一、產品功能要求
要求本實驗裝置集電源模塊、電機實驗配套模塊和電工基礎實驗配套模塊于一體,能在裝置上完成典型電機拖動實驗和電工基礎等相關實驗,適合本科院校的水利水電、電氣工程及其自動化等專業的《電工基礎》、《電機學》、《電機拖動》等課程的實驗教學。
二、設備規格需求
1、輸入電源:三相四線380V±5%,50Hz,上限電流不超過16A;
2、總功率不大于1500W;
3、需滿足國標的漏電保護要求;
4、具有過載、過流、漏電保護措施,各測量儀表均有可靠的保護功能;
5、材料需選用符合國家相關環保標準。
三、技術參數要求
1、實驗裝置要求:實驗臺架需采用歐標型材為主體結構,實驗臺尺寸不低于1535mm*800mm*1600mm,實驗桌桌面為防火、防水、耐磨27mm厚高密度板,實驗裝置主框架采用四根75mm×75mm優質歐標型材(單面邊長33mm+中縫9mm+邊長33mm),四周采用成型“8”字型鋁材支架固定,安裝螺絲采用M8+滑塊螺母,設計有帶門可拆卸的鈑金機箱(內嵌42mm×24mm厚1.2mm專用型材),為確保產品為成熟產品,需提供三維設計圖及實物圖。
2、電源控制部分:為實現統一管理及后期拓展,以下部分均需采用模塊化設計,可以脫離實驗臺單獨使用,每個模塊尺寸不大于200mm×330mm×250mm,面板需采用絕緣高分子材料面板,每個模塊需采用ABS模具邊框,交流與直流電源輸入輸出強弱電需分離,導線不能混插。
(1)交流電源要求:面板上設有鑰匙開關、啟動、停止以及急停按鈕,整體設計成獨立模塊,可以單獨使用,模塊箱后置單相以及三相插座,電源插座、電源插頭。電源云監測控制系統:具有可關閉接入網關的設備電源;提供云端系統控制系統畫面。安全保護功能需求:系統內置一套“智能自動故障檢測系統”,需采用高可靠三相20A電子模塊,采用6路隔離芯片級電流快速檢測集成芯片設計,32位cpu快速計算與人工智能分析電路故障類型,完成直接短路及過流保護等快速保護,實現“0”內阻電路保護措施。
(2)調壓器要求:配有一臺三相同軸聯動自耦調壓器(規格 1.5kVA、0~450V)三相自耦調壓器,整體設計成獨立模塊,可以單獨使用,具有刻度趨勢指示。
(3)直流電源要求:需提供 220V(不小于1.2A,恒壓恒流)勵磁電源,帶過流保護。電樞電源0-250V,不小于3A ,同時顯示電壓、電流(自動量程,精度不低于0.2 級)、恒流、恒壓狀態任意切換顯示。
(4)隔離變壓器要求:隔離變壓器采用銅線,每相獨立設計,組式變壓器,不小于1.5Kw,參數與設備實驗匹配;并設有過流保護,相間、線間過電流及直接短路均能自動保護。
3、導軌、測速系統要求:電機導軌需采用不銹鋼導軌,同時需配套數顯轉速表,轉速表需具有 0~±10V 模擬量信號輸出功能。具有光電隔離功能的 RS-485 接口,并具有防雷擊保護,該接口支持 Modbus-RTU 協議。
4、測量儀表需求:(1)直流數字電壓表 1只:有手動/自動量程,6位數碼有效顯示,采用專用插接短接連接,精度:不低于0.2級,電壓:0-500V,5檔量程(500mV-5V-50V-500V-鎖定)。直流數字毫安表1 只:有手動/自動量程,6位數碼有效顯示,電流:0-2A,5檔量程(2mA-20mA-200mA-2A-鎖定),采用24位以上高精度獨立AD芯片采樣,末位讀數與標準表對比誤差2個字之內。直流數字電流表 1 只:電流:0-2A,全量程內阻15毫歐,精度:不低于0.2 級,智能化交流電流表(3只表)精度:不低于0.5 級,量程:0-5A。顯示單位:mA。智能化交流電壓表(3只表)精度:不低于0.5 級,量程:0-500V。顯示單位:V。以上儀表需采用工業級柜裝48mm*96mm,具有標準的工業通信協議,需采用專用黑色10mm厚度顯示面板帶4個穩定支點,6位數碼顯示,用專用插接短接連接,采用輕觸開關,模具紅色軟體設計,白色激光雕字,提供符合需求的儀表操作視頻。
5、智能功率、功率因數表(3只表):功率測量精度為0.5級,功率因數測量范圍0.3~1.0,電壓電流量程為0.5-450V和0.001-5A,能自動判別負載性質(感性顯示“L”,容性顯示“C”,純電阻不顯示),可通過一表多顯,由按鈕組合切換,使儀表分別顯示電壓、電流、功率及功率因數。
6、實驗所需電機:(1)校正過直流發電機:PN≥375W,UN=220,Uf=220V, 雙軸伸。(2)三相同步電機:作電動機時,220V/Y、0.35A、90W、1500r/min;作發電機時,220V/Y、0.45A、170W、1500r/min。(3)三相鼠籠式異步電動機:PN≥100W,UN=380/220V,空載轉速1500r/min,Y/△接法。
7、實驗模塊:需配齊滿足實驗內容所有模塊,需列出詳細技術參數,需包含但不限于以下實驗模塊,提供詳細圖文說明:
(1)三相組式變壓器要求:相同的單相變壓器組成,原邊 220V/0.35A,副邊 55V/1.4A。
(2)變壓器實驗掛件要求:提供三相芯式變壓器一個(該變壓器有2套副邊繞組,原、副邊繞組的電壓為127V/63.6V/31.8V),用于異步電機串級調速實驗和三相橋式、單相橋式有源逆變電路實驗;還設有三相不可控整流電路用來產生直流電源。
(3)三相可調電阻器(一)要求:提供三組90Ω*2/1.3A 瓷盤電阻,可調電阻設置有刻度盤,指示旋轉位置的大概阻值。
(4)三相可調電阻器(二)要求:三組900Ω*2/0.41A 瓷盤電阻,可調電阻設置有刻度盤,指示旋轉位置的大概阻值。
(5)可調電阻器、電容器要求:提供:90Ω×2/1 .3A 瓷盤電阻、900Ω×2/0 .41A 瓷盤電阻、35μF/450V 、 4μF/450V 電力電容各 1 只
(6)波形測試及開關板:需由變壓器波形測試部分和至少兩個三刀雙擲開關、一個雙刀雙擲開關組成。
(7)旋轉燈、并網開關要求:由并網用的三組指示燈(紅、黃、綠各兩只)、一組并網開關組成。
(8)整步表及開關:一個整步表和一組三刀雙擲開關組成。
四、需完成的實驗內容
1、電機實驗內容
(1)同步電機實驗
1)三相同步發電機的運行特性;
2)三相同步發電機的并聯運行;
3)三相同步電動機的異步起動:
4)三相同步電動機的V 形曲線:
5)三相同步電動機的工作特性
(2)變壓器實驗
1)單相變壓器空載實驗
2)單相變壓器短路實驗
3)單相變壓器負載實驗
4)三相變壓器空載實驗
5)三相變壓器短路實驗
6)三相變壓器負載實驗
7)三相變壓器的聯接組和不對稱短路
8)三相三繞組變壓器;
(3)異步電動機工作特性測定實驗
1)三相鼠籠異步電機的工作特性
2)三相鼠籠異步電機的參數