"追求技術(shù)進(jìn)步、服務(wù)科教興國(guó)、支持教育事業(yè)"
SBDLZ-780E電力電子及電機(jī)調(diào)速技術(shù)實(shí)訓(xùn)平臺(tái)
一、概述
電力電子及電機(jī)調(diào)速技術(shù)實(shí)訓(xùn)裝置依據(jù)高等院校最新統(tǒng)編教材《電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)》（第三版）(上海大學(xué)陳伯時(shí)編著)、《電力電子技術(shù)》(第五版)(西安交通大學(xué)王兆安編著)等實(shí)驗(yàn)大綱的要求，吸收國(guó)內(nèi)、外同類產(chǎn)品的優(yōu)點(diǎn)，充分考慮了實(shí)驗(yàn)室的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)，精心研制而成。在同類產(chǎn)品中結(jié)構(gòu)合理、功能完善、可靠性好、性價(jià)比高。
(圖1：電力電子及電機(jī)調(diào)速技術(shù)實(shí)驗(yàn)設(shè)備實(shí)物外形參考圖片，也可以根據(jù)學(xué)校要求定做）
二、特點(diǎn)
1、綜合性強(qiáng)本裝置綜合了目前國(guó)內(nèi)各類學(xué)校電力電子、半導(dǎo)體變流、交直流調(diào)速、交流變頻、電機(jī)控制、控制理論等實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。
2、適應(yīng)性強(qiáng)能滿足各類學(xué)校相應(yīng)課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，深度和廣度可根據(jù)需要作靈活調(diào)整，普及與提高可根據(jù)教學(xué)的進(jìn)程作有機(jī)的結(jié)合，裝置采用積木式結(jié)構(gòu)，更換便捷，如需要擴(kuò)展功能或開(kāi)發(fā)新實(shí)驗(yàn)，只需添加部件即可，永不淘汰。
3、整套性強(qiáng)從專用電源、電機(jī)及其它實(shí)驗(yàn)部件到實(shí)驗(yàn)連接專用導(dǎo)線配套齊全，配套部件的性能、規(guī)格等均密切結(jié)合實(shí)驗(yàn)的需要進(jìn)行配套。
4、直觀性強(qiáng)各實(shí)驗(yàn)掛件采用分隔結(jié)構(gòu)形式，組件面板示意、圖線分明，各掛件任務(wù)明確，操作、維護(hù)方便。
5、科學(xué)性強(qiáng)裝置占地面積少，節(jié)約實(shí)驗(yàn)用房，減少基建投資；配套的小電機(jī)均經(jīng)特殊設(shè)計(jì)，可模擬中小型電機(jī)的特性和參數(shù)；小電機(jī)耗電省，節(jié)約能源，實(shí)驗(yàn)噪聲小，整齊美觀，改善實(shí)驗(yàn)環(huán)境；實(shí)驗(yàn)內(nèi)容豐富，設(shè)計(jì)合理，除了加深理論知識(shí)外還可結(jié)合實(shí)際開(kāi)設(shè)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)。
6、開(kāi)放性強(qiáng)控制屏供電采用三相隔離變壓器隔離，并設(shè)有電壓型漏電保護(hù)裝置和電流型漏電保護(hù)裝置，確保操作者的安全；各電源輸出均有監(jiān)示及短路保護(hù)等功能，使用安全可靠；控制屏還設(shè)有定時(shí)器兼報(bào)警記錄儀，為學(xué)生實(shí)驗(yàn)技能的考核提供一個(gè)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。由于整套裝置經(jīng)過(guò)精心設(shè)計(jì)，加上可靠的元器件質(zhì)量及可靠的工藝作為保障，產(chǎn)品性能優(yōu)良，所有這些均為開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)室，創(chuàng)造了條件。
7、先進(jìn)性強(qiáng)本裝置著重從新器件高度來(lái)考慮，在保留了晶閘管實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，加入了新器件的特性、新器件的驅(qū)動(dòng)以及典型的新器件應(yīng)用的大量現(xiàn)代電力電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生對(duì)新器件有足夠的認(rèn)識(shí)和了解，緊跟時(shí)代步伐。
三、適用范圍電力電子及電機(jī)調(diào)速技術(shù)實(shí)訓(xùn)裝置涵蓋了各高等院校等所開(kāi)設(shè)的"電力電子技術(shù)(或稱半導(dǎo)體變流技術(shù))"直流調(diào)速""交流調(diào)速"電機(jī)控制"電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)"及"控制理論"等專業(yè)課程所要求的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。
四、技術(shù)性能
1、輸入電源: 三相四線(或三相五線 380V±10％ 50HZ)
2、工作環(huán)境: 溫度-10℃－+40℃ 相對(duì)濕度＜85％（25℃） 海撥＜4000m
3、裝置容量：＜1.5KVA
4、外形尺寸：160×70×160 cm3
五、裝置的基本裝備
1、DK01電源控制屏（鐵質(zhì)雙層亞光密紋噴塑結(jié)構(gòu)）
（1）交流電源（均帶有過(guò)流保護(hù)措施）提供交流電源：三相交流電220V/3A。
（2）高壓直流電源: 勵(lì)磁電源：220V（0.5A），具有輸出短路保護(hù)、指示及測(cè)量?jī)x表
1）交流數(shù)字電壓表：可通過(guò)其下方的波段開(kāi)關(guān)切換指示三相電網(wǎng)輸入線電壓；
2）智能交流電壓表1只:測(cè)量范圍：0-1000V,設(shè)置1V/10V/100V/1000V四量程，六位數(shù)碼顯示測(cè)量值。儀表采用現(xiàn)代化技術(shù)，數(shù)碼中文顯示，具備智能化、數(shù)字化功能，通過(guò)按鍵能夠?qū)x表進(jìn)行設(shè)置操作,量程手動(dòng)、自動(dòng)切換模式、校準(zhǔn)、調(diào)零、濾波級(jí)數(shù)設(shè)置、超量程自動(dòng)報(bào)警提示及保護(hù)等功能。硬件部分整體性強(qiáng)，集成度高，采用表貼工藝制作，工業(yè)塑料外殼，面板嵌入安裝，使用穩(wěn)定，容易更換和升級(jí)維護(hù)。
3）智能交流電流表1只：測(cè)量范圍：0-5A, 設(shè)置10mA/500mA/5A三檔量程，六位數(shù)碼顯示測(cè)量值。儀表采用現(xiàn)代化技術(shù)，數(shù)碼中文顯示，具備智能化、數(shù)字化功能，通過(guò)按鍵能夠?qū)x表進(jìn)行設(shè)置操作,量程手動(dòng)、自動(dòng)切換模式、校準(zhǔn)、調(diào)零、濾波級(jí)數(shù)設(shè)置、超量程自動(dòng)報(bào)警提示及保護(hù)等功能。硬件部分整體性強(qiáng)，集成度高，采用表貼工藝制作，工業(yè)塑料外殼，面板嵌入安裝，使用穩(wěn)定，容易更換和升級(jí)維護(hù)。
4）直流數(shù)字電壓表一只：測(cè)量范圍0～500V，三位半數(shù)顯，輸入阻抗為10MΩ，精度0.5級(jí)，為調(diào)速系統(tǒng)提供電壓指示；
5）直流數(shù)字電流表一只：測(cè)量范圍為0～5A，三位半數(shù)顯，精度0.5級(jí)，為調(diào)速系統(tǒng)提供電流指示。
（4）人身安全保護(hù)體系
1）三相隔離變壓器一組：三相電源首先通過(guò)三相漏電保護(hù)器，然后經(jīng)鑰匙開(kāi)關(guān)、接觸器到隔離變壓器，使輸出與電網(wǎng)隔離（浮地設(shè)計(jì)），對(duì)人身安全起到一定的保護(hù)作用。
2）電流型漏電保護(hù)裝置：控制屏若有漏電現(xiàn)象，漏電流超過(guò)一定值，即切斷電源。
3）實(shí)驗(yàn)連接線及插座：強(qiáng)、弱電連接及插座分開(kāi)，不能混插。
4）強(qiáng)電連接線及插座采用全封閉工藝，使用安全、可靠、防觸電。
2、DK02實(shí)驗(yàn)桌
1）實(shí)訓(xùn)桌采用四個(gè)工業(yè)鋁型材立柱為支撐，立柱端部可安裝調(diào)節(jié)腳，方便高度調(diào)節(jié)，主體結(jié)構(gòu)通過(guò)左、右各2個(gè)C字形鋁壓成型構(gòu)件聯(lián)接，臺(tái)面高度約800mm，桌面板下設(shè)支撐框架，截面尺寸為30×30mm，承受力不少于300kg。立柱采用工業(yè)鋁型材成型工藝，表面氧化處理，截面尺寸：70×70mm，四面帶槽，槽寬約8mm，端部配套塑料堵頭，槽內(nèi)適用工業(yè)鋁型材通配螺母及配件。C字形鋁壓成型構(gòu)件為左、右對(duì)稱件，采用壓鑄成型工藝，經(jīng)機(jī)加工、拋丸、噴砂，表面藍(lán)色靜電噴涂工藝。
2）實(shí)訓(xùn)桌桌面采用25mm麻灰色高密度層壓板封邊特制，有效提高絕緣等級(jí)；
3）實(shí)訓(xùn)儲(chǔ)物柜采用冷沖壓鈑金一體成型，封閉式結(jié)構(gòu)，表面靜電噴涂；柜體設(shè)有門柜用于放置實(shí)訓(xùn)掛箱，設(shè)有一個(gè)抽屜用于放置實(shí)訓(xùn)導(dǎo)線和指導(dǎo)書(shū)等。
3、DQ03-1固定電機(jī)導(dǎo)軌、測(cè)速系統(tǒng)及智能數(shù)顯轉(zhuǎn)速表
4、DQ27三相可調(diào)電阻（每組900Ω×2/0.41A）
5、DK03晶閘管主電路提供12只5A/1000V的晶閘管，每只晶閘管均設(shè)有RC吸收和保險(xiǎn)絲保護(hù)裝置，晶閘管可通過(guò)外加觸發(fā)信號(hào)進(jìn)行觸發(fā)（留有觸發(fā)脈沖輸入接口），可更好的完成設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)。設(shè)有帶鏡面精密指針式直流電壓表±300V，精度1.0級(jí)帶鏡面直流電流表±2A，精度1.0級(jí)各一只和平波電抗器一組。
6、DK04三相晶閘管觸發(fā)電路提供三相觸發(fā)電路、功放電路，脈沖變壓器等，與"DK03"配套使用。
7、DK05晶閘管觸發(fā)電路實(shí)驗(yàn)提供單結(jié)晶體管、鋸齒波同步移向、正弦波同步移向觸發(fā)電路，KC05單相交流調(diào)壓，西門子TCA785集成觸發(fā)電路等。
8、DK06電機(jī)調(diào)速控制實(shí)驗(yàn)（Ⅰ）提供以下模塊：電流反饋與過(guò)流保護(hù)（FBC+FA）、給定器（G）、轉(zhuǎn)速變換器（FBS）、速度調(diào)節(jié)器（ASR）、反號(hào)器（AR）、電流調(diào)節(jié)器（ACR）等。
9、DK10可調(diào)電阻、電容箱提供耐壓AC63V的可調(diào)電容三組，調(diào)節(jié)范圍為0.1～11.37?F，0～999kΩ十進(jìn)制可調(diào)電阻兩組；供電流調(diào)節(jié)器，速度調(diào)節(jié)器反饋回路使用，可靈活改變調(diào)節(jié)器的放大倍數(shù)及積分時(shí)間。
10、DK09新器件特性實(shí)驗(yàn)提供SCR、MOSFET、IGBT、GTO 、GTR新器件，可完成電力電子新器件特性實(shí)驗(yàn)。
11、DK11單相調(diào)壓與可調(diào)負(fù)載提供了一只0～250V/0.5KVA單相交流自耦調(diào)壓器，為相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)提供可調(diào)電源；一個(gè)整流濾波電路以及0～90Ω/1.3A（串聯(lián)）或0～45Ω/2.6A（并聯(lián)）瓷盤可調(diào)電阻，為相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)提供一個(gè)可調(diào)的阻性負(fù)載。
12、DK12變壓器實(shí)驗(yàn)提供三相芯式變壓器一個(gè)（該變壓器有2套副邊繞組，原、副邊繞組的電壓為127V/63.6V/31.8V），用于異步電機(jī)串級(jí)調(diào)速實(shí)驗(yàn)和三相橋式、單相橋式有源逆變電路實(shí)驗(yàn)；還設(shè)有三相不控整流電路等模塊。
13、DK14單相交直交變頻原理根據(jù)普通高等教育"九五"國(guó)家級(jí)重點(diǎn)教材王兆安，黃俊主編的《電力電子技術(shù)》（第四版）的內(nèi)容進(jìn)行開(kāi)發(fā)。用于展示交直交變頻原理，主要讓學(xué)生了解SPWM正弦波脈寬調(diào)制信號(hào)的形成方法，了解IGBT管專用集成驅(qū)動(dòng)芯片的特點(diǎn)及其使用.
能完成如下實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目：
1）SPWM波形成的過(guò)程；
2）交直交變頻電路在不同負(fù)載（電阻，電感）時(shí)的工作情況和波形，并研究工作頻率對(duì)電路工作波形的影響；
3）IGBT管專用集成驅(qū)動(dòng)芯片的工作特性。
14、DK06-1 電機(jī)調(diào)速控制電路（II）提供以下模塊：零電平檢測(cè)（DPZ）、轉(zhuǎn)矩極性鑒別（DPT）、邏輯控制（DLC）。
15、DQ07-1直流發(fā)電機(jī)(DC220V，240W，n=1500RPM)
16、DQ09直流并勵(lì)電動(dòng)機(jī) （Un=DC220V ， IN=1.1A ， PN=185W ， n=1500RPM ，絕緣等級(jí)E ）
17、DQ11三相線繞式異步電動(dòng)機(jī)（AC220V，接法 Y，轉(zhuǎn)速 1380RPM，功率100W ,電流0.6A，絕緣等級(jí)E）
18、GDQ12線繞式異步電機(jī)起動(dòng)與調(diào)速電阻箱提供0、2、5、15的三相繞線異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子起動(dòng)、調(diào)速電阻一組。
19、實(shí)驗(yàn)連接線：
根據(jù)不同實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的特點(diǎn)，配備兩種不同的實(shí)驗(yàn)聯(lián)接線，強(qiáng)電部分采用高可靠護(hù)套結(jié)構(gòu)手槍插連接線（不存在任何觸電的可能），里面采用無(wú)氧銅抽絲而成頭發(fā)絲般細(xì)的多股線，達(dá)到超軟目的，外包丁晴聚氯乙烯絕緣層，具有柔軟、耐壓高、強(qiáng)度大、防硬化、韌性好等優(yōu)點(diǎn)，插頭采用實(shí)芯銅質(zhì)件外套鈹輕銅彈片，接觸安全可靠；弱電部分采用彈性鈹輕銅裸露結(jié)構(gòu)聯(lián)接線，兩種導(dǎo)線都只能配合相應(yīng)內(nèi)孔的插座，這樣大大提高了實(shí)驗(yàn)的安全及合理性。
六、本裝置能開(kāi)設(shè)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目
1.電力電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目
（1）單結(jié)晶體管觸發(fā)電路
（2）正弦波同步移相觸發(fā)電路實(shí)驗(yàn)
（3）鋸齒波同步移相觸發(fā)電路實(shí)驗(yàn)
（4）集成觸發(fā)電路實(shí)驗(yàn)
（5）單相半波可控整流電路實(shí)驗(yàn)
（6）單相橋式半控整流電路實(shí)驗(yàn)
（7）單相橋式全控整流及有源逆變電路實(shí)驗(yàn)
（8）三相半波可控整流電路實(shí)驗(yàn)
（9）三相橋式半控整流電路實(shí)驗(yàn)
（10）三相半波有源逆變電路實(shí)驗(yàn)
（11）三相橋式全控整流及有源逆變電路實(shí)驗(yàn)
（12）單相交流調(diào)壓電路實(shí)驗(yàn)
（13）單相交流調(diào)功電路實(shí)驗(yàn)
（14）三相交流調(diào)壓電路實(shí)驗(yàn)
（15）單向晶閘管特性實(shí)驗(yàn)
（16）可關(guān)斷晶閘管特性實(shí)驗(yàn)
（17）功率場(chǎng)效應(yīng)管特性實(shí)驗(yàn)
（18）電力晶體管特性實(shí)驗(yàn)
（19）絕緣雙極型晶體管特性實(shí)驗(yàn)
2.典型電力電子器件線路實(shí)驗(yàn)
（1）PWM控制實(shí)驗(yàn)
（2）降壓斬波電路實(shí)驗(yàn)
（3）升壓斬波電路實(shí)驗(yàn)
（4）升降壓斬波電路實(shí)驗(yàn)
（5）直流斬波電路實(shí)驗(yàn)
（6）單相全橋逆變電路實(shí)驗(yàn)
3.直流電機(jī)調(diào)速實(shí)驗(yàn)
（1）晶閘管直流調(diào)速系統(tǒng)參數(shù)和環(huán)節(jié)特性的測(cè)定實(shí)驗(yàn)
（2）晶閘管直流調(diào)速系統(tǒng)主要單元的調(diào)試
（3）單閉環(huán)(電壓?jiǎn)伍]環(huán)、轉(zhuǎn)速單閉環(huán)、電流單閉環(huán))不可逆直流調(diào)速系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)
（4）雙閉環(huán)不可逆直流調(diào)速系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)
4.交流電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)
（1）雙閉環(huán)三相異步電機(jī)調(diào)壓調(diào)速系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)
（2）雙閉環(huán)三相異步電機(jī)串極調(diào)速系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)
六、電力電子及電機(jī)調(diào)速技術(shù)實(shí)訓(xùn)裝置配置清單
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序號(hào) |
編號(hào) |
名 稱 |
數(shù)量 |
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1 |
DK01 |
電源控制屏 |
1件 |
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2 |
DK02 |
實(shí)驗(yàn)桌 |
1張 |
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3 |
DQ03-1 |
電機(jī)導(dǎo)軌、測(cè)速系統(tǒng)及數(shù)顯轉(zhuǎn)速表 |
1件 |
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4 |
DQ27 |
三相可調(diào)電阻（每組900Ω*2/0.41A） |
1件 |
|
5 |
DK03 |
晶閘管主電路 |
1件 |
|
6 |
DK04 |
三相晶閘管觸發(fā)電路 |
1件 |
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7 |
DK05 |
晶閘管觸發(fā)電路 |
1件 |
|
8 |
DK06 |
電機(jī)調(diào)速控制實(shí)驗(yàn)（Ⅰ） |
1件 |
|
9 |
DK09 |
新器件特性實(shí)驗(yàn) |
1件 |
|
10 |
DK10 |
可調(diào)電阻、電容箱 |
1件 |
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11 |
DK11 |
單相調(diào)壓與可調(diào)負(fù)載 |
1件 |
|
12 |
DK12 |
變壓器實(shí)驗(yàn) |
1件 |
|
13 |
DK14 |
單相交直交變頻原理 |
1件 |
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14 |
DK06-1 |
電機(jī)調(diào)速控制系統(tǒng)（Ⅱ） |
1件 |
|
15 |
DQ07-1 |
直流發(fā)電機(jī)（240W） |
1臺(tái) |
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16 |
DQ09 |
直流他（并)勵(lì)電動(dòng)機(jī)（185W） |
1臺(tái) |
|
17 |
DQ11 |
三相線繞式異步電動(dòng)機(jī) |
1臺(tái) |
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18 |
GDQ12 |
線繞式異步電機(jī)轉(zhuǎn)子專用箱 |
1件 |
|
19 |
實(shí)驗(yàn)連接線 |
高可靠護(hù)套結(jié)構(gòu)手槍插實(shí)驗(yàn)連接線及配件 |
1套 |
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20 |
配套教學(xué)數(shù)字資源 |
（共1套，網(wǎng)絡(luò)版） 1.在線教育課程開(kāi)放平臺(tái) 2.輔助教學(xué)仿真3D正版軟件 1）電機(jī)與變壓器仿真教學(xué)軟件（正版3D軟件，有軟件著作權(quán)，便于升級(jí)） 2）電力拖動(dòng)仿真教學(xué)軟件（正版3D軟件，有軟件著作權(quán)，便于升級(jí)） 3）電工作業(yè)培訓(xùn)仿真教學(xué)軟件（ 包含用電安全與觸電急救）（正版3D軟件，有軟件著作權(quán)，便于升級(jí)） |
1套 |
|
21 |
指導(dǎo)書(shū) |
實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū) |
1套 |
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22 |
學(xué)生凳子 |
提供鐵質(zhì)四腳方凳 |
2只 |
