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        電力電子及電氣傳動實驗平臺

        更新時間:2024-09-10

        簡要描述:

        電力電子及電氣傳動實驗平臺綜合了目前我國高等院校電機學、電機與拖動、電力電子技術、電機控制、繼電接觸控制、工廠電氣控制等課程實驗大綱的要求。特別適用于高等院?,F(xiàn)有的電機、電氣技術實驗設備的更新改造,為教師或研究生開發(fā)新實驗或進行科學研究工作提供良好的實驗條件。

          免費咨詢:021-56311657

          發(fā)郵件給我們:shanghaimaoyu@126.com


        一、電力電子及電氣傳動實驗平臺特點:
        1、綜合性強:本裝置綜合了目前國內(nèi)各類院校電機及電氣類課程的全部實驗項目。
        2、適應性強:能滿足各類學校相應課程的實驗教學,實驗的深度與廣度可根據(jù)需要作靈活調(diào)整,普及與提高可根據(jù)教學的進程作有機地結(jié)合。裝置采用組件式結(jié)構(gòu),更換便捷,如需要擴展功能或開發(fā)新實驗,只需添加部件即可,不易淘汰。
        3、整套性強:從儀器儀表、專用電源、電機及其它實驗部件到實驗連接專用導線等均配套齊全,配套部件的性能、規(guī)格等均密切結(jié)合實驗的需要進行配置。
        4、直觀性強:各實驗掛件采用分隔結(jié)構(gòu)形式,組件面板示意、圖線分明,各掛件任務明確,操作、維護方便。
        5、科學性強:裝置占地面積少,節(jié)約實驗用房,減少基建投資;配套的小電機均經(jīng)特殊設計,可模擬中小型電機的特性和參數(shù);小電機耗電省,節(jié)約能源;實驗

        噪聲小,整齊美觀,改善實驗環(huán)境;電氣控制實驗,內(nèi)容豐富,設計合理,除了加深理論知識外,還為學生走向社會打下良好的基礎;測量儀表采用指針式(帶超量程告警等)、數(shù)字式、智能化及人機對話等相結(jié)合,密切結(jié)合教學實驗需要進行配置,使裝置測量手段現(xiàn)代化;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(tǒng)一的標準。
        6、開放性強:控制屏供電隔離(浮地設計),并設有內(nèi)、外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(jiān)示及短路保護等功能,使用方便;各測量儀表均有保護功能。整套裝置經(jīng)過精心設計,加上可靠的元器件質(zhì)量及可靠工藝作為保障,產(chǎn)品性能優(yōu)良,所有這些均為開放性實驗創(chuàng)造了條件,有利于提高學生分析問題和解決問題的能力。
        電力電子及電氣傳動實驗平臺技術性能:

        1、       輸入電源:三相四線(或三相五線) ~380V±10% 50Hz
        2、工作環(huán)境:溫度-10℃~+40℃  相對濕度<85%(25℃)  海拔<4000m
        3、裝置容量:<1.5KVA
        4、重 量:350Kg
        5、外形尺寸:1870×700×1580mm3

        三、實驗項目:

        (一)電力電子器件特性實驗

        1、單向晶閘管(SCR)特性實驗

        2、可關斷晶閘管(GTO)特性實驗

        3、功率場效應管(MOSFET)特性實驗

        4、電力晶體管(GTR)特性實驗

        5、絕緣雙極型晶體管(IGBT)特性實驗

        6、雙向晶閘管特性研究

        (二)現(xiàn)代電力電子器件線路實驗

        1、全橋DC/DC 變換

        2、單相SPWM交直交變頻原理

        (三)現(xiàn)代控制理論的研究實驗

        (1)基于IGBT的比例積分(PI)調(diào)節(jié)器的雙閉環(huán)H橋可逆直流調(diào)速系統(tǒng)

        (四)直流電機實驗

        1、認識實驗

        2、復勵直流發(fā)電機實驗

        3、并勵直流電動機實驗

        4、串勵直流電動機實驗

        (五)變壓器實驗

        1、單相變壓器:(測變比、空載試驗、短路試驗、純電阻和阻感性負載實驗)

        2、三相變壓器實驗(變比測量、空載實驗、短路實驗、負載特性)

        3、三相變壓器的連接組和不對稱短路(三相連接組判別、Y/YO-12單相短路、Y/Y-12兩相短路、Y/YO零序阻抗測定)

        4、單相變壓器的并聯(lián)運行(空載并聯(lián)、阻抗電壓相等的并聯(lián)、阻抗電壓不相等的并聯(lián))

        (六)異步電機實驗

        1、三相籠型異步電動機的工作特性(空載試驗、短路試驗、負載試驗)

        2、三相異步電動機的起動與調(diào)速(直接起動、Y-Δ起動、自耦變壓器降壓起動、轉(zhuǎn)子串電阻起動、 轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速)

        3、單相電容啟動異步電動機(空載試驗、短路試驗、負載試驗)

        4、單相電容運轉(zhuǎn)異步電動機(空載試驗、短路試驗、負載試驗)

        (七)同步電機實驗

        1、三相同步發(fā)電機的運行特性(空載試驗、三相短路試驗、純電感負載試驗、外特性、調(diào)節(jié)特性)

        2、三相同步發(fā)電機的并聯(lián)運行(準整步法和自整步法并網(wǎng)、并網(wǎng)發(fā)電機的有功與無功調(diào)節(jié)、V形曲線)

        3、三相同步電動機實驗(異步起動、V形曲線、工作特性)

        4、三相同步發(fā)電機參數(shù)的測定(轉(zhuǎn)差法測定同步電抗Xd和Xq、反同步旋轉(zhuǎn)法測定負序電抗X-、單相電源測定零序電抗X0?、靜止法測定超瞬變同步電   抗Xd"和Xq")

        (八)電動機機械特性的測定

        1、直流他勵電動機四象限機械特性:電動及回饋制動機械特性;電動及反接制動機械特性;能耗制動機械特性;

        2、三相異步電機在各種運行狀態(tài)下的機械特性:測定三相繞線異步電動機在電動運行狀態(tài)下的機械特性;測定三相繞線異步電動機再生發(fā)電制動機械特性;測定三相繞線異步電動機反接制動運行狀態(tài)下的機械特性

        3、三相異步電機M-S曲線的測繪

        (九) 繼電接觸控制與電力拖動(電氣控制)實驗

        1、三相異步電動機點動和自鎖控制線路實驗;

        2、三相異步電動機的正反轉(zhuǎn)控制線路實驗;

        3、三相異步電動機Y/△降壓起動控制線路實驗;

        4、能耗制動控制實驗;

        5、兩臺三相異步電動機起動順序控制

        6、三相線繞式異步電機起動控制線路

        7、工作臺往返自動控制實驗;

        8、兩地控制線路

        四、裝置的基本裝備:
        1、DQ01電源控制屏(鐵質(zhì)噴塑結(jié)構(gòu),鋁質(zhì)面板)

        (1)交流電源

        提供三相0~450V可調(diào)交流電源,同時可得到單相0~250V可調(diào)電源(配有一臺三相同軸聯(lián)動自耦調(diào)壓器(規(guī)格1.5KVA、0~450V),克服了三只單相調(diào)壓器采用鏈條結(jié)構(gòu)或齒輪結(jié)構(gòu)組成的許多缺點)??烧{(diào)交流電源輸出處設有過流保護

        技術,相間、線間過電流及直接短路均能自動保護,克服了調(diào)換保險絲帶來的麻煩。配有三只指針式交流電壓表,通過切換開關指示三相電網(wǎng)電壓和三相調(diào)壓電壓。
        (2)高壓直流電源兩路

        提供220V(0.5A)勵磁電源及0~250V(3A)連續(xù)可調(diào)穩(wěn)壓電樞電源(PWM電源內(nèi)設過流過壓保護功能等功能)各一組,并設有直流數(shù)顯電壓表及切換開關。
        (3)人身安全保護體系

        設有三相隔離變壓器一組(三相電源經(jīng)鑰匙開關、接觸器后,到隔離變壓器,再經(jīng)三相調(diào)壓器輸出),使輸出與電網(wǎng)隔離,對人身安全起到一定的保護作用;

        設有電壓型漏電保護器,如果實驗中的線路有漏電現(xiàn)象,即能實施保護并切斷電源;

        設有電流型漏電保護器,控制屏若有漏電現(xiàn)象,漏電流超過一定值,即切斷電源。

        強電連接線及插座,采用全封閉結(jié)構(gòu),使用安全、可靠、防觸電。

        (4)定時器兼報警記錄儀(服務管理器):具有設定時間、到時報警、切斷電源及記錄各(5)控制屏正面大凹槽內(nèi),設有兩根不銹鋼鋼管,可掛儀表及實驗部件。凹槽底部設有多個小圓形單相三芯220V電源插座,供儀表等部件供電用??刂破羶蓚?cè)設有三極220V電源插座及三相四極380V電源插座。設有實驗臺照明用的220V、40W日光燈一盞。
        2、DQ02實驗桌:
         實驗桌為鐵質(zhì)雙層亞光密紋噴塑結(jié)構(gòu),桌面為防火、防水、耐磨高密度板,結(jié)構(gòu)堅固,形狀似長方體封閉式結(jié)構(gòu),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(diào)節(jié)機構(gòu),便于移動和固定,有利于實驗室的布局。
        3、DQ03-1固定電機導軌、1024光電編碼器測速系統(tǒng)及智能數(shù)顯轉(zhuǎn)速表

        包括固定電機的導軌等。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、電機與測功機之間連接的同心度不超過±5絲,電機運行噪聲小,實驗參數(shù)典型,能較好滿足實驗要求。測速系統(tǒng)采用高精度光電編碼器測速系統(tǒng),克服了用測速發(fā)電機測速線性度差,測量不精確等缺點。

        4、DQ05三相組式變壓器(三只相同的單相變壓器組成,原邊220V/0.35A,副邊55V/1.4A)
        5、DQ07直流復勵發(fā)電機

        (Un=DC200V,IN=0.5A,PN=100W,n=1600RPM/min,絕緣等級E )

        6、DQ08直流串勵電動機

        額定電壓、額定電流、額定功率和額定轉(zhuǎn)速分別為220V、0.8A、120W、1400r/min

        7、DQ09直流并(他)勵電動機 (Un=DC220V,IN=1.1A,PN=185W,n=1500RPM,絕緣等級E )

        8、DQ10三相鼠籠式異步電動機(AC3800V/220V,接法 Y/Δ,轉(zhuǎn)速1420RPM,功率100W,電流0.5A,絕緣等級E)

        9、DQ11三相線繞式異步電動機(AC220V,接法 Y,轉(zhuǎn)速1380RPM,功率120W ,電流0.6A,絕緣等級E)

        10、GDQ12線繞式異步電機起動與調(diào)速電阻箱

        提供0、2、5、15、35五檔同軸聯(lián)調(diào)的三相繞線異步電動機轉(zhuǎn)子起動、調(diào)速電阻一組。

        11、DQ14三相同步電機

        作為發(fā)電機使用時,PN(W)=170W,UN(V)=220(Y),IN(A)= 0.45A, nN(r/min)= 1500,UfN(V)=14V,IfN(A)=1.2A,絕緣等級E級。

        作為電動機使用時,PN(W)=90W,UN(V)=220(Y),IN(A)= 0.35A, nN(r/min)= 1500,UfN(V)=10V,IfN(A)=0.8A,絕緣等級E級。

        12、DQ15單相電容起動異步電動機

        (AC220V,轉(zhuǎn)速 1400 RPM,功率90W ,電流1.45A,啟動電容35uF ,絕緣等級E)

        13、DQ16單相電容運轉(zhuǎn)異步電動機

        Un=220V、IN=1.0A、PN(W)=120W、n=1420r/min

        14、       DQ19校正直流測功機(220V、2.2A、 355W、1500r/min)

        即可作電動機又可作測功機,做電動機使用時,可作為發(fā)電機的原動機,也可用于拖動電動機完成四象限測試;作測功機使用時,由于電機經(jīng)特殊設計,容量是被測電機的2~3倍,并經(jīng)精密儀器校正,能很好的完成被測電機的加載輸出轉(zhuǎn)矩的測試。

        15、DQ22直流數(shù)字電壓、毫安、安培表(三只)

        直流數(shù)顯電壓表一只,采用ICL公司高性能AD轉(zhuǎn)換器配以高速MPU單元設計爾成,通過鍵控、數(shù)顯窗口實現(xiàn)人機對話功能控制模式。具有自動與手動量程,測量范圍0-300V。手動量程為:2V、20V、300V。測量精度為0.5級。具有數(shù)據(jù)存儲與查詢功能。具有超量程報警、指示及切斷總電源等功能。

        直流數(shù)顯毫安表一只,采用ICL公司高性能AD轉(zhuǎn)換器配以高速MPU單元設計爾成,通過鍵控、數(shù)顯窗口實現(xiàn)人機對話功能控制模式。具有自動與手動量程,測量范圍:0-2000mA。手動量程為:20mA、200mA、2000mA。測量精度為0.5級。具有數(shù)據(jù)存儲與查詢功能。具有超量程報警、指示及切斷總電源等功能。

        直流數(shù)顯電流表一只,測量范圍0~5A,三位半數(shù)顯,精度為0.5級,具有超量程報警、指示及切斷總電源等功能。
        16、DQ25單三相智能型功率、功率因數(shù)表

        由24位專用DSP、16位高精度AD轉(zhuǎn)換器和高速MPU單元設計爾成,通過鍵控、數(shù)顯窗口實現(xiàn)人機對話功能控制模式。軟件上采用RTOS設計思路,同時配有PC監(jiān)控軟件來加強分析能力。能同時測量兩路單相功率P1、P2,三相功率等于兩路功率之和(兩表法測量三相總功率)。功率測量精度為1.0級,功率因數(shù)測量范圍0.3-1.0,電壓電流量程為450V和5A,能自動判別負載性質(zhì)(感性顯示“L",容性顯示“C",純電阻不顯示),并可存儲測量數(shù)據(jù),供隨時查閱。
        17、DQ26三相可調(diào)電阻器(三組90Ω×2/1.3A瓷盤電阻)
        18、DQ27三相可調(diào)電阻器(三組900Ω×2/0.41A瓷盤電阻)
        19、DQ28三相可調(diào)電感器實驗箱

        每相均由一個127V/0.5A的固定電抗器和一個0~250V的自耦調(diào)壓器組成,既可作固定電感和可調(diào)電抗器使用,也可作自耦調(diào)壓器使用。
        20、DQ29可調(diào)電阻器、電容器

        提供90Ω×2/1.3A及900Ω×2/0.41A瓷盤電阻各一組,35μF/450V、4μF/450V電力電容各1只。
        21、DQ31波形測試及開關板

        由變壓器的波形測試部分和兩個三刀雙擲開關、一個雙刀雙擲開關組成。
        22、DQ32旋轉(zhuǎn)燈、并網(wǎng)開關、同步機勵磁電源

        由并網(wǎng)用的三組相燈<黃、綠、紅各兩只>,一組并網(wǎng)開關和一組同步機勵磁電源<5~40v>組成。

        23、DQ34 轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速及機械功率測量儀

        可顯示電機的轉(zhuǎn)速,轉(zhuǎn)矩,及輸出機械功率。

        24、DQ44數(shù)/模交流電流表

        由三只數(shù)字交流電流表和一只指針式精密交流電流組成。 測量范圍0~5A,量程自動判斷、自動切換,精度0.5級,四位數(shù)碼顯示。指針式精密交流電流表一只,采用帶鏡面、雙刻度線(紅、黑)表頭(不同的量程讀取相應的刻度線),測量范圍0~5A,分0.3A、1A、3A、5A四檔,精度1.0級,直鍵開關切換,設有超量程指示,告警等功能。
        25、DQ45數(shù)/模交流電壓表

        由三只數(shù)字交流電壓表和一只指針式精密交流電流組成。 測量范圍0~450V,量程自動判斷、自動切換,精度0.5級,四位數(shù)碼顯示。指針式精密交流電壓表一只,采用帶鏡面、雙刻度線(紅、黑)表頭(不同的量程讀取相應的刻度線),測量范圍0~500V,分10V、30V、100V、300V,500V五檔,精度1.0級,直鍵開關切換,設有超量程指示、告警等功能。

        26、DQ39繼電接觸控制(一)

        提供交流接觸器(線圈電壓220V)三只,熱繼電器一只,電子式時間繼電器(通電延時,工作電壓220V)一只,變壓器(220V/26V/6.3V)、整流電路、能耗制動電阻(10Ω/25W)各一組,帶燈按鈕(黃、綠、紅各一只)三只。面板上畫有器件的外形,并將各器件的工作端子引到面板上,供實驗接線用,器件的工作狀態(tài)均有發(fā)光二極管指示。面板設有搖臂結(jié)構(gòu),可看到具體器件并對可需要調(diào)節(jié)的器件進行調(diào)節(jié)。

        27、DQ39-1繼電接觸控制(二)

        提供中間繼電器(線圈電壓220V)二只,熱繼電器一只,熔斷器三只,轉(zhuǎn)換開關三只,按鈕一只,行程開關四只,信號燈、保險絲座各一只。各器件的工作端子均已引到面板上,供實驗接線用,中間繼電器及熱繼電器的工作狀態(tài)用發(fā)光二極管指示。

        28、DK08給定及實驗器件

        提供給定(±15V可調(diào)電壓輸出)、壓敏電阻(作為過壓保護元件,內(nèi)部已連成三角形接法)、二極管、24V電源及電感。

        29、DK09新器件特性實驗

        提供SCR、MOSFET、IGBT、GTO 、GTR新器件,可完成電力電子新器件特性實驗。

        30、DK14單相交直交變頻原理

        根據(jù)普通高等教育“九五"重點教材,王兆安、黃俊主編的《電力電子技術》(第四版)的相關內(nèi)容進行開發(fā),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(diào)制信號的形成方法,了解IGBT管專用集成驅(qū)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,電感和電機)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(qū)動芯片的工作特性。

        31、DK17雙閉環(huán)H橋DC/DC變換直流調(diào)速系統(tǒng)

        通過對四個橋臂上IGBT管的觸發(fā)控制,來實現(xiàn)對可逆直流他勵電機進行調(diào)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(diào)節(jié)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(chǎn)生PWM脈沖波,PWM波脈沖發(fā)生器產(chǎn)生的四路控制脈沖,分別驅(qū)動四個橋臂的IGBT管;調(diào)節(jié)部分由兩個PI調(diào)節(jié)器組成,并通過速度環(huán)、電流環(huán)構(gòu)成的反饋回路使電機的轉(zhuǎn)速穩(wěn)定運行在給定的轉(zhuǎn)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(huán)可逆直流脈寬調(diào)速實驗。

        32、護套槍插結(jié)構(gòu)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(fā)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(yōu)點,插頭采用實芯銅質(zhì)件外套鈹輕銅彈片,接觸優(yōu)良。


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