電機電力電子及電氣傳動(dòng)綜合實(shí)驗臺參數

上海華育教學(xué)設備有限公司生產(chǎn)
公司網(wǎng)址：www.shhyhy.com
電話(huà)：021-62273927
 

一、基本要求

滿(mǎn)足高�！峨姍C學(xué)》、《電機拖動(dòng)》、《電力電子技術(shù)》、《交直流調速系統》等課程的實(shí)驗需求，同時(shí)能根據電機拖動(dòng)及自動(dòng)控制技術(shù)的發(fā)展與應用，提供相應的實(shí)驗平臺，滿(mǎn)足學(xué)生課程設計、綜合性實(shí)驗的多媒體語(yǔ)音室需求。

臺套數： 10

二、實(shí)驗項目要求

（一）電機拖動(dòng)實(shí)驗

1 、直流電機實(shí)驗：

1 ）認識實(shí)驗

2 ）并勵直流電動(dòng)機：工作特性、機械特性、調速特性、直接法測定效率

2 、變壓器實(shí)驗：

1 ）單相變壓器

2 ）三相變壓器

3 ）三相變壓器的聯(lián)接組和不對稱(chēng)短路

4 ）三相三繞組變壓器

3 、異步電機實(shí)驗：

1 ）三相籠型異步電動(dòng)機的工作特性

2 ）三相異步電動(dòng)機的起動(dòng)與調速

3 ）三相異步電動(dòng)機的 M — S 曲線(xiàn)的測繪

4 、電力拖動(dòng)實(shí)驗：

1 ）直流他勵電動(dòng)機四象限機械特性

2 ）三相異步電機在各種運行狀態(tài)下的機械特性

（二）電力電子實(shí)驗

1 、電力電子技術(shù)（晶閘管部分）

1 ）單結晶體管觸發(fā)電路及單相半波可控整流電路數字語(yǔ)音室實(shí)驗

2 ）集成觸發(fā)電路（可滿(mǎn)足三相交流調壓觸發(fā)要求）

3 ）單相橋式半控整流電路實(shí)驗

4 ）單相橋式全控整流電路實(shí)驗

5 ）單相橋式有源逆變電路實(shí)驗

8 ）三相半波可控整流電路的研究

7 ）三相半波有源逆變電路的研究

8 ）三相橋式半控整流電路實(shí)驗

9 ）三相橋式全控整流及有源逆變電路實(shí)驗

10 ）單、三相交流調壓電路實(shí)驗

11 ）直流斬波電路實(shí)驗（ MOS 開(kāi)關(guān)管）

2 ）電力電子技術(shù)（全控型器件實(shí)驗）

1 ）功率場(chǎng)效應晶體管 (MOSFET) 的主要參數測量

2 ）功率場(chǎng)效應晶體管 (MOSFET) 的驅動(dòng)電路研究

3 ）絕緣柵雙極型晶體管 (IGBT) 特性及其驅動(dòng)電路的研究

4 ）語(yǔ)言教學(xué)設備電力晶體管（ GTR ）驅動(dòng)電路的研究

5 ）電力晶體管（ GTR ）的特性研究

6 ）六種直流斬波電路（ Buck 、 Cuk 、 Boost 、 Sepic 、 Buck-Boost 、 Zeta ）的性能研究

7 ）單相交直交變頻電路的性能研究

9 ）全橋 DC/DC 變換電路實(shí)驗

（三）交直流調速系統實(shí)驗

1 、直流調速實(shí)驗

1 ）晶閘管直流調速系統參數和環(huán)節特性的測定

2 ）晶閘管直流調速主要單元調試

3 ）不可逆單閉環(huán)直流調速系統靜特性的研究

4 ）雙閉環(huán)晶閘管不可逆直流調速系統

5 ）邏輯無(wú)環(huán)流可逆直流調速系統

6 ）雙閉環(huán)控制的直流脈寬調速系統 (PWM)

7 ）雙閉環(huán)直流調速的數字控制實(shí)驗（設計性）

2 、交流調速實(shí)驗

1 ）雙閉環(huán)三相異步電機調壓調速系統

2 ）雙閉環(huán)三相異步電機串級調速系統

3 ）三相異步電機的 SPWM 變頻調速系統（ IPM ）

4 ）三相異步電機的空間矢量控制的變頻調速系統

5 ）采用 DSP 的異步電機直接轉矩變頻調速系統（雙閉環(huán)控制）

6 ）采用 DSP 的異步電機磁場(chǎng)定向變頻調速系統（雙閉環(huán)控制）

  三、技術(shù)條件要求

1 、交流電源及安全保護

三相四線(xiàn)（或三相五線(xiàn)） 380V ± 5 ％， 50Hz ，設備容量：＜ 1.5KVA 。要求實(shí)驗臺具有完善的人身安全保護措施，包含：電流型漏電保護器保護、隔離變壓器浮地保護和安全導線(xiàn)保護的安全保護措施。

2 、 220V 直流穩壓電源

可調直流程控穩壓電源調節范圍為 40V-250V/ 2.5A 連續可調，具有過(guò)流和短路保護功能；具有微機程控功能；可以通過(guò)微機接口由上位機控制；提供 220V/ 0.5A 的直流電源，供直流電機勵磁繞組使用。直流測量?jì)x表，既可以作電源監視儀表，也可作外測儀表使用，均具有計算機接口。

3 、交直流測量?jì)x表

（ 1 ）交流儀表

采用實(shí)時(shí)曲線(xiàn)采樣逐點(diǎn)計算，真有效值（ RMS ）測量，浮點(diǎn)法顯示，量程自動(dòng)切換，具有計算機接口。

數字交流電壓表（ 3 只）：量程 0 ～ 500V ，精度 0.5 級，三位半數字顯示；

數字交流電流表（ 3 只）：量程，精度 0.5 級，三位半數字顯示；

數字功率 / 功率因數表（ 3 只）：可測量單三相功率、功率因數，量程 0 ～ 500V ， 0 ～ 3A ，精度 1 級，三位半數字顯示；

（ 2 ）數字直流電壓、電流表

多檔切換量程， 3 位半顯示，精度 0.5 級，并帶有超量程告警功能。其測量值可計算機實(shí)時(shí)采集；

直流電壓表：測量范圍 0 ～ 300V ，分 2V 、 20V 、 300V 三檔量程；

直流毫安表：測量范圍 0 ～ 200mA ，分 2mA 、 20mA 、 200mA 三檔量程；

直流電流表：測量范圍 0 ～ 5A ，分 2A 、 5A 兩檔。

4 、數據采集及虛擬儀器系統

（ 1 ）語(yǔ)音教學(xué)系統要求能對實(shí)驗臺上的數字儀表進(jìn)行實(shí)時(shí)采集，通過(guò)計算機上微機 LABVIEW 軟件能實(shí)時(shí)顯示儀表數據。

（ 2 ）提供電壓電流采樣隔離模塊，確保采集信號匹配。

（ 3 ）要求具有虛擬示波器功能：硬件上配置一雙通道示波卡，可實(shí)現 16 位分辨率， 1Msps 的實(shí)時(shí)采樣，通訊接口為 USB2.0 ，可實(shí)現 480Mbit/s 的高速數據傳輸，掃描速度追低為 2s/div ，可對電機起動(dòng)時(shí)轉速、電流波形進(jìn)行實(shí)時(shí)記錄。

（ 4 ）虛擬儀器系統和數據采集系統結合在一起，對實(shí)驗中需要記錄的靜態(tài)參數（電流、轉速等）和動(dòng)態(tài)波形（ 啟動(dòng) 或突加減負載時(shí)轉速、電流）進(jìn)行同時(shí)采集并在同一界面中加以顯示。

（ 5 ）多媒體數字語(yǔ)音室要求能對此系統進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)功能，提供 LabVIEW 開(kāi)發(fā)版軟件。

5 、語(yǔ)言學(xué)習系統轉速轉矩測量系統要求

要求含有光電編碼器、渦流測功機及固定電機用的安裝導軌。要求采用渦流測功機測功，要求測試方便、直觀(guān)，轉矩直接讀出，提高實(shí)驗效率和精度。同時(shí)要保證被測的電機與電機之間、電機與渦流測功機之間，同軸的同心度不超過(guò)± 5 絲，要求一致性和線(xiàn)性度較好，可靠性高。

（ 1 ）汽車(chē)駕駛模擬器轉速表：數字儀表，測量范圍 0 ～ 2000rpm ， 5 位數字顯示， 0.5 級精度，其測量值可計算機實(shí)時(shí)采集；

（ 2 ）傳感器實(shí)驗臺轉矩表：數字儀表，測量范圍 0 ～ 2N.m ， 3 位半數字顯示， 0.5 級精度，其測量值可計算機實(shí)時(shí)采集；

（ 3 ）多種加載控制功能：手動(dòng)調節轉速開(kāi)環(huán)，手動(dòng)調節轉速閉環(huán)，程控調節轉速開(kāi)環(huán)，程控調節轉速閉環(huán)。手動(dòng)調節轉速開(kāi)環(huán)：通過(guò)面板上的多圈電位器進(jìn)行操作，改變轉矩時(shí)不對轉速進(jìn)行控制，適合于直流電機實(shí)驗手動(dòng)調節轉速閉環(huán)：對電機的轉速和轉矩進(jìn)行同時(shí)控制，使電機的轉速保持穩定，適合于交流電機實(shí)驗程控調節：由上位機進(jìn)行自動(dòng)控制，適合于網(wǎng)絡(luò )綜合布線(xiàn)實(shí)訓室設備電機的自動(dòng)測試。

6 、實(shí)驗臺的配套實(shí)驗模塊：要求提供如下實(shí)驗模塊

（ 2 ）三相可調電阻 900 Ω：要求提供三組 900 Ω雙聯(lián)電阻盤(pán)， 0.5A 。

（ 3 ）三相可調電阻 90 Ω：要求提供三組 90 Ω雙聯(lián)電阻盤(pán) , 1.5A 。

（ 4 ）變壓器波形測試級開(kāi)關(guān)板。

（ 5 ）電機 啟動(dòng) 箱：要求提供 3000 Ω直流電機 啟動(dòng)電阻和繞線(xiàn)電機啟動(dòng)電阻。

（ 6 ）步進(jìn)電機驅動(dòng)系統：要求提供步進(jìn)電機驅動(dòng)電源，可進(jìn)行置數、單三拍、連續運行等方式，帶頻率計顯示脈沖頻率。

7 、直流調速數字控制系統及上位機控制軟件。

提供通用的 Matlab 2010A 版本軟件、數據采集卡構成直流數字調速系統。使學(xué)生可以在學(xué)習 Matlab 的基礎上，實(shí)現仿真與實(shí)時(shí)控制相結合，提高對控制理論及控制方法的理解。要求軟件的源代碼開(kāi)放，軟件要實(shí)現開(kāi)環(huán)、閉環(huán)系統的實(shí)驗要求，同時(shí)能融入復雜控制算法。通過(guò)計算機能實(shí)現數字給定、實(shí)時(shí)機械制圖模型控制、動(dòng)態(tài)波形實(shí)時(shí)測量與保存、控制參數修改等基本功能。滿(mǎn)足設計性、綜合性實(shí)驗要求。

8 、 DSP 控制的高性能變頻調速實(shí)驗系統

要求采用 DSP 芯片開(kāi)發(fā)，采用模塊化結構，實(shí)驗項目滿(mǎn)足要求，可完成空間電壓矢量、 SPWM 、矢量變換控制以及直接轉矩控制方式的實(shí)驗。主電路采用 IGBT 功率器件構成，控制系統要求提供完善的控制軟件及源代碼，實(shí)現在 C 、 C++ 高級語(yǔ)言環(huán)境下編寫(xiě)控制算法，并能在 Windows 環(huán)境下實(shí)現實(shí)時(shí)控制。老師和學(xué)生可以對系統進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)，進(jìn)行復雜控制算法的研究。同時(shí)要求系統具有 Matlab6.5 軟件接口，可以利用 Matlab6.5 軟件進(jìn)行數據分析、處理和控制網(wǎng)絡(luò )綜合布線(xiàn)實(shí)訓裝置。相關(guān)實(shí)驗波形可以通過(guò)計算機進(jìn)行采集和保存。滿(mǎn)足設計性、綜合性實(shí)驗要求心肺復蘇模擬人。

9 、實(shí)驗電機要求：

（ 1 ）并勵直流電動(dòng)機：額定功率 PN=185W ，額定電壓 UN=220V ，額定電流 IN= 1.1A ，額定勵磁電流 IfN ＜ 0.16A ，額定轉速 nN=1600r/min 。

（ 2 ）單、三相變壓器維修電工實(shí)訓考核裝置

單相變壓器：額定容量 S 1N /S 2N =231/231VA ， 額定電壓 U 1N /U 2N =380/95V ，額定電流 I 1N /I 2N =0.35/1 .4A ， Y/Y 接法。

三相芯式變壓器： 額定容量： S 1N /S 2N /S 3N =152/152/152VA ；額定電壓： U 1N /U 2N /U 3N =220/63.5/55V ；額定電流： I 1N /I 2N /I 3N =0.4/1.38/1 .6A , Y/ △ /Y 接法。

（ 3 ）三相鼠籠式異步電動(dòng)機：額定功率 PN=100W ，額定電壓 UN=220V ，額定電流 IN= 0.48A ，額定轉速 nN=1420r/min ，定子三相繞組Δ接法。

（ 4 ）三相繞線(xiàn)式異步電動(dòng)機：額定功率 PN=100W ，額定電壓 UN=220V ，額定電流 IN= 0.55A ，額定轉速 nN=1420r/min 。定、轉子三相繞組均為 Y 接法。

（ 5 ）步進(jìn)電機

（ 6 ）直流伺服電機

（ 7 ）交流伺服電機

10 、教學(xué)掛圖實(shí)驗導線(xiàn)及配件