Z-780A 電機及控制系統(tǒng)實驗裝置 一、基礎簡介
"電機及控制系統(tǒng)實驗裝置"依據(jù)高等院校最新統(tǒng)編教學資料及實訓指導書《電力拖動自動控制系統(tǒng)》（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、外同類設備的優(yōu)點，充分考慮了實驗室的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢，精心研制而成。在同類設備中構造合理、功能完善、可靠性好、性價比高。
二、特別點
1、綜合性強本裝置綜合了目前國內各類學校電力電子、半導體變流、交直線DC調節(jié)速度、交流AC變頻、電機控制、控制課程理論等實驗項目。
2、適應性強能適用各類學校相應課程的實驗教學，深度和廣度可按照需要作靈活調節(jié)，普及與提升可按照教學的進程作有機的集合，裝置應用積木式構造，更換便捷，如需要拓展功能或研發(fā)新實驗，只需添加部位件即可，永不淘汰。
3、整套性強從專用電源、電機及其它實驗部位件到實驗連接專用實驗連接線配套齊全，配套部位件的功能、規(guī)格等均密切集合實驗的需要實行配套。
4、直觀性強各實驗掛式模塊件應用分隔構造形式，結合套件操作面板示意、圖線分明，各掛式模塊件任務明確，實操、維護便利。
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，可模仿中小型電機的特性和功能數(shù)值；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；實驗內容豐富，設計合理，除了深入課程理論知識外還可集合實際開設設計性實驗。
6、開放性強控制屏供電應用三相隔離變壓器隔離，并設定有電壓（V）型漏電保護裝置和電流（A）型漏電保護裝置，保證實操者的安全；各電源輸出均有監(jiān)示及短路保護等功能，使用安全可靠；控制屏還設定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。由于整套裝置經(jīng)過精心設計，加上可靠的元件重量及可靠的工序技藝作為保障，設備功能優(yōu)良，全部這些均為開放性實驗室，創(chuàng)造了條件。
7、先進性強本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、新器件的驅動以及經(jīng)典型的新器件應用的大量現(xiàn)代電力電子技術實驗，讓學生對新器件有足夠的認識和理解，緊跟時代步伐。
三、適用界限
本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)"、"直線DC調節(jié)速度"、"交流AC調節(jié)速度"、"電機控制"、"電力拖動自動控制系統(tǒng)"及"控制課程理論"等專業(yè)課程所要求的實驗項目。
四、技術功能
1、寫入電源: 三相四線(或三相五線 380V±10％ 50HZ)
2、作業(yè)環(huán)境: 溫度（℃）-10℃－+40℃ 相對濕度＜85％（25℃） 海撥＜4000m
3、裝置容量（KV）：＜1.5KVA
4、外觀尺寸：187×70×158 cm3
五、裝置的基礎裝備
（一）、DK01電源控制屏（鋼制雙層亞光密紋噴塑構造，金屬鋁操作面板）
1.交流AC電源（均帶有過流保護措施）
提供交流AC電源：直線DC調節(jié)速度檔為三相交流AC電200V/3A。
交流AC調節(jié)速度檔為三相交流AC電240V/3A。
2.高壓直線DC電源
勵磁電源：220V（0.5A），設定有輸出短路保護。
3.指示及測量儀表
（1）交流AC數(shù)字電壓（V）表：可經(jīng)過其下方的波段開關變換指示三相電網(wǎng)寫入線電壓（V）；
（2）真有效值交流AC數(shù)字電壓（V）表一只：測量界限0～500V，測量范圍自動判別、自動變換，精確度0.5級，四位數(shù)字顯露，為交流AC調節(jié)速度系統(tǒng)提供電壓（V）指示；
（3）真有效值交流AC數(shù)字電流（A）表一只：測量界限0～5A，測量范圍自動判別、自動變換，精確度0.5級，四位數(shù)字顯露，為調節(jié)速度系統(tǒng)提供電流（A）的指示；
（4）直線DC數(shù)字電壓（V）表一只：測量界限0～500V，三位半數(shù)字顯露，寫入阻抗為10MΩ，精確度0.5級，為調節(jié)速度系統(tǒng)提供電壓（V）指示；
（5）直線DC數(shù)字電流（A）表一只：測量界限為0～5A，三位半數(shù)字顯露，精確度0.5級，為調節(jié)速度系統(tǒng)提供電流（A）指示。
4.人身安全保護體系
（1）三相隔離變壓器一組：三相電源首先經(jīng)過三相漏電保護器，然后經(jīng)鑰匙開關、接觸器到隔離變壓器，使輸出與電網(wǎng)隔離（浮地設計），對人身安全起到一定的保護作用。
（2）電流（A）型漏電保護裝置：控制屏若有漏電現(xiàn)象，漏電流（A）超過一定值，即切斷電源。
（3）實驗連接線及插頭座：強、弱電連接及插頭座分開，不能混插。
（4）強電連接線及插頭座應用全封閉工序技藝，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，設定有兩根鋼管，可掛置實驗部位件，凹槽下部設定有3芯插頭座， 掛式模塊件的供電由這些插頭座提供?？刂破羶蛇呍O定有一相三極220V電源插頭座及三相四極380V電源插頭座，還設定有實驗臺照明用的40W日光燈一盞。
（二）、DK02實驗桌
實驗桌為鋼制雙層亞光密紋噴塑構造，桌面為防火燒、防水浸、耐磨損高密度板,構造堅固，形狀似長方體封閉式構造，造形美觀大方；設定有兩個大抽屜、儲物柜門，用來放置工量具、放置掛式模塊件及圖紙文檔實訓指導書等。桌面用來裝配電源控制屏并提供一個寬敞舒適的作業(yè)臺面。實驗桌還設定有四個萬能轉向輪和四個固定調動機構，方便位移和固定，有利于實驗室的布置。
（三）實驗器件材料
1.DQ03-1固定電機導軌、測速系統(tǒng)及智能數(shù)字顯露轉動速度表
2.DQ27三相可調電阻（每組900Ω×2/0.41A）
3.DK03晶閘管主電子回路
提供12只5A/1000V的晶閘管，每只晶閘管均設定有RC吸收和保險絲保護裝置，晶閘管可經(jīng)過外加觸發(fā)信號實行觸發(fā)（留有觸發(fā)脈沖寫入連接口），可更好的完成設計性實驗。設定有帶鏡面精密指針式直線DC電壓（V）表±300V，精確度1.0級帶鏡面直線DC電流（A）表±2A，精確度1.0級各一只和平波電抗器一組。
4.DK04三相晶閘管觸發(fā)電子回路
提供三相觸發(fā)電子回路、功放電子回路，脈沖變壓器等，與"DK03"配套使用。
5.DK05晶閘管觸發(fā)電子回路實驗
提供單結晶體管、鋸齒波同步移向、正弦波同步移向觸發(fā)電子回路，KC05一相交流AC調壓，西門子TCA785包括觸發(fā)電子回路等。
6.DK06電機調節(jié)速度控制實驗（Ⅰ）
提供以下模型塊：電流（A）反饋與過流保護（FBC+FA）、給定器（G）、轉動速度變換器（FBS）、速度調動器（ASR）、反號器（AR）、電流（A）調動器（ACR）等
7.DK10可調電阻、電容箱
提供耐壓AC63V的可調電容三組，調動界限為0.1～11.37µF，0～999kΩ十進制可調電阻兩組；供電流（A）調動器，速度調動器反饋線路使用，可靈活改變調動器的放大倍數(shù)及積分時間。
8.DK11一相調壓與可調負載
提供了一只0～250V/0.5KVA一相交流AC自耦調壓器，為相應的實驗提供可調電源；一個整流濾波電子回路以及0～90Ω/1.3A（串聯(lián)）或0～45Ω/2.6A（并聯(lián)）瓷盤可調電阻，為相應的實驗提供一個可調的阻性負載。
9.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（V）為127V/63.6V/31.8V），用來異步電機串級調節(jié)速度實驗和三相橋式、一相橋式有源逆變電子回路實驗；還設定有三相不控整流電子回路等模型塊。
10.DK14一相交直交變頻原理
　　按照普通高等教育"九五"國家級重點教學資料及實訓指導書王兆安，黃俊主編的《電力電子技術》（第四版）的內容實行研發(fā)。用來展示交直交變頻原理，主要讓學生理解SPWM正弦波脈寬調制信號的形成方法，理解IGBT管專用包括驅動芯片的特別點及其使用，能完成如下實驗項目：
　　1）SPWM波動線成的過程；
　　2）交直交變頻電子回路在不一樣負載（電阻，電感）時的作業(yè)現(xiàn)象和波動線，并研究作業(yè)頻率對電子回路作業(yè)波動線的影響；
　　3）IGBT管專用包括驅動芯片的作業(yè)特性。
11.DK17雙閉環(huán)H橋DC/DC變換直線DC調節(jié)速度系統(tǒng)
經(jīng)過對四個橋臂上IGBT管的觸發(fā)控制，來完成對可逆直線DC他勵電機實行調節(jié)速度的目的，主要采用三大部分構成，即主線路部分、控制電子回路部分和調動部分。主線路由直線DC電源、四種IGBT管構成；控制線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，分別驅動四個橋臂的IGBT管；調動部 分由兩個PI調動器構成，并經(jīng)過速度環(huán)、電流（A）環(huán)包括的反饋線路使電機的轉動速度平穩(wěn)運行在給定的轉動速度下。本實驗箱可完成的實驗項目有：（1）、全橋DC/DC 變換電子回路實驗（2）雙閉環(huán)可逆直線DC脈寬調節(jié)速度實驗。
12.DK06-1 電機調節(jié)速度控制電子回路（II）
提供以下模型塊：零電平檢驗測試（DPZ）、轉矩極性鑒別（DPT）、邏輯控制（DLC）。
13.DQ07-1直線DC發(fā)電機(DC220V，240W，n=1500RPM)
14.DQ09直線DC并勵電機 （Un=DC220V ， IN=1.1A ， PN=185W ， n=1500RPM ，絕緣等級E ）
15.DQ11三相線繞式異步電機（AC220V，接法 Y，轉動速度 1380RPM，功率（W）100W ,電流（A）0.6A，絕緣等級E）
16.GDQ12線繞式異步電機起動與調節(jié)速度電阻箱
提供0、2、5、15的三相繞線異步電機轉子起動、調節(jié)速度電阻一組。
17.GDK28三相異步電機變頻調節(jié)速度系統(tǒng)
提供日本三菱FR-D720變頻調節(jié)速度系統(tǒng)1套，端子引出到操作面板，設定有1K歐姆調節(jié)速度電位器1只。
18.實驗連接線：
按照不一樣實驗項目的特別點，配備裝備兩種不一樣的實驗聯(lián)接線，強電部分應用高可靠護套構造手槍插連接線（不存在任何觸電的可能），里面應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，設定有柔軟、耐壓高、強度大、防硬化、韌性好等優(yōu)點，插頭應用實芯銅質件外套鈹輕銅彈片，接觸安全可靠；弱電部分應用彈性鈹輕銅裸露構造聯(lián)接線，兩種實驗連接線全部只能協(xié)作相應內孔的插頭座，這樣大大提升了實驗的安全及合理性。
六、本裝置能開設的實驗項目
（一）電力電子技術實驗項目
1．單結晶體管觸發(fā)電子回路
2．鋸齒波同步移相觸發(fā)電子回路實驗
3．一相半波可控整流電子回路實驗
4．一相橋式半控整流電子回路實驗
5．一相橋式全控整流及有源逆變電子回路實驗
6．三相半波可控整流電子回路實驗
7．三相橋式半控整流電子回路實驗
8．三相半波有源逆變電子回路實驗
9．三相橋式全控整流及有源逆變電子回路實驗
10．一相交流AC調壓電子回路實驗
11．三相交流AC調壓電子回路實驗
(二）經(jīng)典型電力電子器件線路實驗
1．一相正弦波脈寬調制（SPWM）逆變電子回路原理實驗
2．全橋DC/DC變換電子回路實驗
（三）直線DC電機調節(jié)速度實驗（直線DC電機動作控制系統(tǒng)）
1．晶閘管直線DC調節(jié)速度系統(tǒng)主要單元的調節(jié)測試
2．帶電流（A）截止負反饋的轉動速度單閉環(huán)直線DC調節(jié)速度系統(tǒng)實驗
3．轉動速度、電流（A）雙閉環(huán)直線DC調節(jié)速度系統(tǒng)實驗
4．邏輯無環(huán)流可逆直線DC調節(jié)速度系統(tǒng)實驗
5．轉動速度、電流（A）雙閉環(huán)可逆直線DCPWM調節(jié)速度系統(tǒng)（H橋、IGBT）
（四）交流AC電機調節(jié)速度系統(tǒng)實驗（交流AC電機動作控制系統(tǒng)）
1．雙閉環(huán)三相繞線異步電機調壓調節(jié)速度系統(tǒng)實驗
2．雙閉環(huán)三相繞線異步電機串極調節(jié)速度系統(tǒng)實驗
3. 變頻調節(jié)速度系統(tǒng)實驗
七、 裝置配備表單

序號	編號	名 稱	數(shù)量	備注
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(tǒng)及數(shù)字顯露轉動速度表	1件
4	DQ27	三相可調電阻（每組900Ω*2/0.41A）	1件
5	DK03	晶閘管主電子回路	1件
6	DK04	三相晶閘管觸發(fā)電子回路	1件
7	DK05	晶閘管觸發(fā)電子回路	1件
8	DK06	電機調節(jié)速度控制實驗（Ⅰ）	1件
9	DK10	可調電阻、電容箱	1件
10	DK11	一相調壓與可調負載	1件
11	DK12	變壓器實驗	1件
12	DK14	一相交直交變頻原理	1件
13	DK17	雙閉環(huán)H橋DC/DC變直線DC調節(jié)速度系統(tǒng)	1件
14	DK06-1	電機調節(jié)速度控制系統(tǒng)（Ⅱ）	1件
15	DQ07-1	直線DC發(fā)電機（240W）	1臺
16	DQ09	直線DC他（并)勵電機（185W）	1臺
17	DQ11	三相線繞式異步電機	1臺
18	GDQ12	線繞式異步電機轉子專用箱	1件
19	GDK28	三相異步電機變頻調節(jié)速度系統(tǒng)	1件
20	實驗連接線	高可靠護套構造手槍插實驗連接線及備品備件	1套
21	指導書	實驗指導書	1套
22	學生凳子	提供鋼制四腳方凳	2只