Z-780A 電機(jī)及控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)裝置 一、基礎(chǔ)簡(jiǎn)介
"電機(jī)及控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)裝置"依據(jù)高等院校最新統(tǒng)編教學(xué)資料及實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)書(shū)《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)、《電力電子技術(shù)》(第五版)(西安交通大學(xué)王兆安編著)等實(shí)驗(yàn)大綱的要求，吸收國(guó)內(nèi)、外同類(lèi)設(shè)備的優(yōu)點(diǎn)，充分考慮了實(shí)驗(yàn)室的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)，精心研制而成。在同類(lèi)設(shè)備中構(gòu)造合理、功能完善、可靠性好、性?xún)r(jià)比高。
二、特別點(diǎn)
1、綜合性強(qiáng)本裝置綜合了目前國(guó)內(nèi)各類(lèi)學(xué)校電力電子、半導(dǎo)體變流、交直線(xiàn)DC調(diào)節(jié)速度、交流AC變頻、電機(jī)控制、控制課程理論等實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。
2、適應(yīng)性強(qiáng)能適用各類(lèi)學(xué)校相應(yīng)課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，深度和廣度可按照需要作靈活調(diào)節(jié)，普及與提升可按照教學(xué)的進(jìn)程作有機(jī)的集合，裝置應(yīng)用積木式構(gòu)造，更換便捷，如需要拓展功能或研發(fā)新實(shí)驗(yàn)，只需添加部位件即可，永不淘汰。
3、整套性強(qiáng)從專(zhuān)用電源、電機(jī)及其它實(shí)驗(yàn)部位件到實(shí)驗(yàn)連接專(zhuān)用實(shí)驗(yàn)連接線(xiàn)配套齊全，配套部位件的功能、規(guī)格等均密切集合實(shí)驗(yàn)的需要實(shí)行配套。
4、直觀性強(qiáng)各實(shí)驗(yàn)掛式模塊件應(yīng)用分隔構(gòu)造形式，結(jié)合套件操作面板示意、圖線(xiàn)分明，各掛式模塊件任務(wù)明確，實(shí)操、維護(hù)便利。
5、科學(xué)性強(qiáng)裝置占地面積少，節(jié)約實(shí)驗(yàn)用房，減少基建投資；配套的小電機(jī)均經(jīng)特殊設(shè)計(jì)，可模仿中小型電機(jī)的特性和功能數(shù)值；小電機(jī)耗電省，節(jié)約能源，實(shí)驗(yàn)噪聲小，整齊美觀，改善實(shí)驗(yàn)環(huán)境；實(shí)驗(yàn)內(nèi)容豐富，設(shè)計(jì)合理，除了深入課程理論知識(shí)外還可集合實(shí)際開(kāi)設(shè)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)。
6、開(kāi)放性強(qiáng)控制屏供電應(yīng)用三相隔離變壓器隔離，并設(shè)定有電壓（V）型漏電保護(hù)裝置和電流（A）型漏電保護(hù)裝置，保證實(shí)操者的安全；各電源輸出均有監(jiān)示及短路保護(hù)等功能，使用安全可靠；控制屏還設(shè)定有定時(shí)器兼報(bào)警記錄儀，為學(xué)生實(shí)驗(yàn)技能的考核提供一個(gè)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。由于整套裝置經(jīng)過(guò)精心設(shè)計(jì)，加上可靠的元件重量及可靠的工序技藝作為保障，設(shè)備功能優(yōu)良，全部這些均為開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)室，創(chuàng)造了條件。
7、先進(jìn)性強(qiáng)本裝置著重從新器件高度來(lái)考慮，在保留了晶閘管實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，加入了新器件的特性、新器件的驅(qū)動(dòng)以及經(jīng)典型的新器件應(yīng)用的大量現(xiàn)代電力電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生對(duì)新器件有足夠的認(rèn)識(shí)和理解，緊跟時(shí)代步伐。
三、適用界限
本裝置涵蓋了各高等院校等所開(kāi)設(shè)的"電力電子技術(shù)(或稱(chēng)半導(dǎo)體變流技術(shù))"、"直線(xiàn)DC調(diào)節(jié)速度"、"交流AC調(diào)節(jié)速度"、"電機(jī)控制"、"電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)"及"控制課程理論"等專(zhuān)業(yè)課程所要求的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。
四、技術(shù)功能
1、寫(xiě)入電源: 三相四線(xiàn)(或三相五線(xiàn) 380V±10％ 50HZ)
2、作業(yè)環(huán)境: 溫度（℃）-10℃－+40℃ 相對(duì)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(chǔ)裝備
（一）、DK01電源控制屏（鋼制雙層亞光密紋噴塑構(gòu)造，金屬鋁操作面板）
1.交流AC電源（均帶有過(guò)流保護(hù)措施）
提供交流AC電源：直線(xiàn)DC調(diào)節(jié)速度檔為三相交流AC電200V/3A。
交流AC調(diào)節(jié)速度檔為三相交流AC電240V/3A。
2.高壓直線(xiàn)DC電源
勵(lì)磁電源：220V（0.5A），設(shè)定有輸出短路保護(hù)。
3.指示及測(cè)量?jī)x表
（1）交流AC數(shù)字電壓（V）表：可經(jīng)過(guò)其下方的波段開(kāi)關(guān)變換指示三相電網(wǎng)寫(xiě)入線(xiàn)電壓（V）；
（2）真有效值交流AC數(shù)字電壓（V）表一只：測(cè)量界限0～500V，測(cè)量范圍自動(dòng)判別、自動(dòng)變換，精確度0.5級(jí)，四位數(shù)字顯露，為交流AC調(diào)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(cè)量界限0～5A，測(cè)量范圍自動(dòng)判別、自動(dòng)變換，精確度0.5級(jí)，四位數(shù)字顯露，為調(diào)節(jié)速度系統(tǒng)提供電流（A）的指示；
（4）直線(xiàn)DC數(shù)字電壓（V）表一只：測(cè)量界限0～500V，三位半數(shù)字顯露，寫(xiě)入阻抗為10MΩ，精確度0.5級(jí)，為調(diào)節(jié)速度系統(tǒng)提供電壓（V）指示；
（5）直線(xiàn)DC數(shù)字電流（A）表一只：測(cè)量界限為0～5A，三位半數(shù)字顯露，精確度0.5級(jí)，為調(diào)節(jié)速度系統(tǒng)提供電流（A）指示。
4.人身安全保護(hù)體系
（1）三相隔離變壓器一組：三相電源首先經(jīng)過(guò)三相漏電保護(hù)器，然后經(jīng)鑰匙開(kāi)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。
（2）電流（A）型漏電保護(hù)裝置：控制屏若有漏電現(xiàn)象，漏電流（A）超過(guò)一定值，即切斷電源。
（3）實(shí)驗(yàn)連接線(xiàn)及插頭座：強(qiáng)、弱電連接及插頭座分開(kāi)，不能混插。
（4）強(qiáng)電連接線(xiàn)及插頭座應(yīng)用全封閉工序技藝，使用安全、可靠、防觸電。
5、控制屏其它設(shè)施
控制屏正面大凹槽內(nèi)，設(shè)定有兩根鋼管，可掛置實(shí)驗(yàn)部位件，凹槽下部設(shè)定有3芯插頭座， 掛式模塊件的供電由這些插頭座提供。控制屏兩邊設(shè)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(shè)定有實(shí)驗(yàn)臺(tái)照明用的40W日光燈一盞。
（二）、DK02實(shí)驗(yàn)桌
實(shí)驗(yàn)桌為鋼制雙層亞光密紋噴塑構(gòu)造，桌面為防火燒、防水浸、耐磨損高密度板,構(gòu)造堅(jiān)固，形狀似長(zhǎng)方體封閉式構(gòu)造，造形美觀大方；設(shè)定有兩個(gè)大抽屜、儲(chǔ)物柜門(mén)，用來(lái)放置工量具、放置掛式模塊件及圖紙文檔實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)書(shū)等。桌面用來(lái)裝配電源控制屏并提供一個(gè)寬敞舒適的作業(yè)臺(tái)面。實(shí)驗(yàn)桌還設(shè)定有四個(gè)萬(wàn)能轉(zhuǎn)向輪和四個(gè)固定調(diào)動(dòng)機(jī)構(gòu)，方便位移和固定，有利于實(shí)驗(yàn)室的布置。
（三）實(shí)驗(yàn)器件材料
1.DQ03-1固定電機(jī)導(dǎo)軌、測(cè)速系統(tǒng)及智能數(shù)字顯露轉(zhuǎn)動(dòng)速度表
2.DQ27三相可調(diào)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(shè)定有RC吸收和保險(xiǎn)絲保護(hù)裝置，晶閘管可經(jīng)過(guò)外加觸發(fā)信號(hào)實(shí)行觸發(fā)（留有觸發(fā)脈沖寫(xiě)入連接口），可更好的完成設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)。設(shè)定有帶鏡面精密指針式直線(xiàn)DC電壓（V）表±300V，精確度1.0級(jí)帶鏡面直線(xiàn)DC電流（A）表±2A，精確度1.0級(jí)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(shí)驗(yàn)
提供單結(jié)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(diào)壓，西門(mén)子TCA785包括觸發(fā)電子回路等。
6.DK06電機(jī)調(diào)節(jié)速度控制實(shí)驗(yàn)（Ⅰ）
提供以下模型塊：電流（A）反饋與過(guò)流保護(hù)（FBC+FA）、給定器（G）、轉(zhuǎn)動(dòng)速度變換器（FBS）、速度調(diào)動(dòng)器（ASR）、反號(hào)器（AR）、電流（A）調(diào)動(dòng)器（ACR）等
7.DK10可調(diào)電阻、電容箱
提供耐壓AC63V的可調(diào)電容三組，調(diào)動(dòng)界限為0.1～11.37µF，0～999kΩ十進(jìn)制可調(diào)電阻兩組；供電流（A）調(diào)動(dòng)器，速度調(diào)動(dòng)器反饋線(xiàn)路使用，可靈活改變調(diào)動(dòng)器的放大倍數(shù)及積分時(shí)間。
8.DK11一相調(diào)壓與可調(diào)負(fù)載
提供了一只0～250V/0.5KVA一相交流AC自耦調(diào)壓器，為相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)提供可調(diào)電源；一個(gè)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(pán)可調(diào)電阻，為相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)提供一個(gè)可調(diào)的阻性負(fù)載。
9.DK12變壓器實(shí)驗(yàn)
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（V）為127V/63.6V/31.8V），用來(lái)異步電機(jī)串級(jí)調(diào)節(jié)速度實(shí)驗(yàn)和三相橋式、一相橋式有源逆變電子回路實(shí)驗(yàn)；還設(shè)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(guó)家級(jí)重點(diǎn)教學(xué)資料及實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)書(shū)王兆安，黃俊主編的《電力電子技術(shù)》（第四版）的內(nèi)容實(shí)行研發(fā)。用來(lái)展示交直交變頻原理，主要讓學(xué)生理解SPWM正弦波脈寬調(diào)制信號(hào)的形成方法，理解IGBT管專(zhuān)用包括驅(qū)動(dòng)芯片的特別點(diǎn)及其使用，能完成如下實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目：
　　1）SPWM波動(dòng)線(xiàn)成的過(guò)程；
　　2）交直交變頻電子回路在不一樣負(fù)載（電阻，電感）時(shí)的作業(yè)現(xiàn)象和波動(dòng)線(xiàn)，并研究作業(yè)頻率對(duì)電子回路作業(yè)波動(dòng)線(xiàn)的影響；
　　3）IGBT管專(zhuān)用包括驅(qū)動(dòng)芯片的作業(yè)特性。
11.DK17雙閉環(huán)H橋DC/DC變換直線(xiàn)DC調(diào)節(jié)速度系統(tǒng)
經(jīng)過(guò)對(duì)四個(gè)橋臂上IGBT管的觸發(fā)控制，來(lái)完成對(duì)可逆直線(xiàn)DC他勵(lì)電機(jī)實(shí)行調(diào)節(jié)速度的目的，主要采用三大部分構(gòu)成，即主線(xiàn)路部分、控制電子回路部分和調(diào)動(dòng)部分。主線(xiàn)路由直線(xiàn)DC電源、四種IGBT管構(gòu)成；控制線(xiàn)路部分由專(zhuān)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(qū)動(dòng)四個(gè)橋臂的IGBT管；調(diào)動(dòng)部 分由兩個(gè)PI調(diào)動(dòng)器構(gòu)成，并經(jīng)過(guò)速度環(huán)、電流（A）環(huán)包括的反饋線(xiàn)路使電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)速度平穩(wěn)運(yùn)行在給定的轉(zhuǎn)動(dòng)速度下。本實(shí)驗(yàn)箱可完成的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目有：（1）、全橋DC/DC 變換電子回路實(shí)驗(yàn)（2）雙閉環(huán)可逆直線(xiàn)DC脈寬調(diào)節(jié)速度實(shí)驗(yàn)。
12.DK06-1 電機(jī)調(diào)節(jié)速度控制電子回路（II）
提供以下模型塊：零電平檢驗(yàn)測(cè)試（DPZ）、轉(zhuǎn)矩極性鑒別（DPT）、邏輯控制（DLC）。
13.DQ07-1直線(xiàn)DC發(fā)電機(jī)(DC220V，240W，n=1500RPM)
14.DQ09直線(xiàn)DC并勵(lì)電機(jī) （Un=DC220V ， IN=1.1A ， PN=185W ， n=1500RPM ，絕緣等級(jí)E ）
15.DQ11三相線(xiàn)繞式異步電機(jī)（AC220V，接法 Y，轉(zhuǎn)動(dòng)速度 1380RPM，功率（W）100W ,電流（A）0.6A，絕緣等級(jí)E）
16.GDQ12線(xiàn)繞式異步電機(jī)起動(dòng)與調(diào)節(jié)速度電阻箱
提供0、2、5、15的三相繞線(xiàn)異步電機(jī)轉(zhuǎn)子起動(dòng)、調(diào)節(jié)速度電阻一組。
17.GDK28三相異步電機(jī)變頻調(diào)節(jié)速度系統(tǒng)
提供日本三菱FR-D720變頻調(diào)節(jié)速度系統(tǒng)1套，端子引出到操作面板，設(shè)定有1K歐姆調(diào)節(jié)速度電位器1只。
18.實(shí)驗(yàn)連接線(xiàn)：
按照不一樣實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的特別點(diǎn)，配備裝備兩種不一樣的實(shí)驗(yàn)聯(lián)接線(xiàn)，強(qiáng)電部分應(yīng)用高可靠護(hù)套構(gòu)造手槍插連接線(xiàn)（不存在任何觸電的可能），里面應(yīng)用無(wú)氧銅抽絲而成頭發(fā)絲般細(xì)的多股線(xiàn)，達(dá)到超軟目的，外包丁晴聚氯乙烯絕緣層，設(shè)定有柔軟、耐壓高、強(qiáng)度大、防硬化、韌性好等優(yōu)點(diǎn)，插頭應(yīng)用實(shí)芯銅質(zhì)件外套鈹輕銅彈片，接觸安全可靠；弱電部分應(yīng)用彈性鈹輕銅裸露構(gòu)造聯(lián)接線(xiàn)，兩種實(shí)驗(yàn)連接線(xiàn)全部只能協(xié)作相應(yīng)內(nèi)孔的插頭座，這樣大大提升了實(shí)驗(yàn)的安全及合理性。
六、本裝置能開(kāi)設(shè)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目
（一）電力電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目
1．單結(jié)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(shí)驗(yàn)
3．一相半波可控整流電子回路實(shí)驗(yàn)
4．一相橋式半控整流電子回路實(shí)驗(yàn)
5．一相橋式全控整流及有源逆變電子回路實(shí)驗(yàn)
6．三相半波可控整流電子回路實(shí)驗(yàn)
7．三相橋式半控整流電子回路實(shí)驗(yàn)
8．三相半波有源逆變電子回路實(shí)驗(yàn)
9．三相橋式全控整流及有源逆變電子回路實(shí)驗(yàn)
10．一相交流AC調(diào)壓電子回路實(shí)驗(yàn)
11．三相交流AC調(diào)壓電子回路實(shí)驗(yàn)
(二）經(jīng)典型電力電子器件線(xiàn)路實(shí)驗(yàn)
1．一相正弦波脈寬調(diào)制（SPWM）逆變電子回路原理實(shí)驗(yàn)
2．全橋DC/DC變換電子回路實(shí)驗(yàn)
（三）直線(xiàn)DC電機(jī)調(diào)節(jié)速度實(shí)驗(yàn)（直線(xiàn)DC電機(jī)動(dòng)作控制系統(tǒng)）
1．晶閘管直線(xiàn)DC調(diào)節(jié)速度系統(tǒng)主要單元的調(diào)節(jié)測(cè)試
2．帶電流（A）截止負(fù)反饋的轉(zhuǎn)動(dòng)速度單閉環(huán)直線(xiàn)DC調(diào)節(jié)速度系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)
3．轉(zhuǎn)動(dòng)速度、電流（A）雙閉環(huán)直線(xiàn)DC調(diào)節(jié)速度系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)
4．邏輯無(wú)環(huán)流可逆直線(xiàn)DC調(diào)節(jié)速度系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)
5．轉(zhuǎn)動(dòng)速度、電流（A）雙閉環(huán)可逆直線(xiàn)DCPWM調(diào)節(jié)速度系統(tǒng)（H橋、IGBT）
（四）交流AC電機(jī)調(diào)節(jié)速度系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)（交流AC電機(jī)動(dòng)作控制系統(tǒng)）
1．雙閉環(huán)三相繞線(xiàn)異步電機(jī)調(diào)壓調(diào)節(jié)速度系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)
2．雙閉環(huán)三相繞線(xiàn)異步電機(jī)串極調(diào)節(jié)速度系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)
3. 變頻調(diào)節(jié)速度系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)
七、 裝置配備表單

序號(hào)	編號(hào)	名 稱(chēng)	數(shù)量	備注
1	DK01	電源控制屏	1件
2	DK02	實(shí)驗(yàn)桌	1張
3	DQ03-1	電機(jī)導(dǎo)軌、測(cè)速系統(tǒng)及數(shù)字顯露轉(zhuǎn)動(dòng)速度表	1件
4	DQ27	三相可調(diào)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(jī)調(diào)節(jié)速度控制實(shí)驗(yàn)（Ⅰ）	1件
9	DK10	可調(diào)電阻、電容箱	1件
10	DK11	一相調(diào)壓與可調(diào)負(fù)載	1件
11	DK12	變壓器實(shí)驗(yàn)	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(xiàn)DC調(diào)節(jié)速度系統(tǒng)	1件
14	DK06-1	電機(jī)調(diào)節(jié)速度控制系統(tǒng)（Ⅱ）	1件
15	DQ07-1	直線(xiàn)DC發(fā)電機(jī)（240W）	1臺(tái)
16	DQ09	直線(xiàn)DC他（并)勵(lì)電機(jī)（185W）	1臺(tái)
17	DQ11	三相線(xiàn)繞式異步電機(jī)	1臺(tái)
18	GDQ12	線(xiàn)繞式異步電機(jī)轉(zhuǎn)子專(zhuān)用箱	1件
19	GDK28	三相異步電機(jī)變頻調(diào)節(jié)速度系統(tǒng)	1件
20	實(shí)驗(yàn)連接線(xiàn)	高可靠護(hù)套構(gòu)造手槍插實(shí)驗(yàn)連接線(xiàn)及備品備件	1套
21	指導(dǎo)書(shū)	實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)	1套
22	學(xué)生凳子	提供鋼制四腳方凳	2只