机电传动控制综合实验台
（型号：FND026）
型号：FND026
名称：机电传动控制综合实验台
产品简述
FND026机电传动控制综合实验台，由三大部份组成，分别是电气控制部分和机械部份(3轴联动)及PC机（用户自
备），采用伺服定位电机、交流变频器和PLC采用西门子SIEMENS产品、三相异步电动机、步进电机、接近开关；装置还包括了下列常用电工元件：按钮、指示灯、直流开关电源、传感器、电流电压测量仪表等设备。本实验装置开放化，作为教学、实验、实训的载体，将PLC作为控制器，结合典型的工业应用设计了丰富的实验、实训项目，使学生将教、学、做一体化，可丰富学生的工程系统观、大大提高学生的工程设计与工程实践能力。除了用于教学实验、实训外，还可作为大学生工程训练、课外创新、课程设计、毕业设计平台，还可作为企业培养机电设备管理或操作人员的平台。整个系统采用透明的电气连接方式，每个部件配置标准接线端子，方便学员对真正数控知识的学习和掌握。因此，本装置在电气技术设计、故障诊断、电气维修、数控机械设计、故障诊断维修、控制编程设计等多方面对学员进行实训；
1 ．基本组成
1）PC 机台式电脑（用户自备）
2）电气控制柜的主要组成：
●PLC （西门子SIEMENS）
●继电器和接触器
●三相异步电动机
●步进电机控制系统
●交流伺服控制系统
●交流变频器（西门子SIEMENS）
●接近开关
●分区式创新型控制面板（自制）
●工业级7寸超大彩液晶显示屏幕数控系统
3）机械部份(小型数控钻铣床)组成：
●X 轴、Y 轴、Z 轴
●高精度工业级滚珠丝杆、机身为铸铁、钢性好，可加工钢铁、铝等。
4）软件：PLC 编程软件。
2．基本实验项目
1.PLC认知，Gi~1I(软硬件结构、系统组成、基本指令、接线、编程下载等)
2.三相异步电动机典型控制实操实训(点动、自锁、正反转、星三角换接启动等)
3.PLC与步进电机控制
4.PLC控制LED数码管
5.变频器功能参数设置与操作
6外部端子点动控制
7.变频器控制电动机正反转
8.多段速度选择变频调速
9.变频器无级调速
10.外部模拟量方式的变频调速控制
11.瞬时停电起动控制
12基于PLC的变频器外部端子的电动机正反转控制
13.基于PLC数字量方式多段速控制
14.基于变频器模拟量方式变频开环调速控制
15.PLC与变频器通信控制
16.PLC与伺服脉冲控制
17.伺驱动器模拟调速模式
18.数控机床的基本组成及功能部件的认识实验
19.数控软件使用实验
20.基于数控G代码的多点定位孔加工实验
21.基于数控G代码的平面轨迹加工实验
22. PLC与控制数控机床步进电机实验
3．技术参数
●电气安装平台尺寸：1200*1000mm
●控制器安装平面尺寸：1200*500mm
●电气柜实验台：1500*1000*1900mm
●交流伺服单元：750W伺服电机及驱动器，配有相应的监察软件
●变频器单元：西门子SIEMENS变频器MM440(2UC17-5AA1)，OBPOO-OAA1西门子变频器面板
●步进驱动及电机：6N.m电机和4N.m电机及驱动模块
●三相异步电机：120W/380V/1200转
●直流无刷电机功率：350W
●接近开关：频率: 50 额定电压: 24(V) 额定电流: 10(A) 检测距离: 7(mm)
●主轴转速：100-2500 转/分钟
●系统分辨率：0.00125mm
●数控系统：工业级4轴联动数控系统，微米级插补精度、7 寸彩液晶显示屏幕
●具备网络接口，支持远程监视和DNC文件传输加工、U盘等多种通讯方式
●X/Y/Z轴行程范围：210/95/200mm
●丝杆：工业级滚珠丝杆
●重复定位精度：0.02mm
●主轴锥度：MT3
●自诊断功能，内、外部状态实时显示，出现异常立即报警
●电子手脉：支持USB点动热健四轴电子手脉
●工作台T 型槽尺寸：12 mm
●工作台T 型槽个数：3
●工作台尺寸：380 × 90mm
●电源单元：使用220伏电压，电源保护和配电元件，配置电源保护和配电元件，同时配置直流开关电源，为系统提供使用电源；24VDC 3A输出和5V 1A输出；配置220V AC和直流电源信号指示灯；配置电压漏电保护、电流漏电保护器和保险器，保护人身安全
特点：
·实验内容涉及机械、电气、计算机技术、通讯技术等方面，覆盖面广，综合性强
·各功能部件敞开性好，有利于加深学生的感性认识
·通过多个模块，灵活组成各种系统
·实验过程接近实际机电产品的组装调试过程，实战性强
·学生可根据自己的构思进行创新设计
面向课程：
《机电传动控制》，《可编程控制器原理与应用》，《机床电器控制》，《机床概论》，《机械加工自动化》，《机械制造系统》，《先进制造技术》，《数控技术》，《数控机床》，《机电一体化控制技术与系统》等。
其它用途：
·为机电类本科生、专科生的课程设计、毕业设计及课外创新设计提供条件
·为教师和相关技术人员从事机电产品开发提供实验平台
·培训机电一体化系统的应用与设计的工程技术人才
·为企业培养机电一体化设备的维护管理人员
·改善办学条件，提高学校或院系知名度
部件图片:
实验三十一转子实验台综合实验 一. 实验目的 通过本实验让学生掌握回转机械转速、振动、轴心轨迹测量方法，了解回转机械动平衡的概念和原理。 二. 实验台简介 DRZZS-A型多功能转子试验台由：1底座、2主轴、3飞轮、4直流电机、5主轴支座、6含油轴承及油杯、7电机支座、8连轴器及护罩、9RS9008电涡流传感器支架、10磁电转速传感器支架、11测速齿轮(15齿)、12保护挡板支架，几部分组成，如图1所示。 图1 DRZZS-A型多功能转子试验台传感器安装位置示意图 主要技术指标为： 可调转速范围：0~2500转/分，无级 电源：DC12V 主轴长度：500mm 主轴直径：12mm 外形尺寸：640×140×160mm 重量：12.5kg 与DRVI软件平台结合，可以开设以下实验： 加速度传感器/速度传感器振动测量实验 磁电传感器/光电传感器转速测量 三点加重法转子动平衡实验 转子轴心轨迹测量实验
三. 实验内容 1、转子实验台底座振动测量实验 对于多功能转子实验台底座的振动，可采用加速度传感器和速度传感器两种方式进行测量。将带有磁座的加速度和速度传感器放置在试验台的底座上，将传感器的输出接到变送器相应的端口，再将变送器输出的信号接到采集仪的相应通道，输入到计算机中。 启动转子试验台，调整转速。观察并记录得到的振动信号波形和频谱，比较加速度传感器 和速度传感器所测得的振动信号特点。观察改变转子试验台转速后，振动信号、频谱的变化规律。 2、实验台转速测量 对于多功能转子实验台转速，可以分别采用光电转速传感器和磁电转速传感器进行测量。 1）采用光电传感器测量： 将反光纸贴在圆盘的侧面，调整光电传感器的位置，一般推荐把传感器探头放置在被测物体前2～3cm ，并使其前面的红外光源对准反光纸，使在反光纸经过时传感器的探测指示灯亮，反光纸转过后探测指示灯不亮（必要时可调节传感器后部的敏感度电位器）。当旋转部件上的反光贴纸通过光电传感器前时，光电传感器的输出就会跳变一次。通过测出这个跳变频率f ，就可知道转速n 。 编写转速测量脚本，将传感器的信号将通过采集仪输入到计算机中。启动转子试验台， 调节 图2、加速度和速度传感器振动测量 图3 反射式光电转速传感器
换热器综合台试验台使用说明 换热器性能测试试验主要对应用较广的间壁式换热器中的三种换热器—套管式换热器、螺旋板式换热器和列管式换热器进行其性能的测试。其中，对套管式换热器和螺旋板式换热器可以进行顺流和逆流两种流动方式的性能测试，而列管式换热器只作一种流动方式的性能测试。 换热器性能试验的内容主要为测试换热器的总传热系数，对数传热温差和热平衡误差等，并就不同的换热器、不同两种流动方式、不同工况的传热情况和性能进行比较和分析。 一、实验目的 1.熟悉换热器性能的测试方法； 2.了解套管式换热器、螺旋板式换热器和列管式换热器的结构特点及其性能的差别； 3.加深对顺流和逆流两种换热器换热能力差别的认识。 二、实验内容及步骤 换热器性能试验的内容主要是测定换热器的总传热系数、对数传热温差和热平衡误差等，并就不通换热器、补贴两种流动方式、不同工况的传热情况和性能进行比较和分析。 1.实验前的准备工作 1）熟悉实验装置及使用仪表的工作原理和性能； 2）更换并安装好需要测试的换热器； 3)按顺流（或逆流）方式调整冷流换向阀门组各阀门的开或闭。 4）冷、热水箱充水。 2.进行试验 1）接通电源，启动冷水泵和热水泵（为提高热水温升速度，可先不启动冷水泵），并调节好合适的流量。 2）调整控温仪，使其能使加热水温控制在80摄氏度以下的某一指定温度。 3）将热水箱的手动和自动加热器均送电投入使用。 4）待自动电加热器第一次动作之后，切断手动电加热器开关。此后，加热系统进入自动控温状态。 5）利用温度测点选择琴健开关和温度数显示仪，观测和检查换热器冷热流体的进出口温度。 6）待冷热流体的温度基本稳定后，即可测出这些测温点的温度数值，同时在流量计上测读冷、热流体的流量读数，并将上述测试数据录入实验记录表中。 7）如需改变流动方向（顺逆流）的试验，或需绘制换热器传热性能曲线而要求改变工况（如改变冷热水流速或流量）进行试验，或需要重复进行试验时，都要重新安排试验方法与上述基本相同。记录下这些试验的测试数据。 8）实验结束后，首先关闭电加热器，5分钟后切断全部电源。 注意事项： 1.热流体在热水箱中加热温度不得超过80℃； 2.实验台使用前应加接地线，以保安全。
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第一章实验装置说明 第一节系统概述 一、装置概述 目前我国传热元件的结构形式繁多，其换热性能差异较大，在合理选用和设计换热器的过程中，传热系数是度量其性能好坏的重要指标。本装置通过以应用较为广泛的间壁式换热器（共有套管式换热器、螺旋板式换热器、列管式换热器和钎焊板式换热器四种）为实验对象，对其传热性能进行测试。。 二、系统特点 1.采用四种不同结构的换热器（分别为套管式换热器、螺旋板式换热器、列管式换热器和钎焊板式换热器）作为实验对象，对其进行性能测量。 2.实验装置可测定换热器总的传热系数、对数传热温差和热平衡误差等，并能根据不同的换热器对传热情况和性能进行比较分析。 3.实验装置采用工业现场的真实换热器部件，与实际应用接轨。 三、技术性能 1.输入电源：三相五线制 AC380V±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：＜4kVA 4.套管式换热器：换热面积0.14m2 5.螺旋板式换换热器：换热面积1m2 6.列管式换热器：换热面积0.5m2 7.钎焊板式换热器：0.144m2 8.电加热器总功率：＜3.5kW 9.安全保护：设有电流型漏电保护、接地保护，安全符合国家标准。 四、系统配置 1.被控对象系统：主要由不锈钢钢架、热水箱、热水泵、冷水箱、冷水泵、涡轮流量计、PT100温度传感器、板式换热器、列管式换热器、套管式换热器、螺旋板式换热器、冷凝器、电加热棒、电磁阀、电动球阀、黄铜闸阀以及管道管件等。 2.控制系统：主要由电源控制箱、漏电保护器、温度控制仪、流量显示仪、调压模块、开关电源以及开关指示灯等。 第二节换热器的认识 一、换热器的形式 能使热流体向冷流体传递热量，满足工艺要求的装置称为换热器。换热器的形式有很多，
第二章机电传动系统的动力学基础 2.2 从运动方程式怎样看出系统是处于加速，减速，稳态的和 静态的工作状态。 T M-T L>0说明系统处于加速，T M-T L<0 说明系统处于减速， T M-T L=0说明系统处于稳态（即静态）的工作状态。 2.3 试列出以下几种情况下（见题2.3图）系统的运动方程式，并说明系统的运动状态是加 速，减速，还是匀速？（图中箭头方向表示转矩的实际作用方向） T M T T M=T L T M< T L T M-T L>0说明系统处于加速。 T M-T L<0 说明系统处于减速 T M T L T M T L T M> T L T M> T L 系统的运动状态是减速系统的运动状态是加速 T M T L T T L
T M= T L T M= T L 系统的运动状态是减速系统的运动状态是匀速2.5为什么低速轴转矩大，高速轴转矩小？ 因为P= Tω,P不变ω越小T越大，ω越大T 越小。 2.6为什么机电传动系统中低速轴的GD2逼高速轴的GD2大得多? 因为P=Tω，T=G?D2/375. P=ωG?D2/375. ,P不变转速越小GD2越大，转速越大GD2越小。 2.9 一般生产机械按其运动受阻力的性质来分可有哪几种类型的负载？ 可分为1恒转矩型机械特性2离心式通风机型机械特性3直线型机械特性4恒功率型机械特性,4种类型的负载. 2.11 在题2.11图中，曲线1和2分别为电动机和负载的机械特性，试判断哪些是系统的稳定平衡点？哪些不是？ 交点是系统的稳定平衡点. 交点是系统的平衡点 交点是系统的平衡交点不是系统的平衡点
第三章 3.1为什么直流电记得转子要用表面有绝缘层的硅钢片叠压而成？ 直流电机的转子要用表面有绝缘层的硅钢片叠加而成是因为要防止电涡流对电能的损耗.. 3.5 一台直流发电机，其部分铭牌数据如下：P N=180kW, U N=230V,n =1450r/min,ηN=89.5%，试求： N ①该发电机的额定电流； ②电流保持为额定值而电压下降为100V时，原动机的输出功率（设此时η =ηN） P N=U N I N 180KW=230*I N I N=782.6A 该发电机的额定电流为782.6A P= I N100/ηN P=87.4KW 3.6 已知某他励直流电动机的铭牌数据如下：P N=7.5KW, U N=220V, n =1500r/min, ηN=88.5%, 试求该电机的额定电流和转矩。 N P N=U N I NηN 7500W=220V*I N*0.885 I N=38.5A T N=9.55P N/n N =47.75Nm 3.11为什么直流电动机直接启动时启动电流很大？ 电动机在未启动前n=0,E=0,而R a很小,所以将电动机直接接入电网并施加额定电压时,启动电流将很大.I st=U N/R a 3.14直流串励电动机能否空载运行?为什么？ 串励电动机决不能空载运行,因为这时电动机转速极高,所产生的离心力足以
转子实验台综合实验 一、实验目得 通过本实验让学生掌握回转机械转速、振动、轴心轨迹测量方法，了解回转机械动平衡得概念与原理。 二、实验原理 DRZZS-A型多功能转子试验台由：1底座、2主轴、3飞轮、4直流电机、5主轴支座、6含油轴承及油杯、7电机支座、8连轴器及护罩、9RS9008电涡流传感器支架、10磁电转速传感器支架、11测速齿轮(15齿)、12保护挡板支架，几部分组成，如图1所示。 图1 DRZZS-A型多功能转子试验台传感器安装位置示意图 主要技术指标为： 可调转速范围：0~2500转/分，无级 电源：DC12V 主轴长度：500mm 主轴直径：12mm 外形尺寸：640×140×160mm 重量：12、5kg 与DRVI软件平台结合，用DRZZS-A型多功能转子试验台可完成以下实验： 1、转子实验台底座振动测量实验
对于多功能转子实验台底座得振动，可采用加速度传感器与速度传感器两种方式进行测量。将带有磁座得加速度与速度传感器放置在试验台得底座上，将传感器得输出接到变送器相应得端口，再将变送器输出得信号接到采集仪得相应通道，输入到计算机中。 启动转子试验台，调整转速。观察并记录得到得振动信号波形与频谱，比较加速度传感 器与速度传感器所测得得振动信号特点。观察改变转子试验台转速后，振动信号、频谱得变化规律。 2、实验台转速测量 对于多功能转子实验台转速，可以分别采用光电转速传感器与磁电转速传感器进行测量。 1）采用光电传感器测量： 将反光纸贴在圆盘得侧面，调整光电传感器得位置，一般推荐把传感器探头放置在被测物体前2～3cm ，并使其前面得红外光源对准反光纸，使在反光纸经过时传感器得探测指示灯亮，反光纸转过后探测指示灯不亮（必要时可调节传感器后部得敏感度电位器）。当旋转部件上得反光贴纸通过光电传感器前时，光电传感器得输出就会跳变一次。通过测出这个跳变频率f ，就可知道转速n 。 编写转速测量脚本，将传感器得信号将通过采集仪输入到计算机中。启动转子试验台， 调节到一稳定转速，点击实验平台面板中得“开始”按钮进行测量，观察并记录得到得波形与转速值，改变电机转速，进行多次测量。 图2 、加速度与速度传感器振动测量 图3 反射式光电转速传感器
*********************************************************** 空气 水热交换器实验 ************************************************************ 指导说明书 同济大学热能实验室 陈德珍 2000年1月
第一部分空冷器实验台系统说明 本实验台是上海交通大学开发、针对换热器课程的教学要求而设计的科教产品。所用的换热器为一较小的间壁式换热器，空气—水作为介质，实验台由独立的风源，热水源，温度控制器等组合而成，有较大的灵活性，以后还可发展冷却塔性能试验。 一、实验台组成、系统、设备及仪表 实验台系统的简图见图1，主要由风源、热水源、可控硅温度控制器组成。且各自独立，有较大的灵活性。 主要性能： 1.风源：风机：电机：400w，三相380v 风量：800m3/h 风压：60mmH2O 出风口尺寸：200×135mm 吸风口配二只可叠套的橡胶收缩风口，测速段处直径分别为 D1=120mm及D2=60mm, 2.热水源：水箱尺寸：445×245×575mm 水泵：电机：120W 单相220v 流量：1.5m3/h 压头：12mH2O 加热器：3KW 220V 3只 转子流量计：LZB-25 60-600L/h 3.可控硅温度控制器：TA-092 PID调节仪 ZK-03 三相可控硅电压调整器 最大输出功率10KW 铂电阻温度传感器BA20~100℃ 可控硅 3CT 20A/1000V 电源：三相380V 4.试验用换热器 实验所用的间壁式换热器为一较紧凑的翅片管式散热器，由铜管束套带皱折的铝整 体翅片构成，见图2。 主要参数： 管束：紫铜管管径：d0=10mm d1=8mm 节距横向：s1=45mm 纵向：s2=13mm 翅片：铝制、皱折、整片 片厚：δ=0.1mm 片节距：t=2.6mm 试件总体尺寸： 水侧：横向管数：n1=3 纵向管排数：n2=8 总管数：n=n1×n2=24 水通道并联管子数：即n1=3 管子总长度：L=a×n=0.2×24=4.8m 通道面积：F w=n1×π×d1×d1/4 =1.508×10-4㎡ 气侧：通道尺寸：a=200mm b=130mm h=116mm 翅片数：m=76
动力工程学院研究生实验报告题目：换热器综合实验 学号：20121002012 姓名：毛娜 教师：王宏 动力工程学院中心实验室 2013年7月
报告内容 一实验背景 换热器在工业生产中是经常使用的设备。热流体借助于传热壁面，将热量传递给冷流体，以满足生产工艺的要求。本实验主要对应用较广的间壁式换热器中的三种换热：套管式换热器螺旋板式换热器和列管式换热器进行其性能的测试。其中，对套管式换热器和螺旋板式换热器可以进行顺流和逆流两种流动方式的性能测试，而列管式换热器只能作一种流动方式的性能测试。通过实验，主要达到以下目的： 1、熟悉换热器性能的测试方法； 2、了解套管式换热器，螺旋板式换热器和列管式换热器的结构特点及其性能的差别； 3、加深对顺流和逆流两种流动方式换热器换热能力差别的认识。 二实验方案 （一）实验装置 实验装置简图如图1所示： 图1 实验装置简图 1. 热水流量调节阀 2. 热水螺旋板、套管、列管启闭阀门组 3. 冷水流量计 4. 换热器进口压力表 5. 数显温度计 6. 琴键转换开关 7. 电压表 8. 电流表 9. 开关组 10. 冷水出口压力计11. 冷水螺旋板、套管、列管启闭阀门组 12. 逆顺流转换阀门组13. 冷水流量调节阀
换热器性能试验的内容主要为测定换热器的总传热系数，对数传热温差和热平衡误差等，并就不同换热器，不同两种流动方式，不同工况的传热情况和性能进行比较和分析。 本实验装置采用冷水可用阀门换向进行顺逆流实验；如工作原理图2所示。换热形式为热水—冷水换热式。热水加热采用电加热方式，冷—热流体的进出口温度采用数显温度计，可以通过琴键开关来切换测点。 注意事项： ①热流体在热水箱中加热温度不得超过80℃； ②实验台使用前应加接地线，以保安全。 图2 换热器综合实验台原理图 1. 冷水泵 2. 冷水箱 3. 冷水浮子流量计 4. 冷水顺逆流换向阀门组 5. 列管式换热器 6. 电加热水箱 7. 热水浮子流量计8. 回水箱9. 热水泵10. 螺旋板式换热器11. 套管式换热器 （二）实验台参数 1、换热器换热面积{F}： （1）套管式换热器：0.45m2 （2）螺旋板式换热器：0.65 m2 （3）列管式换热器：1.05 m2 2、电加热器总功率：9.0KW 3、冷、热水泵：
换热器综合实验台 HUA system office room 【HUA16H-TTMS2A-HUAS8Q8-HUAH1688】
换热器综合实验台 实验指导书 换热器性能实验主要对应用较广的间壁式换热器中的三种换热器—套管式换热器、螺旋板式换热器和列管式换热器进行其性能的测试.其中,对套管式换热器和螺旋板式换热器可以进行顺流和逆流两种流动方式的性能测试,而列管式换热器只进行一种流动方式的性能测试. 换热器性能实验的内容主要为测定换热器的总传热系数、对数传热温差和热平衡误差等,并就不同换热器、不同两种流动方式、不同工况的传热情况和性能进行比较和分析. 一、实验目的 1、熟悉换热器性能的测试方法； 2、了解套管式换热器、螺旋板式换热器和列管式换热器的结构特点及其性能的差 别； 3、加深对顺流和逆流两种流动方式换热器换热能力差别的认识； 4、绘制换热器传热性能曲线 二、实验装置 实验装置采用(换热器综合实验台),其流程图如图1所示.换热形式为热水-冷水换热.
热水加热采用电加热式（可调节加热功率），冷水为循环用水（可外接自来水），顺逆流的换向阀及各种换热器的切换均采用电控阀门控制，冷、热流体的进出口温度采用温度数显仪，可以通过琴键开关来切换测温点。 三、实验操作 1、实验前准备 ①熟悉实验装置及使用仪表的工作原理和性能。 ②更换并安装好需要测试的换热器。 ③按顺流（或逆流）方式调整冷流换向阀门组和各阀门的开或闭。 ④冷、热水箱充水。 2、进行实验 ①接通电源，启动冷水泵和热水泵（为了提高热水温升速度，可先不启动冷水 泵），并调节好合适的流量。 ②调整控温仪，使其能使加热水温控制在80℃以下的某一指定温度。 ③将热水箱的手动和自动电加热器均送电投入使用。 ④待自动电加热器第一次动作之后，切断手动电加热器开关。此后，加热系统进 入自动控温状态。 ⑤利用温度测点选择琴键开关和温度数显仪，观测和检查换热器冷、热流体的进 出口温度。
转子实验台综合实验 一. 实验目的 通过本实验让学生掌握回转机械转速、振动、轴心轨迹测量方法，了解回转机械动平衡的概念和原理。 二. 实验原理 DRZZS-A型多功能转子试验台由：1底座、2主轴、3飞轮、4直流电机、5主轴支座、6含油轴承及油杯、7电机支座、8连轴器及护罩、9RS9008电涡流传感器支架、10磁电转速传感器支架、11测速齿轮(15齿)、12保护挡板支架，几部分组成，如图1所示。 图1 DRZZS-A型多功能转子试验台传感器安装位置示意图 主要技术指标为： 可调转速范围：0~2500转/分，无级 电源：DC12V 主轴长度：500mm 主轴直径：12mm 外形尺寸：640×140×160mm 重量：12.5kg 与DRVI软件平台结合，用DRZZS-A型多功能转子试验台可完成以下实验： 1、转子实验台底座振动测量实验
对于多功能转子实验台底座的振动，可采用加速度传感器和速度传感器两种方式进行测量。将带有磁座的加速度和速度传感器放置在试验台的底座上，将传感器的输出接到变送器相应的端口，再将变送器输出的信号接到采集仪的相应通道，输入到计算机中。 启动转子试验台，调整转速。观察并记录得到的振动信号波形和频谱，比较加速度传感 器和速度传感器所测得的振动信号特点。观察改变转子试验台转速后，振动信号、频谱的变化规律。 2、实验台转速测量 对于多功能转子实验台转速，可以分别采用光电转速传感器和磁电转速传感器进行测量。 1）采用光电传感器测量： 将反光纸贴在圆盘的侧面，调整光电传感器的位置，一般推荐把传感器探头放置在被测物体前2～3cm ，并使其前面的红外光源对准反光纸，使在反光纸经过时传感器的探测指示灯亮，反光纸转过后探测指示灯不亮（必要时可调节传感器后部的敏感度电位器）。当旋转部件上的反光贴纸通过光电传感器前时，光电传感器的输出就会跳变一次。通过测出这个跳变频率f ，就可知道转速n 。 编写转速测量脚本，将传感器的信号将通过采集仪输入到计算机中。启动转子试验台， 调节到一稳定转速，点击实验平台面板中的“开始”按钮进行测量，观察并记录得到的波形和转速值，改变电机转速，进行多次测量。 图 2、加速度和速度传感器振动测量 图3 反射式光电转速传感器
实验四换热器综合实验报告 一、实验原理 换热器为冷热流体进行热量交换的设备。本次实验所用的均是间壁式换热器，热量通过 固体壁面由热流体传递给冷流体，包括：套管式换热器、板式换热器和管壳式换热器。针对上述三种换热器进行其性能的测试。其中，对套管式换热器、板式换热器和管壳式换热器可以进行顺流和逆流两种方式的性能测试。换热器性能实验的内容主要为测定换热器的总传热系数，对数传热温差和热平衡温度等，并就不同换热器，不同两种流动方式，不同工况的传热情况和性能进行比较和分析。 传热过程中传递的热量正比于冷、热流体间的温差及传热面积，即Q = KAΔT （1） 式中：A—传热面积，m2 （1）套管式换热器：0.45m2 （2）板式换热器：0.65m2 （3）管壳式换热器：1.05m2 电加热器：6kV ΔT—冷热流体间的平均温差，℃ K—换热器的传热系数，W/(m·℃) Q—冷热流体间单位时间交换的热量，W.冷热流体间的平均温差ΔT 常采用对数平均温差。对于工业上常用的顺流和逆流换热器，对数平均温差由下式计算 除了顺流和逆流按公式（2）计算平均温差以外，其他流动形式的对数平均温差，都可 以由假想的逆流工况对数平均温差乘上一个修正系数得到。修正系数的值可以由各种传热学书上或换热器手册上查得。 换热器实验的主要任务是测定传热系数K。实验时，由恒温热水箱中出来的热水经水泵
和转子流量计后进入实验换热器内管。在热水进出换热器处分别用热电阻测量水温。从换热 器内管出来的已被冷却的热水仍然回到热水箱中，经再加热供循环使用。冷却水由冷水箱经 水泵、转子流量计后进入换热器套管，在套管中被加热后的冷却水排向外界，一般不再循环 使用。套管外包有保温层，以尽量减少向外界的散热损失。冷却水进出口温度用热电阻测量。 通常希望冷热侧热平衡误差小于3%。 实验中待各项温度达到稳定工况时，测出冷、热流体进出口的温度和冷、热流体的流量， 就可以由下式计算通过换热面的总传热量 根据计算得到的传热量、对数平均温差及已知的换热面积，便可由公式（1）计算出传热系数K 。 换热器类型 方式 热进温度 热出温度 冷进温度 冷出温度 热流体流量 冷流体流量 板式 顺流 57.1 43.5 22.8 31.8 78 72 逆流 56.5 35.9 23.1 33.1 76 72 套管式 顺流 57.6 40.7 22.5 31.6 72 78 逆流 56.8 35.2 22.1 33 72 64 管壳式 顺流 57.1 40.5 22.5 31.3 76 72 逆流 57.2 41.1 22.6 32 74 65 计算传热系数K 和换热器效率 TA Q K ?=
转子实验台综合实验 一、实验目的 通过本实验让学生掌握回转机械转速、振动、轴心轨迹测量方法,了解回转机械动平衡的概念与原理。 二、实验原理 DRZZS-A型多功能转子试验台由:1底座、2主轴、3飞轮、4直流电机、5主轴支座、6含油轴承及油杯、7电机支座、8连轴器及护罩、9RS9008电涡流传感器支架、10磁电转速传感器支架、11测速齿轮(15齿)、12保护挡板支架,几部分组成,如图1所示。 图1 DRZZS-A型多功能转子试验台传感器安装位置示意图 主要技术指标为: 可调转速范围:0~2500转/分,无级 电源:DC12V 主轴长度:500mm 主轴直径:12mm 外形尺寸:640×140×160mm 重量:12、5kg 与DRVI软件平台结合,用DRZZS-A型多功能转子试验台可完成以下实验: 1、转子实验台底座振动测量实验
对于多功能转子实验台底座的振动,可采用加速度传感器与速度传感器两种方式进行测量。将带有磁座的加速度与速度传感器放置在试验台的底座上,将传感器的输出接到变送器相应的端口,再将变送器输出的信号接到采集仪的相应通道,输入到计算机中。 启动转子试验台,调整转速。观察并记录得到的振动信号波形与频谱,比较加速度传感器 与速度传感器所测得的振动信号特点。观察改变转子试验台转速后,振动信号、频谱的变化规律。 2、实验台转速测量 对于多功能转子实验台转速,可以分别采用光电转速传感器与磁电转速传感器进行测量。 1)采用光电传感器测量: 将反光纸贴在圆盘的侧面,调整光电传感器的位置,一般推荐把传感器探头放置在被测物体前2～3cm,并使其前面的红外光源对准反光纸,使在反光纸经过时传感器的探测指示灯亮,反光纸转过后探测指示灯不亮(必要时可调节传感器后部的敏感度电位器)。当旋转部件上的反光贴纸通过光电传感器前时,光电传感器的输出就会跳变一次。通过测出这个跳变频率f,就可知道转速n 。 编写转速测量脚本,将传感器的信号将通过采集仪输入到计算机中。启动转子试验台,调 节到一稳定转速,点击实验平台面板中的“开始”按钮进行测量,观察并记录得到的波形与转速值,改变电机转速,进行多次测量。 图 2、加速度与速度传感器振动测量 图3 反射式光电转速传感器
机电传动控制(全套完整版)
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机电传动控制教案 学院、系：机械电子工程学院机电系 任课教师：任有志 授课专业：机械设计制造及其自动化课程学分： 课程总学时：60学时 课程周学时： 2006年2月20日
机电传动控制教学进程 周次课 次 章节计划学时教学手段教学环境 2 2 3 3 4 4 5 5 6 6 7 7 8 8 9 9 10 10 11 11 12 12 13 13 14 14 15 15 16 16 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 §1.1§1.2§1.3§2.1 §2.3§2.4 §3.1§3.2 §3.3 §3.4§3.5§3.6 §5.1§5.2§5.3§5.4 §5.4§5.5§5.7§5.8 §6.1§6.2§6.3 §6.4 §6.5 §6.7§7.1§7.2 §7.3 §7.4§7.5 §7.6 电动机原理习题讨论课 §8.1 §8.1 §8.2 实验课继电器接触器控 制实验 习题讨论课：§8.3 §8.4 §9.1 §9.2 实验课：可编程序控制器 认识实验 §9.3 §9.3 实验课：可编程序控制器 编程练习 §10.1 §10.2 §10.3§10.5 §10.6 实验课：晶闸管特性及触 发原理 §11.1 §11.2 §11.3 §11.4 §12.1 §13.1 §13.2 §13.3 §13.4 实验课 题讨论课 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 讲授 讲授 讲授 讲授 讲授 讲授 讲授 讲授 辅导 讲授 讲授 讲授 指导 辅导 讲授 讲授 指导 讲授 指导 讲授 讲授 指导 讲授 讲授 讲授 讲授 讲授 讲授 指导 辅导 多媒体教室 多媒体教室 多媒体教室 多媒体教室 多媒体教室 多媒体教室 多媒体教室 多媒体教室 多媒体教室 多媒体教室 多媒体教室 多媒体教室 机电实验室 多媒体教室 多媒体教室 多媒体教室 机电实验室 多媒体教室 机电实验室 多媒体教室 多媒体教室 机电实验室 多媒体教室 多媒体教室 多媒体教室 多媒体教室 多媒体教室 多媒体教室 机电实验室 多媒体教室
——转子实验台振动和噪声测试综合实验 机自22班第3组 组长：王蒙 组员：万旭任勇 邢欢李聪明 转子实验台振动和噪声测试综合实验 转子实验台振动和噪声测试综合实验 (1) 转子实验台振动和噪声测试综合实验 (1) 一、实验简介 (1) 1. 1 实验目的 (3) 1.2 实验仪器与设备 (3)
1.3 实验要求 (3) 二实验方案 (4) 1、准备阶段： (4) 2、实验阶段： (4) 3、总结分析及报告准备阶段： (5) 4、注意事项： (5) 三、测试系统搭建 (6) 3.1测试系统框架图 (6) 3.2 传感器的位置选择与搭建 (6) 3. 3 传感器通道连接 (9) 四、信号采集与分析 (10) 4.1 信号采集 (10) 4.2通道的连接、选择与初始化 (10) 4.3 转子轴心轨迹的测量 (12) 4.4 不同转速下转子振动的时域分析 (13) 4.5 不同转速下转子振动的频域分析 (17) 4.6 不同转速下噪声的时域分析 (21) 4.7 不同转速下噪声的频域分析 (23) 4.8 转子振动与噪声相干分析 (26) 4.9动平衡实验 (27) 五、实验总结 (37) 5. 1 实验结论 (37) 5.2 实验心得 (38)
一、实验简介 1. 1 实验目的 针对机械转子实验台，能够较熟练地掌握机械动态信号如振动、噪声等的测试系统设计、测试系统搭建、数据采集及信号处理的方法和技术。 1.2 实验仪器与设备 1.3 实验要求 1.针对转子实验台对象，按照机械动态特性测试要求，完成机械振动和噪声的计 算机测试系统设计。 2.选用合适的振动和噪声测试传感器及其信号调理装置 : 3. 构建计算机测试系统，掌握振动和噪声信号分析软件使用方法 : 4. 自主完成转子实验台振动和噪声的测量、信号采集 : 5. 通过信号分析，得出转子实验台在不同转速下的振动和噪声的时域波形、
实验五 传热综合实验 一、实验目的 1.通过对空气—水蒸气简单套管换热器的实验研究，掌握对流传热系数i α的测定方法，加深对其概念和影响因素的理解。并应用线性回归分析方法，确定关联式Nu=ARe m Pr 0.4中常数A 、m 的值。 2.通过对管程内部插有螺旋线圈的空气—水蒸气强化套管换热器的实验研究，测定其准数关联式Nu=BRe m 中常数B 、m 的值和强化比Nu/Nu 0，了解强化传热的基本理论和基本方式。 二、实验内容 1. 测定5～6个不同流速下普通套管换热器的对流传热系数i α，对i α的实验数据进行线性回归，求关联式Nu=ARe m Pr 0.4中常数A 、m 的值。 2.测定5～6个不同流速下强化套管换热器的对流传热系数i α，对i α的实验数据进行线性回归，求关联式Nu=BRe m 中常数B 、m 的值。 3.同一流量下，按实验1所得准数关联式求得Nu 0，计算传热强化比Nu/Nu 0。 三、实验原理 （一） 普通套管换热器传热系数及其准数关联式的测定 1.对流传热系数i α的测定 对流传热系数i α可以根据牛顿冷却定律，用实验来测定。因为i α< 习题与思考题第二章机电传动系统的动力学基础 2.1 说明机电传动系统运动方程中的拖动转矩，静态转矩和动态转矩。 拖动转矩是有电动机产生用来克服负载转矩，以带动生产机械运动的。静态转矩就是由生产机械产生的负载转矩。动态转矩是拖动转矩减去静态转矩。 2.2 从运动方程式怎样看出系统是处于加速，减速，稳态的和静态的工作状态。 TM-TL>0说明系统处于加速，TM-TL<0 说明系统处于减速，TM-TL=0说明系统处于稳态（即静态）的工作状态。 2.3 试列出以下几种情况下（见题2.3图）系统的运动方程式，并说明系统的运动状态是加速，减速，还是匀速？（图中箭头方向表示转矩的实际作用方向） TM-TL>0说明系统处于加速。 TM-TL<0 说明系统处于减速 系统的运动状态是减速系统的运动状态是加速 系统的运动状态是减速 2.7 如图2.3（a ）所示，电动机轴上的转动惯量J M =2.5kgm 2, 转速n M =900r/min; 中间传 动轴的转动惯量J L =16kgm 2,转速n L =60 r/min 。试求折算到电动机轴上的等效专惯量。 折算到电动机轴上的等效转动惯量:j=Nm/N1=900/300=3 ,j1=Nm/Nl=15 J=JM+J1/j 2+ JL/j12=2.5+2/9+16/225=2.79kgm 2 . 2.8 如图2.3（b ）所示，电动机转速n M =950 r/min ，齿轮减速箱的传动比J 1= J 2=4，卷 筒直径D=0.24m,滑轮的减速比J 3=2，起重负荷力 F=100N,电动机的费轮转距GD 2M =1.05N m 2, 齿轮，滑轮和卷筒总的传动效率为0.83。试球体胜速度v 和折算到电动机轴上的静态转矩T L 以及折算到电动机轴上整个拖动系统的飞轮惯量GD 2z.。 ωM =3.14*2n/60=99.43 rad/s. 提升重物的轴上的角速度ω=ωM /j 1j 2j 3=99.43/4*4*2=3.11rad/s v=ωD/2=0.24/2*3.11=0.373m/s T L =9.55FV/ηC n M =9.55*100*0.373/0.83*950=0.45NM GD 2Z =δGD M 2+ GD L 2/j L 2 =1.25*1.05+100*0.242/322 =1.318NM 2 转子实验台综合实验 转子实验台综合实验 一. 实验目的 通过本实验让学生掌握回转机械转速、振动、轴心轨迹测量方法，了解回转机械动平衡的概念和原理。 二. 实验原理 DRZZS-A型多功能转子试验台由：1底座、2主轴、3飞轮、4直流电机、5主轴支座、6含油轴承及油杯、7电机支座、8连轴器及护罩、9RS9008电涡流传感器支架、10磁电转速传感器支架、11测速齿轮(15齿)、12保护挡板支架，几部分组成，如图1所示。 图1 DRZZS-A型多功能转子试验台传感器安装位置示意图 主要技术指标为： 可调转速范围：0~2500转/分，无级 电源：DC12V 主轴长度：500mm 主轴直径：12mm 外形尺寸：640×140×160mm 重量：12.5kg 与DRVI 软件平台结合，用DRZZS-A 型多功能转子试验台可完成以下实验： 1、转子实验台底座振动测量实验 对于多功能转子实验台底座的振动，可采用加速度传感器和速度传感器两种方式进行测量。将带有磁座的加速度和速度传感器放置在试验台的底座上，将传感器的输出接到变送器相应的端 口， 再将变送器输出的信号接到采集仪的相应通道，输入到计算机中。 启动转子试验台，调整转速。观察并记录得到的振动信号波形和频谱，比较加速度传感器和速度传感器所测得的振动信号特点。观察改变转子试验台转速后，振动信号、频谱的变化规律。 2、实验台转速测量 对于多功能转子实验台转速，可以分别采用光电转速传感器和磁电转速传感器进行测量。 1）采用光电传感器测量： 图2、加速度和速度传感器振动测量 将反光纸贴在圆盘的侧面，调整光电传感器的位置，一般推荐把传感器探头放置在被测物体前2～3cm，并使其前面的红外光源对准反光纸，使在反光纸经过时传感器的探测指示灯亮，反光纸转过后探测指示灯不亮（必要时可调节传感器后部的敏感度电位器）。当旋转部件上的反光贴 图3 反射式光电转速传感器 纸通过光电传感器前时，光电传感器的输出就会跳变一次。通过测出这个跳变频率f，就可知道转速n。 编写转速测量脚本，将传感器的信号将通过采集仪输入到计算机中。启动转子试验台，调节到一稳定转速，点击实验平台面板中的“开始”按钮进行测量，观察并记录得到的波形和转速值，改变电机转速，进行多次测量。 2）采用磁电传感器测量： 将磁电传感器安装在转子试验台上专用的传感器架上，使其探头对准测速用15齿齿轮的中部，调节探头与齿顶的距离，使测试距离为1mm。在已知发讯齿轮齿数的情况下，测得的传感器输出信号脉冲的频率就可以计算出测速齿轮的转速。如设齿轮齿数为N，转速为n，脉冲频率为f，则有：n=f/N 。 化工传热综合实验装置 说明书 化学与生物工程学院环境工程实训室 2016．11 一、实验目的： 1.通过对空气—水蒸气简单套管换热器的实验研究，掌握对流传热系数i α的测定方法，加深对其概念和影响因素的理解。 2.通过对管程内部插有螺旋线圈的空气—水蒸气强化套管换热器的实验研究， 掌握对流传热系数i α的测定方法，加深对其概念和影响因素的理解。 3.学会并应用线性回归分析方法，确定关联式Nu=ARe m Pr 0.4中常数A 、m 的值。 4.由实验数据及关联式Nu=ARe m Pr 0.4计算出Nu 、Nu 0，求出强化比Nu/Nu 0，加 深理解强化传热的基本理论和基本方式。 二、实验内容： 1.测定5-6组不同流速下简单套管换热器的对流传热系数i α。 2.测定5-6组不同流速下强化套管换热器的对流传热系数i α。 3.对i α的实验数据进行线性回归，确定关联式Nu=ARe m Pr 0.4中常数A 、m 的数值。 4.通过关联式Nu=ARe m Pr 0.4计算出Nu 、Nu 0，并确定传热强化比Nu/Nu 0。 三、实验原理： 1.普通套管换热器传热系数测定及准数关联式的确定： （1）对流传热系数i α的测定： 对流传热系数i α可以根据牛顿冷却定律，通过实验来测定。因为i α< 本仪器使用的注意事项 在进行各种实验前一定要仔细认真阅读以下注意事项 1、在各种情况下试验台都应保持水平放置，并避免对轴系的强力碰撞。通常要放在质量大而且坚固的桌面上，最好添加橡胶减震垫，放置由于桌面共振是实验结果出现误差（如条件不具备也可以在水平地面上进行实验） 2、使用前要检查螺钉是否紧固，调速电机运行状态是否正确，运转是否平稳； 3、由于实验台的轴承使用的是滑动轴承在实验过程中要确保油杯内有足够的润滑油，禁止再无润滑的情况下运行。（如仪器缺少润滑油将对实验现象产生明显的影响并对实验台造成极大的损害） 4、平时实验仪器不用时应将试验台放在干燥处且用桌布盖好避免灰尘对以后的实验造成影响。 5、实验台的旋转轴属于精密加工部件，在每次使用实验台或搬动时，严禁在轴上施加任何力。实验台在不使用时要用配重盘橡胶托件垫在配重盘下。 6、实验台的轴承支架已经过对中调整，在实验时除需要拆卸的部件外，其他轴承支架严禁拆卸，以免影响旋转轴的性能。如需要拆卸，在安装轴时，要把轴的连接面全部插入连轴器的安装孔内检查并确保连轴器的紧固螺钉上紧，同时确保连轴器的附近有轴承支架，否则会对连轴器造成致命损伤。 7、在进行动平衡实验时，转子附加的配重必须确保拧紧，并且在转子运行过程中加号防护罩，转子的切线方向严禁站人以免物体飞出伤人。 8、调速电机调速时，应避免电机转速的骤升骤降。 9、应避免长时间使用仪器以造成转轴过热从而影响数据精确、损坏试验设备。 10、在不正确操作后或出现不明原因的故障时，必须立即停止实验并报告指导老师。 转子实验报告 实验一：测量转子临界转速 实验目的：探究使用转子转动的振幅-转速曲线、轴心轨迹、波形图等判断并找出转子临界转速。 实验仪器： 1. INV1612 型多功能柔性转子实验台及各种振动传感器 2. INV1612U型采集分析系统 实验原理： 1. 转子转动角速度数值上与转轴横向弯曲振动固有频率相等。 2. 转子在临界转速附近转动时，转轴的振动明显变得剧烈，即处于“共振” 状态，转速超过临界转速后的一段速度区间内，运转有趋于平稳。所以 通过观察转轴振动振幅-转速曲线可以测量临界转速。 3. 轴心轨迹再通过临界转速时，长短轴发生明显变化，所以通过观察轴心 X-Y图中振幅-相位变化，可以判断临界转速。 实验步骤 1、查看实验注意事项，做好实验准备工作 2、正确组装好实验设备并开启调速仪与数据采集仪。 3、运行INV1612型多功能柔性转子试验系统软件->转子实验模块如图1-1 1-1 4、进行采样参数设置，点击图1-2中设置按钮机电传动控制课后习题答案
转子实验台综合实验
化工传热综合实验装置
转子实验
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