KHDZ-03交直流調(diào)速系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)裝置

KHDZ-03交直流調(diào)速系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)裝置依據(jù)高等院校新統(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(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)》（第三版）(上海大學(xué)陳伯時(shí)編著)等實(shí)驗(yàn)大綱的要求，吸收國(guó)內(nèi),、外同類(lèi)產(chǎn)品的優(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)產(chǎn)品中結(jié)構(gòu)合理,、功能完善、可靠性好,、性?xún)r(jià)比高,。本裝置涵蓋了各類(lèi)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))”,、“直流調(diào)速”,、“交流調(diào)速”、“電機(jī)控制”,、“電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)”及“控制理論”等專(zhuān)業(yè)課程所要求的實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,。

一、功能特點(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、交直流調(diào)速,、交流變頻,、電機(jī)控制、控制理論等實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,。
2,、適應(yīng)性強(qiáng)：能滿足各類(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(jī)的結(jié)合,，裝置采用積木式結(jié)構(gòu)，更換便捷,，如需要擴(kuò)展功能或開(kāi)發(fā)新實(shí)驗(yàn),，只需添加部件即可,，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)部件到實(shí)驗(yàn)連接專(zhuān)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(shí)驗(yàn)的需要進(jìn)行配套,。
4、直觀性強(qiáng)：各實(shí)驗(yàn)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(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),，可模擬中小型電機(jī)的特性和參數(shù)；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,，除了加深理論知識(shí)外還可結(jié)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(cè)量?jī)x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(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(kāi)放性實(shí)驗(yàn)室,，創(chuàng)造了條件。
7,、良好性強(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)和了解，緊跟時(shí)代步伐,。
二,、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(duì)濕度＜85％（25℃）  海撥＜4000m
3,、裝置容量：＜1.5KVA
4、外形尺寸：187×72×162 cm

三,、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：三相交流電源220V 1.5A電流（帶有過(guò)流保護(hù)措施）三相交流電源380V 5A（具有輸出短路保護(hù)）

（2）高壓直流電源：勵(lì)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(guò)其下方的波段開(kāi)關(guān)切換指示三相電網(wǎng)輸入線電壓，精度1.0級(jí);

（4）數(shù)字式儀表：

1）真有效值交流數(shù)字電壓表一只：測(cè)量范圍0～500V,量程自動(dòng)判斷,、自動(dòng)切換,，精度0.5級(jí)，三位半數(shù)顯,，為交流調(diào)速系統(tǒng)提供電壓指示,；

2）真有效值交流數(shù)字電壓表一只：測(cè)量范圍0～5A,，量程自動(dòng)判斷,、自動(dòng)切換，精度0.5級(jí),，三位半數(shù)顯,，具有超量程告警、指示等功能,，為交流調(diào)速系統(tǒng)提供電流指示,；  

3）直流數(shù)字電壓表一只：測(cè)量范圍0～500V，三位半數(shù)顯,，輸入阻抗為10MΩ,，精度0.5級(jí)；

4）直流數(shù)字毫安表一只：測(cè)量范圍為0～2000mA，三位半數(shù)顯,，精度0.5級(jí),。

（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(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,。  

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(guò)一定值，即切斷電源,。  

實(shí)驗(yàn)連接線及插座：強(qiáng),、弱電連接線及插座分開(kāi)，不能混插,。強(qiáng)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(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)臺(tái)照明用的40W日光燈一盞,。

2,、DK02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(zhǎng)方體封閉式結(jié)構(gòu),，造形美觀大方,；設(shè)有兩個(gè)大抽屜、柜門(mén),，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(gè)寬敞舒適的工作臺(tái)面,。實(shí)驗(yàn)桌還設(shè)有四個(gè)萬(wàn)向輪和四個(gè)固定調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu),，便于移動(dòng)和固定，有利于實(shí)驗(yàn)室的布局。
3,、DQ03-1不銹鋼電機(jī)導(dǎo)軌,、測(cè)速系統(tǒng)及轉(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,，每只晶閘管均設(shè)有保護(hù)裝置，晶閘管可通過(guò)外加信號(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),；設(shè)有帶鏡面精密指針式直流電壓表±300V，精度1.0級(jí)帶鏡面直流電流表±2A,，精度1.0級(jí)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,、DK06-2電機(jī)調(diào)速控制實(shí)驗(yàn)（Ⅰ）：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(hào)器（AR）、電流變換（FBC）,。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),。

8、DK06-1電機(jī)調(diào)速控制實(shí)驗(yàn)（Ⅱ）：提供以下模塊提供以下模塊：零電平檢測(cè)（DPZ）,、轉(zhuǎn)矩極性鑒別（DPT）,、邏輯控制（DLC）。

9,、DK08給定及實(shí)驗(yàn)器件：提供給定（±15V可調(diào)電壓輸出）,、壓敏電阻（作為過(guò)壓保護(hù)元件，內(nèi)部已連成三角形接法）,、二極管等,。  

10,、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,。

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

12、DK17雙閉環(huán)H橋DC/DC變換直流調(diào)速系統(tǒng)：通過(guò)對(duì)四個(gè)橋臂上IGBT管的觸發(fā)控制,，來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)可逆直流他勵(lì)電機(jī)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(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)節(jié)部分由兩個(gè)PI調(diào)節(jié)器組成,，并通過(guò)速度環(huán)、電流環(huán)構(gòu)成的反饋回路使電機(jī)的轉(zhuǎn)速穩(wěn)定運(yùn)行在給定的轉(zhuǎn)速下,。本實(shí)驗(yàn)箱可完成的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目有：全橋DC/DC變換電路實(shí)驗(yàn),；雙閉環(huán)可逆直流脈寬調(diào)速實(shí)驗(yàn)。

13,、三相異步電機(jī)變頻調(diào)速控制系統(tǒng)：提供西門(mén)子MM440矢量控制變頻器一只,，功率0.37KW，帶有BOP操作板,。

14,、DQ07-1直流發(fā)電機(jī)：220V/250W

15、DQ09直流并勵(lì)電動(dòng)機(jī)：220V/185W  

16,、DQ10三相鼠籠異步電動(dòng)機(jī)：380V/100W

17,、DQ11三相線繞式異步電動(dòng)機(jī)：220V/100W

18、GDQ12線繞式異步電機(jī)轉(zhuǎn)子專(zhuān)用箱

19,、實(shí)驗(yàn)連接線：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)聯(lián)接線，強(qiáng)電部分采用高可靠護(hù)套結(jié)構(gòu)手的槍插連接線（不存在任何觸電的可能）,，里面采用無(wú)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(shí)驗(yàn)的安全及合理性,。
四,、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目：

一）電力電子變流技術(shù)（晶閘管部分）：

1.三相半波可控整流電路實(shí)驗(yàn)

2.三相橋式半控整流電路實(shí)驗(yàn)

3.三相橋式全控整流電路實(shí)驗(yàn)

4.三相交流調(diào)壓電路實(shí)驗(yàn)

5.全橋DC/DC變換電路實(shí)驗(yàn)

二）直流電機(jī)調(diào)速部分：

1.晶閘管直流調(diào)速系統(tǒng)參數(shù)和環(huán)節(jié)特性的測(cè)定實(shí)驗(yàn)

2.晶閘管直流調(diào)速系統(tǒng)主要單元調(diào)試

3.轉(zhuǎn)速單閉環(huán)不可逆直流調(diào)速系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)

4.電流單閉環(huán)不可逆直流調(diào)速系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)

5.轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)不可逆直流調(diào)速系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)

6.邏輯無(wú)環(huán)流可逆直流調(diào)速系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)

7.雙閉環(huán)H橋可逆直流脈寬調(diào)速實(shí)驗(yàn)（IGBT）  

三）交流電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)：

1.雙閉環(huán)三相異步電機(jī)調(diào)壓調(diào)速系統(tǒng)

2.雙閉環(huán)三相異步電機(jī)串級(jí)調(diào)速系統(tǒng)

四）三相異步電機(jī)變頻調(diào)速實(shí)驗(yàn)： 

1.MM440變頻器的面板認(rèn)識(shí)

2.MM440變頻器面板基本操作控制

3.MM440變頻器控制端口開(kāi)關(guān)操作運(yùn)行

4.MM440變頻器的模擬信號(hào)操作控制

5.MM440變頻器數(shù)字量控制三段固定頻率運(yùn)行

6.MM440變頻器數(shù)字量控制七段固定頻率運(yùn)行

五,、配置清單：