Tianhuang
Teaching Apparatuses
天煌教仪
电机系列实验
DDSZ－1型
电机及电气技术实验装置Motor And Electric Technique Experimental
Equipment
实验指导书
天煌教仪
DDSZ-1型电机及电气技术实验装置受试电机铭牌数据一览表
DDSZ-1型电机及电气技术实验装置交流及直流电源操作说明
实验中开启及关闭电源都在控制屏上操作。开启三相交流电源的步骤为： 1）开启电源前。要检查控制屏下面“直流电机电源”的“电枢电源”开关（右下角）及“励磁电源”开关（左下角）都须在“关”断的位置。控制屏左侧端面上安装的调压器旋钮必须在零位，即必须将它向逆时针方向旋转到底。
2）检查无误后开启“电源总开关”，“关”按钮指示灯亮，表示实验装置的进线接到电源，但还不能输出电压。此时在电源输出端进行实验电路接线操作是安全的。
3）按下“开”按钮，“开”按钮指示灯亮，表示三相交流调压电源输出插孔U、V、W及N上已接电。实验电路所需的不同大小的交流电压，都可适当旋转调压器旋钮用导线从这三相四线制插孔中取得。输出线电压为0-450V（可调）并可由控制屏上方的三只交流电压表指示。当电压表下面左边的“指示切换”开关拨向“三相电网电压”时，它指示三相电网进线的线电压；当“指示切换”开关拨向“三相调压电压”时，它指示三相四线制插孔U、V、W和N输出端的线电压。
4）实验中如果需要改接线路，必须按下“关”按钮以切断交流电源，保证实验操作安全。实验完毕，还需关断“电源总开关”，并将控制屏左侧端面上安装的调压器旋钮调回到零位。将“直流电机电源”的“电枢电源”开关及“励磁电源”开关拨回到“关”断位置。
开启直流电机电源的操作：
1）直流电源是由交流电源变换而来，开启“直流电机电源”，必须先完成开启交流电源，即开启“电源总开关”并按下“开”按钮。
2）在此之后，接通“励磁电源”开关，可获得约为220V、0.5A不可调的直流电压输出。接通“电枢电源”开关，可获得40～230V、3A可调节的直流电压输出。励磁电源电压及电枢电源电压都可由控制屏下方的1只直流电压表指示。
当将该电压表下方的“指示切换”开关拨向“电枢电压”时，指示电枢电源电压，当将它拨向“励磁电压”时，指示励磁电源电压。但在电路上“励磁电源”与“电枢电源”，“直流电机电源”与“交流三相调压电源”都是经过三相多绕组变压器隔离的，可独立使用。
3）“电枢电源”是采用脉宽调制型开关式稳压电源，输入端接有滤波用的大电容，为了不使过大的充电电流损坏电源电路，采用了限流延时的保护电路。所以本电源在开机时，从电枢电源开合闸到直流电压输出约有3～4秒钟的延时，这是正常的。
4）电枢电源设有过压和过流指示告警保护电路。当输出电压出现过压时，会自动切断输出，并告警指示。此时需要恢复电压，必须先将“电压调节”旋钮逆时针旋转调低电压到正常值（约240V以下），再按“过压复位”按钮，即能输出电压。当负载电流过大（即负载电阻过小）超过3A时，也会自动切断输出，并告警指示，此时需要恢复输出，只要调小负载电流（即调大负载电阻）即可。有时候在开机时出现过流告警，说明在开机时负载电流太大，需要降低负载电流，可在电枢电源输出端增大负载电阻或甚至暂时拔掉一根导线（空载）开机，待直流输出电压正常后，再插回导线加正常负载（不可短路）工作。若在空载时开机仍发生过流告警，这是由于气温或湿度明显变化，造成光电耦合器TIL117漏电使过流保护起控点改变所致，一般经过空载开机（即开启交流电源后，再开启“电枢电源”开关）予热几十分钟，即可停止告警，恢复正常。所有这些操作到直流电压输出都有3～4秒钟的延时。
5）在做直流电动机实验时，要注意开机时须先开“励磁电源”，后开“电枢电源”；在关机时，则要先关“电枢电源”而后关“励磁电源”的次序。同时要注意在电枢电路中串联起动电阻以防止电源过流保护。具体操作要严格遵照实验指导书中有关内容的说明。
目录
DDSZ-1型电机及电气技术实验装置受试电机铭牌数据一览表 (1)
DDSZ-1型电机及电气技术实验装置交流及直流电源操作说明 (2)
第一章电机及电气技术实验的基本要求和安全操作规程 (1)
1-1 实验的基本要求 (1)
1-2 实验安全操作规程 (4)
第二章直流电机实验 (5)
2-1 认识实验 (5)
2-2 直流发电机 (11)
2-3 直流并励电动机 (18)
2-4 直流串励电动机 (24)
第三章变压器实验 (29)
3-1 单相变压器 (29)
3-2 三相变压器 (38)
3-3 三相变压器的联接组和不对称短路 (48)
3-4 三相三绕组变压器 (64)
3-5 单相变压器的并联运行 (68)
3-6 三相变压器的并联运行 (72)
第四章异步电机实验 (76)
4-1 三相鼠笼异步电动机的工作特性 (76)
4-2 三相异步电动机的起动与调速 (89)
4-3 单相电阻起动异步电动机 (95)
4-4 单相电容起动异步电动机 (100)
4-5 单相电容运转异步电动机 (104)
4-6 双速异步电动机 (108)
4-7 三相异步发电机 (112)
题目 1：永磁同步电机双闭环矢量控制系统仿真 一．实验目的 1．加深理解永磁同步电机矢量控制系统的工作原理 2．掌握永磁同步电机驱动系统仿真分析方法 二．实验要求： 1.永磁同步电机双闭环控制系统建模 2.电流控制器设计 3.电流环动态跟随性能仿真实验 4.转速控制器设计 5.转速环抗负载扰动性能仿真实验 6.给出仿真实验结果与理论分析结果的对比及结论 三．预习内容 注：以下所有找不到的器件均可以通过搜索框搜索 Simulink的启动在MATLAB中键入>>Simulink，进入Simulink library，2014 版本的可直接点击MATLAB界面上的 Simulink library，在Simulink界面上选择 File->New->Model 。如图 1 所示： 图 1 Simulink界面 在 Simulink一级标题下点击source 将 step( 阶跃函数 ) 拖入空白文件作为
转速给定，也可用两个ramp 函数相减，使转速缓慢达到预定转速，如图2： 图2 转速给定 在 Simulink一级标题下点击Ports & Subsystems 选择Subsystem 放入空白文件并双击，删除In1 和 Out1 的连线，如图 3： 图3 子函数模块 选择 Simulink>Continuous下的integrator、Simulink>discontinuous下的 Saturation、Simulink>math operation下的gain和Add，连好线后保存并返回，作为 PI 调节器，其中 saturation可设置上下限为100和-100，如图4：
汽车电气设备构造与维修实训指导与任务书
项目一：点火系统实训项目 一、任务目标 知识目标 1.熟悉点火系结构与工作原理； 2.了解点火线圈工作原理； 3.掌握汽车点火系统控制电路及特点； 能力目标 1.能正确认识火花塞及各零部件； 2.根据备件名称正确找出其所在位置； 3.能通过学习掌握各部件的作用及工作原理； 素质目标 养成良好的学习习惯和团队协作精神； 二、学时分配 任 务 内 容 建议学时 任务一 点火系统部件认识及位置查找 2 任务二 点火线圈与火花塞的检测与更换 2 任务三 曲轴位置与水温传感器的检测与更换 2 任务四 节气门位置与爆震传感器的检测与更换 2 任务五 点火系统故障检测方法与步骤 4 点 火 系
任务一：点火系统部件认识及位置查找 一、任务描述 该任务是在汽车上将汽车点火系各部件进行认知以及各部件安装位置的熟悉，是为点火系故障的检测作基础训练。 二、学习资源准备 《汽车电气设备构造与维修》，《汽车维修手册》等。 三、所需工具、耗材、设备 121套工具一套，工具车一个，汽车防护5件套一套， 工具 手套6副， 耗材 汽车一辆， 设备 四、操作步骤 （一）整车安全检查 1.实施工作任务前，请务必确保车辆停在安全可靠的位置。 2.确保车辆驻车制动工作可靠，必要时安放三角木固定车辆。 3.确认发动机室内部分零部件是否处于高温状态，防止误碰高温部件而烫伤。 4.安装座椅套、方向盘套、脚垫、左右翼子板布和前面罩布。
（二）、学习任务 序 号 作业项目 作业内容 相关图示 1 步骤一 名称： 作用： 2 步骤二 名称： 作用： 3 步骤三 名称： 作用：
《新能源汽车应用技术》课程—— 新能源汽车结构与工况实训指导书 一、实验目的与要求 1.通过实验，学生应了解认识以氢为燃料的燃料电池汽车动力电池的基本构成和工作原理； 2.通过实验，学生应掌握油-电混合动力汽沁能源汽车车动力总成及其主要部件的结构与功能； 3.通过实验，学生应了解油-电混合动力汽车运行工况，分析汽油机子系统和电机子系统自动交替工作的运行状态，总结其特点。 二、实验的主要仪器设备 丰田普瑞斯2007版PSHEV油-电混合动力汽车1台；NJLGPE-02燃料电池仿真实训系 统1套。 图1丰田普瑞斯油-电混合动力汽车图2 燃料电池仿真实训系统平台 丰田PRIUS-普瑞斯2007版PSHEV油-电混合动力汽车1台。基本参数：装有THS混合动力系统(Toyota Hybrid System)；1.5L直列四缸汽油机功率 kW；驱动电机为500 V永磁无刷电机功率33 kW；电动/发电机为永磁交流同步电机；201 V镍-氢动力电池重75 kg(由250个单体电池串连，每个 V)；整车质量1240 kg；最高车速160 km/h；油耗3.61 L/100 km。
质子交换膜燃料电池仿真实训系统以空冷型百瓦级PEMFC为测控对象，采用LabVIEW 进行软件设计，利用该平台可以展现燃料电池的工作原理，测试燃料电池堆的性能和运行状态，全面监测各种参数与电池堆性能之间的关系，通过控制单元控制电池实际运行所需的工作条件。实训系统包括：风冷型质子交换膜燃料电池堆、供气单元、电力电子转换单元、控制单元、负载实验单元、系统控制分析软件六部分。 三、基础知识 新能源汽车是指采用非常规的车用燃料作为动力来源（或使用常规的车用燃料、采用新型车载动力装置），综合车辆的动力控制和驱动方面的先进技术，形成的技术原理先进、具有新技术、新结构的汽车。新能源汽车包括混合动力汽车（HEV）、纯电动汽车（BEV，包括太阳能汽车）、燃料电池电动汽车（FCEV）、氢发动机汽车、其他新能源（如高效储能器、二甲醚）汽车等各类别产品。 1. 质子交换膜燃料电池的原理 质子交换膜燃料电池，简称PEMFC，由于它适用范围广，无需特殊的运行条件，可靠性高等特点，使得它成为目前全球发展最迅速的一种燃料电池。 PEMFC它由双极板(流场板)、扩散电极、和膜组成一个单电池，它的结构如图3所示。 图3质子交换膜燃料电池单电池结构原理图图4质子交换膜燃料电池电堆 双极板常用的材料有石墨板和改性金属板,在双击板的两侧分别加工有燃料和氧化剂的流场，流场主要是引导反应剂在电池气室内的流动，确保整个电极反应剂的均匀分布并排出生成物。另外，双击板还具有传输电流和阻气作用。扩散电极分为两部分，扩散层和催化层。扩散层一般以碳纸或碳布为基底，并涂以具有疏水功能的聚四氟乙烯(PTFE)，使其具有多孔结构。它的功能是支撑催化层、导电及为气体扩散和生成水排出提供通道。催化层是由催化剂Pt/C(或其它形式的催化剂)和(或)疏水性的PTEF构成，它分别是燃料和氧化剂发生电化学反应的场所。膜是电池的关键部件，目前主要采用全氟磺酸型质子交换膜(Nafion膜)。其主要担当水合H+的传输。并隔离阴阳极的燃料和氧化剂。 单电池输出功率取决于单电池的输出电压和工作电流。由于单电池往往功率较小，无
电力电子技术及电机控制实验装置实验指导书(doc 61页)
电力电子技术实验指导书武夷学院机电工程学院
目录 第一章DJDK-1型电力电子技术及电机控制实验装置简介 (1) 1-1 控制屏介绍及操作说明 (1) 1-2 DJK01电源控制屏 (1) 1-3 各挂件功能介绍 (4) 第二章电力电子及电机控制实验的基本要求和安全操作说明 (80) 1-1 实验的特点和要求 (81) 1-2 实验前的准备 (82) 1-3 实验实施 (83) 1-4 实验总结 (85) 1-5 实验安全操作规程 (87) 第三章电力电子技术实验 (89) 实验一 SCR、GTO、MOSFET、GTR、IGBT特性实验 (89) 实验二锯齿波同步移相触发电路实验 (95) 实验三单相桥式半控整流电路实验 (100) 实验四直流斩波电路原理实验 (108) 实验五单相交流调压电路实验 (116) 实验六三相半波可控整流电路实验 (124) 1
第一章DJDK-1 型电力电子技术及电机控制实验装置简介 1-1 控制屏介绍及操作说明 一、特点 (1)实验装置采用挂件结构，可根据不同实验内容进行自由组合，故结构紧凑、使用方便、功能齐全、综合性能好，能在一套装置上完成《电力电子技术》、《自动控制系统》、《直流调速系统》、《交流调速系统》、《电机控制》及《控制理论》等课程所开设的主要实验项目。 (2)实验装置占地面积小，节约实验室用地，无需设置电源控制屏、电缆沟、水泥墩等，可减少基建投资；实验装置只需三相四线的电源即可投入使用，实验室建设周期短、见效快。 (3)实验机组容量小，耗电小，配置齐全；装置使用的电机经过特殊设计,其参数特性能模拟3KW 左右的通用实验机组。 (4)装置布局合理，外形美观，面板示意图明确、清晰、直观；实验连接线采用强、弱电分开的手枪式插头，两者不能互插，避免强电接入弱电设备， 1
实验一三相异步电动机启动控制 一、实验目的 1. 掌握按照电气原理图接成实际操作电路的方法。 2. 掌握自锁、联锁电路，了解电气控制系统中各种保护实现方法和作用。 二、实验设备 1. 电气控制挂件DG11、DG12 1套 2. 三相异步电动机DJ82 1台 3. 导线若干 三、实验内容 本实验电气控制线路如图1所示。 考虑采用中间继电器实现对电动机的点动和长动联合控制，如下图，试分析其工作原理。 四、注意事项 1. 先接线，后通电；先断电，后拆线。 2. 先接控制电路，后接主电路。 3. 从左到右，从上到下；先串联，后并联。
实验二 三相异步电动机的正反转控制 一、实验目的 1. 进一步掌握由电气原理图接成实际操作电路的方法。 2. 加深对电气控制系统中各种保护、自锁、联锁等环节的理解。 3. 学会分析、排除继电器—接触器控制线路故障的方法。 二、实验设备 1. 三相交流电源 2. 电气控制挂件DG11、 DG12 1套 3. 三相异步电动机DJ82 1台 4. 导线 若干 三、实验原理 由电机原理可知，通过更换电动机外接三相电源的相序可改变电动机的旋转方向，因此，可借助接触器来改变电动机外接三相电源的相序，已达到改变电动机旋转方向的目的。 四、实验内容 本实验电气控制线路如图1所示,当正转接触器KM F 工作时，电动机正转；当反转接触器KM R 工作时，电动机反转。 图1 电动机正反转控制电路 五、注意事项 1. 接线顺序：先接线，后通电；先断电，后拆线。 2. 接线原则：从左到右，从上到下。 3. 注意电路元件线圈的额定电压。 R
实验三三相异步电动机的Y-△降压启动控制线路 一、实验目的 1.进一步提高按图接线的能力。 2.了解时间继电器的结构、使用方法、延时时间的调整及在控制系统中的应用。 3.熟悉三相异步电动机Y-△降压启动控制的运行情况和操作方法。 二、实验设备 1. 三相交流电源与开关设备1套 2.三相异步电动机1台 3.三联按钮1个 4.刀开关1个 5.交流接触器3个 6.时间继电器1个 7.热继电器1个 8.导线若干 三、实验线路 按时间原则控制的由时间继电器构成的三相异步电动机Y-△降压自动换接启动的控制线路如图1所示。 图1 时间继电器控制的Y-△降压启动控制线路 四、注意事项 1.先连控制电路，后连主电路。 2.先连线后上电，先断电后拆线。 3.先串联后并联。 4.接线要求牢固、整齐、清楚、安全可靠。 5.操作时要胆大心细谨慎，不许用手触及各电器元件导电部分及电动机转动部分，避免触电及意外损伤。 五、思考与讨论
目录 1、编制依据 2、试验内容 3、试验的基本条件 4.发电机试验 5、电力变压器试验 6.高低压异步电动机试验 7.直流电动机试验 8.高压断路器试验 9.电压互感器试验 10.电流互感器试验 11.套管试验 12.绝缘油试验 13.隔离开关 14.避雷器试验 15·支柱绝缘子试验 16. 母线试验 17.电力电缆试验 18职业安全与环境因素
19.安全文明施工及环境管理 1、编制依据 1.1《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》 GB 50150-91 1.2《电气装置安装工程电气设备交接试验标准条文说明》 GB 50150-91 1.3中国航空工业规划设计研究院设计图纸 1.4 厂家技术协议/技术资料 2、试验内容: 2.1 工程概况 浙江京新兴天然气发电有限公司联合循环发电厂安装一台1*50MW燃气发电机,一台65T/H余热锅炉,一台19MW汽轮发电机。 2.2电气设备一次试验范围 a. 电力变压器(两台主变.三台厂用变及一台励磁变; b. SF6断路器; c.电压互感器; d.电流互感器; e.套管; f. 绝缘油; g.隔离开关; h.避雷器;
i.支柱绝缘子 j.母线(10KV; k.电力电缆(10KV; 3、试验的基本条件 3.1 3.2 3.3物质准备及要求 a.安全围栏及标示牌若干; b.绝缘鞋,安全带若干; c.绝缘胶带若干;
d.对讲机1对; e.4米竹梯1个; f.扳手8寸4个,其它专用工具若干套; 3.4作业环境及其它应具备条件 3.4.1 电气一次设备安装基本完,场地平整。 3.4.2 试验现场应尽可能清洁,照明充足。 3.4.3 试验人员应熟悉被试设备周围环境情况。 3.4.4 所有试验人员必须了解被试设备的产品使用说明书及其结构原理,了解电气装置安装工程施工及验收规范的相关部分,熟悉电气试验作业指导书,熟悉试验标准和要求,熟悉测试仪器,对试验结果能进行分析并做出结论。 3.4.5 试验前必须接受技术交底,拟好试验结果记录表格,做到试验完,记录清楚,报告及时完成。 3.4.6 试验设备应接地良好,试验人员应有良好的绝缘保护措施, 所使用的工具应有绝缘把手。 3.4.7试验必须有操作人、监护人至少各一名,并在试验前分工明确。在进行较复杂试验时, 所有成员分工应职责明确, 以便工作顺利进行,一旦发现意外时能及时处理。3.4.8试验电源要求电压稳定,容量足够,试验接线要考虑操作方便,无论出现故障或每次试验结束均应能及时断开电源。接线时要有防止短路、接地的保护装置,电源导线绝缘应良好并敷设合理,以免受损坏及造成触电危险。 3.4.9试验设备的选择要注意型式、容量、规格,仪表选择要注意型式、精度、规格、内阻等。
山东英才职业技术学院 实验指导书 学院机械制造与自动化工程 专业汽车检测与维修 课程名称汽车底盘构造 年级二年级 实验时间第二学年第一学期 实验一 离合器的拆装（4学时）一、实验目的 1．熟悉离合器的组成及主要机件的构造、作用与装配关系。 2．熟悉离合器分离、结合情况。 3．掌握正确拆装顺序与方法 二、实验内容 拆装离合器，了解其构造，工作原理，以便理论联系实际。 三、仪器设备 汽车单盘离合器1个，常用工具一套
四、注意事项 在拆装前要做好记号，装复时记号要对齐。双盘离合器压盘限位螺钉要与相应的孔对齐。 五、实验步骤 1．观察EQ1090车传动系的布置形式，观察离合器操纵机构的连接和工作情况。 2．观察离合器，弄清楚离合器传递动力时和中断动力时主动、从动部分的之间的关系。 3.拆开离合器，观察离合器盖和压盘是如何连接的？有什么特点。 4.拆下分离杠杆及其附件，观察其结构，分析工作原理和防止运动干涉的措施。 5.分析离合器怎样防止热量传至分离弹簧，分离弹簧怎样定位的？ 6.观察从动盘的连接情况、扭转减振器的构造并分析扭转减振器的工作原理。 7.装复离合器，调整各分离杠杆，使其内端面在同一平面内。 8.在车上调整离合器踏板自由行程。 9.用钢板尺检查离合器踏板自由行程，应为30～40mm。 10.若自由行程不合适，则可通过调整分离拉杆上的调整螺母，调好后将螺母锁紧。 六、实验报告 1、写出单盘离合器结合与分离过程。 2、写出离合器踏板自由行程的调整方法。
实验二 手动变速器的拆装（4学时） 一、实验目的 1．熟悉普通齿轮变速器的结构和工作情况。 2．熟悉变速器操纵机构的结构和工作情况。 3．了解同步器结构和工作情况。 4．掌握正确的拆装顺序与方法。 二、实验内容 自己动手拆装变速器，了解其构造，工作原理，以便理论联系实际。 三、仪器设备 东风1090手动变速器一台，常用工具一套 四、注意事项 注意轴承、垫片的安装；同步器的结构、模拟工作情况。 五、实验步骤 1．在整车上观察变速器的安装位置，怎样保证变速器第一轴与曲轴同轴的。 2．拆下变速器的上盖，重点观察分析操纵机构中自锁、互锁、倒档锁装置，了解拨叉与拨叉轴的安装。 3．拆下手制动鼓总成，拆装过程中分析手制动器怎样起作用，拆下后轴承盖，分析其怎样防止润滑油流入手制动器的。 4．从前端拆下轴承盖，并上下晃动拔出第一轴及轴承，观察第二轴前端如何支撑。 5．用手托起第二轴前端上下晃动、并往后退出第二轴，取下第二轴的轴承止推环。 6．依次从第二轴前端取出四、五档同步器总成，四、五档固定齿座锁环，取下止推环，则第二轴上二、三档同步器总成和它前面的所有零件可依次从轴上取下。 7．观察锁环和定位环是如何定位的，观察同步器怎样与第二轴联结，各档齿轮又是怎样联结的。
电机控制实验指导书 广东工业大学信息工程学院 2013.1
实验安全操作规程 为了顺利完成电力电子技术及电机控制实验，确保实验时人身安全与设备可靠运行要严格遵守如下安全操作规程： (1)在实验过程时，绝对不允许实验人员双手同时接到隔离变压器的两个输出端，将人体作为负载使用。 (2)为了提高学生的安全用电常识，任何接线和拆线都必须在切断主电源后方可进行。 (3)为了提高实验过程中的效率，学生独立完成接线或改接线路后，应仔细再次核对线路，并使组内其他同学引起注意后方可接通电源。 (4)如果在实验过程中发生过流告警，应仔细检查线路以及电位器的调节参数，确定无误后方能重新进行实验。 (5)在实验中应注意所接仪表的最大量程，选择合适的负载完成实验，以免损坏仪表、电源或负载。 (6)电源控制屏以及各挂件所用保险丝规格和型号是经我们反复实验选定的，不得私自改变其规格和型号，否则可能会引起不可预料的后果。 (7)在完成电流、转速闭环实验前一定要确保反馈极性是否正确，应构成负反馈，避免出现正反馈，造成过流。 (8)除作阶跃起动试验外，系统起动前负载电阻必须放在最大阻值，给定电位器必须退回至零位后，才允许合闸起动并慢慢增加给定，以免元件和设备过载损坏。 (9)在直流电机启动时，要先开励磁电源，后加电枢电压。在完成实验时，要先关电枢电压，再关励磁电源。
目录 实验安全操作规程........................................................................ 错误!未定义书签。目录............................................................................................ 错误!未定义书签。实验一晶闸管直流调速系统参数和环节特性的测定实验.... 错误!未定义书签。实验二晶闸管直流调速系统主要单元的调试........................ 错误!未定义书签。实验三单闭环不可逆直流调速系统实验................................ 错误!未定义书签。实验四双闭环不可逆直流调速系统实验.............................. 错误!未定义书签。实验五逻辑无环流可逆直流调速系统实验.......................... 错误!未定义书签。实验六双闭环三相异步电机调压调速系统实验.................... 错误!未定义书签。实验七双闭环三相异步电机串级调速系统实验.................... 错误!未定义书签。
电气控制与PLC 实验指导书 刘跃华吴德强编 教学单位：自动化工程系 课程名称：电气控制与PLC 电子科技大学中山学院
2010 年3 月
目录 实验的基本要求及安全操作规程. (1) 实验名称：实验一三相异步电动机点动和自锁控制线路 (3) 实验名称：实验二三相异步电动机的正反转控制线路 (8) 实验名称：实验三三相鼠笼式异步电动机的降压起动控制线路 (14) 实验名称：实验四PLC 基本指令的编程练习22 实验名称：实验五十字路口交通灯的PLC模拟控制31
实验的基本要求及安全操作规程 0-1 实验的基本要求 电气控制及PLC 技术实验课的目的在于培养学生掌握基本的实验方法与操作技能。培养学生学会根据实验目的，实验内容及实验设备拟定实验线路，选择所需仪表，确定实验步骤，测取所需数据，进行分析研究，得出必要结论，从而完成实验报告。 在整个实验过程中，必须集中精力，及时认真做好实验。现按实验过程提出下列基本要求。 一、实验前的准备 实验前应复习教科书有关章节，认真研读实验指导书,了解实验目的、项目、方法与步骤， 明确实验过程中应注意的问题（有些内容可到实验室对照实验预习，如熟悉组件的编号，使用及其规定值等），并按照实验项目准备记录抄表等。 实验前应写好预习报告,经指导教师检查认为确实作好了实验前的准备，方可开始做实验。认真作好实验前的准备工作，对于培养同学独立工作能力，提高实验质量和保护实验设备都是很重要的。 二、实验的进行 1、建立小组，合理分工 每次实验都以小组为单位进行，每组由2?3人组成，实验进行中每人应有明确的分工，以保证实验操作协调，记录数据准确可靠。 2、选择组件和仪表 实验前先熟悉该次实验所用的组件，记录电机铭牌和选择仪表量程，然后依次排列组件和仪表便于测取数据。 3、按图接线根据实验线路图及所选组件、仪表、按图接线，线路力求简单明了，按接线原则是先接串联 主回路，再接控制回路。为查找线路方便，每路可用相同颜色的导线。 4、起动电机，观察仪表在正式实验开始之前，先熟悉仪表刻度，并记下倍率，然后按一定规范起动电机，观察所 有 仪表是否正常（如指针正、反向是否超满量程等）。如果出现异常，应立即切断电源，并排除故障；如果一切正常，即可正式开始实验。 5、测取数据预习时对电机的试验方法及所测数据的大小作到心中有数。正式实验时，根据实验步骤逐次 测取数据。 6、认真负责，实验有始有终 实验完毕，须将数据交指导教师审阅。经指导教师认可后，才允许拆线并把实验所用的组件、导线及仪器等物品整理好。 三、实验报告实验报告是根据实测数据和在实验中观察和发现的问题，经过自己分析研究或分析讨论后写 出的心得体会。 实验报告要简明扼要、字迹清楚、图表整洁、结论明确。实验报告包括以下内容： 1）实验名称、专业班级、学号、姓名、实验日期、室温C。 2）列出实验中所用组件的名称及编号，电机铭牌数据（P N、U N、I N、n N）等。 3）列出实验项目并绘出实验时所用的线路图，并注明仪表量程，电阻器阻值，电源端编号等。 4）数据的整理和计算。 5)根据数据和曲线进行计算和分析，说明实验结果与理论是否符合，可对某些问题提出一些自己的见解并最后写出结论。实验报告应写在一定规格的报告纸上，保持整洁。 6)每次实验每人独立完成一份报告，按时送交指导教师批阅。 0-2 实验安全操作规程 为了按时完成电气控制及PLC 技术实验，确保实验时人身安全与设备安全，要严格遵守如下规定的安全操作规
目录 第一章光机电气一体化控制实训系统产品简介 ............... 一、产品概述................................... 二、产品图片................................... 三、产品特点................................... 四、技术性能................................... 五、实训工作任务.................................. 六、装置基本配置.................................. 第二章光机电气一体化控制实训系统组成、运行过程及各机构功能 一、系统组成...................................... 二、运行过程 (9) 三、上料机构................................... 四、皮带输送机构.................................. 五、搬运机械手机构.................................. 六、分类仓储机构.................................. 第三章光机电气一体化控制实训系统电气、气动控制及运行操作 一、电气控制电路组成.................................. 二、气动原理及气动回路原理图.............................
三、光机电一体化实训考核装置使用说明一一三菱PLC和变频器 ......... 附录一：THJDQG-1型光机电气一体化控制实训系统使用说明书 .................. 一、产品概述................................... 二、技术性能................................... 三、使用说明................................... 四、使用注意事项 (31) 附录二：光机电气一体化实训系统设备总图......................... 第一章光机电气一体化控制实训系统产品简介 一、产品概述 本装置是一种最为典型的光机电气一体化产品，是为职业院校、职业教育培训机构而研制的，适合机电一体化、电气自动化等相关专业的教学和培训。它在接近工业生产制造现场基础上又针对教学及实训目的进行了专门设计，强化了光机电气一体化的安装与调试能力。本装置由导轨式型材实训台、光机电气一体化设备部件、电源模块、按钮模块、PLC 模块、变频器模块、交流电机模块、步进电机及驱动器模块、模拟生产设备实训单元（包含上料机构、皮带输送线、搬运机械手、分类仓储等）和各种传感器等组成。采用开放式和拆装式结构设计，可根据现有的机械部件组装生产设备，使整个装置能够灵活的按实训教学需要组装光机电气一体化设备。装置采用工业标准结构设计及抽屉式模块放置架，组合方便。控制对象均采用典型机电设备部件，接近工业现场环境，满足实训教学或技能竞赛需求。本装置涵盖了机电一体化和电气自动化专业中所涉及的PLC控制、变频调速、步进调速、传感检 测、气动、机械结构安装与系统调试等内容，为培养可持续发展的光机电气一体化高技能人才提供一个良好的平台。
汽车构造实验指导书 李国政编 青岛大学机电工程学院车辆工程系 2006年2月
前言 汽车整车拆装实训课是汽车专业的重要实践环节，它与课堂讲授课密切配合，共同完成教学大纲规定的教学任务。通过实训课，使同学们建立汽车整车构造的实物概念，进一步巩固课堂讲授的知识，更深入的了解汽车各总成部件构造细节及名称，熟悉汽车部件的拆装及操作工艺，为后继专业课程及专业性实习打下基础。 实训课的目的是配合课堂教学、结合实物系统的分解观察掌握汽车主要零部件的功能、组成、结构、类型和工作原理。 实训课的教学内容包括实物讲授和拆装观察分析两部分。 实物讲授是由于有些内容受条件限制，在课堂上难以讲清，故安排在实验课中结合实物进行讲授。 拆装观察是对完整的实物或重要总成分解成零件，然后分析观察零件的形状，安装定位基准，各部件的关系，调整方法和装配工艺，培养学生的实际动手能力和思考分析能力。 为使实训课顺利进行，对学生提出以下要求： 1．实训前要全面复习课堂讲授的有关内容，记住其主要内容。 2．实训中听从教师指导、严格遵守实验室各项规章制度，注意安全。 3．爱护实训教具及设备，与实验课无关的设备不要乱动。 4．在实训中要认真观察分析各零部件，要勤学多问，总结实训收获，认真完成实训报告。 实训地点：车辆实验室
实训一汽车及发动机的总体构造 一、目的 1．通过实训对汽车的组成、总布置型式以及各总成有一个初步认识； 2．了解各组成部分的基本功用及在结构上的相互联系； 3．初步了解不同类型的汽车的结构特征。 二、基础知识 1．汽车总体构造 汽车由许多不同的装置和部件组成，其结构型式和安装位置多种多样。汽车所用的动力装置不同时，其总体构造差异很大。汽车主要由发动机、底盘、车身和电气设备等四部分组成。小轿车还装有空调和其他附属设备。 （1）发动机 使供入其中的燃油燃烧产生动力，是汽车行驶的动力源泉。 （2）底盘 接受发动机的动力，使汽车正常行驶。由传动系、行驶系、转向系和制动系组成。 行驶系—安装部件、支承全车并保证行驶。由车架、车桥、车轮和悬架等组成。 转向系—保证汽车按驾驶员选定的方向行驶。由转向器和转向传动机构组成。 制动系—使汽车能减速行驶以至停车，并保证汽车能可靠停驻。 （3）车身 用以安置驾驶员、乘客或货物。客车和轿车是整体车身；普通货车 车身由驾驶室和货箱组成。 (4) 电气设备 由电源和用电设备组成，包括发电机、蓄电池、起动系、点火系以及汽车的照明、信号装置和仪表等。此外，在现代汽车上愈来愈多装用的各种电子设备：微处理机、中央计算机系统及各种人工智能装置(自诊、防盗、巡航、防抱死、车身高度自调等)，显著地提高了汽车的使用性能。 三、实训内容 1．长安6331A型微型客车及日本五十铃的总体结构。 2．北内109发动机、天津夏利轿车发动机及日本皇冠3.0发动机的总体构造。 3．CA1091及桑塔纳汽车模型及部件模型的观察。 四、实训报告 汽车的布置型式通常有几种，各有何优点？实验中各车采取何种布置型式？试述原因。
实验一步进电机基本原理实验 一、实验目的 1、了解步进电动机的基本结构和工作原理。 2、掌握步进电机驱动程序的设计方法。 二、实验原理 步进电动机又称为脉冲电机，是工业过程控制和仪表中一种能够快速启动、反转和 制动的执行元件。其功能是将电脉冲转换为相应的角位移或直线位移。步进电动机的运 转是由电脉冲信号控制的，步进电动机的角位移量或线位移量与脉冲数成正比，每给一 个脉冲，步进电机就转动一个角度（步距角）或前进/倒退一步。步进电机旋转的角度由 输入的电脉冲数确定，所以，也有人称步进电动机为一个数字/角度转换器。 当某一相绕阻通电时，对应的磁极产生磁场，并与转子形成磁路，这时，如果定子 和转子的小齿没有对齐，在磁场的作用下，由于磁通具有力图走磁阻最小路径的特点， 转子将转动一定的角度，使转子与定子的齿相互对齐，由此可见，错齿是促使电机旋转 的原因。 四相步进电动机以四相单四拍、四相双四拍、四相八拍方式工作时的脉冲分配表如 表1，表2和表3 表1 四相单四拍脉冲分配表表2 四相双四拍脉冲分配表 时，若用手旋转它，感觉很难转动。
三、实验步骤： 1.将DRYDC-A型运动控制台的电源线和串行通信接口线连接好。 2.打开DRMU-ME-B综合实验台的电源总开关，开关电源的开关，采集仪开关。 启动硬件设备。 3.打开计算机，从桌面或程序组运行DRLink主程序，然后点击DRLink快捷 工具条上的“联机注册”图标，选择“DRLink采集主卡检测”进行注册。 没有使用信号采集主卡的用户可选择：“局域网服务器”进行注册，此时，必需在对话框中填入DRLink服务器的主机IP地址。 4.点击DRLink快捷工具条上“文件夹”图标，出现文件选择对话框，在实验 目录中选择“步进电机基本原理”实验，并启动该实验。 5.点击该实验脚本中的“开关”按钮，向运动控制卡下载实验程序。 6.本实验中先做步进电机的驱动实验：选择运行方式为“连续驱动”，依次选 择步进电机的工作方式为：四相单四拍、四相双四拍、四相八拍；方向可以是任意的；脉冲间隔参数可用5～10ms。点“电机驱动”按钮，驱动电机工作。观察电机的工作情况。（对于四相八拍的工作方式，脉冲间隔最小可以到2ms）终止电机运行请在运行方式中选择“停止保持”或“停止不保持”。 7.步进电机的自锁实验：运行方式选择“停止保持”，其它参数不变，点“电 机驱动”按钮。可以使步进电机某相通电，处于“自锁”状态。此时，用手转动电机的皮带轮，可以感到转动比较困难。 8.步进电机的步距角演示：运行方式选择“单步驱动”，点“电机驱动”按钮。 每点击一次“电机驱动”按钮，步进电机旋转一个角度，这个角度就是步距角。对于本实验台步距角为1.8o。 除了可以使用DRLink平台下的实验脚本进行本实验外，还可以使用C-51的C语言程序进行本实验。本运动控制平台在内部使用了DRMC-A型运动控制卡，其CPU是ADUC842，关于ADUC842的硬件的详细信息，请参考我们提供的pdf 文档。在DRMC-A型运动控制台，步进电机的端口地址：0x8000，用低4位表示电机的4相，1表示发送脉冲，0表示空。根据步进电机的工作方式的脉冲分配表（表1～3），逐步向端口的低4位写入0和1就可以了。具体的程序请参考StepMotor1.c～StepMotor5.c。在生成执行代码后，按运动控制台的“PRG”+“RST”按钮后，使用Windows Serial Downloader将执行程序下载到单片机内。 四、实验报告要求 1.简述步进电机的工作原理。 2.简述步进电机的四相八拍工作方式的优、缺点。 五、思考题 根据四相双四拍脉冲分配表（表2），参考StepMotor1.c，设计四相双四拍工作
精品文档 电动机控制线路的安装与调试实验指导书 班级：电工电子班 姓名：___________________
2016.10.11 精品文档． 精品文档 目录 项目一：.................................5三相异步电动机接触器点动控制线路项目二：...........................6三相异步电动机接触器连续运行控制线路项目三：电动机既能点动又能连续实验..........................7三相异步项目四：电动机正反转实验..............................................8 三相异步项目五：两台电动机的顺序启动同时停止实验.............................9项目六：电动机的星三角降压起动实验.........................10三相异步项目七：小车自动往返控制实验.. (11) PLC实训一电动机连续运行........................................................12PLC实训二电动机既点动又连续运行........................................13PLC实训三电动机正反转运行....................................................14PLC实训四电动机星三角降压起动.. (15)
精品文档． 精品文档 低压电器简介 一．继电器 继电器：是一种根据电量（电流、电压）或非电量（时间、速度、温度、压力等）的变化自动接通和断开控制电路，以完成控制或保护任务的电器。继电器一般由3个基本部分组成：检测机构、中间机构和执行机构。 与接触器的区别：继电器可以对各种电量或非电量的变化作出反应，而接触器只有在一定的电压信号下动作。继电器用于切换小电流的控制电路，而接触器则用来控制大电流电路，因此，继电器触头容量较小（不大于5A），且无灭弧装置。 继电器种类很多，按输入信号可分为：电压继电器、电流继电器、功率继电器、速度继电器，压力继电器、温度继电器等；按工作原理可分为：电磁式继电器、感应式继电器、电动式继电器、电子式继电器、热继电器等；按用途可分为控制与保护继电器；按输出形式可分为有触点和无触点继电器。 1、中间继电器 电磁继电器主要包括电流继电器、电压继电器的中间继电器。选用时主要依据继电器所保护或所控制对象对继电器提出的要求，如触头的数量、种类，返回系数，控制电路的电压、电流、负载性质等。出于继电器触头容量较小，所以经常将触头并联使用。有时为增加触头的分断能力，也有把触头串联起来使用的。其工作原理和内部结构与交流接触器基本相似。其外观如图3.9所示。适用于交流500V以下的控制线路，线圈电压为交流12V、36V、127V、220V及380V五种。继电器有八对触点，额定电流为5A，最高操作频率为1200次/h。
预防性试验作业指导书 一、范围 本作业指导书适用于发电厂2008年电气设备预防性试验。规定2008年预防性试验的引用标准、使用仪器、作业程序和方法、试验结果判断方法和试验注意事项等。制定本作业指导书的目的是规范操作、保证试验结果的准确性，为设备运行、监督、检修提供依据。 二、引用标准 GB 50150 电气装置安装工程电气设备交接试验标准 Q/CSG 1 0007-2004 电气设备预防性试验规程(南网) DL/T 596-1996 电力设备预防性试验规程 三、安全措施 a)为保证人身和设备安全，应严格遵守安全规程DL408-91电业安全工作规程(发电厂和变电所电 气部分)中有关规定； b)进行交直流耐压、介质损耗测量等高电压试验时，为保证人身和设备安全，要求必须在试验设 备周围设围栏并有专人监护，各通路应派专人把守防止无关人员误入。试验时试验人员与看守人员通讯要通畅，没有试验人员的命令看守人员不能乱动。负责升压的人要随时注意周围的情况，一旦发现电压表指针摆动很大、电流表指示急剧增加、绝缘烧焦气味或冒烟或发生响声等异常现象时，应立刻降低电压，断开电源停止试验，对被试绕组进行放电后再对绕组进行检查，查明原因并排除后方可继续试验。 四、职责分工 a)作业负责人应承担试验方案制定、试验接线检查、试验结果的现场确认和原始记录审核； b)作业负责人对试验过程中的安全问题负责，作业负责人可本身担任安全监督员，也可指定参加 作业的一名人员担任安全监督员； c)作业参加人的职责：准备试验仪器设备，进行试验接线、操作、测量等，如实记录数据、编写 试验报告; d)作业组应自觉维护所用仪器设备，包括去现场前确认仪器设备的可用性，试验完成交还仪器设 备时复核其状态，如实记录和反映存在或出现的问题。 五、试验开始前的准备 试验设应在试验开始之前检查试品的状态并进行记录，有影响试验进行的异常状态时要研究、并向有关人员请示调整试验项目。 详细记录试品的铭牌参数。 试验后要将试品的各种接线、末屏、盖板等进行恢复。 六、原始数据记录 a)原始记录的填写要字迹清晰、完整、准确，不得随意涂改，不得留有空白，并在原始记录上注 明使用的仪器设备名称及编号。 b)当记录表格出现某些“表格”确无数据记录时，可用“/”表示此格无数据。 c)若确属笔误，出现记录错误时，允许用“单线划改”。 d)原始记录应由记录人员和审核人员二级审核签字；试验报告应由拟稿人员、审核人员、批准人 员三级审核签字。
实验项目一发动机速度特性试验 一、实验教学组织 1、集中讲授仪器、设备的结构和工作原理。 2、讲解实验内容、操作步骤及注意事项。 3、根据实验目的、要求进行分组。 4、在教师指导下，各组学生自己独立操作，并对试验、检测数据进行记录。 5、教师总结实验情况。 二、实验学时：2学时 三、实验目的 通过本次实验，使学生进一步加深本专业所学《发动机原理》、《汽车理论》等相关课程课堂理论知识的理解，增强感性认识。掌握汽车发动机速度特性台架试验的基本原理和方法，提高实际动手能力，为今后从事生产、科研打下较牢固的基础。 四、实验要求 1、遵守实验规程，注意设备、仪器及人身安全。 2、掌握汽油发动机小时燃油消耗量、扭矩、进排气温度、机油温度及压力、冷却水温度等参数的检测方法。 3、认真记录试验数据，根据试验数据绘制汽油发动机速度特性曲线图，并能分析试验用汽油发动机在不同工况下的经济性和动力性。 4、按时完成实验报告。 五、实验内容 在发动机节气门开度不变的情况下，测出试验用发动机在不同转速下的有效扭矩、有效油耗率、小时油耗量及排气温度等参数。 六、实验仪器、设备 1、发动机性能测试台架（如图1-1所示）1台 2、汽油发动机1台 3、起动电源或蓄电池1台 4、转速表（转速传感器） 5、油耗仪1台 6、温度计1只 七、实验准备 1、试验前，指导教师应对所有试验仪器、设备按实验要求进行标定，并准备好试验所需的油料、冷却水、辅料及调试所需的工量具。
2、打开电源开关，预热发动机台架控制操作系统，使系统处于良好的工作状态。 3、检查各仪器、设备连接线路是否牢固可靠。 4、清除测试台架、发动机四周障碍物。 5、调整好发动机的点火装置，保证其最佳的点火提前角。 图1-1 发动机试验台架简图 1—冷却水箱2—空气流量计3—稳压筒4—量油装置5—燃油箱6—测功机 7—转速表8—消声器9—垫层10—台架基础11—台架底板12—混合水箱 八、注意事项 1、实验过程中，应随时观察发动机及设备的运行情况，发现异常应立即停车检查并及时排除。 2、测量、记录数据要迅速、准确，尽量缩短每一工况的运行时间。 3、实验过程中，应随时检查发动机油温、水温，并及时补充发动机冷却水及台架的稳压水，以保证试验顺利进行。 4、运行工况的调节应缓慢进行。 5、试验完毕，发动机需空转运行5min之后才能停机。 6、实验场所不得有明火。 九、实验步骤及方法 1、开启控制系统电源，对控制系统进行预热3~5min。 2、检查冷却水泵的工作状况是否良好，冷却循环水量、发动机机油量是否充足。 3、检查发动机起动系统、点火系统线路连接情况。 4、起动发动机，并对发动机进行预热，使发动机机油温度达到85±5°C，出水温度应达到85±5°C。 5、按要求调整发动机点火提前角。 6、通过测功机油门执行器控制系统将发动机节气门开度大小固定在选定的位置上（此时通过调整后的发动机最大转速应为额定转速的70%）。 7、选取、确定相应的工况点（可根据试验需要而定，一般为均匀的8个转速点）。 8、逐渐增加发动机负荷（也可逐渐减少发动机负荷），使发动机转速按照所选取工况点顺序递减（增），
安徽工程大学 《控制电机》课程实验指导书 专业：自动化 安徽工程大学电气工程学院 2013年12月
目录 步进电动机使用说明 (2) 实验一步进电动机（2学时） (5) 实验二交流伺服机电动机（2学时） (10)
步进电动机说明 步进电动机又称脉冲电机，是数字控制系统中的一种重要的执行元件，它是将电脉冲信号变换成转角或转速的执行电动机，其角位移量与输入电脉冲数成正比；其转速与电脉冲的频率成正比。在负载能力范围内，这些关系将不受电源电压、负载、环境、温度等因素的影响，还可在很宽的范围内实现调速，快速启动、制动和反转。随着数字技术和电子计算机的发展，使步进电机的控制更加简便、灵活和智能化。现已广泛用于各种数控机床、绘图机、自动化仪表、计算机外设，数、模变换等数字控制系统中作为元件。 一、使用说明 D54步进电机实验装置由步进电机智能控制箱和实验装置两部分构成。 （一）步进电机智能控制箱 本控制箱用以控制步进电机的各种运行方式，它的控制功能是由单片机来实现的。通过键盘的操作和不同的显示方式来确定步进电机的运行状况。 本控制箱可适用于三相、四相、五相步进电动机各种运行方式的控制。 因实验装置仅提供三相反应式步进电动机，故控制箱只提供三相步进电动机的驱动电源，面板上也只装有三相步进电动机的绕组接口。 1、面板示意图（见附录） 2、技术指标 功能：能实现单步运行、连续运行和预置数运行；能实现单拍、双拍及电机的可逆运行。 电脉冲频率：5Hz～1KHz 工作条件：供电电源AC220V±10%，50Hz 环境温度-5℃～40℃ 相对湿度≥80% 重量：6kg 尺寸：390×200×230mm3 3、使用说明 (1)开启电源开关，面板上的三位数字频率计将显示“000”；由六位LED数码管组成的步 进电机运行状态显示器自动进入 “9999→8888→7777→6666→5555→4444→3333→2222→1111→0000”动态自检过程，而 后停显在系统的初态“┤.3”。 (2)控制键盘功能说明 设置键：手动单步运行方式和连续运行各方式的选择。