TYDGJ-01 大功率电机综合实验装置

一、概 述 “TYDGJ-01型大功率电机综合实验装置”是根据“电机学”课程实验大纲要求及部分高校对中小型电机组实验需求而研制生产的中大功率电机组实验装置。该装置适用于高等院校原有的电机、电气技术实验设备的更新改造，为中等专业学校、职业技术学院等实验室新建或扩建、迅速开设实验课提供了理想的实验设备，同时为教师及研究生开发新实验或进行科学研究工作提供良好的实验条件。

二、装置特点

1. 各功能组件采用积木式结构，便于二次开发及功能扩展；

2. 所有实验连线均在控制屏面板上连接即可，无需直接接触电机，安全可靠性；

3. 所有电机均选用工业现场应用的2kW中小型功率电机，能真实反映电机本身特性；

4. 该实验装置带有电压型和电流型漏电保护功能，确保实验进程中操作者的人生安全和设备的保护；

5. 整套性强，从仪器仪表、专用电源、电机机组、实验部件及实验专用导线等均配套齐全；配套件的性能、规格等紧密结合实验的需要进行配置。

三、技术性能

1. 输入电源：三相四线AC380V±10% 50Hz

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

3. 装置容量：≤6kVA

4. 重 量：750kg

5. 外形尺寸：172cm×73cm×170cm

四、装置的基本配置 实验装置由控制屏、实验桌、交直流电源、测量仪表组件、负载组件、电机机组、实验挂箱、实验导线及配件等组成。

（一）TYDJ-01电源控制屏(铁质双层亚光密纹喷塑结构，铝质面板)

1. 交流电源部分 提供三相0～450V可调交流电源，同时可得到单相0～250V可调的交流电源，配有一台三相同轴联动自耦调压器（规格6kVA、0～450V）。可调交流电源输出具有短路保护装置，当相间、线间过电流及直接短路均能起到保护。控制屏的供电由启停按钮进行控制，同时具有漏电声光告警、过压保护、相序指示、缺相指示功能；配有三只指针式交流电压表，通过切换开关，可指示三相电网电压和三相调压电压。

2. 直流电源部分 ? 双路直流电源：一路0～250V（3A）可控直流励磁电源（具有欠励保护、过流、短路及过压保护声光告警功能），另一路0～250V(20A)可控直流稳压电枢电源（过流、短路及过压保护声光告警功能），具有内部、外部两种控制模式，内部控制模式下，通过面板上的电位器来调节直流电压输出；外部控制模式下，通过外加给定信号来控制直流电压输出，可用于电机闭环控制等实验；设有一只直数字电压表，通过开关切换，监示励磁电压及电枢电压输出。 ? 同步电机励磁电源：0～100V（4A），带短路保、过流保护功能。

3. 定时器兼报警记录仪(服务管理器) 采用蓝屏液晶显示器，中文菜单显示，直观、清晰；通过键控单元完成时间设定、定时报警设定、解除设置等操作、具有切断电源及记录各种告警次数等功能。

4. 数字转速表：可显示0～3000r/min，采用编码盘测速，直接数字显示电动机的转速，同时输出模拟量电压信号，用于速度反馈。

5. 数模双显直流电压、电流表（整体表）： ? 数/模直流电压表两只：测量范围为0～±500V，分2V、20V、200V、500V四档，直键开关切换量程，输入阻抗10MΩ，精度为0.5级，具有超量程声光报警、指示及切断总电源功能。 指针表：镜面式、双刻度线、中零表头结构，反应灵敏，可直接测量正负电压； 数显表：四位数码管显示，自动判断、显示被测电压极性，读数准确、方便。 ? 数/模直流毫安表两只：测量范围为0～±5A，分20mA、200mA、2A、5A四档，直键开关切换量程，精度为0.5级，具有超量程声光报警、指示及切断总电源功能。 指针表：镜面式、双刻度线、中零表头结构，反应灵敏，可直接测量正负电流； 数显表：四位数码管显示，自动判断、显示被测电流极性，读数准确、方便。 ? 数/模直流电流表两只：测量范围0～20A，分2A、5A，20A三档，直键开关切换量程，精度为1.0级，具有超量程声光报警、指示及切断总电源功能。 指针表：镜面式、双刻度线、中零表头结构，反应灵敏，可直接测量正负电流； 数显表：四位数码管显示，自动判断、显示被测电流极性，读数准确、方便。

6. 数模双显真有效值交流电压表、电流表（整体表） ? 真有效值交流电压表三只：测量范围为0～500V，分2V、20V、200V、500V四档，直键开关切换量程，输入阻抗10MΩ，精度为0.5级，具有超量程声光报警、指示及切断总电源功能，能对交流信号（20Hz～20kHz）进行真有效值测量。数显表：四位数码管显示，读数准确、方便。 ? 真有效值交流电流表三只：测量范围为0～20A，分2A、5A、20A三档，直键开关切换量程，精度为0.5级，具有超量程声光报警、指示及切断总电源功能，能对交流信号（20Hz～20kHz）进行真有效值测量。数显表：四位数码管显示，读数准确、方便。

7. 单相变压器、三相心式变压器

(1)单相变压器：容量0.44kVA，高压端220V/2A，低压端110V/4A，安装在控制屏内，变压器接线端子直接引出至面板，实验接线方便。

(2)三相变压器：容量1.2kVA，高压端220V/1.82A，低压端110V/3.64A，安装在控制屏内，变压器接线端子直接引出至面板，实验接线方便。

8. 三相联轴可调电抗器 由三只0～80mH～90mH，6A电抗器及一只3kVA三相同轴调压器组成三相同轴联动可调电抗器，接线端子直接引出至面板，实验接线方便。

9. 三相联轴可调电阻负载 提供265Ω/6.5A三相同轴可调负载电阻一台，接线端子直接引出至面板，实验接线方便。

10. 电机机组配置（配有两套机组）

(1)三相鼠笼异步电动机-直流发电机-编码器机组 Y380V，2.2kW三相鼠笼异步电动机与230V，1.9kVA直流发电机同轴连接，编码器完成测速、模拟量反馈，电机接线端子直接引出至面板，实验接线方便。

(2)三相同步电机-直流电动机-编码器机组 220V，2.2kW直流电动机拖动400V，2kW三相同步发电机（同轴连接），编码器完成测速、模拟量反馈，电机接线端子直接引出至面板，实验接线方便。

（二）TYDJ-02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，造型美观大方；设有一个大抽屉，用于放置工具、资料等。桌面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。

（三）实验挂箱

1. TYDJ-03智能单三相功率、功率因数表 由两套微电脑，高速、高精度A/D转换芯片和全数显电路构成，利用二瓦计法测量三相总功率。通过键控、数显窗口实现人机对话的智能控制模式。为了提高测量范围和测试精度，将被测电压、电流瞬时值的取样信号经A/D变换，采用专用DSP计算有功功率、无功功率、单相功率及三相功率，精度为1级，电压、电流量程分别为500V、20A，可测量负载的有功功率、无功功率、功率因数及负载的性质等。

2. TYDJ-31空气开关组件 提供20A断路器开关两只。

3. TYDJ-32 旋转灯、整步表组件 提供并网用的三组旋转灯（黄、绿、红各两只）及Mz10整步表一只。

4. TYDJ-39继电接触控制组件（一） 提供三相四线空气开关一只（16A），启停按钮三只，交流接触器（220V、18A）二只，热继电器（220V、4～6A）二只。

5. TYDJ-40继电接触控制组件（二） 提供Y/△起动电路、能耗制动电路。 （四）SYDJ-06 高可靠带护套手枪插实验导线及配件 采用高可靠护套结构手枪插连接导线（接触良好，安全可靠），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，外有柔软橡胶层保护，接触可靠。

五、实验项目

1. 直流电动机实验 (1) 直流电动机冷态直流电阻的测试 (2) 直流电动机启动、调速、改变转向 (3) 直流电动机机械特性实验 (4) 直流电动机调速特性实验

2. 单相变压器实验 (1) 单相变压器的空载实验 (2) 单相变压器的短路实验 (3) 单相变压器的负载实验（阻性、感性、阻感性）

3. 三相芯式变压器实验 (1) 三相芯式变压器空载实验 (2) 三相芯式变压器短路实验 (3) 三相芯式变压器负载实验（阻性、感性、阻感性） (4) 三相芯式变压器极性及连接组别的测定

4. 三相鼠笼异步电动机实验 (1) 三相鼠笼异步电动机冷态直流电阻的测试 (2) 三相鼠笼异步电动机定子绕组的判断 (3) 三相鼠笼异步电动机空载实验 (4) 三相鼠笼异步电动机短路实验 (5) 三相鼠笼异步电动机负载实验

5. 三相同步发电机实验 (1) 三相同步发电机定子、励磁绕组冷态直流电阻的测试 (2) 三相同步发电机的空载实验 (3) 三相同步发电机的短路实验 (4) 三相同步发电机的负载实验 (5) 三相同步发电机的外特性实验 (6) 三相同步发电机的调节特性实验 (7) 三相同步发电机的并网实验 (8) 三相同步发电机与电网并联运行时有功功率的调节 (9) 三相同步发电机与电网并联运行时无功功率调节 (a)测取当输出功率等于零时三相同步发电机的V形曲线 (b)测取当输出功率等于0.5倍额定功率时三相同步发电机的V形曲线

6. 三相同步电动机实验 (1) 三相同步电动机的异步起动 (2) 测取三相同步电动机输出功率P2≈0时的V形曲线 (3) 测取三相同步电动机输出功率P2=0.5倍额定功率时的V形曲线 (4) 测取三相同步电动机的工作特性

7. 三相同步电机参数的测定 (1) 用转差法测定同步发电机的同步电抗Xd、Xq (2) 用反同步旋转法测定同步发电机的负序电抗X2及负序电阻r2 (3) 用单相电源测同步发电机的零序电抗X0 (4) 用静止法测超瞬变电抗Xd"、Xq"或瞬变电抗Xd´、Xq´

8. 电力拖动继电接触器控制 (1) 三相异步电动机的点动和自锁控制线路 (2) 三相异步电动机的正反转控制线路 (3) 三相异步电动机的降压起动控制线路 (4) 三相异步电动机单向启动及反接制动控制线路 (5) 两地控制线路 (6) 三相异步电动机的Y/△起动及能耗制动控制线路

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