(參考圖片,也可以根據學校要求定做)
一、概述
電力電子及電氣傳動實驗裝置依據高等院校最新統編教材《電力拖動自動控制系統》(第三版)(上海大學陳伯時編著)、《電力電子技術》(第五版)(西安交通大學王兆安編著)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。在同類產品中結構合理、功能完善、可靠性好、性價比高。
二、特點
1、綜合性強
電力電子及電氣傳動實驗裝置綜合了目前國內各類學校電力電子、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
電力電子及電氣傳動實驗裝置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,永不淘汰。
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
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,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。
7、先進性強
電力電子及電氣傳動實驗裝置著重從新器件高度來考慮,在保留了晶閘管實驗的基礎上,加入了新器件的特性、新器件的驅動以及典型的新器件應用的大量現代電力電子技術實驗,讓學生對新器件有足夠的認識和了解,緊跟時代步伐。
三、適用范圍
電力電子及電氣傳動實驗裝置涵蓋了各高等院校等所開設的“電力電子技術(或稱半導體變流技術)”、“直流調速”、“交流調速”、“電機控制”、“電力拖動自動控制系統”及“控制理論”等專業課程所要求的實驗項目。
四、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:187×70×158 cm3
五、裝置的基本裝備
1、DK01電源控制屏(鐵質雙層亞光密紋噴塑結構)
(1)交流電源(均帶有過流保護措施)
提供交流電源:直流調速檔為三相交流電200V/3A。
交流調速檔為三相交流電240V/3A。
(2)高壓直流電源
勵磁電源:220V(0.5A),具有輸出短路保護。
(3)指示及測量儀表
1.交流數字電壓表:可通過其下方的波段開關切換指示三相電網輸入線電壓;
2.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,四位數字顯示,為交流調速系統提供電壓指示;
3.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,四位數字顯示,為調速系統提供電流的指示;
4.直流數字電壓表一只:測量范圍0~500V,三位半數顯,輸入阻抗為10MΩ,精度0.5級,為調速系統提供電壓指示;
5.直流數字電流表一只:測量范圍為0~5A,三位半數顯,精度0.5級,為調速系統提供電流指示。
(4)人身安全保護體系
1)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。
2)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。
3)實驗連接線及插座:強、弱電連接及插座分開,不能混插。
4)強電連接線及插座采用全封閉工藝,使用安全、可靠、防觸電。
(5)控制屏其它設施
控制屏正面大凹槽內,設有兩根鋼管,可掛置實驗部件,凹槽底部設有3芯插座, 掛件的供電由這些插座提供。控制屏兩邊設有單相三極220V電源插座及三相四極380V電源插座,還設有實驗臺照明用的40W日光燈一盞。
2、DK02實驗桌
1)實訓桌采用四個工業鋁型材立柱為支撐,立柱端部可安裝調節腳,方便高度調節,主體結構通過左、右各2個C字形鋁壓成型構件聯接,臺面高度約800mm,桌面板下設支撐框架,截面尺寸為30×30mm,承受力不少于300kg。立柱采用工業鋁型材成型工藝,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,槽內適用工業鋁型材通配螺母及配件。C字形鋁壓成型構件為左、右對稱件,采用壓鑄成型工藝,經機加工、拋丸、噴砂,表面藍色靜電噴涂工藝。
2)實訓桌桌面采用25mm麻灰色高密度層壓板封邊特制,有效提高絕緣等級;
3)實訓儲物柜采用冷沖壓鈑金一體成型,封閉式結構,表面靜電噴涂;柜體設有門柜用于放置實訓掛箱,設有一個抽屜用于放置實訓導線和指導書等。
3、DQ03-1固定電機導軌、測速系統及智能數顯轉速表
4、DQ27三相可調電阻(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),可更好的完成設計性實驗。設有帶鏡面精密指針式直流電壓表±300V,精度1.0級帶鏡面直流電流表±2A,精度1.0級各一只和平波電抗器一組。
6、DK04三相晶閘管觸發電路
提供三相觸發電路、功放電路,脈沖變壓器等,與“DK03”配套使用。
7、DK05晶閘管觸發電路實驗
提供單結晶體管、鋸齒波同步移向、正弦波同步移向觸發電路,KC05單相交流調壓,西門子TCA785集成觸發電路等。
8、DK06電機調速控制實驗(Ⅰ)
提供以下模塊:電流反饋與過流保護(FBC+FA)、給定器(G)、轉速變換器(FBS)、速度調節器(ASR)、反號器(AR)、電流調節器(ACR)等
9、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0.1~11.37?F,0~999kΩ十進制可調電阻兩組;供電流調節器,速度調節器反饋回路使用,可靈活改變調節器的放大倍數及積分時間。
10、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。
11、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等模塊。
12、DK14單相交直交變頻原理
根據普通高等教育"九五"國家級重點教材王兆安,黃俊主編的《電力電子技術》(第四版)的內容進行開發。用于展示交直交變頻原理,主要讓學生了解SPWM正弦波脈寬調制信號的形成方法,了解IGBT管專用集成驅動芯片的特點及其使用,能完成如下實驗項目:
1)SPWM波形成的過程;
2)交直交變頻電路在不同負載(電阻,電感)時的工作情況和波形,并研究工作頻率對電路工作波形的影響;
3)IGBT管專用集成驅動芯片的工作特性。
13、DK17雙閉環H橋DC/DC變換直流調速系統
通過對四個橋臂上IGBT管的觸發控制,來實現對可逆直流他勵電機進行調速的目的,主要由三大部分組成,即主回路部分、控制電路部分和調節部分。主回路由直流電源、四種IGBT管組成;控制回路部分由專用芯片產生PWM脈沖波,PWM波脈沖發生器產生的四路控制脈沖,分別驅動四個橋臂的IGBT管;調節部 分由兩個PI調節器組成,并通過速度環、電流環構成的反饋回路使電機的轉速穩定運行在給定的轉速下。本實驗箱可完成的實驗項目有:(1)、全橋DC/DC 變換電路實驗(2)雙閉環可逆直流脈寬調速實驗。
14、DK06-1 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)。
15、DQ07-1直流發電機(DC220V,240W,n=1500RPM)
16、DQ09直流并勵電動機 (Un=DC220V , IN=1.1A , PN=185W , n=1500RPM ,絕緣等級E )
17、DQ11三相線繞式異步電動機(AC220V,接法 Y,轉速 1380RPM,功率100W ,電流0.6A,絕緣等級E)
18、GDQ12線繞式異步電機起動與調速電阻箱
提供0、2、5、15的三相繞線異步電動機轉子起動、調速電阻一組。
19、基于DSP的雙閉環空間矢量交流變頻調速系統
空間矢量脈寬調制-SVPWM,主要思想是把三相交流電機等效為直流電機,然后跟蹤圓形磁場。SVPWM主要由:波形發生器,Chark變換,扇區判斷,Park變換,橋臂作用時間,比較器,插入死區等模塊組成。
本實驗系統是基于德州儀器TI公司的28335型C2000系列DSP而設計的高性能矢量控制變頻調速系統。系統由實驗箱(含DSP控制板、IPM智能功率驅動模塊和24V開關電源)、XDS100V2-USB2.0仿真器,三相鼠籠式異步電動機,增量式光電編碼器,聯軸器,固定電機導軌等組成。
本系統可實現在線編程,通過XDS100V2 USB2.0仿真器在線仿真,提供源程序,可在線燒寫DSP程序。
20、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手槍插連接線(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。
序號 | 編號 | 名 稱 | 數量 |
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1 | DK01 | 電源控制屏 | 1件 |
2 | DK02 | 實驗桌 | 1張 |
3 | DQ03-1 | 電機導軌、測速系統及數顯轉速表 | 1件 |
4 | DQ27 | 三相可調電阻(每組900Ω*2/0.41A) | 1件 |
5 | DK03 | 晶閘管主電路 | 1件 |
6 | DK04 | 三相晶閘管觸發電路 | 1件 |
7 | DK05 | 晶閘管觸發電路 | 1件 |
8 | DK06 | 電機調速控制實驗(Ⅰ) | 1件 |
9 | DK10 | 可調電阻、電容箱 | 1件 |
10 | DK11 | 單相調壓與可調負載 | 1件 |
11 | DK12 | 變壓器實驗 | 1件 |
12 | DK14 | 單相交直交變頻原理 | 1件 |
13 | DK17 | 雙閉環H橋DC/DC變直流調速系統 | 1件 |
14 | DK06-1 | 電機調速控制系統(Ⅱ) | 1件 |
15 | DQ07-1 | 直流發電機(240W) | 1臺 |
16 | DQ09 | 直流他(并)勵電動機(185W) | 1臺 |
17 | DQ11 | 三相線繞式異步電動機 | 1臺 |
18 | GDQ12 | 線繞式異步電機轉子專用箱 | 1件 |
19 | DSP-1 | 基于DSP的雙閉環空間矢量交流變頻調速系統 | 1套 |
20 | 實驗連接線 | 高可靠護套結構手槍插實驗連接線及配件 | 1套 |
21 | 指導書 | 實驗指導書 | 1套 |
22 | 學生凳子 | 提供鐵質四腳方凳 | 2只
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