概述
　　智能型直流電機性能綜合測試實驗裝置是集交直流電機的控制、運行、機械特性與電氣特性測試以及教學實驗于一體的設備。它配套先進的檢測控制手段，可以對多種運行方式進行定量分析，并采集電機運行的各項參數。學生可以通過嵌入式的觸摸屏電腦實現數據采集的顯示、系統控制及加載控制等操作。該實驗裝置從電源控制臺、儀器儀表、電機、導軌、負載及專用導線到配套軟件均配置齊全，確保了設備的完整性和功能性。其中，電機負載采用新型高性能磁粉制動器，具備穩定、可靠、方便的負載調節功能，既可進行穩態測試也可快速瞬間測試。人機界面由一臺基于WinCE操作系統、內嵌Homebuilder嵌入版組態軟件的觸摸屏實現，用于數據輸入、顯示監控及控制終端。該終端通過RS-485/232接口采集模塊進行通訊，并將傳感器的檢測值上傳至終端進行顯示或監控。同時，它還能接受操作指令來調控程控設備，從而實現對電機電樞電壓及負荷的控制。
　　 技術參數
　　該實驗裝置的技術參數包括：
　　 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，轉速1500轉/分鐘。
　　 直流電機調速器1只：0——220V可調，電壓輸出線性可控，控制信號4-20mA。
　　 嵌入式人機界面設備：7"高亮TFT液晶顯示屏，分辨率800×480，觸摸屏分辨率1024×1024；基于WinCE(中文版)操作系統，主頻400M，內存64M，存儲設備128M電子盤；工作電源DC24V；支持兩個USB接口和DB9接口（一個RS-232接口和一個帶有RS-232接口及RS-485接口的COM2）。
　　 三菱PLC FX2N-16MR：可編程控制器。
　　 PLC模擬量輸入/輸出模塊各一只。
　　 隔離型直流電流傳感器、直流電壓傳感器各一只。
　　 動態扭矩傳感器：測量旋轉電機扭矩，量程0——±5N.m，線性輸出0——±5V (正反方向)，帶速度檢測信號輸出。
　　 基于觸摸屏的組態軟件運行環境：實現數據采集及顯示，實現電拖系統的系列控制操作。
　　 核心設備及功能介紹
　　 一、電源控制屏
　　電源控制屏設有電壓輸入指示儀表、急停按鈕以及過載保護措施。它提供0-30V/2A直流可調電源，并帶有保護功能。3相交流電源輸出具有電流及電壓漏電保護措施。智能電源管理系統具有過溫、短路、過流、過壓、欠壓、失壓和功率限定七大保護功能。電源具有一鍵鎖定功能，處理故障時防止漏電保護器合閘造成觸電危險。此外，該系統還具備故障鎖定功能，在發生故障導致跳閘時不能人為上電，只能通過遠程清除故障后才能上電成功。智能電源管理系統可通過無線4G或有線以太網與手機APP和PC端云平臺通訊，沒有網絡的情況下也能離線獨立運行。
　　 二、實驗桌
　　實驗桌為鐵質雙層亞光密紋噴塑結構，桌面為防火、防水、耐磨高密度板，結構堅固且造形美觀大方。設有兩個大抽屜和柜門，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，并提供寬敞的工作臺面。實驗桌底部裝有四個萬向輪和固定調節機構，便于移動和固定。
　　 三、直流電機及調速器
　　直流他（并）勵直流電機具備穩定的電樞和勵磁電壓，功率185W，轉速可達1500轉/分鐘。直流電機調速器可實現0——220V的電壓輸出調節，并通過4-20mA的信號進行控制，保證精確調節。
　　 四、嵌入式人機界面設備
　　嵌入式人機界面設備包括7英寸高亮LCD液晶顯示屏和四線電阻式觸摸屏，具備高分辨率和靈敏度。基于WinCE操作系統，內置HMIBuilder嵌入版組態軟件無限點，支持兩個USB接口和多種通訊協議（如Modbus協議），提供靈活的數據通訊能力。
　　 五、PLC及其擴展模塊
　　三菱PLC FX2N-16MR配備多個擴展模塊，支持模擬量輸入和輸出，滿足各種復雜實驗的需求。這些模塊能夠與其他設備無縫集成，提供強大的控制和監測功能。
　　 六、傳感器及檢測模塊
　　隔離型直流電流傳感器和電壓傳感器用于實時監測電機的電流和電壓狀態；動態扭矩傳感器則用于測量旋轉電機的扭矩；這些傳感器精度高，性能穩定，確保實驗數據的可靠性。
　　 七、組態軟件及其功能
　　基于嵌入式人機界面的組態軟件提供了豐富的功能，包括數據采集、顯示及控制等。用戶可以通過該軟件對電機進行各種操作，如啟停控制、速度調節、參數監控等。軟件界面友好直觀，易于使用。
　　 應用場景及特點
　　該實驗裝置適用于各類院校及培訓機構的電機控制課程及相關科研實驗。其主要應用場景包括：
　　 教學實驗：幫助學生理解和掌握直流電機的性能測試及控制原理。
　　 科研實驗：為研究人員提供精確的實驗數據和靈活的操作平臺。
　　 工業應用培訓：為企業提供員工技能培訓及考核平臺。
　　 功能特點總結
　　智能型直流電機性能測試實驗裝置具有以下顯著特點：
　　 多功能集成：集控制、運行、測試于一體。
　　 高精度檢測：先進的檢測手段確保數據的準確性。
　　 靈活易用：嵌入式觸摸屏和組態軟件提供便捷的操作體驗。
　　 安全可靠：多重保護機制確保實驗過程的安全無憂。
　　 便攜設計：實驗桌配備滾輪易于移動適應不同實驗場景。
　　 未來展望
　　隨著技術的發展和市場需求的變化未來智能型直流電機性能測試實驗裝置將會更加智能化和自動化。例如引入物聯網技術實現遠程監控和管理；利用人工智能算法優化測試流程提高效率；開發更豐富的軟件功能以滿足多樣化的教學和研究需求等。總之這種實驗裝置將在推動電機工程教育和科研領域的發展方面發揮重要作用為實現更高效更安全的電機控制系統提供有力支持。
一、概述  
    DBQ-12智能型交直流電機性能綜合測試實驗裝置是集直流電機，交流電機對應的控制，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。學生可通過一個嵌入式觸摸屏電腦實現采集數據的顯示、系統控制、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，負載調節穩定、可靠、方便。即可穩態測試，也可以進行快速瞬間測試。一臺觸摸屏作為人機界面，它在系統中作為數據輸入、顯示監控及控制終端。該終端采用RS-485/232接口采集模塊進行通訊，數據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控，本款教學設備的終端還可下達操作指令給執行模塊從而實現對程控設備的調節，進而實現對電機電樞電壓及負荷的控制。
二、系統主要設備及參數 
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直流可調電源，電源電壓及電流輸出均可調，帶有保護措施。3相交流電源輸出帶電流及電壓漏電保護措施。實驗室智慧用電安全控制系統：
智能電源管理系統具有過溫、短路、過流、過壓、欠壓、失壓、功率限定7大保護功能；電源具有一鍵鎖定功能，處理故障時，防止漏電保護器合閘，造成觸電危險；電源具有故障鎖定功能，發生故障導致跳閘時，不能人為上電，只能通過遠程清除故障后，才能上電成功；能通過無線4G和有線以太網與手機APP和PC端云平臺通訊，沒有網絡的情況下，教室整套智能電源管理系統可離線獨立運行。
1、智能終端：智能電源管理系統以32位ARM為核心，采用4.3寸彩色觸摸屏為人機交互界面，實時監控設備運行情況，提供Zigbee、CAN等多種通信模式，具備語音播報功能。能實時監測三相電壓、電流、功率，功率因數、頻率、電能等參數，液晶觸摸屏監測數值。能監控實驗室電源的故障類型和故障次數；設備時間管理包含年月日時間的顯示；用戶通過刷卡方式請求開啟設備，PC端進行授權之后，設備可啟動使用，PC端可分時預約設備的啟動和停止！
2、手機APP：用電狀態界面實時顯示當前電壓、電流、有無功功率、電能、設備溫度、漏電電流值等；用電數據界面能智能查找近2年用電數據，設置界面能設置限定電能值、負載值、設備超溫值、過欠壓值、過欠壓恢復時間值等。后臺查看報警日志、操作日志、故障日志等。控制：可在微信小程序中遠程控制智能開關的通斷。
3、PC端軟件：每個設備狀態信息顯示，具有多個子界面，具有故障分析，用電能效分析、集中管理、個人中心資料管理、用戶報警定位跟蹤與信息統計；具有管理員信息修改與權限管理等功能。可一鍵開啟和關閉所有設備，可單獨控制每臺設備的開關！
4、后臺系統：包含賬號管理、設備管理、報修管理、用戶管理，設備管理：①、包含監控管理：實時視頻監控每個教室，可一鍵預覽所有設備的在線和運行情況，分析設備使用率及運行時間！②、包含設備節點：可顯示設備所在位置、編碼名稱、掛載情況、用戶編輯、用戶查詢等。
5、報修管理：用戶可進行遠程報修，反應設備故障信息，編輯報修情況，后臺可進行遠程維護，及時跟進，以有效解決用戶設備維護。
6、用戶管理：可連通手機號，對賬戶進行一對一的安全加密，實名認證，防止賬戶泄密、防盜，現場數據連接云平臺后臺數據庫管理。
現場需對功能逐一演示，提供有效、權威的證明文件，佐證該產品的可靠、安全、合法性。
2.實驗桌
實驗桌為鐵質雙層亞光密紋噴塑結構，桌面為防火、防水、耐磨高密度板,結構堅固，形狀似長方體封閉式結構，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和四個固定調節機構，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 轉速1500轉/分鐘。
4. 直流電機調速器1只
   0~220V可調，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。
   工作電源DC24V
  支持Modbus協議通訊，模塊地址手動可設。
6 .三菱PLC  FX3U-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. 智能型直流電流表，量程0-3A，具有modbus通信功能。
9. 智能型直流電流表，量程0-0.5A，具有modbus通信功能。
10.智能型電壓表1只，量程0-300V，具有modbus通信功能。
  11. 磁滯制動器 （0-24V）供電.
供電電源24V 激磁電流0~0.6A 加載能力0~3N.m
12.直流24V可調節電源
  0~24V電壓輸出電壓輸出線性可控，控制信號4-20mA。
13.動態扭矩傳感器
測量旋轉電機扭矩，量程0~±5N.m 線性輸出0~±5V (正反方向)，帶速度檢測信號輸出。
14.三相交流電動機1臺
三相交流380V/50Hz，Y形接法。 功率100W轉速1420轉/分鐘
15.EDA9033A三相電綜合參數檢測模塊， 具備單/三相電壓、電流 、有功 、無功、功率因數、頻率等檢測功能。
16.基于觸摸屏的組態軟件運行環境 實現數據采集及顯示 實現電拖系統的系列控制操作
17. 固定電機導軌及連軸器。
18. 低壓電器元件及安裝板
19.實驗桌，帶萬向輪，移動方便。
三、完成實驗內容：
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.直流電動機冷態電阻測量實驗等
6.直流電動機的轉速、輸出轉矩、功率、電壓、電流測定
7.三相異步電動機空載特性試驗
8.三相異步電動機負載特性試驗
9.三相異步電動機效率測定
10.三相異步電動機特性曲線測定
11.三相異步電動機的轉速、輸出轉矩、功率、電壓、電流測定
12.三相異步電動機冷態電阻測量等
四、實驗系統嵌入式人機交互界面樣例展示：

樣例1（直流電動機運行控制畫面）

樣例2（直流電動機運行參數檢測畫面）