一、直流電機實驗實訓設備概述

  直流電機性能綜合測試實驗裝置對直流電機對應的控制，運行，機械特性、電氣特性的測試和教學實驗于一體，配套先進的檢測控制手段，對以上各種運行方式進行定量分析，采集電機運行的各種參數(shù)。學生可通過一個嵌入式觸摸屏電腦實現(xiàn)采集數(shù)據(jù)的顯示、系統(tǒng)控制、加載控制等。

  本實驗臺從專用電源控制臺、儀器儀表、電機、導軌、負載及專用導線到配套軟件等均配套齊全。電機負載采用高性能、長壽命的新型磁粉制動器，負載調(diào)節(jié)穩(wěn)定、可靠、方便。即可穩(wěn)態(tài)測試，也可以進行快速瞬間測試。

  一臺基于WinCE(中文版)操作系統(tǒng)、內(nèi)嵌Homebuilder嵌入版組態(tài)軟件的觸摸屏作為人機界面，它在系統(tǒng)中作為數(shù)據(jù)輸入、顯示監(jiān)控及控制終端。該終端采用RS-485/232接口采集模塊進行通訊，數(shù)據(jù)采集模塊將傳感器的檢測值上傳給終端進行顯示或用于監(jiān)控，本款教學設備的終端還可下達操作指令給執(zhí)行模塊從而實現(xiàn)對程控設備的調(diào)節(jié)，進而實現(xiàn)對電機電樞電壓及負荷的控制。

二、直流電機實驗實訓設備主要設備及參數(shù):

1、電源控制屏：

設有電壓輸入指示儀表，急停按鈕，過載保護等措施，設有0-30V/2A直流可調(diào)電源，電源電壓及電流輸出均可調(diào)，帶有保護措施。相交流電源輸出帶電流及電壓漏電保護措施。

2、實驗桌：

實驗桌為鐵質(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)堅固，形狀似長方體封閉式結(jié)構(gòu)，造形美觀大方；設有兩個大抽屜、柜門，用于放置工具、存放掛件及資料等。桌面用于安裝電源控制屏并提供一個寬敞舒適的工作臺面。實驗桌還設有四個萬向輪及固定調(diào)節(jié)機構(gòu)，便于移動和固定，有利于實驗室的布局。

3、直流他（并）勵直流電機1臺

電樞電壓直流220V，勵磁電壓直流220V功率185W轉(zhuǎn)速1500轉(zhuǎn)/分鐘。

4、直流電機調(diào)速器1只

0~220V可調(diào)，電壓輸出線性可控，控制信號4-20mA。

5、嵌入式人機界面設備

7"高亮TFT液晶顯示屏，分辨率800×480，四線電阻式觸摸屏，分辨率1024×1024。

WinCE(中文版)操作系統(tǒng)，內(nèi)嵌HMIBuilder嵌入版組態(tài)軟件無限點。主頻400M，內(nèi)存64M，存儲設備128M電子盤。

工作電源DC24V

具有兩個2.0的USB接口，支持工程備份及還原，支持外部輸入接口設備，如USB鼠標鍵盤等。

具備兩個DB9接口，COM1是RS-232接口，COM2具備一個RS-232接口和RS-485接口

支持Modbus協(xié)議通訊，模塊地址手動可設。

6、三菱PLCFX3U-16MR-01，1臺

7、PLC模擬量輸入/輸出模塊

2路模擬量輸出模塊1只,4路模擬量輸入模塊1只。

8、隔離型直流電流傳感器，量程0-3A，0~±5V線性輸出(正反方向)。

9、隔離型直流電流傳感器，量程0-0.2A，0~±5V線性輸出(正反方向)。

10、智能電壓表1只，量程0-300V，帶RS485通信功能。

11、磁粉制動器（0-24V）供電.

供電電源24V激磁電流0~0.9A加載能力0~6N.m

12、直流24V可調(diào)節(jié)電源

0~24V電壓輸出電壓輸出線性可控，控制信號4-20mA。

13、動態(tài)扭矩傳感器

測量旋轉(zhuǎn)電機扭矩，量程0~±5N.m線性輸出0~±5V(正反方向)，帶速度檢測信號輸出。

14、基于觸摸屏的組態(tài)軟件運行環(huán)境實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集及顯示實現(xiàn)電拖系統(tǒng)的系列控制操作

15、固定電機導軌及連軸器。

16、低壓電器元件及安裝板

17、直流穩(wěn)壓電源（0~30V、2A），由多圈電位器連續(xù)調(diào)節(jié)，輸出最大電流為2A，每路電源輸出有0.5級數(shù)字電流表、電壓表指示。電壓穩(wěn)壓度<10－2，負穩(wěn)壓度<10－2，紋波電壓:<5mV。

系統(tǒng)分為終端和服務器兩部分，終端cpu采用s3c2440arm9處理器，采用嵌入式linux操作系統(tǒng)。Cpld控制AD采集信號，并將數(shù)字信號放入ram中，arm9讀取ram數(shù)據(jù)后處理送液晶屏顯示，ARM也可以將波形圖片發(fā)送到服務器，供老師批閱；ARM可以通過網(wǎng)絡接收服務器命令，控制電源的關閉和打開。

18、虛擬儀器部分：

（1）、終端部分（裝學生實驗臺上）同時配有虛擬示波器、虛擬頻譜儀、虛擬三用表、電源管理。

（2）、技術指標：

1）設置啟動界面與啟動后界面。

2）網(wǎng)絡設置：通過設置IP地址設置機器號，還可以設置密碼電源模塊號（用于遠程控制實訓臺的通斷電功能）

3）雙蹤存貯示波器，多種同步方式，存貯深度可編程；通道數(shù)：2路；帶寬：20MHZ；分辨率：8位；電壓范圍：-10~+10V；存貯深度：64K；

Channelswitch通道開關，通過內(nèi)勾選要顯示的通道，Settingselect設置選擇，通過單選框，選擇要設置的通道的參數(shù)，主要是time(時間)，voltage(電壓量程)，screen(抓屏)為上傳波形實時畫面，screen后可以commit提交到服務器，setting是設置示波器參數(shù)如觸發(fā)源觸發(fā)條件，stop是暫停功能。同時顯示暫停狀態(tài)時的波形。

4）頻譜分折儀；

Stop是暫停，便于分析頻譜。commit提交到服務器功能，Exit是退出界面功能。

5）數(shù)字三用表

Moduleselection功能選擇，通過單選框，選擇電壓(voltmeter)、電流(ammeter)，電阻(ohmmeter)、通斷（on-off）,四種功能，電壓又分為AC/DC測量以及量程選擇，電流又分為AC/DC測量以及量程選擇，電阻可以設置量程。commit提交到服務器功能，Exit是退出界面功能。

6）、四路智能遠程電源控制

7）、數(shù)據(jù)具有上傳與保存功能并能通過服務器顯示

8)、提供LabVIEW虛擬儀器軟件

三、完成實驗內(nèi)容：

1、直流電動機空載特性試驗

2、直流電動機負載試驗

3、直流電動機效率測定

4、直流電動機特性曲線測定

5、直流電動機冷態(tài)電阻測量實驗等

6、直流電動機的轉(zhuǎn)速、輸出轉(zhuǎn)矩、功率、電壓、電流測定