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  • 電力電子技術及電機控制實驗裝置

  • 一、ZLAU-773電力電子技術及電機控制實驗裝置的特點:
    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(fā)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(guī)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(jié)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(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;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(jiān)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(tǒng)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(yōu)良,所有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了解,緊跟時代步伐。
    二、
    ZLAU-773電力電子技術及電機控制實驗裝置的適用范圍:
      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 )” 、 “ 直流調速 ”“ 交流調速 ”“ 電機控制 ”“ 電力拖動自動控制系統(tǒng) ” 及 “ 控制理論 ” 等專業(yè)課程所要求的實驗項目。
    三、
    ZLAU-773電力電子技術及電機控制實驗裝置的技術性能:
    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℃ ) 海撥< 4000m
    3 、裝置容量:< 1.5KVA
    4 、外形尺寸: 187×70× 160 cm
    四、
    ZLAU-773電力電子技術及電機控制實驗裝置的基本裝備:
    1、ZL-01 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(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 )數(shù)字式儀表:
    1)交流數(shù)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,精度 1.0 級;
    2)真有效值交流數(shù)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(shù)顯,為交流調速系統(tǒng)提供電壓指示;
    3)真有效值交流數(shù)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(shù)顯,具有超量程告警、指示及切斷總電源功能,為調速系統(tǒng)提供電流的指示;
    4)直流數(shù)字電壓表一只:測量范圍 0 ~ 300V ,三位半數(shù)顯,輸入阻抗為 10M Ω ,精度 0.5 級,為可逆調速系統(tǒng)提供電壓指示;
    5)直流數(shù)字電流表一只:測量范圍為 0 ~ 5A ,三位半數(shù)顯,精度 0.5 級,具有超量程報警、指示、切斷總電源等功能,為可逆調速系統(tǒng)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)電壓型漏電保護器 1 :對隔離變壓器前的線路出現(xiàn)的漏電現(xiàn)象進行保護,使控制屏內的接觸器跳閘,切斷電源。
    3)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(xiàn)的漏電現(xiàn)象進行保護,發(fā)出報警信號并切斷電源,確保人身安全。
    4)電流型漏電保護裝置:控制屏若有漏電現(xiàn)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。
    ( 5 )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(qū)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。
    ( 6 )控制屏其它設施:控制屏正面大凹槽內,設有兩根不銹鋼管,可掛置實驗部件,凹槽底部設有 12 芯、 10 芯、 4 芯、 3 芯等插座, 掛件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,還設有實驗臺照明用的 40W 日光燈一盞。
    2 、ZL-02 實驗桌:
        實驗桌為鐵質雙層亞光密紋噴塑結構,桌面為防火、防水、耐磨高密度板 , 結構堅固,形狀似長方體封閉式結構,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節(jié)機構,便于移動和固定,有利于實驗室的布局。
    3 、
    ZL03-1 不銹鋼電機導軌、光碼盤測速系統(tǒng)(日本歐姆龍 1024 光電編碼器)及數(shù)顯轉速表
    4 、
    ZL-27 三相可調電阻(每組 900Ω×2/0 .41A )
    5 、
    ZL-03 晶閘管主電路
        提供 12 只 5A /1000V 的晶閘管,分成正、反橋兩組,每只晶閘管均設有保護裝置,正、反橋晶閘管可通過外加信號進行觸發(fā)(留有觸發(fā)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、
    ZL-04 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、
    ZL-05 晶閘管觸發(fā)電路實驗:提供單結晶體管觸發(fā)電路、正弦波同步移相觸發(fā)電路、鋸齒波同步移相觸發(fā)電路、單相交流調壓觸發(fā)電路及單相并聯(lián)逆變觸發(fā)電路共五種觸發(fā)電路。
    8、
    ZL-06 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(jié)器( ASR )、反號器( AR )、電流調節(jié)器( ACR )、轉矩極性鑒別( DPT )、零電平檢測( DPZ )及邏輯控制器( DLC )。
    9、
    ZL-07 直流斬波電路:主要由斬波器觸發(fā)電路及斬波主電路兩大部分組成。
    10、
    ZL-08 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。
    11、
    ZL-09 新器件特性實驗:提供 SCR 、 MOSFET 、 IGBT 、 GTO 、 GTR 新器件,與 DJK06 配套使用,可測定其特性曲線;與 DJK12 配套使用,可完成電力電子新器件的驅動特性實驗。
    12、
    ZL-10 可調電阻、電容箱:提供耐壓 AC63V 的可調電容三組,調節(jié)范圍為 0.1 ~ 11.37uF , 0 ~ 999KΩ 十進制可調電阻兩組。
    13、
    ZL-11 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(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。
    14、
    ZL-12 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。
    15、
    ZL-13 功率器件驅動電路實驗箱:主要是為完成新器件特性實驗提供驅動和保護電路,使學生了解電力電子新器件的驅動特性。主要包括電源、驅動電路、 PWM 波形發(fā)生器。
    ( 1 )電源:為驅動電路提供電源,包括 ±5V 、 +20V 、 ±15V 直流電源。
    ( 2 )驅動電路:包括 MOSFET 、 IGBT 、 GTR 和 GTO 的驅動電路。其中 IGBT 的驅動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動電路提供 PWM 驅動波形;可以通過頻率調節(jié)旋鈕進行頻率調節(jié);通過占空比電位器來調節(jié) PWM 波的占空比;頻率范圍分為 2 擋,通過鈕子開關切換,高頻檔是為 MOSFET 和 IGBT 驅動電路提供 PWM 波形,頻率調節(jié)范圍 4KHz ~ 10KHz ;低頻檔是為 GTR 和 GTO 驅動電路提供 PWM 波形,頻率調節(jié)范圍 400Hz ~ 1KHz ;占空比均能從 0% 調至 100% 。
    16、
    ZL-14 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 ) 的相關內容進行開發(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 管專用集成驅動芯片的工作特性。
    17、
    ZL-15 自控原理實驗:提供穩(wěn)壓電源、交 / 直流數(shù)字電壓表、低頻函數(shù)信號發(fā)生器、六位數(shù)顯頻率計、階躍信號發(fā)生器及典型的控制環(huán)節(jié)(比例環(huán)節(jié)、慣性環(huán)節(jié)、積分環(huán)節(jié)、超前滯后校正環(huán)節(jié),還可以組成微分、延遲等各種電路)等。

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