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電力電子及電氣傳動教學(xué)實驗臺,電氣傳動實訓(xùn)臺 > 行業(yè)新聞 >維修電工實訓(xùn)考核設(shè)備

2024年8月30日

電力電子及電氣傳動教學(xué)實驗臺,電氣傳動實訓(xùn)臺

SBDDZ-01電力電子及電氣傳動教學(xué)實驗臺

電力電子及電氣傳動教學(xué)實驗臺用于《電氣傳動控制系統(tǒng)》、《電力電子技術(shù)》等相關(guān)課程的實驗，通過實驗使學(xué)生在對各種電氣控制技術(shù)、電機原理、交直流調(diào)速系統(tǒng)理論等有深刻了解的基礎(chǔ)上，逐步提高，學(xué)以致用，最終達(dá)到能獨立設(shè)計各種電機控制系統(tǒng)，實現(xiàn)電機的電子線路控制、各種新器件的認(rèn)識和使用。
電力電子實訓(xùn)設(shè)備,電力電子及電氣傳動實驗臺為專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課實訓(xùn)室，面向?qū)ο鬄殡姎夤こ碳? 其自動化和自動化兩個專業(yè)的學(xué)生，承擔(dān)《電力電子技術(shù)》、《電力拖動自動控制系統(tǒng)》、《運動控制系統(tǒng)》等課程的實驗教學(xué)任務(wù)�！峨娏﹄娮蛹夹g(shù)》課程開設(shè)實驗項目：單結(jié)晶體管觸發(fā)電路實驗、晶閘管認(rèn)識及單相半波可控整流電路實驗、絕緣柵雙極型晶體管特性研究、三相橋式全控整流電路實驗、直流斬波電路的性能研究、三相交流調(diào)壓電路實驗、單相交直交變頻電路�！峨娏ν蟿幼詣涌刂葡到y(tǒng)》課程開設(shè)實驗項目：晶閘管直流調(diào)速系統(tǒng)參數(shù)和環(huán)節(jié)特性的測定實驗、單閉環(huán)晶閘管直流調(diào)速系統(tǒng)實驗、雙閉環(huán)三相異步電動機調(diào)壓調(diào)速系統(tǒng)實驗、基于DSP的變頻調(diào)速系統(tǒng)。

(圖1：實驗設(shè)備實物外形參考圖片，也可以根據(jù)學(xué)校要求定做）

(圖2：實驗設(shè)備教室安裝布局效果圖，具體以教室實際尺寸為準(zhǔn)）

(圖3：部分實驗掛件及電機實物圖片展示）

一、概述

"電力電子技術(shù)及電氣傳動實驗裝置"依據(jù)高等院校最新統(tǒng)編教材《電力電子技術(shù)》(第五版)(西安交通大學(xué)王兆安編著)、《電力拖動自動控制系統(tǒng)》（第三版）(上海大學(xué)陳伯時編著)等實驗大綱的要求，吸收國內(nèi)、外同類產(chǎn)品的優(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。在同類產(chǎn)品中結(jié)構(gòu)合理、功能完善、可靠性好、性價比高。

二、特點

1、綜合性強 本裝置綜合了目前國內(nèi)各類學(xué)校電力電子、半導(dǎo)體變流、交直流調(diào)速、交流變頻、電機控制、控制理論等實驗項目。

2、適應(yīng)性強 能滿足各類學(xué)校相應(yīng)課程的實驗教學(xué)，深度和廣度可根據(jù)需要作靈活調(diào)整，普及與提高可根據(jù)教學(xué)的進(jìn)程作有機的結(jié)合，裝置采用積木式結(jié)構(gòu)，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(dǎo)線配套齊全，配套部件的性能、規(guī)格等均密切結(jié)合實驗的需要進(jìn)行配套。

4、直觀性強 各實驗掛件采用分隔結(jié)構(gòu)形式，組件面板示意、圖線分明，各掛件任務(wù)明確，操作、維護(hù)方便。

5、科學(xué)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(shè)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(nèi)容豐富，設(shè)計合理，除了加深理論知識外還可結(jié)合實際開設(shè)設(shè)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(shè)有電壓型漏電保護(hù)裝置和電流型漏電保護(hù)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(hù)等功能，各測量儀表均有可靠的保護(hù)功能，使用安全可靠；控制屏還設(shè)有定時器兼報警記錄儀，為學(xué)生實驗技能的考核提供一個統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。由于整套裝置經(jīng)過精心設(shè)計，加上可靠的元器件質(zhì)量及可靠的工藝作為保障，產(chǎn)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(jìn)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(chǔ)上，加入了新器件的特性、新器件的驅(qū)動以及典型的新器件應(yīng)用的大量現(xiàn)代電力電子技術(shù)實驗，讓學(xué)生對新器件有足夠的認(rèn)識和了解，緊跟時代步伐。

三、適用范圍

電力電子及電氣傳動實驗裝置涵蓋了各類院校等所開設(shè)的"電力電子技術(shù)(或稱半導(dǎo)體變流技術(shù))"、"直流調(diào)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)課程所要求的實驗實驗項目。

四、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℃）海撥＜4000m

3、裝置容量：＜1.5KVA

4、外形尺寸：187×70×160 cm

五、裝置的基本配備

1、DK01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：

提供交流電源：直流調(diào)速檔為三相交流電 200V/3A

交流調(diào)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(hù)。

（3）指針式儀表：

交流電壓表一只：可通過其下方的波段開關(guān)切換指示三相電網(wǎng)輸入線電壓，精度1.0級;

(4)數(shù)字式儀表

A.智能型真有效值交流數(shù)字電壓表1只（0-5A）

B.智能型真有效值交流數(shù)字電流表1只（0-500V）

C、數(shù)字直流電壓表1只（0-500V）

D、數(shù)字直流電流表1只（0-5A）

（5）人身安全保護(hù)體系

三相隔離變壓器一組：三相電源首先通過三相漏電保護(hù)器，然后經(jīng)鑰匙開關(guān)、接觸器到隔離變壓器，使輸出與電網(wǎng)隔離（浮地設(shè)計），對人身安全起到一定的保護(hù)作用。

電流型漏電保護(hù)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、弱電連接線及插座分開，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。

（6）控制屏其它設(shè)施

控制屏正面大凹槽內(nèi)，設(shè)有兩根鋼管，可掛置實驗部件，凹槽底部設(shè)有3芯插座，掛箱的供電由這些插座提供�？刂破羶蛇呍O(shè)有單相三極220V電源插座及三相四極380V電源插座，還設(shè)有實驗臺照明用的40W日光燈一盞。

2、DK02實驗桌

實驗桌為鐵質(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)堅固，形狀似長方體封閉式結(jié)構(gòu)，造形美觀大方；設(shè)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(shè)有四個萬向輪和四個固定調(diào)節(jié)機構(gòu)，便于移動和固定，有利于實驗室的布局。

3、DQ03-1固定電機導(dǎo)軌、測速系統(tǒng)及智能數(shù)顯轉(zhuǎn)速表

4、DQ27三相可調(diào)電阻（每組900Ω×2/0.41A）

5、DK03晶閘管主電路

提供12只5A/1000V的晶閘管，4只二極管，每只晶閘管均設(shè)有保護(hù)裝置，晶閘管可通過外加信號進(jìn)行觸發(fā)（留有觸發(fā)脈沖輸入接口），可更好的完成設(shè)計性實驗；設(shè)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、DK04三相晶閘管觸發(fā)電路

提供三相觸發(fā)電路、功放電路等，與"DK03"配套使用。

7、DK05 單相晶閘管觸發(fā)電路實驗

提供單結(jié)晶體管、鋸齒波同步移向、單相交流調(diào)壓，正弦波同步移向，西門子TC785集成觸發(fā)電路。

8、DK06電機調(diào)速控制實驗（Ⅰ）

提供以下模塊：給定（帶數(shù)顯）、調(diào)節(jié)器I、轉(zhuǎn)速變換（FBS）、調(diào)節(jié)器II、反號器（AR）、電流變換（FBC）、電壓隔離器（TVD）。其中調(diào)節(jié)器I和調(diào)節(jié)器II的比例增益由電位器調(diào)節(jié)。

9、DK06-1電機調(diào)速控制電路（II）

提供以下模塊：零電平檢測（DPZ）、轉(zhuǎn)矩極性鑒別（DPT）、邏輯控制（DLC）。

10、DK07直流斬波實驗

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)》(第四版)中相關(guān)的直流斬波內(nèi)容而設(shè)計的；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�？赏瓿山滩闹薪祲簲夭娐罚�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驗。

11、DK08給定及實驗器件

提供給定（±15V可調(diào)電壓輸出）、壓敏電阻（作為過壓保護(hù)元件，內(nèi)部已連成三角形接法）、二極管等。

12、DK10可調(diào)電阻器，電容器

提供耐壓AC100V的可調(diào)電容三組，調(diào)節(jié)范圍為0.1～11.37uF，0～999KΩ十進(jìn)制可調(diào)電阻兩組。

13、DK11單相調(diào)壓與可調(diào)負(fù)載

提供了一只0～250V/0.5KVA單相交流自耦調(diào)壓器，為相應(yīng)的實驗提供可調(diào)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(diào)電阻，為相應(yīng)的實驗提供一個可調(diào)的阻性負(fù)載。

14、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、副邊繞組的電壓為127V/63.6V/31.8V），用于異步電機串級調(diào)速實驗和三相橋式、單相橋式有源逆變電路實驗；還設(shè)有三相不控整流電路等模塊。

15、DK13功率器件驅(qū)動電路實驗箱

主要是為完成新器件特性實驗提供驅(qū)動和保護(hù)電路，使學(xué)生了解電力電子新器件的驅(qū)動特性。主要包括電源、驅(qū)動電路、PWM波形發(fā)生器。

（1）電源：為驅(qū)動電路提供電源，包括±5V、+20V、±15V直流電源。

（2）驅(qū)動電路：包括MOSFET、IGBT的驅(qū)動電路。其中IGBT的驅(qū)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(qū)動電路提供PWM驅(qū)動波形；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波的占空比頻率調(diào)節(jié)范圍4KHz～10KHz。

16、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)制信號的形成方法，了解IGBT管專用集成驅(qū)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(fù)載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(qū)動芯片的工作特性。

17、DK17雙閉環(huán)H橋DC/DC變換直流脈寬調(diào)速系統(tǒng)

通過對四個橋臂上IGBT管的觸發(fā)控制，來實現(xiàn)對可逆直流他勵電機進(jìn)行調(diào)速的目的，主要由三大部分組成，即主回路部分、控制電路部分和調(diào)節(jié)部分。主回路由直流電源、四種IGBT管組成；控制回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(qū)動四個橋臂的IGBT管；調(diào)節(jié)部分由兩個PI調(diào)節(jié)器組成，并通過速度環(huán)、電流環(huán)構(gòu)成的反饋回路使電機的轉(zhuǎn)速穩(wěn)定運行在給定的轉(zhuǎn)速下。本實驗掛件可完成的實驗項目有：（1）全橋DC/DC 變換電路實驗（2）雙閉環(huán)可逆直流脈寬調(diào)速實驗。

18、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。可完成"開關(guān)電路在開環(huán)與閉環(huán)下負(fù)載特性的測試"以及"電源電壓波動對輸出的影響"等實驗內(nèi)容。19、DQ07-1直流發(fā)電機（DC220V，240W）

20、DQ09直流并勵電動機（DC220V，185W）

21、DQ11三相線繞式異步電動機（220V，Y接法）

22、GDQ12線繞式異步電機轉(zhuǎn)子專用箱

提供0、2、5、15、35五檔同軸聯(lián)調(diào)的三相繞線異步電動機轉(zhuǎn)子起動、調(diào)速電阻一組。

23 、SB06 實驗連接線：根據(jù)不同實驗項目的特點，配備兩種不同的實驗聯(lián)接線，強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、強度大、防硬化、韌性好等優(yōu)點，插頭采用實芯銅質(zhì)件外套鈹輕銅彈片，接觸安全可靠；弱電部分采用彈性鈹輕銅裸露結(jié)構(gòu)聯(lián)接線，兩種導(dǎo)線都只能配合相應(yīng)內(nèi)孔的插座，這樣大大提高了實驗的安全及合理性。

24 學(xué)生凳子2只/套。

每套設(shè)備提供2只鐵質(zhì)四腳方凳，凳子面板采用高強度高密度板，結(jié)實耐用，美觀大方。

25、免費贈送正版3D輔助教學(xué)數(shù)字資源軟件（有軟件著作權(quán)，便于升級）

（1）免費贈送電工作業(yè)培訓(xùn)（用電安全與觸電急救）仿真教學(xué)軟件（正版3D軟件，有軟件著作權(quán)，便于升級）

本產(chǎn)品依據(jù)中華人民共和國勞動和勞動安全行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（LD/T81.2－2006）《"維修電工"職業(yè)技能實驗和鑒定設(shè)備技術(shù)規(guī)范》與教育部有關(guān)專業(yè)教學(xué)大綱而設(shè)計研制。該軟件采用二維與三維結(jié)合的虛擬畫面，教導(dǎo)學(xué)生電工基礎(chǔ)知識和用電的安全及急救方法。包含電工初步知識（電工基礎(chǔ)、電工儀表使用、導(dǎo)線安全連接、安全用電工具、安全用電標(biāo)志），觸電急救（觸電的方式、安全防護(hù)措施、接地與接零保護(hù)、人工呼吸，心肺復(fù)蘇等急救方法），風(fēng)險排除（滅火器類型、滅火器的使用），電工電子基本操作（包括低壓電器、電機與變電器、照明電路、電子技術(shù)）等4大模塊，15個實驗單元，72個實驗項目。軟件以技能為核心，操作步驟為主線，以學(xué)生交互訓(xùn)練為主體，具有三維可視化、智能化、全交互的特點，集職業(yè)性、情境性、過程性、交互性和靈活性于一身，性價比極高。為職業(yè)教育與技能實驗、鑒定信息化、現(xiàn)代化提供了豐富的教學(xué)資源。

（2）免費贈送電機與變壓器仿真教學(xué)軟件（正版3D軟件，有軟件著作權(quán)，便于升級）

電機與變壓器仿真教學(xué)軟件依據(jù)《職業(yè)院校數(shù)字校園建設(shè)規(guī)范》（教職成函[2015]1 號）與教育部頒布的有關(guān)專業(yè)教學(xué)大綱而設(shè)計，選取典型的電機與變壓器，圍繞其核心知識點和技能點展開，兼顧教師的課堂教學(xué)，力爭達(dá)到軟件的職業(yè)性、情境性、過程性、交互性的相互交融。

本軟件包括功率電機、控制電機、信號電機和變壓器4個實驗單元，共18個典型的實驗項目，每個實驗項目下設(shè)有外形結(jié)構(gòu)、工作原理、拆裝過程、故障檢測、常見應(yīng)用、考考你等數(shù)目不等實驗任務(wù)。

本軟件既可支持教師的課堂演示教學(xué)，亦可支持學(xué)生進(jìn)行課前預(yù)習(xí)，重點支持學(xué)生在理論課后進(jìn)行的自主仿真實驗，并可在此基礎(chǔ)上實現(xiàn)技能考核。

（3）免費贈送電力拖動仿真教學(xué)軟件（正版3D軟件，有軟件著作權(quán)，便于升級）

本產(chǎn)品依據(jù)中華人民共和國勞動和勞動安全行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（LD/T81.1-2006）《職業(yè)技能實驗和鑒定設(shè)備通用技術(shù)規(guī)范》與教育部有關(guān)專業(yè)教學(xué)大綱而設(shè)計，內(nèi)容包括三相異步機單向轉(zhuǎn)動控制等30個實驗項目，涵蓋維修電工初級、中級、高級主要實驗項目，每個項目又根據(jù)需要設(shè)有實驗?zāi)康�、實驗器件、實驗電路、電路原理、器件布局、元件檢查、通電運行、通電運行、故障排除等多種訓(xùn)練任務(wù)。軟件以技能為核心，項目為引領(lǐng)、任務(wù)為驅(qū)動，職場環(huán)境為背景，操作步驟為主線，學(xué)生交互訓(xùn)練為主體，具有三維可視化、智能化、全交互的特點，集職業(yè)性、情境性、過程性、交互性于一身，性價比極高。為職業(yè)教育與技能實驗、鑒定信息化、現(xiàn)代化提供了不可或缺的豐富資源。

六、本裝置能開設(shè)的實驗項目

（一）電力電子技術(shù)（晶閘管部分）

1．單結(jié)晶體管觸發(fā)電路

2．正弦波同步移相觸發(fā)電路實驗

3．鋸齒波同步移相觸發(fā)電路實驗

4．西門子TCA785集成觸發(fā)電路實驗

5．單相半波可控整流電路實驗

6．單相橋式半控整流電路實驗

7．單相橋式全控整流電路實驗

8．單相橋式有源逆變電路實驗

9．三相半波可控整流電路的研究

10．晶閘管三相半波有源逆變電路的研究

11．三相橋式半控整流電路實驗

12．三相橋式全控整流及有源逆變電路實驗

13．單相交流調(diào)壓電路實驗

14．三相交流調(diào)壓電路實驗

（二）電力電子技術(shù)（全控型器件特性部分）

1．功率場效應(yīng)晶體管(MOSFET)的主要參數(shù)測量

2．功率場效應(yīng)晶體管(MOSFET)的驅(qū)動電路研究

3．絕緣柵雙極型晶體管(IGBT)特性及其驅(qū)動電路的研究

4.單向晶閘管（SCR）特性實驗

5.雙向晶閘管（SCR）特性實驗

6.電力晶體管管（GTR）特性實驗

（三）電力電子技術(shù)（全控型器件典型線路部分）

1．直流斬波電路（Buck、Cuk、Boost、Sepic、Buck-Boost、Zeta等六種電路）的性能研究

2．SPWM單相交直交變頻電路的性能研究

3.半橋型穩(wěn)壓電源的性能研究

4.全橋DC/DC變換

（四）直流調(diào)速實驗

1．晶閘管直流調(diào)速主要單元的調(diào)試

2．不可逆單閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)靜特性的研究（電壓單閉環(huán)，電流單閉環(huán)，速度單閉環(huán)）

序號	編號	名稱	數(shù) 量
1	DK01	電源控制屏	1件
2	DK02	實驗桌凳	1張
3	DQ03-1	固定電機導(dǎo)軌、測速系統(tǒng)及智能數(shù)顯轉(zhuǎn)速表	1件
4	DQ27	三相可調(diào)電阻（每組900Ω*2/0.41A）	1件
5	DK03	三相晶閘管主電路	1件
6	DK04	三相晶閘管觸發(fā)電路	1件
7	DK05	單相晶閘管觸發(fā)電路	1件
8	DK06	電機調(diào)速控制實驗（Ⅰ）	1件
9	DK06-1	電機調(diào)速控制電路（II）	1臺
10	DK07	直流斬波實驗（六種典型線路）	1件
11	DK08	給定及實驗器件	1件
12	DK10	可調(diào)電阻器，電容器	1件
13	DK11	單相調(diào)壓與可調(diào)負(fù)載	1件
14	DK12	變壓器實驗	1件
15	DK13	功率器件驅(qū)動電路實驗箱（一）	1件
16	DK14	單相交直交變頻原理	1件
17	DK17	雙閉環(huán)H橋DC/DC變換直流脈寬調(diào)速系統(tǒng)	1件
18	DK19	半橋型開關(guān)穩(wěn)壓電源	1件
19	DQ07-1	直流發(fā)電機	1臺
20	DQ09	直流他（并）勵電動機	1臺
21	DQ11	三相線繞式異步電動機（220V，Y接法）	1臺
22	GDQ12	線繞式異步電機轉(zhuǎn)子專用箱	1臺
23	SB06	高可靠護(hù)套結(jié)構(gòu)手槍插實驗連接線及配件	1套
24		鐵質(zhì)四腳方凳，高密度板凳面，結(jié)實美觀耐用	2只/套
25	輔助教學(xué)數(shù)字資源	1）電工作業(yè)培訓(xùn)教學(xué)軟件1套 1）電機與變壓器仿真教學(xué)軟件 1套 2）電力拖動仿真教學(xué)軟件 1套	免費增送加密鎖，具體詳見附件