YLDDZ-91A型 電力電子電機(jī)及技術(shù)實(shí)驗(yàn)設(shè)備 

一、電力電子電機(jī)及技術(shù)實(shí)驗(yàn)設(shè)備概述

“YLDDZ-91型電力電子及電氣傳動(dòng)技術(shù)實(shí)驗(yàn)設(shè)備”依據(jù)高等院校新統(tǒng)編教材《電力電子技術(shù)》(第四版)(西安交通大學(xué)王兆安編著)、《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)等實(shí)訓(xùn)大綱的要求，吸收國內(nèi)、外同類產(chǎn)品的優(yōu)點(diǎn)，充分考慮了實(shí)訓(xùn)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。

二、電力電子電機(jī)及技術(shù)實(shí)驗(yàn)設(shè)備特點(diǎn)

  1、綜合性強(qiáng)本實(shí)驗(yàn)設(shè)備綜合了目前國內(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)訓(xùn)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)訓(xùn)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，實(shí)驗(yàn)設(shè)備采用積木式結(jié)構(gòu)，更換便捷，如需要擴(kuò)展功能或開發(fā)新實(shí)訓(xùn)，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)訓(xùn)部件到實(shí)訓(xùn)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)訓(xùn)的需要進(jìn)行配套。

  4、直觀性強(qiáng)各實(shí)訓(xùn)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)實(shí)驗(yàn)設(shè)備占地面積少，節(jié)約實(shí)訓(xùn)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)訓(xùn)噪聲小，整齊美觀，改善實(shí)訓(xùn)環(huán)境；實(shí)訓(xùn)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)際開設(shè)設(shè)計(jì)性實(shí)訓(xùn)。

  6、開放性強(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)實(shí)驗(yàn)設(shè)備，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，各測量儀表均有可靠的保護(hù)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)訓(xùn)技能的考核提供一個(gè)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。由于整套實(shí)驗(yàn)設(shè)備經(jīng)過精心設(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，所有這些均為開放性實(shí)訓(xùn)室，創(chuàng)造了條件。

  7、先進(jìn)性強(qiáng)本實(shí)驗(yàn)設(shè)備著重從新器件高度來考慮，在保留了晶閘管實(shí)訓(xùn)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)訓(xùn)，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、電力電子電機(jī)及技術(shù)實(shí)驗(yàn)設(shè)備適用范圍

    本實(shí)驗(yàn)設(shè)備涵蓋了各類院校等所開設(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)訓(xùn)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目。

四、電力電子電機(jī)及技術(shù)實(shí)驗(yàn)設(shè)備技術(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、實(shí)驗(yàn)設(shè)備容量：＜1.5KVA

  4、外形尺寸：187×72×162 cm

五、電力電子電機(jī)及技術(shù)實(shí)驗(yàn)設(shè)備的基本配備

1  DK01電源控制屏（鐵質(zhì)雙層亞光密紋噴塑結(jié)構(gòu)，鋁質(zhì)面板）

（1）交流電源：三相交流電源  220V   1.5A電流（帶有過流保護(hù)措施）

三相交流電源  380     5A     （具有輸出短路保護(hù)）

（2）高壓直流電源

  勵(lì)磁電源：220V（0.5A），具有輸出短路保護(hù)。

（3）指針式儀表：

交流電壓表一只：可通過其下方的波段開關(guān)切換指示三相電網(wǎng)輸入線電壓，精度1.0級(jí);

(4)數(shù)字式儀表

1）真有效值交流數(shù)字電壓表一只：測量范圍0～500V,量程自動(dòng)判斷、自動(dòng)切換，精度0.5級(jí)，三位半數(shù)顯，為交流調(diào)速系統(tǒng)提供電壓指示；

2）真有效值交流數(shù)字電壓表一只：測量范圍0～5A，量程自動(dòng)判斷、自動(dòng)切換，精度0.5級(jí)，三位半數(shù)顯，具有超量程告警、指示等功能，為交流調(diào)速系統(tǒng)提供電流指示；

3）直流數(shù)字電壓表一只：測量范圍0～500V，三位半數(shù)顯，輸入阻抗為10MΩ，精度0.5級(jí)；

4）直流數(shù)字毫安表一只：測量范圍為0～2000mA，三位半數(shù)顯，精度0.5級(jí)。

7）人身安全保護(hù)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(hù)器，然后經(jīng)鑰匙開關(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。

電流型漏電保護(hù)實(shí)驗(yàn)設(shè)備：控制屏若有漏電現(xiàn)象，漏電流超過一定值，即切斷電源。

實(shí)訓(xùn)連接線及插座：強(qiáng)、弱電連接線及插座分開，不能混插。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。

8）實(shí)訓(xùn)管理器

具有設(shè)定實(shí)訓(xùn)時(shí)間、定時(shí)報(bào)警、切斷電源等功能；還可以自動(dòng)記錄與區(qū)分由于接線或操作錯(cuò)誤所造成的漏電告警、儀表超量程告警等。

9）控制屏其它設(shè)施

控制屏正面大凹槽內(nèi)，設(shè)有兩根不銹鋼管，可掛置實(shí)訓(xùn)部件，凹槽底部設(shè)有3芯插座，掛箱的供電由這些插座提供?？刂破羶蛇呍O(shè)有單相三極220V電源插座及三相四極380V電源插座，還設(shè)有實(shí)訓(xùn)臺(tái)照明用的40W日光燈一盞。

　2、DK02實(shí)訓(xùn)桌

    實(shí)訓(xùn)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(jiān)固，形狀似長方體封閉式結(jié)構(gòu)，造形美觀大方；設(shè)有兩個(gè)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(gè)寬敞舒適的工作臺(tái)面。實(shí)訓(xùn)桌還設(shè)有四個(gè)萬向輪和四個(gè)固定調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，便于移動(dòng)和固定，有利于實(shí)訓(xùn)室的布局。

  3、DQ03-1不銹鋼電機(jī)導(dǎo)軌、1024光碼盤測速系統(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，分成正、反橋兩組，每只晶閘管均設(shè)有保護(hù)實(shí)驗(yàn)設(shè)備，正、反橋晶閘管可通過外加信號(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)訓(xùn)；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、功放電路等，與“DK03”配套使用。

  7、DK05 單相晶閘管觸發(fā)電路實(shí)訓(xùn)

提供單結(jié)晶體管、正弦波同步移向、鋸齒波同步移向、單相交流調(diào)壓、TCA785集成觸發(fā)電路。

  8、DK06電機(jī)調(diào)速控制實(shí)訓(xùn)（Ⅰ）

提供以下模塊：給定（帶數(shù)顯）、調(diào)節(jié)器I、轉(zhuǎn)速變換（FBS）、調(diào)節(jié)器II、反號(hào)器（AR）、電流變換（FBC）、電壓隔離器（TVD）。其中調(diào)節(jié)器I和調(diào)節(jié)器II的比例增益由電位器調(diào)節(jié)。

9、DK08給定及實(shí)訓(xùn)器件

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

 10、DK09新器件特性實(shí)訓(xùn)

提供SCR、MOSFET、IGBT、、GTR新器件，與DK13配套使用，可完成電力電子新器件的驅(qū)動(dòng)特性實(shí)訓(xùn)。

  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)訓(xùn)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)訓(xùn)提供一個(gè)可調(diào)的阻性負(fù)載。

  12、DK12變壓器實(shí)訓(xùn)

    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)訓(xùn)和三相橋式、單相橋式有源逆變電路實(shí)訓(xùn)；還設(shè)有三相不控整流電路等模塊。

  13、DK13功率器件驅(qū)動(dòng)電路實(shí)訓(xùn)箱

    主要是為完成新器件特性實(shí)訓(xùn)提供驅(qū)動(dòng)和保護(hù)電路，使學(xué)生了解電力電子新器件的驅(qū)動(dòng)特性。主要包括電源、驅(qū)動(dòng)電路、PWM波形發(fā)生器。

  （1）電源：為驅(qū)動(dòng)電路提供電源，包括±5V、+20V、±15V直流電源。

  （2）驅(qū)動(dòng)電路：包括MOSFET、IGBT的驅(qū)動(dòng)電路。其中IGBT的驅(qū)動(dòng)電路采用了專用芯片EXB841。

  （3）PWM波形發(fā)生器：由SG3525為核心的PWM波形發(fā)生器主要為新器件驅(qū)動(dòng)電路提供PWM驅(qū)動(dòng)波形；可以通過頻率調(diào)節(jié)旋鈕進(jìn)行頻率調(diào)節(jié)；通過占空比電位器來調(diào)節(jié)PWM波的占空比 頻率調(diào)節(jié)范圍4KHz～10KHz。

14、DK14單相交直交變頻原理

根據(jù)普通高等教育“九五”國家級(jí)重點(diǎn)教材，王兆安、黃俊主編的《電力電子技術(shù)》(第四版)的相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行開發(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。

15、DK18電機(jī)調(diào)速控制實(shí)訓(xùn)（Ⅱ）

    提供以下模塊提供以下模塊：零電平檢測（DPZ）、轉(zhuǎn)矩極性鑒別（DPT）、邏輯控制（DLC）。

16、DK20直流斬波實(shí)訓(xùn)

    根據(jù)西安交通大學(xué)王兆安教授和黃俊教授主編的《電力電子技術(shù)》(第四版)中相關(guān)的直流斬波內(nèi)容而設(shè)計(jì)的；提供組成直流斬波電路所需的元器件和采用專用的PWM控制集成電路SG3525?？赏瓿山滩闹薪祲簲夭娐罚˙uck Chopper）、升壓斬波電路（Boost Chopper）、升降壓斬波電路（Boost -Buck Chopper）、Cuk斬波電路、Sepic斬波電路、Zeta斬波電路六種典型實(shí)訓(xùn)。

17、DQ07-1直流發(fā)電機(jī)

18、DQ09直流并勵(lì)電動(dòng)機(jī)

19、DQ11三相線繞式異步電動(dòng)機(jī)

20、DQ11三相鼠籠異步電動(dòng)機(jī)

21、DQ12線繞式異步電機(jī)轉(zhuǎn)子專用箱

22、三相異步電機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)（提供三菱D720變頻器）

23、實(shí)訓(xùn)連接線：根據(jù)不同實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目的特點(diǎn)，配備兩種不同的實(shí)訓(xùn)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)訓(xùn)的安全及合理性。

六、電力電子電機(jī)及技術(shù)實(shí)驗(yàn)設(shè)備能開設(shè)的實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目

（一）電力電子技術(shù)實(shí)訓(xùn)

單結(jié)晶體管觸發(fā)電路

鋸齒波同步移相觸發(fā)電路

單相半波可控整流電路

單相橋式半控整流電路

單相橋式全控整流電路及有源逆變電路

三相半波可控整流電路實(shí)訓(xùn)

三相半波有源逆變電路

三相橋式半控整流電路

三相橋式全控整流及有源逆變電路

單相交流調(diào)壓電路

單相交流調(diào)功電路

三相交流調(diào)壓電路

直流斬波電路的性能研究(降壓斬波電路、升壓斬波電路、升降壓斬波電路、Cuｋ斬波電路、Sepic斬波電路、Zeta斬波電路六種典型線路)

單相正弦波脈寬調(diào)制（SPWM）逆變電路實(shí)驗(yàn)

電力二極管特性與保護(hù)實(shí)訓(xùn)

單向晶閘管（SCR）特性實(shí)訓(xùn)

可關(guān)斷晶閘管（GTO）特性實(shí)訓(xùn)

功率場效應(yīng)管（MOSFET）特性實(shí)訓(xùn)

電力晶體管（GTR）特性實(shí)訓(xùn)

絕緣雙極型晶體管（IGBT）特性實(shí)訓(xùn)

可關(guān)斷晶閘管（GTO）驅(qū)動(dòng)與保護(hù)實(shí)訓(xùn)

功率場效應(yīng)管（MOSFET）驅(qū)動(dòng)與保護(hù)實(shí)訓(xùn)

電力晶體管（GTR）驅(qū)動(dòng)與保護(hù)實(shí)訓(xùn)

絕緣雙極型晶體管（IGBT）驅(qū)動(dòng)與保護(hù)實(shí)訓(xùn)

（二）直流電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)實(shí)訓(xùn)

1）晶閘管直流調(diào)速系統(tǒng)主要單元的調(diào)試

2) 晶閘管直流電機(jī)開環(huán)調(diào)速系統(tǒng)

3）帶電流截止負(fù)反饋的轉(zhuǎn)速單閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)

4) 轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)

5) 電壓、電流雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)

6) 邏輯無環(huán)流可逆直流調(diào)速系統(tǒng)

（三）交流電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)實(shí)訓(xùn)

1) 雙閉環(huán)三相異步電機(jī)調(diào)壓調(diào)速系統(tǒng)

2) 雙閉環(huán)三相異步電機(jī)串級(jí)調(diào)速系統(tǒng)

3）三相異步電機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)實(shí)訓(xùn):

①變頻器的認(rèn)識(shí)

②變頻器的參數(shù)設(shè)定與操作

③變頻器的面板控制

④變頻器的電位器控制

⑤變頻器的多段速控制

⑥三相異步電動(dòng)機(jī)的變頻調(diào)速

七、電力電子電機(jī)及技術(shù)實(shí)驗(yàn)設(shè)備的配置清單：

序號(hào)	編號(hào)	名               稱	數(shù)量	備注
1	DK01	電源控制屏	1件
2	DK02	實(shí)訓(xùn)桌凳	1張
3	DQ03-1	不銹鋼電機(jī)導(dǎo)軌、1024光電編碼器及智能數(shù)顯轉(zhuǎn)速表	1件
4	DQ27	三相可調(diào)電阻（每組900Ω*2/0.41A）	1件
5	DK03	三相晶閘管主電路	1件
6	DK04	三相晶閘管觸發(fā)電路	1件
7	DK05	單相晶閘管觸發(fā)電路	1件
8	DK06	電機(jī)調(diào)速控制實(shí)訓(xùn)（Ⅰ）	1件
9	DK08	給定及實(shí)訓(xùn)器件	1件
10	DK09	新器件特性實(shí)訓(xùn)	1件
11	DK11	單相調(diào)壓與可調(diào)負(fù)載	1件
12	DK12	變壓器實(shí)訓(xùn)	1件
13	DK13	功率器件驅(qū)動(dòng)電路實(shí)訓(xùn)箱	1件
14	Dk14	單相交直交變頻原理	1件
15	DK18	電機(jī)調(diào)速控制系統(tǒng)（Ⅱ）	1件
16	DK20	直流斬波實(shí)訓(xùn)（六種典型線路）	1件
17	DQ07-1	直流發(fā)電機(jī)	1臺(tái)
18	DQ09	直流并勵(lì)電動(dòng)機(jī)	1臺(tái)
19	DQ10	三相鼠籠異步電機(jī)	1臺(tái)
20	DQ11	三相線繞式異步電動(dòng)機(jī)	1臺(tái)
21	DQ12	線繞式異步電機(jī)轉(zhuǎn)子專用箱	1件
22	DK28	三相異步電機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)	1件
23	YL06	高可靠護(hù)套結(jié)構(gòu)手槍插實(shí)訓(xùn)連接線及配件	1套