電力電子及電機控制技術實驗裝置

一、概述

電力電子及電機控制技術實驗裝置是依據高等院校最新統編教材《電力電子技術》(第四版)(西安交通大學王兆安編著)、《電力拖動自動控制系統》（第三版）(上海大學陳伯時編著)等實驗大綱的要求，吸收國內、外同類產品的優點，充分考慮了實驗室的現狀和發展趨勢，精心研制而成。它不僅涵蓋了各類高校所開設的《電力電子技術》《直流調速系統》《交流調速系統》《電力拖動自動控制系統》等專業課程所要求的主要實驗項目，還可以對從業人員進行崗位培訓、就業培訓以及各省、市的維修電工培訓和鑒定考核使用。
二、電力電子及電機控制技術實驗裝置特點：
1、綜合性強：實訓裝置綜合了大中院校電力電子、半導體變流、交直流調速、交流變頻、電機控制、控制理論等實驗項目。
2、適應性強：能滿足各類學校相應課程的實驗教學，深度和廣度可根據需要作靈活調整，普及與提高可根據教學的進程作有機的結合，裝置采用積木式結構，更換便捷，如需要擴展功能或開發新實驗，只需添加部件即可，。
3、整套性強：從專用電源、電機及其它實驗部件到實驗連接專用導線配套齊全，配套部件的性能、規格等均密切結合實驗的需要進行配套。
4、直觀性強：各實驗掛件采用分隔結構形式，組件面板示意、圖線分明，各掛件任務明確，操作、維護方便。
5、科學性強：實訓裝置占地面積少，節約實驗用房，減少基建投資；配套的小電機均經特殊設計，可模擬中小型電機的特性和參數；小電機耗電省，節約能源，實驗噪聲小，整齊美觀，改善實驗環境；實驗內容豐富，設計合理，除了加深理論知識外還可結合實際開設設計性實驗。
6、開放性強：控制屏供電采用三相隔離變壓器隔離，并設有電壓型漏電保護裝置和電流型漏電保護裝置，確保操作者的安全；各電源輸出均有監示及短路保護等功能，各測量儀表均有可靠的保護功能，使用安全可靠；控制屏還設有定時器兼報警記錄儀，為學生實驗技能的考核提供一個統一的標準。由于整套裝置經過精心設計，加上可靠的元器件質量及可靠的工藝作為保障，產品性能優良，所有這些均為開放性實驗室，創造了條件。
三、技術性能：
1、輸入電源: 三相四線(或三相五線 380V±10％ 50HZ)
2、工作環境: 溫度-10℃－+40℃　相對濕度＜85％（25℃） 海撥＜4000m
3、裝置容量：＜1.5KVA
4、外形尺寸：187.3×72.5×162.2 cm3
四、基本裝備：
1、MY-G4電源控制屏（鐵質雙層亞光密紋噴塑結構，鋁質面板）
（1）交流電源：三相交流電源：220V   1.5A電流（帶有過流保護措施）
   三相交流電源：  380V （具有輸出短路保護）。
（2）高壓直流電源：
   勵磁電源：220V（0.5A），具有輸出短路保護。
（3）指針式儀表：交流電壓表一只：可通過其下方的波段開關切換指示三相電網輸入線電壓，精度1.0級;
(4)數字式儀表
1）真有效值交流數字電壓表一只：測量范圍0～500V,量程自動判斷、自動切換，精度0.5級，三位半數顯，為交流調速系統提供電壓指示；
2）真有效值交流數字電流表一只：測量范圍0～5A，量程自動判斷、自動切換，精度0.5級，三位半數顯，具有超量程告警、指示及切斷總電源功能，為交流調速系統提供電流指示；
3）直流數字電壓表一只：測量范圍0～300V，三位半數顯，輸入阻抗為10MΩ，精度0.5級；
4）直流數字毫安表一只：測量范圍為0～2000mA，分20 mA、200 mA、2000 mA三檔，直鍵開關切換，三位半數顯，精度0.5級，具有超量程報警、指示及切斷總電源等功能。
5）人身安全保護體系：
   三相隔離變壓器一組：三相電源首先通過三相漏電保護器，然后經鑰匙開關、接觸器到隔離變壓器，使輸出與電網隔離（浮地設計），對人身安全起到一定的保護作用。
   電壓型漏電保護器1：對隔離變壓器前的線路出現的漏電現象進行保護，使控制屏內的接觸器跳閘，切斷電源。
   電壓型漏電保護器2：對隔離變壓器后的線路及實驗過程中的接線等出現的漏電現象進行保護，發出報警信號并切斷電源，確保人身安全。
  電流型漏電保護裝置：控制屏若有漏電現象，漏電流超過一定值，即切斷電源。
  實驗連接線及插座：強、弱電連接線及插座分開，不能混插。強電連接線及插座采用全封閉工藝，使用安全、可靠、防觸電。
6）實驗管理器：具有設定實驗時間、定時報警、切斷電源等功能；還可以自動記錄與區分由于接線或操作錯誤所造成的漏電告警、儀表超量程告警等。
7）控制屏其它設施：控制屏正面大凹槽內，設有兩根不銹鋼管，可掛置實訓部件，凹槽底部設有10芯、9芯、7芯、3芯等插座，掛箱的供電由這些插座提供?？刂破羶蛇呍O有單相三極220V電源插座及三相四極380V電源插座。
2、實驗桌：實驗桌為鐵質雙層亞光密紋噴塑結構，桌面為防水、防火、耐磨高密度板，結構堅固，造型美觀大方：設有兩個大抽屜，用于放置工具、存放部件及資料等。實訓桌還設有四個萬向輪和四個固定調節機構，便于移動和固定性。
3、DK03晶閘管主電路：提供12只5A/1000V的晶閘管，分成正、反橋兩組，每只晶閘管均設有RC吸收和保險絲保護裝置，晶閘管可通過外加觸發信號進行觸發（留有觸發脈沖輸入接口）。另外還設有帶鏡面精密指針式直流電壓表（+300V，精度1.0級）、帶鏡面精密指針式直流電流表（+2A，精度1.0級）各一只以及一組平波電抗器。
4、DK04三相晶閘管觸發電路：提供三相晶閘管觸發電路、功放電路等，與DK03配套使用。
5、DK05 單相晶閘管觸發電路：提供單結晶體管觸發電路、正弦波同步移相觸發電路、鋸齒波同步移相觸發電路、單相交流調壓觸發電路及西門子TAC785觸發電路共五種觸發電路。
6、DK06電機調速控制電路（I）：
    提供以下模塊：給定（帶數顯）、調節器I、轉速變換（FBS）、調節器II、反號器（AR）、電流變換（FBC）、電壓隔離器（TVD）。其中調節器I和調節器II的比例增益由電位器調節。
7、DK07直流斬波電路：主要由斬波器觸發電路及斬波主電路兩大部分組成。
8、DK08給定及實驗器件：提供給定（±15V可調電壓輸出）、壓敏電阻（作為過壓保護元件，內部已連成三角形接法）、二極管、24V電源及電感。
9、DK09新器件特性實驗：提供SCR、MOSFET、IGBT、GTO 、GTR新器件，通過實驗可測定其特性曲線。
10、DK10可調電阻、電容箱：提供耐壓AC63V的可調電容三組，調節范圍為0.1～11.37uF，0～999KΩ十進制可調電阻兩組。
11、DK11單相調壓與可調負載：提供了一只0～250V/0.5KVA單相交流自耦調壓器，為相應的實驗提供可調電源；一個整流濾波電路以及0～90Ω/1.3A（串聯）或0～45Ω/2.6A（并聯）瓷盤可調電阻，為相應的實驗提供一個可調的阻性負載。
12、DK12變壓器實驗：提供三相芯式變壓器一個（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），用于異步電機串級調速實驗和三相橋式、單相橋式有源逆變電路實驗；還設有三相不控整流電路和逆變變壓器各一組。
13、DK18電機調速控制電路（II）：提供以下模塊：零電平檢測（DPZ）、轉矩極性鑒別（DPT）、邏輯控制（DLC）。
14、 DQ27 三相可調電阻：提供三相平衡負載，每相有900Ω×2/0.41A的瓷盤電阻。
15、 DQ07-1 直流發電機
16、DQ09 直流并勵電動機
17、DQ11 三相線繞式異步電動機
18、DQ12 線繞式異步電動機轉子專用箱
19、DQ10 三相鼠籠異步電動機。
20、DQ03-1不銹鋼電機導、光碼盤測速系統（日本歐姆龍1024光電編碼器及數顯轉速表）
    包括日本歐姆龍1024光電編碼器及固定電機的不銹鋼導軌等。不銹鋼導軌平整度好，無應力變形，加工精細，同心度好，互換性好，能保證電機與電機之間連接的同心度不超過+5絲，電機運行噪音小，實驗參數典型，能較好滿足實驗要求。
21、實驗連接線：根據不同實驗項目的特點，配備兩種不同的實驗聯接線，強電部分采用高可靠護套結構槍插連接線（不存在任何觸電的可能），里面采用無氧銅抽絲而成頭發絲般細的多股線，達到超軟目的，外包丁晴聚氯乙烯絕緣層，具有柔軟、耐壓高、強度大、防硬化、韌性好等優點，插頭采用實芯銅質件外套鈹輕銅彈片，接觸安全可靠；弱電部分采用彈性鈹輕銅裸露結構聯接線，兩種導線都只能配合相應內孔的插座，這樣大大提高了實驗的安全及合理性。
五、實驗項目：
(一)電力電子技術：
1、單結晶體管觸發電路實驗
2、正弦波同步移相觸發電路實驗
3、鋸齒波同步移相觸發電路實驗
4、西門子TCA785集成觸發電路實驗
5、單相半波可控整流電路實驗
6、單相橋式半控整流電路實驗
7、單相橋式全控整流及有源逆變電路實驗
8、三相半波可控整流電路實驗
9、三相橋式半控整流電路實驗
10、三相半波有源逆變電路實驗
11、三相橋式全控整流及有源逆變電路實驗
12、單相并聯逆變電路實驗
13、單相交流調壓電路實驗
14、單相交流調功電路實驗
15、三相交流調壓電路實驗
16、直流斬波電路原理實驗
17、直流斬波電路原理實驗
18、單向晶閘管（SCR）特性實驗
19、可關斷晶閘管（GTO）特性實驗
20、功率場效應管（MOSFET）特性實驗
21、電力晶體管（GTR）特性實驗
22、絕緣雙極型晶體管（IGBT）特性實驗
（二）電力拖動自動控制系統：
1、晶閘管直流調速系統參數和環節特性的測定實驗
2晶閘管直流調速系統主要單元的調試
3、帶電流截止負反饋的轉速單閉環直流調速系統
4、轉速、電流雙閉環直流調速系統
5、電壓、電流雙閉環直流調速系統
6、邏輯無環流可逆直流調速系統
7、雙閉環三相異步電機調壓調速系統實驗
8、雙閉環三相異步電機串極調速系統實驗