高级维修电工及技师技能实训考核装置

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技术文章

作者：管理员发布时间：2023-10-17 16:27:21

一、概述
高级维修电工及技师技能实训考核装置是根据《维修电工（高级）》（劳动社会保障出版社出版）培训教材中关于电力电子与自动控制部分的技能培训要求，吸收国内同类产品的优点，充分考虑了实验室的现状和发展趋势，对原电力电子及电气控制实验装置在外形、功能上进行优化组合，增加了故障的设置与排除功能（每个故障点都有测试孔引出），精心研制而成。高级技师维修电工技能实训考核装置不仅涵盖了各职业院校、高级技校所开设的《电力电子技术》、《直流调速系统》、《交流调速系统》、《电力拖动自动控制系统》等专业课程所要求的主要实验项目及培训和鉴定考核使用。
二、实训考核装置特点：
1、综合性强：本装置综合了目前国内各类学校电子技术，电力电子、半导体变流、交直流调速、PLC可编程控制技术、电机控制理论等几个方面的技能培训项目。
2、适应性强：能满足各类学校相应课程的实验教学，深度和广度可根据需要作灵活调整，普及与提高可根据教学的进程作有机的结合，装置采用积木式结构，更换便捷，如需要扩展功能或开发新实验，只需添加部件即可，永不淘汰。
3、整套性强：从专用电源、电机及其它实验部件到实验连接专用导线配套齐全，配套部件的性能、规格等均密切结合实验的需要进行配套。
4、直观性强：各实验挂件采用分隔结构形式，组件面板示意、图线分明，各挂件任务明确，操作、维护方便。
5、科学性强：装置占地面积少，节约实验用房，减少基建投资；配套的小电机均经特殊设计，可模拟中小型电机的特性和参数；小电机耗电省，节约能源，实验噪声小，整齐美观，改善实验环境；实验内容丰富，设计合理，除了加深理论知识外还可结合实际开设设计性实验。
6、开放性强：控制屏供电采用三相隔离变压器隔离，并设有电压型漏电保护装置和电流型漏电保护装置，确保操作者的安全；各电源输出均有监示及短路保护等功能，各测量仪表均有可靠的保护功能，使用安全可靠；控制屏还设有定时器兼报警记录仪，为学生实验技能的考核提供一个统一的标准。由于整套装置经过精心设计，加上可靠的元器件质量及可靠的工艺作为保障，产品性能优良，所有这些均为开放性实验室，创造了条件。
三、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：＜1.5KVA
4、外形尺寸：187.3×72.5×162.2 cm³
四、基本装备：
1、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：三相交流电源380∕220V，1.5A电流（带有过流保护措施）（具有输出短路保护）
（2）高压直流电源：励磁电源：220V（0.5A），具有输出短路保护。
（3）指针式仪表：交流电压表一只：可通过其下方的波段开关切换指示三相电网输入线电压，精度1.0级;
（4）数字式仪表：
1）真有效值交流数字电压表一只：测量范围0～500V,量程自动判断、自动切换，精度0.5级，三位半数显，为交流调速系统提供电压指示；
2）真有效值交流数字电压表一只：测量范围0～5A，量程自动判断、自动切换，精度0.5级，三位半数显，具有超量程告警、指示及切断总电源功能，为交流调速系统提供电流指示；
3）直流数字电压表一只：测量范围0～300V，三位半数显，输入阻抗为10MΩ，精度0.5级；
4）直流数字毫安表一只：测量范围为0～2000mA，分20 mA、200 mA、2000 mA三档，直键开关切换，三位半数显，精度0.5级，具有超量程报警、指示及切断总电源等功能。
（5）人身安全保护体系：三相隔离变压器一组：三相电源首先通过三相漏电保护器，然后经钥匙开关、接触器到隔离变压器，使输出与电网隔离（浮地设计），对人身安全起到一定的保护作用。
电压型漏电保护器：
1）对隔离变压器前的线路出现的漏电现象进行保护，使控制屏内的接触器跳闸，切断电源。
2）对隔离变压器后的线路及实验过程中的接线等出现的漏电现象进行保护，发出报警信号并切断电源，确保人身安全。
电流型漏电保护装置：控制屏若有漏电现象，漏电流超过一定值，即切断电源。
实验连接线及插座：强、弱电连接及插座分开，不能混插。强电连接线及插座采用全封闭工艺，使用安全、可靠、防触电。
（6）实验管理器：具有设定实验时间、定时报警、切断电源等功能；还可以自动记录与区分由于接线或操作错误所造成的漏电告警、仪表超量程告警等。
（7）故障设置箱：可设置40个故障点，并可对其进行排故功能。
（8）控制屏其它设施：控制屏正面大凹槽内，设有两根不锈钢管，可挂置实验部件控制屏两边设有单相三极220V电源插座及三相四极380V电源插座，还设有实验台照明用的40W日光灯一盏。
2、DK02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、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。
3、DQ03-1不锈钢电机导轨、光码盘测速系统（欧姆龙1024光电编码器）及智能在线可编程数显转速表
4、DQ29-2可调电阻器（每组900Ω×2/0.41A）和一只转换开关
5、DK03-1晶闸管主电路：提供6只5A/1000V的晶闸管，每只晶闸管均设有保护装置，晶闸管可通过外加信号进行触发（留有触发脉冲输入接口），可更好的完成设计性实验；设有带镜面精密指针式直流电压表±300V，精度1.0级带镜面直流电流表±2A，精度1.0级各一只和平波电抗器一组。
6、DK04-1 三相晶闸管触发电路：提供三相触发电路、功放电路等，与“DK03-1”配套使用。
7、DK05晶闸管触发电路实验：提供单结晶体管触发电路、锯齿波同步移相触发电路、及西门子TCA785集成触发电路。
8、DK06电机调速控制实验：
（1）提供以下模块：给定器（G），带数显、调节器Ⅰ、速变换器（FBS）、调节器Ⅱ、反号器（AR）、电流变换器（FBC）、转速度（ASR）、电压隔离器（TVD）。其中调节器I和调节器II的比例增益由电位器调节。
9、DK07直流斩波电路：主要由斩波器触发电路及斩波主电路两大部分组成。
10、DK11单相调压与可调负载：提供了一只0～250V/0.5KVA单相交流自耦调压器，为相应的实验提供可调电源；一个整流滤波电路以及0～90Ω/1.3A（串联）或0～45Ω/2.6A（并联）瓷盘可调电阻，为相应的实验提供一个可调的阻性负载。
11、DK29 功率表及单相变压器：提供一只功率表和一只单相变压器。
12、DK12变压器实验：提供三相芯式变压器一个和一组三相不控整流电路。
13、PLC可编程控制器主机及模拟实训（主机为FX1N-40MR，含SC-09通讯编程电缆、通讯模块）
14、PLC可编程控制器模拟实训：
（1）提供运料小车、混料罐、机械滑台、机械手及十字路口交通灯控制线路的实训模块。
（2）提供三相异步电动机Y/Δ启动，三相异步电动机的正、反转，四层电梯实训模块。
15、DQ51 变频器调速控制实训组件（三菱D720,0.4KW）
16、电子技术实训组件：
（1）提供锯齿波发生器、RC正弦波振荡器、正弦波方波锯齿波发生器、电压频率转换器、集成功率放大器、步进电机与环行分配器等实训模块。
（2）提供可逆计数译码器、十位逻辑电平、简易数字式频率计、单脉冲控制移位寄存器、数码管显示等实训模块。
（3）提供多种运算放大器、有源滤波器、电压比较器、A/D转换、D/A转换、555时基电路、集成三端稳压电路等实训模块。
17、电子技术实训电源组件：: 提供电子技术实训用的电源（±5V、±12V、±15V直流电源）、单次脉冲源、函数信号发生器、数字频率计以及交流毫伏表等。
18、DQ07-1直流发电机
19、DQ19直流并励电动机
20、DQ10三相鼠笼式异步电动机
21、DQ11三相线绕式异步电动机
22、DQ12线绕式异步电动机转子专用箱
23、步进电机控制箱及步进电机实训部件
24、直流流无刷电机控制箱及直流无刷电机
25、交流伺服电机实训装置
26、自角机实训装置
27、电脑小推车
28、MCGS工控组态软件
29、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（不存在任何触电的可能），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。
五、实验项目：

(一)电子技术：
1、锯齿波发生器
2、RC正弦波振荡器
3、正弦波方波锯齿波发生器
4、电压频率转换器
5、集成功率放大器
6、步进电机环形分配器
7、可逆计数译码显示电路
8、数字定时器
9、数字式频率计
10、单脉冲控制移位寄存器
11、运算放大器（比例、加法、减法、积分）
12、电压比较器
13、有源滤波器
14、集成三端稳压块的应用
15、D/A 转换实训
16、A/D 转换实训
17、555组成的单稳态触发器
18、555组成的多谐振荡器

(三)电机与拖动
1、单相变压器的设计，单相变压器的空载、短路
2、三相芯式变压器同名端的判别及Y/Y-12，△/Y-1联接组别
3、直流电动机的机械特性及回馈制动
4、交流电动机的机械特性及回馈制动
5、自整角机
6、步进电机
7、直流无刷电机
8、直流伺服电动机
9、交流伺服电动机
(四)自动控制：
1、晶闸管直流调速系统各主要单元的调试
2、单闭环不可逆直流调速系统
3、电压、电流双闭环不可逆直流调速系统
4、转速、电流双闭环不可逆直流调速系统
5、带电流截止的转速单闭环不可逆直流调速系统
6、逻辑五环流可逆直流调速系统
7、转速、电流双闭环三相异步电机调压调速系统
8、转速、电流双闭环三相异步电动机串级调速系统

(二)电力电子变流技术
1、单结晶体管触发电路
2、锯齿波同步移相触发电路
3、西门子TCA785集成触发电路
4、单相半波可控整流电路
5、单相桥式半控整流电路
6、单相桥式全控整流电路
7、三相半波可控整流电路
8、三相桥式半控整流电路
9、三相桥式全控整流电路
10、单相交流调压电路
11、三相交流调压电路
12、直流斩波电路）

(五)变频调速：
1、变频器的基本操作和参数设置
2、变频器模拟量的控制
3、基于PLC通信方式的变频器的开环调速系统

(六)可编程控制器：
1、基本指令练习
2、用PLC进行运料小车的控制线路设计，并进行模拟调试
3、用PLC进行混料罐的控制线路设计，并进行模拟调试
4、用PLC进行机械滑台的控制线路设计，并进行模拟调试
5、用PLC进行机械手的控制线路设计，并进行模拟调试
6、用PLC进行十字路口交通灯的控制线路设计，并进行模拟调试
7、用PLC进行四层电梯的控制线路设计，并进行模拟调试
8、用PLC进行三相异步电动机Y/△启动控制线路设计，并进行调试
9、用PLC进行三相异步电动机正、反转控制线路设计，并进行调试
(七)组态棒图网络教学：
1、采用MCGS工控组态软件，打开软件编辑环境，任何实训都可以编辑出形象直观、动感强、教学效果好的组态棒图，并进行实训动态跟踪教学
2、PLC主机工控网络实训教学：提供RS485网络通信模式，教师端电脑（主站）跟16台PLC主机（从站）进行直接通信实训（即进行1：N通信）
六、实训装置可设置的部分故障内容
1、可控硅触发脉冲的丢失
2、整流桥熔断丝故障
3、触发电路同步信号的故障
4、触发电路的触发脉冲调节失效
5、速度调节器积分电容短路
6、速度调节器输出断路
7、转速变换输出断路
8、电流调节器积分电容短路
9、电流调节器输出断路
10、电压隔离器输出断路
11、反号器输工作不正常
本装置最多可设置40个独立的故障点，每个实训项目可通过多种故障的组合，可设置更多的故障。