一、概述

該實(shí)驗(yàn)裝置包括電力拖動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)，交流和直流電動(dòng)機(jī)的電力拖動(dòng)、常用低壓電器及基本控制電路系統(tǒng)的設(shè)計(jì)等內(nèi)容,同時(shí)增加了基于plc及變頻器的電機(jī)基本控制線路，以及常用機(jī)床的控制。該實(shí)驗(yàn)裝置適用于自動(dòng)化專業(yè)與機(jī)電一體化專業(yè)開設(shè)的《電機(jī)及拖動(dòng)基礎(chǔ)》、《工廠繼電器接觸控制》、《PLC原理及應(yīng)用技術(shù)》、《變頻調(diào)速技術(shù)》等課程的技能訓(xùn)練。

二、裝置特點(diǎn)

1. 采用掛件結(jié)構(gòu)，搭配靈活、可任意更改實(shí)驗(yàn)組件增加實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，便于二次開發(fā)及功能擴(kuò)展。

2.實(shí)驗(yàn)裝置由電源控制屏、實(shí)驗(yàn)桌、實(shí)驗(yàn)組件、電機(jī)、電機(jī)導(dǎo)軌及實(shí)驗(yàn)導(dǎo)線等組成。

3.實(shí)驗(yàn)裝置包含了部分電機(jī)學(xué)試驗(yàn)及所有電機(jī)拖動(dòng)及控制的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，使學(xué)生能夠了解基本的理論知識(shí)及熟練掌握操作技能。

三、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℃  相對濕度＜85%(25℃) 海拔＜4000m

3. 裝置容量：≤1.5kVA

4. 重    量：380kg

5. 外形尺寸：187cm×70cm×160cm

四、配置及功能介紹

（一）GDQ01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.交流電源部分

提供三相0～450V可調(diào)交流電源，同時(shí)可得到單相0～250V可調(diào)的交流電源，配有一臺(tái)三相同軸聯(lián)動(dòng)自耦調(diào)壓器（規(guī)格：1.5kVA、0～450V）。可調(diào)交流電源輸出處設(shè)有過流保護(hù)裝置，當(dāng)相間、線間過電流及直接短路均能自動(dòng)保護(hù)，克服了調(diào)換保險(xiǎn)絲帶來的麻煩，并具有過流聲光告警?？刂破恋墓╇娪蓡ⅰ⑼０粹o進(jìn)行控制，具有漏電聲光告警、過壓保護(hù)、過流保護(hù)等功能，同時(shí)配有一只急停按鈕，便于切斷電源，還配有一只指針式交流電壓表，通過切換和轉(zhuǎn)換開關(guān)，可方便地指示三相電網(wǎng)輸入和三相調(diào)壓輸出的每一相的線電壓。

提供3相同步變壓器1組，380V/3*15V。

2.高壓直流電源兩路

提供220V(0.5A)勵(lì)磁電源（具有短路保護(hù)）及0～250V(3A)連續(xù)可調(diào)電樞電源(內(nèi)部具有過載保護(hù)功能)各一路，并設(shè)有一只直流數(shù)顯電壓表用以監(jiān)測可調(diào)直流電樞電源輸出。

3.信號(hào)源部分

提供0～10V的恒壓源一路，4～20mA的恒流源一路，可方便地完成變頻器調(diào)速實(shí)驗(yàn)，6.3V交流電源一路，作為機(jī)床信號(hào)指示燈的電源。

4.制動(dòng)電阻

提供制動(dòng)電阻10Ω/25W一只，200Ω/25W三只。

5.控制屏其它設(shè)施

控制屏正面大凹槽內(nèi)，設(shè)有兩根圓鋼管，可掛置實(shí)驗(yàn)組件。凹槽底部設(shè)有多個(gè)單相三芯220V電源插座、控制屏兩側(cè)設(shè)有單相三極220V電源插座、三相四極380V電源插座及通訊接口，為實(shí)驗(yàn)組件的供電和通訊、控制屏之間的供電提供了方便。

（二）GDQ02實(shí)驗(yàn)桌

實(shí)驗(yàn)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)，電腦桌聯(lián)體設(shè)計(jì)，造型美觀大方；設(shè)有一個(gè)抽屜用于放置工具、存放資料等。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)驗(yàn)桌底部裝有四個(gè)萬向輪，便于移動(dòng)。

（三）實(shí)驗(yàn)掛箱

1.GDQ39-1繼電接觸控制組件（一）

熔斷器1只（RT18-32/3P/3A）、普通保險(xiǎn)絲座1只（2A）、6.3V信號(hào)燈2只、熱繼電器1只、熱繼電器座1只、按鈕5只、交流接觸器3只、輔助觸頭3只。

2.GDQ39-2繼電接觸控制組件（二）

交流接觸器2只、輔助觸頭2只、熱繼電器1只、熱繼電器座1只、行程開關(guān)4只。

3.GDQ39-3繼電接觸控制組件（三）

交流接觸器2只、輔助觸頭2只、通電延時(shí)時(shí)間繼電器2只（每只繼電器分別引出二組動(dòng)合、動(dòng)斷觸點(diǎn)）、時(shí)間繼電器座2只。

4.GDQ39-4繼電接觸控制組件（四）

帶燈按鈕3只、十字搖桿開關(guān)1只、電磁閥1只、行程開關(guān)3只、DC24V繼電器8只（繼電器分別焊接在PCB板上，其線圈和觸點(diǎn)均引線至面板上，通過外部直觀、明確、安全的連線，可以提高學(xué)生對PLC控制系統(tǒng)的理解能力和動(dòng)手操作能力）

5.GDQ41 PLC可編程控制器

配備西門子1214C型可編程控制器主機(jī)一臺(tái)，。提供實(shí)驗(yàn)所需的DC24V直流電源。

6.GDK28 變頻器

配備西門子V20變頻器一臺(tái)（帶BOP操作控制面板）、1K電位器一個(gè)。

7.DQ22 直流數(shù)字電壓、毫安、安培表

? 直流數(shù)顯電壓表（1只）：測量范圍0～300V，分2V、20V、300V三檔，直鍵開關(guān)切換，

三位半數(shù)顯，輸入阻抗為10MΩ，精度為0.5級，具有超量程報(bào)警、指示等功能。

? 直流數(shù)顯毫安表（1只）：測量范圍0～2000mA，分20mA、200mA、2000mA三檔，直鍵開關(guān)切換,三位半數(shù)顯,精度為0.5級，具有超量程報(bào)警、指示等功能。

? 直流數(shù)顯電流表（1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(bào)警、指示等功能。

虛擬多用表參數(shù)：

交流電壓量程檔位分：10、50、250、1000

直流電壓檔位分：0.25、1、2.5、10、50、250、1000

歐姆檔分：x1，x10，,100，,1000，,1K，x10K，x100K

電流表檔位：50μa、0.5、5、50、500

BATT：1.2-3.6V，RL=12Ω

BUZZ：R×3

紅外發(fā)射檢測功能：垂直角度±15°距離1-30cm

三極管測量孔

8.GDQ25交流參數(shù)表

? 智能功率、功率因數(shù)表（1只）：由一套微電腦，高速、高精度A/D轉(zhuǎn)換芯片和全數(shù)顯電路構(gòu)成。

通過鍵控、數(shù)顯窗口實(shí)現(xiàn)人機(jī)對話的智能控制模式。為了提高測量范圍和測試精度，將被測電壓、電流瞬時(shí)值的取樣信號(hào)經(jīng)A/D變換，采用專用的DSP計(jì)算有功功率、無功功率。單相功率P的測量，其精度為0.5級；電壓、電流量程分別為450V、5A，可測量單相、三相負(fù)載的有功功率、無功功率、功率因數(shù)及負(fù)載的性質(zhì)等；此外還可以貯存、記錄15組功率和功率因數(shù)的測試結(jié)果數(shù)據(jù)，并可逐組查詢。

? 真有效值交流數(shù)字電流表（1只）：測量范圍0～5A，量程自動(dòng)判斷、自動(dòng)切換，精度0.5級，三位半數(shù)顯，具有超量程告警、指示等功能。

? 交流電流表（1只）：精密指針式，采用帶鏡面、雙刻度線（紅、黑）表頭（不同的量程讀取相應(yīng)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(guān)切換，設(shè)有超量程告警、指示等功能。

? 交流電壓表（1只）：精密指針式，采用帶鏡面、雙刻度線（紅、黑）表頭（不同的量程讀取相應(yīng)的刻度線），測量范圍0～500V，分10V、30V、100V、300V、500V五檔，輸入阻抗1MΩ，精度1.0級，直鍵開關(guān)切換，每檔均有超量程告警、指示等功能。

9.DQ26三相可調(diào)電阻器

三組90Ω×2/1.3A瓷盤電阻，各繞組端均引線至面板上，可完成串聯(lián)、并聯(lián)及串并聯(lián)多種結(jié)合方式。

10.DQ27 三相可調(diào)電阻器

三組900Ω×2/0.41A瓷盤電阻，各繞組端均引線至面板上，可完成串聯(lián)、并聯(lián)及串并聯(lián)多種結(jié)合方式。

11.DQ29 電阻器組件

一組90Ω×2/1.3A瓷盤電阻、一組900Ω×2/0.41A瓷盤電阻，各繞組端均引線至面板上，可完成串聯(lián)、并聯(lián)及串并聯(lián)多種結(jié)合方式。

12.GDQ12線繞式異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子專用箱

一組線繞式異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子專用電阻（測量范圍0～35Ω，分0Ω、2Ω、5Ω、15Ω、，用于線繞式異步電動(dòng)機(jī)起動(dòng)與調(diào)速等實(shí)驗(yàn)）。

13.DQ31C 熔斷器及開關(guān)板

提供熔斷器及開關(guān)組件。

14、DX03 三相可控整流電路（一）
　　提供6只5A/1000V的晶閘管，每只晶閘管均設(shè)有RC吸收和保險(xiǎn)絲保護(hù)裝置，晶閘管可通過外加觸發(fā)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)驗(yàn)。 三相觸發(fā)電路由KC04、KC41、KC42、4066等集成電路組成，可通過鈕子開關(guān)選擇雙窄脈沖或?qū)捗}沖，同時(shí)提供六路觸發(fā)脈沖功放電路等。 
  15、DK05晶閘管觸發(fā)電路 
　　提供單結(jié)晶體管觸發(fā)電路實(shí)驗(yàn)、單相交流調(diào)壓觸發(fā)電路，鋸齒波同步移相觸發(fā)電路實(shí)驗(yàn)，正弦波觸發(fā)電路及TCA785集成觸發(fā)電路。

16、DK07直流斬波實(shí)驗(yàn)

 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)》(第五版)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。可完成教材中降壓斬波電路（Buck 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)驗(yàn)。

17、DK09電力電子器件特性實(shí)驗(yàn)

提供SCR、GTO、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)驗(yàn)。

18、DK13功率器件驅(qū)動(dòng)與保護(hù)電路　　

主要是為完成新器件特性實(shí)驗(yàn)提供電源、驅(qū)動(dòng)電路及PWM波形發(fā)生器。
　?。?）電源：為驅(qū)動(dòng)電路提供電源，包括±5V、±15V和+20V直流電源。
　?。?）驅(qū)動(dòng)電路：包括GTO 和 GTR， MOSFET和IGBT的驅(qū)動(dòng)電路。其中IGBT的驅(qū)動(dòng)電路采用專用芯片EXB841，其它的由運(yùn)放、門電路及分立元件組成。
　?。?）PWM波形發(fā)生器：以SG3525為核心的PWM波形發(fā)生器主要是為新器件驅(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。頻率范圍分為2擋，通過鈕子開關(guān)切換，高頻檔是為MOSFET和IGBT驅(qū)動(dòng)電路提供PWM波形，頻率調(diào)節(jié)范圍4KHz～10KHz；低頻檔是為GTR和GTO驅(qū)動(dòng)電路提供PWM波形，頻率調(diào)節(jié)范圍400Hz～1KHz；占空比可從　0%調(diào)至100%。

19、DK14單相交直交變頻原理
　　根據(jù)普通高等教育"九五"國家級重點(diǎn)教材王兆安，黃俊主編的《電力電子技術(shù)》（第四版）的內(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，能完成如下實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目： 
　　1）SPWM波形成的過程；
　　2）交直交變頻電路在不同負(fù)載（電阻，電感）時(shí)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(dòng)芯片的工作特性。 
　20、DK19半橋型開關(guān)穩(wěn)壓電源
　　提供了半橋型開關(guān)穩(wěn)壓電源的主電路和控制電路，主電路的電力電子器件為電力MOSFET管；控制電路采用專用PWM控制集成電路SG3525，采用恒頻脈寬調(diào)制控制方案?？赏瓿?quot;開關(guān)電路在開環(huán)與閉環(huán)下負(fù)載特性的測試"以及"電源電壓波動(dòng)對輸出的影響"等實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。

21、維修電工電子電機(jī)與職業(yè)資格培訓(xùn)考評仿真軟件（投標(biāo)時(shí)提供版權(quán)證書并現(xiàn)場演示，要求版權(quán)證書所有人與設(shè)備廠家一致）:本軟件為apk的格式，可在PC端使用，也可在移動(dòng)端使用，本軟件即可手動(dòng)設(shè)置故障也能自動(dòng)設(shè)置故障，本軟件通過電路圖中綠色的框選擇手動(dòng)設(shè)置故障點(diǎn)（最多可以設(shè)置39個(gè)故障點(diǎn)），也可以通過系統(tǒng)自動(dòng)進(jìn)行隨機(jī)1個(gè)故障點(diǎn)設(shè)置，隨機(jī)兩個(gè)故障點(diǎn)設(shè)置，隨機(jī)三個(gè)故障點(diǎn)設(shè)置，隨機(jī)四個(gè)故障點(diǎn)設(shè)置，隨機(jī)五個(gè)故障點(diǎn)設(shè)置，本軟件內(nèi)有工具箱，元件庫，放大鏡，電路圖等功能，可通過工具箱可選擇萬用表進(jìn)行檢測，通過元件庫選擇合適的元件，通過放大鏡可以清楚的了解各個(gè)元器件及電路。本軟件通過電動(dòng)機(jī)星三角啟動(dòng)控制電路故障的設(shè)置，并經(jīng)過種種排查，讓學(xué)生了解電動(dòng)機(jī)星三角啟動(dòng)控制電路的工作原理及電路結(jié)構(gòu)。

22.用電安全與觸電急救虛擬仿真系統(tǒng)（投標(biāo)時(shí)提供版權(quán)證書并現(xiàn)場演示，要求版權(quán)證書所有人與設(shè)備廠家一致）：軟件采用二維與三維結(jié)合的虛擬畫面，教導(dǎo)學(xué)生用電的安全和急救方法，軟件內(nèi)設(shè)有單相觸電、兩相觸電、跨步觸電、低壓觸電急救、高壓觸電急救、人工呼吸救護(hù)法、牽手呼吸救護(hù)法、胸外心臟按壓就護(hù)法等原理講解與教學(xué)，單相觸電分維修帶電斷線、維修插座觸電、室外觸電等原理演示。低壓觸電和高壓觸電教學(xué)主要為學(xué)生講解演示如何解救處于低壓觸電或者高壓觸電時(shí)的人，人工呼吸救護(hù)法、牽手呼吸救護(hù)法、胸外心臟按壓就護(hù)法采用采用3D虛擬仿真技術(shù)展示，經(jīng)過渲染和潤色，使模型看起來與真實(shí)部件一般無二，畫面逼真。通過實(shí)訓(xùn)能夠?qū)W(xué)生進(jìn)行實(shí)訓(xùn)室安全用電教育，提高學(xué)生的安全意識(shí)，使學(xué)生學(xué)會(huì)一些自救的方法，讓學(xué)生在遇到危險(xiǎn)時(shí)能采取一定的安全措施，保護(hù)自己，以及熟悉各種電氣事故產(chǎn)生的原因和處理電氣事故的實(shí)用操作措施，減少電氣事故的發(fā)生。

23.虛擬頻譜儀、邏輯分析儀、示波器、三用表仿真軟件（投標(biāo)時(shí)提供版權(quán)證書并現(xiàn)場演示，要求版權(quán)證書所有人與設(shè)備廠家一致）：本軟件為apk的格式，可在PC端使用，也可在移動(dòng)端使用，本軟件的功能有：電阻的測量、交流電壓的測量（測量變壓器，若變壓器測量燒壞多用表時(shí)，冒黑煙提示并可以重置多用表）、晶體管的極性判斷、直流電壓測量（通電流表檔時(shí)燈光亮）、直流電流的測量、以及電容好壞的判斷。本軟件可任意拖動(dòng)紅色與黑色筆頭，2個(gè)筆頭拖拽至被測物體上定位時(shí)顯示紅圈，如未定位準(zhǔn)確無紅圈顯示，并在進(jìn)行錯(cuò)誤操作的時(shí)（如所選量程錯(cuò)誤、所測數(shù)據(jù)錯(cuò)誤等等），儀表指針將無反應(yīng)、提示錯(cuò)誤重新測量等，本多用表可選擇交流電壓檔，直流電壓檔，電阻檔，電流檔，電阻調(diào)0，并且可放大顯示數(shù)據(jù)，可清楚觀看所測數(shù)據(jù)大小。學(xué)生可以通過本軟件學(xué)習(xí)多用表的正確使用方法。

24.單片機(jī)、plc可編程設(shè)計(jì)與控制虛擬仿真軟件（投標(biāo)時(shí)提供版權(quán)證書并現(xiàn)場演示，要求版權(quán)證書所有人與設(shè)備廠家一致）：本軟件基于unity3d開發(fā)，內(nèi)置實(shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書、電路圖、組件列表、連接線路、接通電源、電路圖、場景重置、返回等按鈕，在連線及代碼正確后，可以通過啟動(dòng)/停止、正向運(yùn)動(dòng)、反向運(yùn)動(dòng)按鈕操作三維機(jī)床模型運(yùn)動(dòng)，在連接線路狀態(tài)下，三維機(jī)床模型可進(jìn)行放大/縮小、平移。

繼電器控制：閱讀實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書，并進(jìn)入實(shí)驗(yàn)，通過識(shí)讀電路圖，選擇組件列表中的繼電器、熱繼電器、開關(guān)等元器件以拖拽的形式布局至電器柜中，限位器置于三維機(jī)床模型上，可選擇蓋蓋子，部分元器件名稱可重命名，然后點(diǎn)擊連接線路按鈕，將端子對端子進(jìn)行連線，將機(jī)床電路連接成功后，選擇接通電源，進(jìn)行操作，若組件或線路連接錯(cuò)誤將彈出提示錯(cuò)誤框，可隨時(shí)進(jìn)行場景重置。

PLC控制：實(shí)驗(yàn)同繼電器控制，增加PLC控制功能，在連線完成后，通過PLC編碼按鈕，進(jìn)入程序編寫界面，編寫正向與反向2條程序，共有12個(gè)梯形圖符號(hào)，編寫完成后，選擇提交進(jìn)行程序驗(yàn)證。驗(yàn)證成功后，接通電源進(jìn)行操作，組件、線路連接、代碼錯(cuò)誤將彈出提示錯(cuò)誤框，可隨時(shí)進(jìn)行場景重置。

單片機(jī)控制：實(shí)驗(yàn)同繼電器控制，增加單片機(jī)控制功能，在連線完成后，通過C編碼按鈕進(jìn)入編程界面，輸入正確的C語言代碼，提交驗(yàn)證成功后，接通電源進(jìn)行操作，組件、線路連接、代碼錯(cuò)誤將彈出提示錯(cuò)誤框，可隨時(shí)進(jìn)行場景重置。
（四）DQ03-1固定電機(jī)導(dǎo)軌、增量式光電編碼盤測速系統(tǒng)及智能數(shù)顯轉(zhuǎn)速表

導(dǎo)軌平整度好，無應(yīng)力變形，加工精細(xì)，同心度與互換性好，能保證電機(jī)與電機(jī)、電機(jī)與測功機(jī)之間連接的同心度不超過±5絲。電機(jī)運(yùn)行時(shí)噪聲小，參數(shù)典型，能較好滿足實(shí)驗(yàn)的要求。

（五）電機(jī)

1.DQ09直流并勵(lì)電動(dòng)機(jī)（DC220V、185W、1500RPM）                           一臺(tái)

2.DQ19校正直流測功機(jī)（DC220V、355W、1500RPM）                           一臺(tái)

3.DQ10三相鼠籠異步電動(dòng)機(jī)（AC220V/△、100W、1420RPM）                    一臺(tái)

4.DQ11三相線繞式異步電動(dòng)機(jī)（AC220V/Y、120W、1380RPM）                   一臺(tái)

5.DQ20三相鼠籠異步電動(dòng)機(jī)（AC380V/△）                                    一臺(tái)

6.DQ18三相雙速異步電動(dòng)機(jī)（AC380V△/YY）                                 一臺(tái)

（六）實(shí)驗(yàn)連接線及配件

根據(jù)不同實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的特點(diǎn)，配備兩種不同的實(shí)驗(yàn)連接線，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；弱電部分也護(hù)套結(jié)構(gòu)手槍插連接線；數(shù)模信號(hào)部分采用彈性鈹輕銅裸露結(jié)構(gòu)連接線。三種導(dǎo)線只能連接對應(yīng)的配套插座，這樣大大提高了實(shí)驗(yàn)的安全及合理性。

（七）、基于DSP的雙閉環(huán)空間矢量交流變頻調(diào)速系統(tǒng)

空間矢量脈寬調(diào)制-SVPWM，主要思想是把三相交流電機(jī)等效為直流電機(jī)，然后跟蹤圓形磁場。SVPWM主要由：波形發(fā)生器，Chark變換，扇區(qū)判斷，Park變換，橋臂作用時(shí)間，比較器，插入死區(qū)等模塊組成。

本實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)是基于德州儀器TI公司的28335型C2000系列DSP而設(shè)計(jì)的高性能矢量控制變頻調(diào)速系統(tǒng)。系統(tǒng)由實(shí)驗(yàn)箱(含DSP控制板、IPM智能功率驅(qū)動(dòng)模塊和24V開關(guān)電源)、XDS100V2-USB2.0仿真器，三相鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)，增量式光電編碼器，聯(lián)軸器，固定電機(jī)導(dǎo)軌等組成。

本系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)在線編程，通過XDS100V2  USB2.0仿真器在線仿真，提供源程序，可在線燒寫DSP程序。

六 、裝置的安全保護(hù)體系

1.控制屏電源由接觸器通過啟、停按鈕進(jìn)行控制，同時(shí)具有漏電聲光告警、過壓保護(hù)、過流保護(hù)、短路軟截止保護(hù)等功能，通過急停按鈕可方便地切斷電源。

2.屏上裝有電壓型漏電保護(hù)裝置，控制屏內(nèi)或強(qiáng)電輸出若有漏電現(xiàn)象，即告警并切斷總電源，確保實(shí)驗(yàn)進(jìn)程安全。     

3.屏上三相調(diào)壓器原、副邊各設(shè)有一套過流保護(hù)裝置。調(diào)壓器短路或所帶負(fù)載電流超過設(shè)定值，系統(tǒng)即告警并切斷總電源。

4.設(shè)有定時(shí)器兼報(bào)警記錄儀（服務(wù)管理器），通過鍵控單元完成時(shí)間設(shè)定、定時(shí)報(bào)警設(shè)定、解除設(shè)置等操作、具有切斷電源及記錄各種告警次數(shù)等功能。

5.強(qiáng)、弱電連接及插座分開，不會(huì)混淆，實(shí)驗(yàn)連接線安全、可靠、防觸電。

七 、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目

1.電機(jī)及變壓器基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)

（1）直流他勵(lì)電動(dòng)機(jī)的認(rèn)識(shí)

（2）直流他勵(lì)電動(dòng)機(jī)的空載試驗(yàn)

（3）直流他勵(lì)電動(dòng)機(jī)的工作特性

（4）三相鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)認(rèn)識(shí)

（5）三相鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)空載試驗(yàn)

（6）三相鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)堵轉(zhuǎn)試驗(yàn)

（7）三相鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)工作特性

2.電機(jī)拖動(dòng)部分

直流他勵(lì)電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)實(shí)驗(yàn)

（1）直流他勵(lì)電動(dòng)機(jī)固有機(jī)械特性

（2）直流他勵(lì)電動(dòng)機(jī)人為機(jī)械特性

（3）直流他勵(lì)電動(dòng)機(jī)能耗制動(dòng)機(jī)械特性

（4）直流他勵(lì)電動(dòng)機(jī)倒拉反轉(zhuǎn)制動(dòng)機(jī)械特性

（5）直流他勵(lì)電動(dòng)機(jī)電源反接制動(dòng)機(jī)械特性

（6）直流他勵(lì)電動(dòng)機(jī)回饋制動(dòng)機(jī)械特性

三相異步電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)實(shí)驗(yàn)

（1）三相異步電動(dòng)機(jī)固有機(jī)械特性

（2）三相異步電動(dòng)機(jī)人為機(jī)械特性

（3）三相異步電動(dòng)機(jī)能耗制動(dòng)機(jī)械特性

（4）三相異步電動(dòng)機(jī)反接制動(dòng)機(jī)械特性

（5）三相異步電動(dòng)機(jī)回饋制動(dòng)機(jī)械特性

3.電機(jī)控制部分

直流他勵(lì)電動(dòng)機(jī)控制實(shí)驗(yàn)

（1）電樞回路串電阻起動(dòng)及調(diào)速

（2）減壓起動(dòng)及降低電源電壓調(diào)速

（3）弱磁調(diào)速

三相異步電動(dòng)機(jī)控制實(shí)驗(yàn)

（1）三相異步電動(dòng)機(jī)點(diǎn)動(dòng)與自鎖控制線路

（2）三相異步電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制線路

（3）順序控制線路

（4）三相異步電動(dòng)機(jī)全壓起動(dòng)控制線路

（5）三相異步電動(dòng)機(jī)降壓起動(dòng)控制線路

（6）三相繞線轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)起動(dòng)控制線路

（7）三相異步電動(dòng)機(jī)能耗制動(dòng)控制線路

（8）三相異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速控制線路

（9）三相異步電動(dòng)機(jī)單向起動(dòng)及反接制動(dòng)控制線路

（10）兩地控制線路

（11）工作臺(tái)自動(dòng)往返循環(huán)控制線路

（12）三相異步電動(dòng)機(jī)雙向起動(dòng)及反接制動(dòng)控制線路

（13）三相雙速異步電動(dòng)機(jī)的控制線路

4.基于PLC下的電機(jī)控制實(shí)驗(yàn)

（1）三相異步電動(dòng)機(jī)直接點(diǎn)動(dòng)與自鎖控制

（2）三相異步電動(dòng)機(jī)的正、反轉(zhuǎn)控制

（3）三相異步電動(dòng)機(jī)的星形-三角形降壓起動(dòng)控制

（4）三相線繞式異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)控制

（5）三相異步電動(dòng)機(jī)帶延時(shí)正、反轉(zhuǎn)控制

（6）三相異步電動(dòng)機(jī)帶限位自動(dòng)返回控制

（7）三相雙速異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)與調(diào)速控制

 （8） PLC，變頻器的綜合應(yīng)用

5.基于變頻器的電機(jī)拖動(dòng)與控制實(shí)驗(yàn)

（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）變頻器的電壓控制

（6）變頻器的電流控制

（7）變頻器的多段速控制

（8）三相異步電動(dòng)機(jī)的變頻調(diào)速

6.PLC、變頻器的電機(jī)拖動(dòng)與控制實(shí)驗(yàn)

（1）基于PLC通信方式的多段速選擇變頻調(diào)速

（2）基于PLC通信方式的變頻器開環(huán)調(diào)速

（3）基于PLC通信方式的變頻器閉環(huán)調(diào)速

（4）基于PLC模擬量方式的變頻器閉環(huán)調(diào)速

7.電力電子技術(shù)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目

（一）晶閘管觸發(fā)電路實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目

1）單結(jié)晶體管觸發(fā)電路 

2）正弦波同步移相觸發(fā)電路實(shí)驗(yàn) 

3）鋸齒波同步移相觸發(fā)電路實(shí)驗(yàn) 

4）單相集成鋸齒波觸發(fā)電路實(shí)驗(yàn)（由 Tca785 組成） 

5）三相集成鋸齒波觸發(fā)電路實(shí)驗(yàn)（由 KC04/KC09 等組成）

（二）晶閘管線路實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目 

1）單相半波可控整流電路實(shí)驗(yàn) 

2）單相橋式半控整流電路實(shí)驗(yàn) 

3）單相橋式全控整流及有源逆變電路實(shí)驗(yàn) 

4）三相半波可控整流電路實(shí)驗(yàn) 

5）三相橋式半控整流電路實(shí)驗(yàn) 

6）三相半波有源逆變電路實(shí)驗(yàn) 

7）三相橋式全控整流及有源逆變電路實(shí)驗(yàn) 

8）單相并聯(lián)逆變電路實(shí)驗(yàn) 

9）單相交流調(diào)壓電路實(shí)驗(yàn) 

10）單相交流調(diào)功電路實(shí)驗(yàn) 

11）三相交流調(diào)壓電路實(shí)驗(yàn)

（三）新器件特性及驅(qū)動(dòng)保護(hù)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目 

1）單向晶閘管（ SCR ）特性實(shí)驗(yàn)

2）可關(guān)斷晶閘管（ GTO ）特性實(shí)驗(yàn)

3）功率場效應(yīng)管（ MOSFET ）特性實(shí)驗(yàn) 

4）功率晶體管（ GTR ）特性實(shí)驗(yàn) 

5）絕緣雙極性晶體管（ IGBT ）特性實(shí)驗(yàn) 

6）可關(guān)斷晶閘管（ GTO ）驅(qū)動(dòng)與保護(hù)電路實(shí)驗(yàn) 

7）功率場效應(yīng)管（ MOSFET ）驅(qū)動(dòng)與保護(hù)電路實(shí)驗(yàn) 

8）功率晶體管（ GTR ）驅(qū)動(dòng)與保護(hù)電路實(shí)驗(yàn) 

9）絕緣雙極性晶體管（ IGBT ）驅(qū)動(dòng)與保護(hù)電路實(shí)驗(yàn) 

（四）典型新器件線路實(shí)驗(yàn) 

 1）單相正弦波脈寬調(diào)制（ SPWM ）逆變電路實(shí)驗(yàn) 

 2）半橋型開關(guān)穩(wěn)壓電源的性能研究 

 3）直流斬波電路的性能研究（降壓斬波電路、升壓斬波電路、升降壓斬波的電路、 Cuｋ斬波電路、 Sepic 斬波電路、 Zeta 斬波電路） 

（五）DSP變頻調(diào)速系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)

1）DSP28335的認(rèn)識(shí)。

2）CCS編程軟件的使用

3）三相異步電機(jī)雙閉環(huán)矢量控制變頻調(diào)速原理實(shí)驗(yàn)（FOC/SVPWM ）

附件 基于DSP的雙閉環(huán)空間矢量交流變頻調(diào)速系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)

一、概 述

空間矢量脈寬調(diào)制-SVPWM，主要思想是把三相交流電機(jī)等效為直流電機(jī)，然后跟蹤圓形磁場。SVPWM主要由：波形發(fā)生器，Chark變換，扇區(qū)判斷，Park變換，橋臂作用時(shí)間，比較器，插入死區(qū)等模塊組成。

本實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)是基于德州儀器TI公司的28335型C2000系列DSP而設(shè)計(jì)的高性能矢量控制變頻調(diào)速系統(tǒng)。系統(tǒng)由實(shí)驗(yàn)箱(含DSP控制板、IPM智能功率驅(qū)動(dòng)模塊和24V開關(guān)電源)、XDS100V2-USB2.0仿真器，三相鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)，增量式光電編碼器，聯(lián)軸器，固定電機(jī)導(dǎo)軌等組成。

  本系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)在線編程，通過XDS100V2  USB2.0仿真器在線仿真，提供源程序，可在線燒寫DSP程序。

二、系統(tǒng)特點(diǎn)

1.系統(tǒng)安全性強(qiáng)：控制板與驅(qū)動(dòng)板獨(dú)立分開、DSP控制電源與電機(jī)動(dòng)力電源分開設(shè)計(jì)、強(qiáng)弱電隔離設(shè)計(jì)，同時(shí)強(qiáng)電部分采用隔離變壓器輸出。

2.DSP控制板功能齊全： 控制板采用24V供電，設(shè)有1路CAN總線接口, 1路RS232接口, 1路RS485接口,1路增量光電編碼器接口，集成LCD顯示和鍵盤,引出5路ADC接口,引出QEP接口。

    3.功率驅(qū)動(dòng)板功能完善：驅(qū)動(dòng)板的控制電源采用DC24V電源。高壓電源輸入采用單相220V（安全隔離變壓器輸入）。功率器件采用IPM(20A/600V),驅(qū)動(dòng)板最大輸出電流15A。設(shè)有高精度霍爾電流傳感器采集相電流，同時(shí)也采集了直流母線電壓，設(shè)備具有軟啟動(dòng)保護(hù)功能。

4.人機(jī)交互界面直觀：設(shè)有液晶顯示窗口，直接顯示電機(jī)運(yùn)行參數(shù)，提供配套上位機(jī)軟件，通過串口通訊，可提供4通道示波器,具有動(dòng)態(tài)波形顯示，曲線錄波.波形縮放,更具有波形數(shù)據(jù)保存的功能,便于數(shù)據(jù)分析,4通道的數(shù)據(jù)更是能方便導(dǎo)入EXCEL中。

 5.提供C語言程序源代碼：提供配套的C語言程序，可自行修改與燒寫下載運(yùn)行及仿真。

三、基本實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目

1.DSP28335的認(rèn)識(shí)。

2.CCS編程軟件的使用

3. 三相異步電機(jī)雙閉環(huán)矢量控制變頻調(diào)速原理實(shí)驗(yàn)（FOC/SVPWM ）

八、設(shè)備清單列表

熱銷產(chǎn)品：電工實(shí)訓(xùn)臺(tái)