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2024年9月3日電機拖動及控制技術實訓平臺,電機拖動及控制技術實訓裝置

SBDLZ-780E電力電子及電機調(diào)速技術實訓平臺

一、概述

電力電子及電機調(diào)速技術實訓平臺,電力電子及電機調(diào)速技術實訓裝置、電力電子及電氣傳動實訓室是《電力電子技術》、《交直流調(diào)速系統(tǒng)》等課程實驗,課程設計、畢業(yè)設計等實踐基地,可用于半導體變流技術、電力電子技術、電機控制、交直流調(diào)速系統(tǒng)的實訓教學,也是對外培訓的教學平臺。

電力電子及電機調(diào)速技術實訓裝置依據(jù)高等院校最新統(tǒng)編教材《電力拖動自動控制系統(tǒng)》（第三版）(上海大學陳伯時編著)、《電力電子技術》(第五版)(西安交通大學王兆安編著)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)構合理、功能完善、可靠性好、性價比高。

(圖1：實驗設備實物外形參考圖片，也可以根據(jù)學校要求定做）

二、特點

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

2、適應性強能滿足各類學校相應課程的實驗教學，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)教學的進程作有機的結(jié)合，裝置采用積木式結(jié)構，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)合實驗的需要進行配套。

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

5、科學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，設計合理，除了加深理論知識外還可結(jié)合實際開設設計性實驗。

6、開放性強控制屏供電采用三相隔離變壓器隔離，并設有電壓型漏電保護裝置和電流型漏電保護裝置，確保操作者的安全；各電源輸出均有監(jiān)示及短路保護等功能，使用安全可靠；控制屏還設有定時器兼報警記錄儀，為學生實驗技能的考核提供一個統(tǒng)一的標準。由于整套裝置經(jīng)過精心設計，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用的大量現(xiàn)代電力電子技術實驗，讓學生對新器件有足夠的認識和了解，緊跟時代步伐。

三、適用范圍

電力電子及電機調(diào)速技術實訓平臺裝置涵蓋了各高等院校等所開設的"電力電子技術(或稱半導體變流技術)"、"直流調(diào)速"、"交流調(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)課程所要求的實驗項目。

四、技術性能

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：160×70×160 cm3

五、裝置的基本裝備

1、DK01電源控制屏（鐵質(zhì)雙層亞光密紋噴塑結(jié)構）

（1）交流電源（均帶有過流保護措施）

提供交流電源：三相交流電220V/3A。

（2）高壓直流電源

勵磁電源：220V（0.5A），具有輸出短路保護。

指示及測量儀表

1）交流數(shù)字電壓表：可通過其下方的波段開關切換指示三相電網(wǎng)輸入線電壓；

2）智能交流電壓表1只:測量范圍：0-1000V,設置1V/10V/100V/1000V四量程，六位數(shù)碼顯示測量值。儀表采用現(xiàn)代化技術，數(shù)碼中文顯示，具備智能化、數(shù)字化功能，通過按鍵能夠?qū)x表進行設置操作,量程手動、自動切換模式、校準、調(diào)零、濾波級數(shù)設置、超量程自動報警提示及保護等功能。硬件部分整體性強，集成度高，采用表貼工藝制作，工業(yè)塑料外殼，面板嵌入安裝，使用穩(wěn)定，容易更換和升級維護。

3）智能交流電流表1只：測量范圍：0-5A, 設置10mA/500mA/5A三檔量程，六位數(shù)碼顯示測量值。儀表采用現(xiàn)代化技術，數(shù)碼中文顯示，具備智能化、數(shù)字化功能，通過按鍵能夠?qū)x表進行設置操作,量程手動、自動切換模式、校準、調(diào)零、濾波級數(shù)設置、超量程自動報警提示及保護等功能。硬件部分整體性強，集成度高，采用表貼工藝制作，工業(yè)塑料外殼，面板嵌入安裝，使用穩(wěn)定，容易更換和升級維護。

4）直流數(shù)字電壓表一只：測量范圍0～500V，三位半數(shù)顯，輸入阻抗為10MΩ，精度0.5級，為調(diào)速系統(tǒng)提供電壓指示；

5）直流數(shù)字電流表一只：測量范圍為0～5A，三位半數(shù)顯，精度0.5級，為調(diào)速系統(tǒng)提供電流指示。

（4）人身安全保護體系

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

2）電流型漏電保護裝置：控制屏若有漏電現(xiàn)象，漏電流超過一定值，即切斷電源。

3）實驗連接線及插座：強、弱電連接及插座分開，不能混插。

4）強電連接線及插座采用全封閉工藝，使用安全、可靠、防觸電。

2、DK02實驗桌

1）實訓桌采用四個工業(yè)鋁型材立柱為支撐，立柱端部可安裝調(diào)節(jié)腳，方便高度調(diào)節(jié)，主體結(jié)構通過左、右各2個C字形鋁壓成型構件聯(lián)接，臺面高度約800mm，桌面板下設支撐框架，截面尺寸為30×30mm，承受力不少于300kg。立柱采用工業(yè)鋁型材成型工藝，表面氧化處理，截面尺寸：70×70mm，四面帶槽，槽寬約8mm，端部配套塑料堵頭，槽內(nèi)適用工業(yè)鋁型材通配螺母及配件。C字形鋁壓成型構件為左、右對稱件，采用壓鑄成型工藝，經(jīng)機加工、拋丸、噴砂，表面藍色靜電噴涂工藝。

2）實訓桌桌面采用25mm麻灰色高密度層壓板封邊特制，有效提高絕緣等級；

3）實訓儲物柜采用冷沖壓鈑金一體成型，封閉式結(jié)構，表面靜電噴涂；柜體設有門柜用于放置實訓掛箱，設有一個抽屜用于放置實訓導線和指導書等。

3、DQ03-1固定電機導軌、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，每只晶閘管均設有RC吸收和保險絲保護裝置，晶閘管可通過外加觸發(fā)信號進行觸發(fā)（留有觸發(fā)脈沖輸入接口），可更好的完成設計性實驗。設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，脈沖變壓器等，與"DK03"配套使用。

7、DK05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、正弦波同步移向觸發(fā)電路，KC05單相交流調(diào)壓，西門子TCA785集成觸發(fā)電路等。

8、DK06電機調(diào)速控制實驗（Ⅰ）

提供以下模塊：電流反饋與過流保護（FBC+FA）、給定器（G）、轉(zhuǎn)速變換器（FBS）、速度調(diào)節(jié)器（ASR）、反號器（AR）、電流調(diào)節(jié)器（ACR）等

9、DK10可調(diào)電阻、電容箱

提供耐壓AC63V的可調(diào)電容三組，調(diào)節(jié)范圍為0.1～11.37?F，0～999kΩ十進制可調(diào)電阻兩組；供電流調(diào)節(jié)器，速度調(diào)節(jié)器反饋回路使用，可靈活改變調(diào)節(jié)器的放大倍數(shù)及積分時間。

10、DK09新器件特性實驗

提供SCR、MOSFET、IGBT、GTO 、GTR新器件，可完成電力電子新器件特性實驗。

11、DK11單相調(diào)壓與可調(diào)負載

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

12、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；還設有三相不控整流電路等模塊。

13、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》（第四版）的內(nèi)容進行開發(fā)。用于展示交直交變頻原理，主要讓學生了解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載（電阻，電感）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。

14、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）。

15、DQ07-1直流發(fā)電機(DC220V，240W，n=1500RPM)

16、DQ09直流并勵電動機（Un=DC220V ， IN=1.1A ， PN=185W ， n=1500RPM ，絕緣等級E ）

17、DQ11三相線繞式異步電動機（AC220V，接法 Y，轉(zhuǎn)速 1380RPM，功率100W ,電流0.6A，絕緣等級E）

18、GDQ12線繞式異步電機起動與調(diào)速電阻箱:提供0、2、5、15的三相繞線異步電動機轉(zhuǎn)子起動、調(diào)速電阻一組。

19、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套結(jié)構手槍插連接線（不存在任何觸電的可能），里面采用無氧銅抽絲而成頭發(fā)絲般細的多股線，達到超軟目的，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)構聯(lián)接線，兩種導線都只能配合相應內(nèi)孔的插座，這樣大大提高了實驗的安全及合理性。

★20、配套教學資源（共1套）：

★A、在線教育課程開放平臺（具有軟件著作權，配1個登錄帳號）:

1）本系統(tǒng)是互通教學多元化管理平臺:將用戶傳統(tǒng)的各個平臺系統(tǒng)實施整合，集中互通管理，解決多平臺、多賬號難以管理、數(shù)據(jù)庫分散無法集中統(tǒng)計等問題。系統(tǒng)包含了：在線教務管理系統(tǒng)、在線課程資源管理平臺、在線習題庫平臺、在線考試考核平臺、線上視頻課程管理平臺及線上虛擬仿真教學管理平臺，真正意義的一站互通數(shù)據(jù)集中統(tǒng)計！

2）課程資源：多個微課視頻實拍采集教學視頻素材，后期影視包裝，片頭10秒左右，片尾5秒左右，視頻尺寸不低于1920*1080，視頻格式MP4、FLV等；多個虛擬仿真內(nèi)容采用unity引擎開發(fā)，在pc端win系統(tǒng)上運行（win7、win8、win10，注不包含win xp）軟件。

3）為了教學的統(tǒng)一性要求在線教育平臺與實訓裝置是同一個生產(chǎn)商！

4）微課內(nèi)容不少于：

學習項目	學習任務	參考課時
項目一、三相異步電動機啟動線路制作、調(diào)試與故障排除	任務一：識別低壓電器及異步電動機	2
	任務二：點動與自鎖正轉(zhuǎn)控制線路的實施	12
	任務三：聯(lián)鎖正反轉(zhuǎn)控制線路的實施與檢測	12
	任務四：Y-△降壓啟動控制線路分析與接線	6
	任務五：三相異步電動機順序控制線路安裝與測試	6
項目二三相異步電動機行程控制線路的設計及實施	任務一：電動葫蘆控制線路設計及實施	6
項目二三相異步電動機行程控制線路的設計及實施	任務二：工作臺自動往返線路設計及實施	4
項目三三相異步電動機制動控制線路分析設計及實施	任務一：三相異步電動機反接制動控制線路安裝與測試	4
項目三三相異步電動機制動控制線路分析設計及實施	任務二：三相異步電動機能耗制動控制線路安裝與測試	4
項目四卷簾門控制電路的安裝、調(diào)試及故障排除	任務一：卷簾門控制電路的安裝、調(diào)試及故障排除	10
	任務二：卷簾門PLC控制電路設計	4
	任務三：卷簾門PLC控制控制程序設計與調(diào)試	6
項目五傳送帶送料裝置控制線路的安裝、調(diào)試及故障排除	任務一：傳送帶送料裝置控制電路安裝、調(diào)試及故障排除	10
	任務二：用PLC技術實現(xiàn)傳送帶送料裝置控制	4
	任務三：編寫調(diào)試PLC程序及系統(tǒng)總調(diào)試	6

B、輔助教學仿真軟件（網(wǎng)絡版）

（1）電機與變壓器仿真教學軟件（正版3D軟件，有軟件著作權，便于升級）

電機與變壓器仿真教學軟件依據(jù)《職業(yè)院校數(shù)字校園建設規(guī)范》（教職成函[2015]1 號）與教育部頒布的有關專業(yè)教學大綱而設計，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，力爭達到軟件的職業(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，每個實驗項目下設有外形結(jié)構、工作原理、拆裝過程、故障檢測、常見應用、考考你等數(shù)目不等實驗任務。

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

（2）電力拖動仿真教學軟件（正版3D軟件，有軟件著作權，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)標準（LD/T81.1-2006）《職業(yè)技能實驗和鑒定設備通用技術規(guī)范》與教育部有關專業(yè)教學大綱而設計，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)需要設有實驗目的、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、故障排除等多種訓練任務。軟件以技能為核心，項目為引領、任務為驅(qū)動，職場環(huán)境為背景，操作步驟為主線，學生交互訓練為主體，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。

（3）電工作業(yè)培訓仿真教學軟件（正版3D軟件，有軟件著作權，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)標準（LD/T81.2－2006）《"維修電工"職業(yè)技能實驗和鑒定設備技術規(guī)范》與教育部有關專業(yè)教學大綱而設計研制。該軟件采用二維與三維結(jié)合的虛擬畫面，教導學生電工基礎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、電工儀表使用、導線安全連接、安全用電工具、安全用電標志），觸電急救（觸電的方式、安全防護措施、接地與接零保護、人工呼吸，心肺復蘇等急救方法），風險排除（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）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，以學生交互訓練為主體，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資源。

六、本裝置能開設的實驗項目

1.電力電子技術實驗項目

（1）單結(jié)晶體管觸發(fā)電路

（2）正弦波同步移相觸發(fā)電路實驗

（3）鋸齒波同步移相觸發(fā)電路實驗

（4）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）單相橋式全控整流及有源逆變電路實驗

（8）三相半波可控整流電路實驗

（9）三相橋式半控整流電路實驗

（10）三相半波有源逆變電路實驗

（11）三相橋式全控整流及有源逆變電路實驗

（12）單相交流調(diào)壓電路實驗

（13）單相交流調(diào)功電路實驗

（14）三相交流調(diào)壓電路實驗

（15）單向晶閘管特性實驗

（16）可關斷晶閘管特性實驗

（17）功率場效應管特性實驗

（18）電力晶體管特性實驗

（19）絕緣雙極型晶體管特性實驗

2.典型電力電子器件線路實驗

（1）PWM控制實驗

（2）降壓斬波電路實驗

（3）升壓斬波電路實驗

（4）升降壓斬波電路實驗

（5）直流斬波電路實驗

（6）單相全橋逆變電路實驗

3.直流電機調(diào)速實驗

（1）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

（2）晶閘管直流調(diào)速系統(tǒng)主要單元的調(diào)試

（3）單閉環(huán)(電壓單閉環(huán)、轉(zhuǎn)速單閉環(huán)、電流單閉環(huán))不可逆直流調(diào)速系統(tǒng)實驗

序號	編號	名稱	數(shù)量
1	DK01	電源控制屏	1件
2	DK02	實驗桌	1張
3	DQ03-1	電機導軌、測速系統(tǒng)及數(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	晶閘管主電路	1件
6	DK04	三相晶閘管觸發(fā)電路	1件
7	DK05	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	DK09	新器件特性實驗	1件
10	DK10	可調(diào)電阻、電容箱	1件
11	DK11	單相調(diào)壓與可調(diào)負載	1件
12	DK12	變壓器實驗	1件
13	DK14	單相交直交變頻原理	1件
14	DK06-1	電機調(diào)速控制系統(tǒng)（Ⅱ）	1件
15	DQ07-1	直流發(fā)電機（240W）	1臺
16	DQ09	直流他（并)勵電動機（185W）	1臺
17	DQ11	三相線繞式異步電動機	1臺
18	GDQ12	線繞式異步電機轉(zhuǎn)子專用箱	1件
19	實驗連接線	高可靠護套結(jié)構手槍插實驗連接線及配件	1套
20	配套教學數(shù)字資源	1.在線教育課程開放平臺 2.輔助教學仿真3D正版軟件 1）電機與變壓器仿真教學軟件（正版3D軟件，有軟件著作權，便于升級） 2）電力拖動仿真教學軟件（正版3D軟件，有軟件著作權，便于升級） 3）電工作業(yè)培訓仿真教學軟件（包含用電安全與觸電急救）（正版3D軟件，有軟件著作權，便于升級）	（共1套，網(wǎng)絡版）
21	指導書	實驗指導書	1套
22	學生凳子	提供鐵質(zhì)四腳方凳	2只

2024年9月3日 電機拖動及控制技術實訓平臺,電機拖動及控制技術實訓裝置

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