一、概 述 “SYDGJ-01型大功率電機(jī)綜合實(shí)驗(yàn)裝置”是根據(jù)“電機(jī)學(xué)”課程實(shí)驗(yàn)大綱要求及部分高校對中小型電機(jī)組實(shí)驗(yàn)需求而研制生產(chǎn)的中大功率電機(jī)組實(shí)驗(yàn)裝置。該裝置適用于高等院校原有的電機(jī)、電氣技術(shù)實(shí)驗(yàn)設(shè)備的更新改造，為中等專業(yè)學(xué)校、職業(yè)技術(shù)學(xué)院等實(shí)驗(yàn)室新建或擴(kuò)建、迅速開設(shè)實(shí)驗(yàn)課提供了理想的實(shí)驗(yàn)設(shè)備，同時(shí)為教師及研究生開發(fā)新實(shí)驗(yàn)或進(jìn)行科學(xué)研究工作提供良好的實(shí)驗(yàn)條件。

二、裝置特點(diǎn)

1. 各功能組件采用積木式結(jié)構(gòu)，便于二次開發(fā)及功能擴(kuò)展；

2. 所有實(shí)驗(yàn)連線均在控制屏面板上連接即可，無需直接接觸電機(jī)，安全可靠性；

3. 所有電機(jī)均選用工業(yè)現(xiàn)場應(yīng)用的2kW中小型功率電機(jī)，能真實(shí)反映電機(jī)本身特性；

4. 該實(shí)驗(yàn)裝置帶有電壓型和電流型漏電保護(hù)功能，確保實(shí)驗(yàn)進(jìn)程中操作者的人生安全和設(shè)備的保護(hù)；

5. 整套性強(qiáng)，從儀器儀表、專用電源、電機(jī)機(jī)組、實(shí)驗(yàn)部件及實(shí)驗(yàn)專用導(dǎo)線等均配套齊全；配套件的性能、規(guī)格等緊密結(jié)合實(shí)驗(yàn)的需要進(jìn)行配置。

三、技術(shù)性能

1. 輸入電源：三相四線AC380V±10% 50Hz

2. 工作環(huán)境：溫度-10℃～+40℃ 相對濕度＜85%(25℃) 海拔＜4000m

3. 裝置容量：≤6kVA

4. 重 量：750kg

5. 外形尺寸：172cm×73cm×170cm

四、裝置的基本配置 實(shí)驗(yàn)裝置由控制屏、實(shí)驗(yàn)桌、交直流電源、測量儀表組件、負(fù)載組件、電機(jī)機(jī)組、實(shí)驗(yàn)掛箱、實(shí)驗(yàn)導(dǎo)線及配件等組成。

（一）SYDJ-01電源控制屏(鐵質(zhì)雙層亞光密紋噴塑結(jié)構(gòu)，鋁質(zhì)面板)

1. 交流電源部分 提供三相0～450V可調(diào)交流電源，同時(shí)可得到單相0～250V可調(diào)的交流電源，配有一臺(tái)三相同軸聯(lián)動(dòng)自耦調(diào)壓器（規(guī)格6kVA、0～450V）。可調(diào)交流電源輸出具有短路保護(hù)裝置，當(dāng)相間、線間過電流及直接短路均能起到保護(hù)。控制屏的供電由啟停按鈕進(jìn)行控制，同時(shí)具有漏電聲光告警、過壓保護(hù)、相序指示、缺相指示功能；配有三只指針式交流電壓表，通過切換開關(guān)，可指示三相電網(wǎng)電壓和三相調(diào)壓電壓。

2. 直流電源部分 ? 雙路直流電源：一路0～250V（3A）可控直流勵(lì)磁電源（具有欠勵(lì)保護(hù)、過流、短路及過壓保護(hù)聲光告警功能），另一路0～250V(20A)可控直流穩(wěn)壓電樞電源（過流、短路及過壓保護(hù)聲光告警功能），具有內(nèi)部、外部兩種控制模式，內(nèi)部控制模式下，通過面板上的電位器來調(diào)節(jié)直流電壓輸出；外部控制模式下，通過外加給定信號(hào)來控制直流電壓輸出，可用于電機(jī)閉環(huán)控制等實(shí)驗(yàn)；設(shè)有一只直數(shù)字電壓表，通過開關(guān)切換，監(jiān)示勵(lì)磁電壓及電樞電壓輸出。 ? 同步電機(jī)勵(lì)磁電源：0～100V（4A），帶短路保、過流保護(hù)功能。

3. 定時(shí)器兼報(bào)警記錄儀(服務(wù)管理器) 采用藍(lán)屏液晶顯示器，中文菜單顯示，直觀、清晰；通過鍵控單元完成時(shí)間設(shè)定、定時(shí)報(bào)警設(shè)定、解除設(shè)置等操作、具有切斷電源及記錄各種告警次數(shù)等功能。

4. 數(shù)字轉(zhuǎn)速表：可顯示0～3000r/min，采用編碼盤測速，直接數(shù)字顯示電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，同時(shí)輸出模擬量電壓信號(hào)，用于速度反饋。

5. 數(shù)模雙顯直流電壓、電流表（整體表）： ? 數(shù)/模直流電壓表兩只：測量范圍為0～±500V，分2V、20V、200V、500V四檔，直鍵開關(guān)切換量程，輸入阻抗10MΩ，精度為0.5級，具有超量程聲光報(bào)警、指示及切斷總電源功能。 指針表：鏡面式、雙刻度線、中零表頭結(jié)構(gòu)，反應(yīng)靈敏，可直接測量正負(fù)電壓； 數(shù)顯表：四位數(shù)碼管顯示，自動(dòng)判斷、顯示被測電壓極性，讀數(shù)準(zhǔn)確、方便。 ? 數(shù)/模直流毫安表兩只：測量范圍為0～±5A，分20mA、200mA、2A、5A四檔，直鍵開關(guān)切換量程，精度為0.5級，具有超量程聲光報(bào)警、指示及切斷總電源功能。 指針表：鏡面式、雙刻度線、中零表頭結(jié)構(gòu)，反應(yīng)靈敏，可直接測量正負(fù)電流； 數(shù)顯表：四位數(shù)碼管顯示，自動(dòng)判斷、顯示被測電流極性，讀數(shù)準(zhǔn)確、方便。 ? 數(shù)/模直流電流表兩只：測量范圍0～20A，分2A、5A，20A三檔，直鍵開關(guān)切換量程，精度為1.0級，具有超量程聲光報(bào)警、指示及切斷總電源功能。 指針表：鏡面式、雙刻度線、中零表頭結(jié)構(gòu)，反應(yīng)靈敏，可直接測量正負(fù)電流； 數(shù)顯表：四位數(shù)碼管顯示，自動(dòng)判斷、顯示被測電流極性，讀數(shù)準(zhǔn)確、方便。

6. 數(shù)模雙顯真有效值交流電壓表、電流表（整體表） ? 真有效值交流電壓表三只：測量范圍為0～500V，分2V、20V、200V、500V四檔，直鍵開關(guān)切換量程，輸入阻抗10MΩ，精度為0.5級，具有超量程聲光報(bào)警、指示及切斷總電源功能，能對交流信號(hào)（20Hz～20kHz）進(jìn)行真有效值測量。數(shù)顯表：四位數(shù)碼管顯示，讀數(shù)準(zhǔn)確、方便。 ? 真有效值交流電流表三只：測量范圍為0～20A，分2A、5A、20A三檔，直鍵開關(guān)切換量程，精度為0.5級，具有超量程聲光報(bào)警、指示及切斷總電源功能，能對交流信號(hào)（20Hz～20kHz）進(jìn)行真有效值測量。數(shù)顯表：四位數(shù)碼管顯示，讀數(shù)準(zhǔn)確、方便。

7. 單相變壓器、三相心式變壓器

(1)單相變壓器：容量0.44kVA，高壓端220V/2A，低壓端110V/4A，安裝在控制屏內(nèi)，變壓器接線端子直接引出至面板，實(shí)驗(yàn)接線方便。

(2)三相變壓器：容量1.2kVA，高壓端220V/1.82A，低壓端110V/3.64A，安裝在控制屏內(nèi)，變壓器接線端子直接引出至面板，實(shí)驗(yàn)接線方便。

8. 三相聯(lián)軸可調(diào)電抗器 由三只0～80mH～90mH，6A電抗器及一只3kVA三相同軸調(diào)壓器組成三相同軸聯(lián)動(dòng)可調(diào)電抗器，接線端子直接引出至面板，實(shí)驗(yàn)接線方便。

9. 三相聯(lián)軸可調(diào)電阻負(fù)載 提供265Ω/6.5A三相同軸可調(diào)負(fù)載電阻一臺(tái)，接線端子直接引出至面板，實(shí)驗(yàn)接線方便。

10. 電機(jī)機(jī)組配置（配有兩套機(jī)組）

(1)三相鼠籠異步電動(dòng)機(jī)-直流發(fā)電機(jī)-編碼器機(jī)組 Y380V，2.2kW三相鼠籠異步電動(dòng)機(jī)與230V，1.9kVA直流發(fā)電機(jī)同軸連接，編碼器完成測速、模擬量反饋，電機(jī)接線端子直接引出至面板，實(shí)驗(yàn)接線方便。

(2)三相同步電機(jī)-直流電動(dòng)機(jī)-編碼器機(jī)組 220V，2.2kW直流電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)400V，2kW三相同步發(fā)電機(jī)（同軸連接），編碼器完成測速、模擬量反饋，電機(jī)接線端子直接引出至面板，實(shí)驗(yàn)接線方便。

（二）SYDJ-02實(shí)驗(yàn)桌 實(shí)驗(yàn)桌為鐵質(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(jiān)固，形狀似長方體封閉式結(jié)構(gòu)，造型美觀大方；設(shè)有一個(gè)大抽屜，用于放置工具、資料等。桌面提供一個(gè)寬敞舒適的工作臺(tái)面。實(shí)驗(yàn)桌還設(shè)有四個(gè)萬向輪和四個(gè)固定調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，便于移動(dòng)和固定。

（三）實(shí)驗(yàn)掛箱

1. SYDJ-03智能單三相功率、功率因數(shù)表 由兩套微電腦，高速、高精度A/D轉(zhuǎn)換芯片和全數(shù)顯電路構(gòu)成，利用二瓦計(jì)法測量三相總功率。通過鍵控、數(shù)顯窗口實(shí)現(xiàn)人機(jī)對話的智能控制模式。為了提高測量范圍和測試精度，將被測電壓、電流瞬時(shí)值的取樣信號(hào)經(jīng)A/D變換，采用專用DSP計(jì)算有功功率、無功功率、單相功率及三相功率，精度為1級，電壓、電流量程分別為500V、20A，可測量負(fù)載的有功功率、無功功率、功率因數(shù)及負(fù)載的性質(zhì)等。

2. SYDJ-31空氣開關(guān)組件 提供20A斷路器開關(guān)兩只。

3. SYDJ-32 旋轉(zhuǎn)燈、整步表組件 提供并網(wǎng)用的三組旋轉(zhuǎn)燈（黃、綠、紅各兩只）及Mz10整步表一只。

4. SYDJ-39繼電接觸控制組件（一） 提供三相四線空氣開關(guān)一只（16A），啟停按鈕三只，交流接觸器（220V、18A）二只，熱繼電器（220V、4～6A）二只。

5. SYDJ-40繼電接觸控制組件（二） 提供Y/△起動(dòng)電路、能耗制動(dòng)電路。 （四）SYDJ-06 高可靠帶護(hù)套手槍插實(shí)驗(yàn)導(dǎo)線及配件 采用高可靠護(hù)套結(jié)構(gòu)手槍插連接導(dǎo)線（接觸良好，安全可靠），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，具有柔軟、耐壓高、強(qiáng)度大、防硬化、韌性好等優(yōu)點(diǎn)，插頭采用實(shí)芯銅質(zhì)件，外有柔軟橡膠層保護(hù)，接觸可靠。

五、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目

1. 直流電動(dòng)機(jī)實(shí)驗(yàn) (1) 直流電動(dòng)機(jī)冷態(tài)直流電阻的測試 (2) 直流電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)、調(diào)速、改變轉(zhuǎn)向 (3) 直流電動(dòng)機(jī)機(jī)械特性實(shí)驗(yàn) (4) 直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速特性實(shí)驗(yàn)

2. 單相變壓器實(shí)驗(yàn) (1) 單相變壓器的空載實(shí)驗(yàn) (2) 單相變壓器的短路實(shí)驗(yàn) (3) 單相變壓器的負(fù)載實(shí)驗(yàn)（阻性、感性、阻感性）

3. 三相芯式變壓器實(shí)驗(yàn) (1) 三相芯式變壓器空載實(shí)驗(yàn) (2) 三相芯式變壓器短路實(shí)驗(yàn) (3) 三相芯式變壓器負(fù)載實(shí)驗(yàn)（阻性、感性、阻感性） (4) 三相芯式變壓器極性及連接組別的測定

4. 三相鼠籠異步電動(dòng)機(jī)實(shí)驗(yàn) (1) 三相鼠籠異步電動(dòng)機(jī)冷態(tài)直流電阻的測試 (2) 三相鼠籠異步電動(dòng)機(jī)定子繞組的判斷 (3) 三相鼠籠異步電動(dòng)機(jī)空載實(shí)驗(yàn) (4) 三相鼠籠異步電動(dòng)機(jī)短路實(shí)驗(yàn) (5) 三相鼠籠異步電動(dòng)機(jī)負(fù)載實(shí)驗(yàn)

5. 三相同步發(fā)電機(jī)實(shí)驗(yàn) (1) 三相同步發(fā)電機(jī)定子、勵(lì)磁繞組冷態(tài)直流電阻的測試 (2) 三相同步發(fā)電機(jī)的空載實(shí)驗(yàn) (3) 三相同步發(fā)電機(jī)的短路實(shí)驗(yàn) (4) 三相同步發(fā)電機(jī)的負(fù)載實(shí)驗(yàn) (5) 三相同步發(fā)電機(jī)的外特性實(shí)驗(yàn) (6) 三相同步發(fā)電機(jī)的調(diào)節(jié)特性實(shí)驗(yàn) (7) 三相同步發(fā)電機(jī)的并網(wǎng)實(shí)驗(yàn) (8) 三相同步發(fā)電機(jī)與電網(wǎng)并聯(lián)運(yùn)行時(shí)有功功率的調(diào)節(jié) (9) 三相同步發(fā)電機(jī)與電網(wǎng)并聯(lián)運(yùn)行時(shí)無功功率調(diào)節(jié) (a)測取當(dāng)輸出功率等于零時(shí)三相同步發(fā)電機(jī)的V形曲線 (b)測取當(dāng)輸出功率等于0.5倍額定功率時(shí)三相同步發(fā)電機(jī)的V形曲線

6. 三相同步電動(dòng)機(jī)實(shí)驗(yàn) (1) 三相同步電動(dòng)機(jī)的異步起動(dòng) (2) 測取三相同步電動(dòng)機(jī)輸出功率P2≈0時(shí)的V形曲線 (3) 測取三相同步電動(dòng)機(jī)輸出功率P2=0.5倍額定功率時(shí)的V形曲線 (4) 測取三相同步電動(dòng)機(jī)的工作特性

7. 三相同步電機(jī)參數(shù)的測定 (1) 用轉(zhuǎn)差法測定同步發(fā)電機(jī)的同步電抗Xd、Xq (2) 用反同步旋轉(zhuǎn)法測定同步發(fā)電機(jī)的負(fù)序電抗X2及負(fù)序電阻r2 (3) 用單相電源測同步發(fā)電機(jī)的零序電抗X0 (4) 用靜止法測超瞬變電抗Xd"、Xq"或瞬變電抗Xd′、Xq′

8. 電力拖動(dòng)繼電接觸器控制 (1) 三相異步電動(dòng)機(jī)的點(diǎn)動(dòng)和自鎖控制線路 (2) 三相異步電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制線路 (3) 三相異步電動(dòng)機(jī)的降壓起動(dòng)控制線路 (4) 三相異步電動(dòng)機(jī)單向啟動(dòng)及反接制動(dòng)控制線路 (5) 兩地控制線路 (6) 三相異步電動(dòng)機(jī)的Y/△起動(dòng)及能耗制動(dòng)控制線路