全数字交流调速实验装置
一、全数字交流调速实验设备系统特点
1.网络化：网络化是当今世界的主流，如今的调速器不仅可通过调速主机上传统数字量、模拟量的I/O点来实现对交直流电机的控制，还能通过现场总线技术或工业以太网实现对调速器、PLC等信息资源进行共享和控制，避免单机设备因缺乏信息资源的共享而造成“自动化孤岛效应”，甚至还可以利用计算机与其联网，通过组态软件在计算机组态，完成对实验装置的远程监控。
2.工业化：传统教学实验设备只是纯粹完成学校验证性实验而刻意设计制造的产品，造成学生毕业后与所接触的工业实际产品大相径庭，故现场化的教育方式十分重要，本实验设备直接选用工业级产品，和目前最新工业技术产品相符，完全符合工业应用标准。
3.开放性：开放式教学的目的，主要是提高学生的动手能力，本实验设备中调速器的所有硬件电路均以结构框形式在实验面板上作了详尽的描绘，相应I/O点通过专用弱电端子全部引出，学生可以选用专用实验导线方便灵活地自由接线组合。
4.先进性：本实验设备选用直流调速器是选用当今最新工业产品，直流调速器以两个高效率的CPU为核心，融入了功能强大而又丰富的控制、运算和通信处理软件，使得以前在模拟直流调速驱动装置中实现的复杂调速拖动控制在本实验模块上都可变得轻而易举地实现。本实验装置除了可进行一般的调压调速、弱磁升速等常规直流电机速度控制实验外，增加工艺板后还可实现各种复杂传动控制要求的实验，如张力、位置、绕线、卷取、摆动等控制。
5.综合化:提供直流调速主机，在一个实验平台上可完成PLC，触摸屏和直流调速综合应用实验。
二、全数字交流调速实验设备技术性能
1.输入电源:三相四线(或三相五线 380V±10％ 50Hz)
2.工作环境:温度-10℃～+40℃ 相对湿度＜85％（25℃）海拨＜4000m
3.装置容量：＜4.0kVA
4.外形尺寸不小于：160cm×70cm×157cm
三、全数字交流调速实验设备系统组成
1.电源控制屏（铁质双层亚光密纹喷塑结构，铝质面板）
控制屏为铁质双层亚光密纹喷塑结构，铝质面板。为实验提供交流电源、高压直流电源、低压直流电源及各种测试仪表等。具体功能如下：
1、主控功能板
(1)三相四线电源输入，经漏电保护器后，经过总开关,由接触器通过起、停按钮进行操作；
(2)设有450V指针式交流电压表三只，指示电源输入的三相电压；
(3)定时器兼报警记录仪（服务管理器），平时作为时钟使用，具有设定实验时间、定时报警、切断电源等功能；还可以自动记录由于接线或操作错误所造成的漏电告警、仪表超量程告警总次数, 为学生实验技能的考核提供一个统一的标准。
2、交、直流电源
(1)励磁电源：直流220V/0.5A，具有短路保护。
(2)电枢电源：直流0～220V/2A连续可调电源一路，具有短路保护。
(3)直流可调稳压电源：0-30V/2A，具有短路软截止自动恢复保护功能。
(4)交流电源：设有单相调压器一组，可得到交流0～250V可调电压；
3、交、直流仪表
(1)交流电压表：0～500V带镜面交流电压表一只，精度1.0级。
(2)交流电压表：0～5A带镜面交流电流表一只，精度1.0级，具有超量程报警、指示、切断总电源等功能。
(3)功率、功率因数表：由微电脑、高精度A/D转换芯片和全数显电路构成。通过键控、数显窗口实现人机对话功能控制模式。为了提高测量范围和测试精度，在硬、软件上均分八档区域，自动判断、自动换档。功率测量精度1.0级，电压、电流量程分别为450V、5A，测量功率因数时还能自动判断负载性质（感性显示“L”，容性显示“C”，纯电阻不显示），可储存15组数据，供随时查阅。
(4)直流电压表：直流数字电压表1只，测量范围0～300V，三位半数显，输入阻抗为10MΩ，精度0.5级。
(5)直流电流表：直流数字电流表1只，测量范围为0～5A，三位半数显，精度0.5级，具有超量程报警、指示、切断总电源等功能。
(3)给定
给定输出0～±10V可调电压输出，带数显输出指示。
(4)安全保护体系
安全保护：安全性符合相关的国标标准，所有材质均符合环保标准，连接及插座采用全封闭工艺，装置使用安全、可靠、防触电。
报警功能：可设定设备供电时间与断电时间，实训中时间定时、故障报警等功能。
电源单元：电源单元电源指示、控制开关配置齐全，具有防触电、漏电、短路等各项保护。
(5)控制屏其它设施
控制屏正面大凹槽内，设有两根不锈钢管，可挂置实验部件，凹槽底部设有3芯插座，挂件的供电由这些插座提供；控制屏两边设有单相三极220V电源插座。
2.ADM02实验桌
实验桌为铁质双层亚光密纹喷塑结构，桌面为防火、防水、耐磨高密度板,结构坚固，形状似长方体封闭式结构，造形美观大方；设有两个大抽屉，用于放置工具、存放部件及资料等。桌面用于安装电源控制屏并提供一个宽敞舒适的工作台面。实验桌还设有四个万向轮和四个固定调节机构，便于移动和固定。
3.DQ03-1不锈钢电机导轨、1024线光码盘测速系统及智能数显转速表
4.ADM04工业触摸屏
采用SIEMENS KTP700 Basic DP人机界面，TFT 真彩液晶屏，64K 色 7 寸触摸 + 按键， MPI / PROFIBUS DP接口
5.ADM05 S7-300 PLC可编程控制器
配置西门子CPU314C-2DP,24DC供电，48KB内存，带PROFIBUS-DP主从接口;MMC存储卡128K字节，集成24路数字量输入/16路数字量输出，4路模拟量输入/2路模拟量输出，6路高速计数器，1路PT100、PID、计数器、PWM脉冲输出、频率测量、一轴定位等功能；配套PC/MPI编程电缆。
6.ADM06 实验元器件
7.DQ26三相可调电阻器(三组90Ω×2/1.3A瓷盘电阻)
8.DQ19-1交流电动机 180W/380V
10.CP5611工业网卡及通讯线。
11.系统软件：本装置提供三类软件，第一类是直流调速主机的配置软件，完成对主机各参数设置及修改；第二类是编程软件，包括PLC的SETP7编程软件等；第三类为工控组态软件，完成对设备的监控；软件可根据老师的要求灵活进行选择。
12.网络连接线：使用专用的连接器完成各设备之间的PROFIBUS-DP联接。
13.实验连接线：根据不同实验项目的特点，配备两种不同的实验联接线，强电部分采用高可靠护套结构手枪插连接线，里面采用无氧铜抽丝而成头发丝般细的多股线，达到超软目的，外包丁晴聚氯乙烯绝缘层，具有柔软、耐压高、强度大、防硬化、韧性好等优点，插头采用实芯铜质件外套铍轻铜弹片，接触安全可靠；弱电部分采用弹性铍轻铜裸露结构联接线，两种导线都只能配合相应内孔的插座，这样大大提高了实验的安全及合理性。
四、全数字交流调速实验设备实训项目
1.变频器功能参数设置与操作
2.变频器报警与保护功能
3.多段速度选择变频调速
4.外部端子点动控制
5.外部端子遥控控制
6.控制电机运行时间操作
7.控制电机正反转运动控制
8.电压/电流监视器信号输出及显示
9.瞬间停电变频器参数设定
10.外部模拟量（电压/电流）变频调速
11.基于变频调速的RS485通信
12.变频恒压供水模拟控制
13.基于组态软件的三相异步电机的变频调速实时曲线
14. 基于组态软件的三相异步电机变频调速时电压、电流、功率、转速实时采集显示
15.基于通讯方式的PLC、交流变频器组成的调速系统
16.基于通讯方式的PLC、触摸屏、交流变频器组成的调速系统
五、全数字交流调速实验设备配置清单
|
序号 |
名称 |
型号 |
数量 |
|
1 |
电源控制屏 |
SBIDM-1电源控制屏 |
1套 |
|
2 |
实验桌 |
ADM02 |
1张 |
|
3 |
西门子交流调速器 |
MM440+PROFIBUS-DP通讯卡 |
1个 |
|
4 |
西门子PLC主机 |
CPU314C-2DP |
1个 |
|
5 |
工业触摸屏 |
西门子KTP700触摸屏7寸 |
1个 |
|
6 |
工业通讯网卡 |
CP5611 1个 |
1个 |
|
7 |
西门子网络连接头 |
PROFIBUS-DP |
4个 |
|
8 |
西门子通讯线 |
PROFIBUS-DP 3m |
1条 |
|
9 |
实验元器件 |
ADM06 |
1件 |
|
10 |
三相可调电阻器 |
DQ26(三组90Ω×2/1.3A瓷盘电阻) |
1件 |
|
11 |
交流电动机 |
DQ19-1 |
1件 |
|
12 |
电机导轨 |
DQ19-2 |
1套 |
|
13 |
实验连接线 |
1套 |
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