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2013届毕业设计
课题名称：电机及电气控制试验装置的改造及设计
专 业 系 机电工程系
班 级 机电一体化1302
学生姓名 庄 建
指导老师
完成日期
目录
摘要
第一章 引言
近年来, 随着电子计算机和自动控制技术的发展,电机及电力电子装置构成的控制设备相结合逐步发展成机电一体化产品。将传统电机及现代电力电子技术、计算机科学及自动控制技术相结合已成为电气工程及自动化学科发展的必然趋势。电力电子技术、电机控制类课程是电气工程及自动化专业重要的专业基础课和专业课, 而实验环节则是这些课程不可分的重要组成部分。因此, 有必要加强电力电子技术和电机控制类课程的实验教学。
鉴于电力、电子技术和电机控制技术发展相当迅速, 对电机控制类课程的实验教学也提出了新的要求, 迫切需要一种符合教学要求的实验装置。鉴于近期实验所需求的要求越来越高,实验的难度也越来越大的加大，不论是实验设备的更新换代或是搬到新校区的新建实验室, 都不可能花费较多资金，但也希望实验建设周期短、见效快, 才能适应教学改革的要求, 为此考虑将电机控制系统实验装置设计成配置完整、功能齐全、结构紧凑、使用方便, 体积既小而适用面广, 且有扩展能力的综合性实验装置。
《电机拖动实训》、《电气控制实训》是轨道交通系，电气工程系重要的实践课程。由于班级多，实训实验的同学多，现有实训设备相对紧张。学校搬入职教城后，势必建设新的实训室，根据这个实际需要，结合学校现有的实训设备，对现有设备的缺陷进行了改进，设计使用更加安全、方便、经济的电机及电气控制实验装置。电机及电气控制实验装置设计主要包括实验实训台位外形及结构设计，实验电源设计，实验台操作面板的设计，插接接口设计及增加或精简设备的功能。设计时要考虑到该设备需要进行的实验实训项目，根据实验实训项目的特点进行设计实验装置。由于是实验装置，学生操作时可能进行误操作，误接线等，设计考虑到设备和人身的安全保护措施。实验设备的使用率很高，并且考虑设备的耐用性。
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同时本文也介绍了对电机及电气控制实验室的总体设计，包括实验室场地的总体布置，实验台位的设计，实验台电源系统的设计。以经济、实用、方便为主导思想，同时通过查阅学****此方面的资料，设计出了各方面符合标准的实验室。
现有实验实训装置的分析
1、对现有电机拖动实验的设备分析
随着科学文化的发展进步，教学仪器的日新月异，电工实验台的使用已很普及，由于学生对实验台认识和理解不够，往往学生在做实验时会对实验仪器造成损坏。而且实验过程中，经常会因为学生一时的大意或者疏忽，而引起一些人们所不愿意看到的事故发生，甚至导致整个实验台报废，给学校造成不必要的损失，特别是人体触电是实验中最常见的事故，而且也是对学生人身安全的威胁，而我们知道，如果流经身体的电流过大，就会使人有生命危险，根据实验分析得到，交流在15mA到20mA以下，直流在30mA以下，对人已有一定的伤害，只是较轻而已，当超过了这个数值，对人体就会造成较为严重的危害。为了更好的保护学生在实验中的安全和更好的保护实验仪器不被损坏，我们设计了一套较为全面的保护体系，该保护体系采取浮地设计，使其控制部分的地及大地隔离，并且在回路中加入了大量的保护电路，比如我们设计的有漏电保护电路，过流保护电路，过压保护以及各种仪表的超量程报警保护电路，使其在每一个环节都有一个保护电路在监控，力求达到一个较好的保护效果。本保护体系可以有效的对电路漏电，电路短路、过流，电压过大以及仪表超量程进行监控和保护，能够更有效的保护学生的人身安全和保证实验仪器不被损坏
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1、并励直流电动机起动调速反转控制实验的分析
该实验必须按照电机实验基本要求和安全操作规则，要根据铭牌数据正确选择仪表量程，正确按图接线，并且能够学****直流电动机的起动，调速和改变转向。实验中需要准备直流电动机、起动器、滑线变阻器、电流表、电压表、转速表、电工工具。必须按照下图所给的电路图接线。
利用调节变阻器起动、调速线路图
按图接线必须了解清楚图中直流并励电动机出线盒端头标号及如何接线。在接线时，应注意防止发生下列错误：励磁电路错接或不通，使励磁电路两端同接于一根导线，如在此情况下起动，将发生转速过高或电流过大。励磁回路及起动电阻串联。在此情况下起动时不能保证全压励磁，绝大部分电压经起动电阻降落，因而起动时电枢电流很大，但电机不转。
起动时检查起动电阻和滑线变阻器的位置，合上电源开关，然后