电机通用实训平台以工业主流的逻辑控制器PLC为核心,结合总线伺服系统、工业触摸屏、智能传感器等自动化设备,可实现基础运动控制、多类型负载系统运动控制、工业现场总线应用、机械传动与模拟实际应用等多种类型的实践教学。
一、技术参数
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℃) 海拔<4000m
3、装置容量:<1.5KVA
4、规格:2000*700*1400mm
三、系统组成
电机通用实训平台包括电机调速装置、典型负载(运动类、液压类、气源类)和电机检测3个部分。电机调速装置可带3类负载(运动类、液压类、气源类),电机调速装置与负载之间的传动分别采用齿轮、联轴器、带轮等方式,覆盖某机电装备常见负载类型和传动模式。各部分基本组成如下:
1、电机调速装置:主要由PLC控制器、调速器、电机等组成,PLC控制器性能不低于西门子S7-300 315-2DP,嵌入式人机界面设备不低于西门子KTP700 基本版;调速器中伺服驱动器性能不低于西门子V90系列,步进电机驱动器性能不低于雷赛DM系列,变频器性能不低于西门子G120系列;异步电机额定功率不小于2kW。配套常用工具量具实训耗材以及工作台。
2、运动类负载:电机与负载之间采用联轴器/齿轮(钢丝绳)传动,主要包括联轴器/齿轮传动装置、电动推拉单开门模拟装置。
3、液压类负载:电机与负载之间采用联轴器/齿轮传动,主要包括联轴器/齿轮传动装置、举升平台模拟装置。
4、气源类负载:电机与负载之间采用皮带轮传动,主要由皮带传动装置、压缩机模拟装置。
电机性能检测装置主要由工控机、磁粉制动器、扭矩传感器、转速传感器、温度传感器、电流表、电压表、功率表、转速表、实训平台等装置构成。
5、电源控制屏
(1) 交流电源:提供三相0~450V可调交流电源,同时可得到单相0~250V可调电源(配有一台三相同轴联动自耦调压器。可调交流电源输出处设有过流保护技术,相间、线间过电流及直接短路均能自动保护,克服了调换保险丝带来的麻烦。配有三只指针式交流电压表,通过切换开关指示三相电网电压和三相调压电压。
(2) 高压直流电源两路:提供220V(0.5A)励磁电源及20~230V(3A)连续可调稳压电枢电源(具有过压、过流、过热及短路软截止自动恢复保护功能)各一组,并设有直流数显电压表及切换开关。
(3) 仪表保护体系:设有多只信号插座,与仪表相连,仪表超量程,即能告警并切断电源,对仪表起到良好的保护作用。
(4) 控制屏正面大凹槽可挂仪表及实验部件,控制屏两侧设有三极220V电源插座及三相四极380V电源插座。
6、实验桌:实验桌型材框架、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;设有三个抽屉、柜门,用于放置工具、存放挂件及资料等。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,有利于实验室的布局。
四、系统功能
电机通用实训平台满足调速电机原理认知、电机安装、设备调试、系统故障检修教学需求,并配备一定数量的电机性能检测仪器设备,满足中小型电机性能检测实训需求。电机通用实训平台各模块采用模块化设计,部署本地I/O模块,实现快速连接,三种负载模块可以自由与电控动力调速系统连接,实现同一动力控制不同负载工作场景。各部分性能指标如下:
1、电机调速装置
PLC控制器性能不低于S7-300 315-2DP,嵌入式人机界面设备不低于西门子KTP700基本版;调速器中伺服驱动器性能不低于西门子V90系列,步进电机驱动器性能不低于雷赛DM系列,变频器性能不低于西门子G120系列;异步电机额定功率不小于2kW。配套常用工具量具以及工作台。
2、运动类负载
(1)模拟电动推拉单开门,采用模块式设计,带有信号传输接口,电源传输接口,与电机通用平台通过线束连接后作为受控测试对象。电机预留出通用安装位置,电机与负载之间采用联轴器/齿轮(钢丝绳)传动,触摸屏作为参数设置和显示交互,PLC控制器作为运动控制中枢来采集运动类负载传感器数据,并下发控制指令,完成电动推拉单开门的智能控制。
(2)电动推拉单开门模拟装置由门体、导轨组件、滚轮组、卷扬机、驱动装置、行程开关等组成。大门采用悬挂式结构,上导轨不仅起到支撑门体重量的作用,而且在门体运行时起导向作用。设有导向槽,与大门下导轮共同作用起导向作用,防止门体运行时由于外界环境的变化引起门体晃动和定位不准确。
3、液压类负载
模拟举升平台,采用模块式设计,带有信号传输接口,电源传输接口,与电机通用平台通过线束连接后作为受控测试对象,负载配置有油箱、液压泵、阀组、液压缸、液压管路、传感器等,通用电机平台动力源采用机械结构连接驱动液压泵产生压力。触摸屏作为参数设置和显示交互,PLC控制器作为运动控制中枢来采集液压类负载传感器数据,并下发控制指令,完成液压举升机构的举升以及下降的智能控制。
4、气源类负载
模拟压缩机,采用模块式设计,带有信号传输接口,电源传输接口,与电机通用平台通过线束连接后作为受控测试对象,负载配置有气缸、活塞、传动机构、储气筒等,通用电机平台动力源采用皮带轮结构连接驱动气泵传动机构带动活塞运动完成气体压缩并储存。触摸屏作为参数设置和显示交互,PLC控制器作为运动控制中枢下发控制指令,完成气泵的储气功能。
- 电机性能检测装置能满足交直流电机性能综合测试。配套先进的检测控制手段,采集电机运行的各种参数,对交直流电机各种运行方式进行定量分析,可通过一个工控机实现采集数据的显示、系统控制、加载控制等。能够进行电动机空载试验、负载试验、堵转试验、温升试验等试验内容。
五、主要配置
序号 |
名称 |
配置 |
数量 |
1 |
电机及控制系统 |
S7-315-2DP、PLC控制器主机、KTP700、西门子V90伺服驱动器、西门子G120变频器、雷赛DM步进电机、三相异步电动机、伺服电机等组成 |
1套 |
2 |
电动推拉门教仪 |
运动类负载模拟电动推拉单开门。负载动力源与动力装置电机类型匹配 |
1套 |
3 |
举升平台教仪 |
液压类负载模拟举升平台(含增压缸、辅助装置) |
1套 |
4 |
气源压缩机教仪 |
气源类负载能够模拟压缩机装置。负载动力源与动力装置电机类型匹配 |
1套 |
5 |
电机性能检测装置 |
工控机软件操作系统兼容win7和win10系统;工控机硬件配置内存≥8G、SSD固态硬盘≥1T;数据采集信号包含电压、电流、转速、转矩等;磁粉制动器负载≥40KG |
1套 |
6 |
实训平台 |
铝型材框架、25mm防火面板、底下配柜子,预留电脑机位,含电源及实训屏。 |
1套 |
7 |
工具 |
螺丝刀、电工刀、万用表、电笔等 |
1套 |