电机及控制系统实验装置,电机及自动控制系统实验装置

Z-780A 电机及控制系统实验装置 一、基础简介
"电机及控制系统实验装置"依据高等院校最新统编教学资料及实训指导书《电力拖动自动控制系统》（第三版）(上海大学陈伯时编著)、《电力电子技术》(第五版)(西安交通大学王兆安编著)等实验大纲的要求，吸收国内、外同类设备的优点，充分考虑了实验室的现状和发展趋势，精心研制而成。在同类设备中构造合理、功能完善、可靠性好、性价比高。
二、特别点
1、综合性强本装置综合了目前国内各类学校电力电子、半导体变流、交直线DC调节速度、交流AC变频、电机控制、控制课程理论等实验项目。
2、适应性强能适用各类学校相应课程的实验教学，深度和广度可按照需要作灵活调节，普及与提升可按照教学的进程作有机的集合，装置应用积木式构造，更换便捷，如需要拓展功能或研发新实验，只需添加部位件即可，永不淘汰。
3、整套性强从专用电源、电机及其它实验部位件到实验连接专用实验连接线配套齐全，配套部位件的功能、规格等均密切集合实验的需要实行配套。
4、直观性强各实验挂式模块件应用分隔构造形式，结合套件操作面板示意、图线分明，各挂式模块件任务明确，实操、维护便利。
5、科学性强装置占地面积少，节约实验用房，减少基建投资；配套的小电机均经特殊设计，可模仿中小型电机的特性和功能数值；小电机耗电省，节约能源，实验噪声小，整齐美观，改善实验环境；实验内容丰富，设计合理，除了深入课程理论知识外还可集合实际开设设计性实验。
6、开放性强控制屏供电应用三相隔离变压器隔离，并设定有电压（V）型漏电保护装置和电流（A）型漏电保护装置，保证实操者的安全；各电源输出均有监示及短路保护等功能，使用安全可靠；控制屏还设定有定时器兼报警记录仪，为学生实验技能的考核提供一个统一的标准。由于整套装置经过精心设计，加上可靠的元件重量及可靠的工序技艺作为保障，设备功能优良，全部这些均为开放性实验室，创造了条件。
7、先进性强本装置着重从新器件高度来考虑，在保留了晶闸管实验的基础上，加入了新器件的特性、新器件的驱动以及经典型的新器件应用的大量现代电力电子技术实验，让学生对新器件有足够的认识和理解，紧跟时代步伐。
三、适用界限
本装置涵盖了各高等院校等所开设的"电力电子技术(或称半导体变流技术)"、"直线DC调节速度"、"交流AC调节速度"、"电机控制"、"电力拖动自动控制系统"及"控制课程理论"等专业课程所要求的实验项目。
四、技术功能
1、写入电源: 三相四线(或三相五线 380V±10％ 50HZ)
2、作业环境: 温度（℃）-10℃－+40℃ 相对湿度＜85％（25℃） 海拨＜4000m
3、装置容量（KV）：＜1.5KVA
4、外观尺寸：187×70×158 cm3
五、装置的基础装备
（一）、DK01电源控制屏（钢制双层亚光密纹喷塑构造，金属铝操作面板）
1.交流AC电源（均带有过流保护措施）
提供交流AC电源：直线DC调节速度档为三相交流AC电200V/3A。
交流AC调节速度档为三相交流AC电240V/3A。
2.高压直线DC电源
励磁电源：220V（0.5A），设定有输出短路保护。
3.指示及测量仪表
（1）交流AC数字电压（V）表：可经过其下方的波段开关变换指示三相电网写入线电压（V）；
（2）真有效值交流AC数字电压（V）表一只：测量界限0～500V，测量范围自动判别、自动变换，精确度0.5级，四位数字显露，为交流AC调节速度系统提供电压（V）指示；
（3）真有效值交流AC数字电流（A）表一只：测量界限0～5A，测量范围自动判别、自动变换，精确度0.5级，四位数字显露，为调节速度系统提供电流（A）的指示；
（4）直线DC数字电压（V）表一只：测量界限0～500V，三位半数字显露，写入阻抗为10MΩ，精确度0.5级，为调节速度系统提供电压（V）指示；
（5）直线DC数字电流（A）表一只：测量界限为0～5A，三位半数字显露，精确度0.5级，为调节速度系统提供电流（A）指示。
4.人身安全保护体系
（1）三相隔离变压器一组：三相电源首先经过三相漏电保护器，然后经钥匙开关、接触器到隔离变压器，使输出与电网隔离（浮地设计），对人身安全起到一定的保护作用。
（2）电流（A）型漏电保护装置：控制屏若有漏电现象，漏电流（A）超过一定值，即切断电源。
（3）实验连接线及插头座：强、弱电连接及插头座分开，不能混插。
（4）强电连接线及插头座应用全封闭工序技艺，使用安全、可靠、防触电。
5、控制屏其它设施
控制屏正面大凹槽内，设定有两根钢管，可挂置实验部位件，凹槽下部设定有3芯插头座， 挂式模块件的供电由这些插头座提供。控制屏两边设定有一相三极220V电源插头座及三相四极380V电源插头座，还设定有实验台照明用的40W日光灯一盏。
（二）、DK02实验桌
实验桌为钢制双层亚光密纹喷塑构造，桌面为防火烧、防水浸、耐磨损高密度板,构造坚固，形状似长方体封闭式构造，造形美观大方；设定有两个大抽屉、储物柜门，用来放置工量具、放置挂式模块件及图纸文档实训指导书等。桌面用来装配电源控制屏并提供一个宽敞舒适的作业台面。实验桌还设定有四个万能转向轮和四个固定调动机构，方便位移和固定，有利于实验室的布置。
（三）实验器件材料
1.DQ03-1固定电机导轨、测速系统及智能数字显露转动速度表
2.DQ27三相可调电阻（每组900Ω×2/0.41A）
3.DK03晶闸管主电子回路
提供12只5A/1000V的晶闸管，每只晶闸管均设定有RC吸收和保险丝保护装置，晶闸管可经过外加触发信号实行触发（留有触发脉冲写入连接口），可更好的完成设计性实验。设定有带镜面精密指针式直线DC电压（V）表±300V，精确度1.0级带镜面直线DC电流（A）表±2A，精确度1.0级各一只和平波电抗器一组。
4.DK04三相晶闸管触发电子回路
提供三相触发电子回路、功放电子回路，脉冲变压器等，与"DK03"配套使用。
5.DK05晶闸管触发电子回路实验
提供单结晶体管、锯齿波同步移向、正弦波同步移向触发电子回路，KC05一相交流AC调压，西门子TCA785包括触发电子回路等。
6.DK06电机调节速度控制实验（Ⅰ）
提供以下模型块：电流（A）反馈与过流保护（FBC+FA）、给定器（G）、转动速度变换器（FBS）、速度调动器（ASR）、反号器（AR）、电流（A）调动器（ACR）等
7.DK10可调电阻、电容箱
提供耐压AC63V的可调电容三组，调动界限为0.1～11.37µF，0～999kΩ十进制可调电阻两组；供电流（A）调动器，速度调动器反馈线路使用，可灵活改变调动器的放大倍数及积分时间。
8.DK11一相调压与可调负载
提供了一只0～250V/0.5KVA一相交流AC自耦调压器，为相应的实验提供可调电源；一个整流滤波电子回路以及0～90Ω/1.3A（串联）或0～45Ω/2.6A（并联）瓷盘可调电阻，为相应的实验提供一个可调的阻性负载。
9.DK12变压器实验
提供三相芯式变压器一个（该变压器有2套副边绕组，原、副边绕组的电压（V）为127V/63.6V/31.8V），用来异步电机串级调节速度实验和三相桥式、一相桥式有源逆变电子回路实验；还设定有三相不控整流电子回路等模型块。
10.DK14一相交直交变频原理
　　按照普通高等教育"九五"国家级重点教学资料及实训指导书王兆安，黄俊主编的《电力电子技术》（第四版）的内容实行研发。用来展示交直交变频原理，主要让学生理解SPWM正弦波脉宽调制信号的形成方法，理解IGBT管专用包括驱动芯片的特别点及其使用，能完成如下实验项目：
　　1）SPWM波动线成的过程；
　　2）交直交变频电子回路在不一样负载（电阻，电感）时的作业现象和波动线，并研究作业频率对电子回路作业波动线的影响；
　　3）IGBT管专用包括驱动芯片的作业特性。
11.DK17双闭环H桥DC/DC变换直线DC调节速度系统
经过对四个桥臂上IGBT管的触发控制，来完成对可逆直线DC他励电机实行调节速度的目的，主要采用三大部分构成，即主线路部分、控制电子回路部分和调动部分。主线路由直线DC电源、四种IGBT管构成；控制线路部分由专用芯片产生PWM脉冲波，PWM波脉冲发生器产生的四路控制脉冲，分别驱动四个桥臂的IGBT管；调动部 分由两个PI调动器构成，并经过速度环、电流（A）环包括的反馈线路使电机的转动速度平稳运行在给定的转动速度下。本实验箱可完成的实验项目有：（1）、全桥DC/DC 变换电子回路实验（2）双闭环可逆直线DC脉宽调节速度实验。
12.DK06-1 电机调节速度控制电子回路（II）
提供以下模型块：零电平检验测试（DPZ）、转矩极性鉴别（DPT）、逻辑控制（DLC）。
13.DQ07-1直线DC发电机(DC220V，240W，n=1500RPM)
14.DQ09直线DC并励电机 （Un=DC220V ， IN=1.1A ， PN=185W ， n=1500RPM ，绝缘等级E ）
15.DQ11三相线绕式异步电机（AC220V，接法 Y，转动速度 1380RPM，功率（W）100W ,电流（A）0.6A，绝缘等级E）
16.GDQ12线绕式异步电机起动与调节速度电阻箱
提供0、2、5、15的三相绕线异步电机转子起动、调节速度电阻一组。
17.GDK28三相异步电机变频调节速度系统
提供日本三菱FR-D720变频调节速度系统1套，端子引出到操作面板，设定有1K欧姆调节速度电位器1只。
18.实验连接线：
按照不一样实验项目的特别点，配备装备两种不一样的实验联接线，强电部分应用高可靠护套构造手枪插连接线（不存在任何触电的可能），里面应用无氧铜抽丝而成头发丝般细的多股线，达到超软目的，外包丁晴聚氯乙烯绝缘层，设定有柔软、耐压高、强度大、防硬化、韧性好等优点，插头应用实芯铜质件外套铍轻铜弹片，接触安全可靠；弱电部分应用弹性铍轻铜裸露构造联接线，两种实验连接线全部只能协作相应内孔的插头座，这样大大提升了实验的安全及合理性。
六、本装置能开设的实验项目
（一）电力电子技术实验项目
1．单结晶体管触发电子回路
2．锯齿波同步移相触发电子回路实验
3．一相半波可控整流电子回路实验
4．一相桥式半控整流电子回路实验
5．一相桥式全控整流及有源逆变电子回路实验
6．三相半波可控整流电子回路实验
7．三相桥式半控整流电子回路实验
8．三相半波有源逆变电子回路实验
9．三相桥式全控整流及有源逆变电子回路实验
10．一相交流AC调压电子回路实验
11．三相交流AC调压电子回路实验
(二）经典型电力电子器件线路实验
1．一相正弦波脉宽调制（SPWM）逆变电子回路原理实验
2．全桥DC/DC变换电子回路实验
（三）直线DC电机调节速度实验（直线DC电机动作控制系统）
1．晶闸管直线DC调节速度系统主要单元的调节测试
2．带电流（A）截止负反馈的转动速度单闭环直线DC调节速度系统实验
3．转动速度、电流（A）双闭环直线DC调节速度系统实验
4．逻辑无环流可逆直线DC调节速度系统实验
5．转动速度、电流（A）双闭环可逆直线DCPWM调节速度系统（H桥、IGBT）
（四）交流AC电机调节速度系统实验（交流AC电机动作控制系统）
1．双闭环三相绕线异步电机调压调节速度系统实验
2．双闭环三相绕线异步电机串极调节速度系统实验
3. 变频调节速度系统实验
七、 装置配备表单

序号	编号	名 称	数量	备注
1	DK01	电源控制屏	1件
2	DK02	实验桌	1张
3	DQ03-1	电机导轨、测速系统及数字显露转动速度表	1件
4	DQ27	三相可调电阻（每组900Ω*2/0.41A）	1件
5	DK03	晶闸管主电子回路	1件
6	DK04	三相晶闸管触发电子回路	1件
7	DK05	晶闸管触发电子回路	1件
8	DK06	电机调节速度控制实验（Ⅰ）	1件
9	DK10	可调电阻、电容箱	1件
10	DK11	一相调压与可调负载	1件
11	DK12	变压器实验	1件
12	DK14	一相交直交变频原理	1件
13	DK17	双闭环H桥DC/DC变直线DC调节速度系统	1件
14	DK06-1	电机调节速度控制系统（Ⅱ）	1件
15	DQ07-1	直线DC发电机（240W）	1台
16	DQ09	直线DC他（并)励电机（185W）	1台
17	DQ11	三相线绕式异步电机	1台
18	GDQ12	线绕式异步电机转子专用箱	1件
19	GDK28	三相异步电机变频调节速度系统	1件
20	实验连接线	高可靠护套构造手枪插实验连接线及备品备件	1套
21	指导书	实验指导书	1套
22	学生凳子	提供钢制四脚方凳	2只