷

6）气动仿真部分

（1）软件以气动经典22回路为依据开发出28回路的在线及离线仿真

（2）软件中设置的14路“考考你！”表现为典型气路设备故障。

（3）软件状态含“模拟运行”“联机运行”即离线仿真、在线仿真。两种运行状态自动切换，当连接外部设备时自动切换为在线仿真，无外部设备连接时为离线仿真即模拟运行。

软件中离线仿真13个回路包括：

回路一：单作用气缸的换向回路（a）

回路二：双作用气缸的换向回路（a）

回路三：单作用气缸的速度控制回路（a）

回路四：单作用气缸的速度控制回路（b）

回路五：双作用气缸单向调速回路（a）

回路六：双作用气缸单向调速回路（b）

回路七：双作用气缸的速度控制回路一

回路八：双作用气缸的速度控制回路二

回路九：压力控制回路

回路十：计数回路

回路十一：延时回路

回路十二：用机械行程阀的单往复控制回路

回路十三：过载保护回路。离线、在线自动切换的15个回路包括：01、单作用气缸的换向回路（b）02、双作用气缸的换向回路（b）03、速度换接回路04、缓冲回路05、互锁回路06、用行程开关的单缸往复运动回路07、单缸连续往复动作回路08、直线缸、旋转缸顺序动作回路09、多缸顺序动作回路10、双缸同步动作回路11、四缸联动回路12、卸荷回路13、或门型梭阀的应用回路14、快速排气阀的应用回路15、高低压切换控制回路。

设置14路“考考你！”当点开了“考考你”对话框回路自动设置故障，当回答正确或关闭“考考你”对话框，故障自动接触，回路正常仿真。14路“考考你”包括模拟故障有：

故障一：单作用气缸故障

故障二：电磁阀故障

故障三：双作用气缸故障

故障四：调节阀故障

故障五：节流阀故障

故障六：手动换向阀异常

故障七：节流阀堵死故障

故障八：行程开关故障

故障九：过滤三联件故障

故障十：气容故障

故障十一：行程阀故障

故障十二：顺序阀故障

故障十三：行程开关失灵

故障十四：负载阻力过小。

7）传感器仿真：

（1）温度变送传感器仿真（2）液位传感器仿真（3）流量传感器仿真；

8）电机软启动及电机保护器的仿真。

（二）电机

主包含以下部件：无刷直流电动机500W、他励直流电动机100W、三相鼠笼式异步电动机180W、两相步进电机、伺服电机等

（三）安装工具与辅助器材

包括工具箱、一字螺丝刀、十字螺丝刀、剥线钳、斜口钳、尖嘴钳、压线钳、插针、冷压插子、游标卡尺、橡皮锤、兆欧表、钢角尺、内六角扳手、锉刀、钢直尺、开口扳手、活扳手、导轨C45、绝缘垫等。

（四）电机控制器件

包括直流无刷电机控制板、变频器0.75KW、触摸屏可编程控制器、扩展模块、步进电机驱动器、伺服驱动器、无刷直流电机驱动器、3P空气开关6A、熔断器3P、交流接触器CJX2-0910 220V、热继电器、辅助触头组F4-22等

五、实训考核的功能举例：

1.三相电流的测量；

2.电力综合显示仪表的使用；

3.转速表、转矩表的使用；

4.三相异步电动机直接起动、停车的控制电路连接；

5.接触器联锁的三相交流异步电动机正、反转控制电路的连接；

6.按钮联锁的三相交流异步电动机正、反转控制电路的连接；

7.按钮、接触器联锁的三相交流异步电动机正、反转控制电路的连接；

8.三相交流异步电动机Y-△（手动切换）启动控制电路的连接；

9.三相交流异步电动机Y-△（时间继电器切换）启动控制电路的连接；

10.直流他励电动机的启停控制控制

11.直流他励电动机的正反转控制；

12.步进驱动器的参数设置；

13.步进电机的PLC开环控制；

14.交流伺服电机的控制；

15.交流伺服驱动器的参数设置；

16.交流伺服电机的PLC半闭环控制；

17.无刷直流电机驱动器参数设置；

18.无刷直流电机的控制；

19.变频器面板功能参数设置和操作实训；

20.变频器对电机点动控制、启停控制；

21.电机转速多段控制；

22.工频、变频切换控制；

23.基于模拟量控制的电机开环调速；

24.基于面板操作的电机开环调速；

25.变频器的保护和报警功能实训；

26.基于PLC的变频器开环调速；

27.PLC控制电机顺序启动；

28.PLC控制三相异步电动机Y-△启动电路；

29.触摸屏的参数设置；

30.触摸屏的编程；

31.触摸屏、PLC、变频器的综合实训；

六、电机装配（安装）与运行检测考核设备主要配置表

配套工具