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(duì)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(zhuān)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(kāi)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(kāi)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(kāi)發(fā)及功能擴(kuò)展；

2. 所有實(shí)驗(yàn)連線(xiàn)均在控制屏面板上連接即可，無(wú)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(chǎng)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(zhuān)用電源、電機(jī)機(jī)組、實(shí)驗(yàn)部件及實(shí)驗(yàn)專(zhuān)用導(dǎo)線(xiàn)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(xiàn)AC380V±10% 50Hz

2. 工作環(huán)境：溫度-10℃～+40℃ 相對(duì)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(cè)量?jī)x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(xiàn)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）?？烧{(diào)交流電源輸出具有短路保護(hù)裝置，當(dāng)相間、線(xiàn)間過(guò)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(guò)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(guò)切換開(kāi)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(guò)流、短路及過(guò)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(guò)流、短路及過(guò)壓保護(hù)聲光告警功能），具有內(nèi)部、外部?jī)煞N控制模式，內(nèi)部控制模式下，通過(guò)面板上的電位器來(lái)調(diào)節(jié)直流電壓輸出；外部控制模式下，通過(guò)外加給定信號(hào)來(lái)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(guò)開(kāi)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(guò)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(guò)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(pán)測(cè)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(cè)量范圍為0～±500V，分2V、20V、200V、500V四檔，直鍵開(kāi)關(guān)切換量程，輸入阻抗10MΩ，精度為0.5級(jí)，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(xiàn)、中零表頭結(jié)構(gòu)，反應(yīng)靈敏，可直接測(cè)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(cè)電壓極性，讀數(shù)準(zhǔn)確、方便。 ? 數(shù)/模直流毫安表兩只：測(cè)量范圍為0～±5A，分20mA、200mA、2A、5A四檔，直鍵開(kāi)關(guān)切換量程，精度為0.5級(jí)，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(xiàn)、中零表頭結(jié)構(gòu)，反應(yīng)靈敏，可直接測(cè)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(cè)電流極性，讀數(shù)準(zhǔn)確、方便。 ? 數(shù)/模直流電流表兩只：測(cè)量范圍0～20A，分2A、5A，20A三檔，直鍵開(kāi)關(guān)切換量程，精度為1.0級(jí)，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(xiàn)、中零表頭結(jié)構(gòu)，反應(yīng)靈敏，可直接測(cè)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(cè)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(cè)量范圍為0～500V，分2V、20V、200V、500V四檔，直鍵開(kāi)關(guān)切換量程，輸入阻抗10MΩ，精度為0.5級(jí)，具有超量程聲光報(bào)警、指示及切斷總電源功能，能對(duì)交流信號(hào)（20Hz～20kHz）進(jìn)行真有效值測(cè)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(cè)量范圍為0～20A，分2A、5A、20A三檔，直鍵開(kāi)關(guān)切換量程，精度為0.5級(jí)，具有超量程聲光報(bào)警、指示及切斷總電源功能，能對(duì)交流信號(hào)（20Hz～20kHz）進(jìn)行真有效值測(cè)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(xiàn)端子直接引出至面板，實(shí)驗(yàn)接線(xiàn)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(xiàn)端子直接引出至面板，實(shí)驗(yàn)接線(xiàn)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(xiàn)端子直接引出至面板，實(shí)驗(yàn)接線(xiàn)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(xiàn)端子直接引出至面板，實(shí)驗(yàn)接線(xiàn)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(cè)速、模擬量反饋，電機(jī)接線(xiàn)端子直接引出至面板，實(shí)驗(yàn)接線(xiàn)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(cè)速、模擬量反饋，電機(jī)接線(xiàn)端子直接引出至面板，實(shí)驗(yàn)接線(xiàn)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(zhǎng)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(wàn)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(cè)量三相總功率。通過(guò)鍵控、數(shù)顯窗口實(shí)現(xiàn)人機(jī)對(duì)話(huà)的智能控制模式。為了提高測(cè)量范圍和測(cè)試精度，將被測(cè)電壓、電流瞬時(shí)值的取樣信號(hào)經(jīng)A/D變換，采用專(zhuān)用DSP計(jì)算有功功率、無(wú)功功率、單相功率及三相功率，精度為1級(jí)，電壓、電流量程分別為500V、20A，可測(cè)量負(fù)載的有功功率、無(wú)功功率、功率因數(shù)及負(fù)載的性質(zhì)等。

2. SYDJ-31空氣開(kāi)關(guān)組件 提供20A斷路器開(kāi)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(xiàn)空氣開(kāi)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(xiàn)及配件 采用高可靠護(hù)套結(jié)構(gòu)手槍插連接導(dǎo)線(xiàn)（接觸良好，安全可靠），里面采用無(wú)氧銅抽絲而成頭發(fā)絲般細(xì)的多股線(xiàn)，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(cè)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(cè)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(cè)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(cè)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(wú)功功率調(diào)節(jié) (a)測(cè)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(xiàn) (b)測(cè)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(xiàn)

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(cè)取三相同步電動(dòng)機(jī)輸出功率P2≈0時(shí)的V形曲線(xiàn) (3) 測(cè)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(xiàn) (4) 測(cè)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(cè)定 (1) 用轉(zhuǎn)差法測(cè)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(cè)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(cè)同步發(fā)電機(jī)的零序電抗X0 (4) 用靜止法測(cè)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(xiàn)路 (2) 三相異步電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制線(xiàn)路 (3) 三相異步電動(dòng)機(jī)的降壓起動(dòng)控制線(xiàn)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(xiàn)路 (5) 兩地控制線(xiàn)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(xiàn)路