Z-780A 電機及控制系統實驗裝置 一、基礎簡介
"電機及控制系統實驗裝置"依據高等院校最新統編教學資料及實訓指導書《電力拖動自動控制系統》（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、外同類設備的優點，充分考慮了實驗室的現狀和發展趨勢，精心研制而成。在同類設備中構造合理、功能完善、可靠性好、性價比高。
二、特別點
1、綜合性強本裝置綜合了目前國內各類學校電力電子、半導體變流、交直線DC調節速度、交流AC變頻、電機控制、控制課程理論等實驗項目。
2、適應性強能適用各類學校相應課程的實驗教學，深度和廣度可按照需要作靈活調節，普及與提升可按照教學的進程作有機的集合，裝置應用積木式構造，更換便捷，如需要拓展功能或研發新實驗，只需添加部位件即可，永不淘汰。
3、整套性強從專用電源、電機及其它實驗部位件到實驗連接專用實驗連接線配套齊全，配套部位件的功能、規格等均密切集合實驗的需要實行配套。
4、直觀性強各實驗掛式模塊件應用分隔構造形式，結合套件操作面板示意、圖線分明，各掛式模塊件任務明確，實操、維護便利。
5、科學性強裝置占地面積少，節約實驗用房，減少基建投資；配套的小電機均經特殊設計，可模仿中小型電機的特性和功能數值；小電機耗電省，節約能源，實驗噪聲小，整齊美觀，改善實驗環境；實驗內容豐富，設計合理，除了深入課程理論知識外還可集合實際開設設計性實驗。
6、開放性強控制屏供電應用三相隔離變壓器隔離，并設定有電壓（V）型漏電保護裝置和電流（A）型漏電保護裝置，保證實操者的安全；各電源輸出均有監示及短路保護等功能，使用安全可靠；控制屏還設定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一的標準。由于整套裝置經過精心設計，加上可靠的元件重量及可靠的工序技藝作為保障，設備功能優良，全部這些均為開放性實驗室，創造了條件。
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、新器件的驅動以及經典型的新器件應用的大量現代電力電子技術實驗，讓學生對新器件有足夠的認識和理解，緊跟時代步伐。
三、適用界限
本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)"、"直線DC調節速度"、"交流AC調節速度"、"電機控制"、"電力拖動自動控制系統"及"控制課程理論"等專業課程所要求的實驗項目。
四、技術功能
1、寫入電源: 三相四線(或三相五線 380V±10％ 50HZ)
2、作業環境: 溫度（℃）-10℃－+40℃ 相對濕度＜85％（25℃） 海撥＜4000m
3、裝置容量（KV）：＜1.5KVA
4、外觀尺寸：187×70×158 cm3
五、裝置的基礎裝備
（一）、DK01電源控制屏（鋼制雙層亞光密紋噴塑構造，金屬鋁操作面板）
1.交流AC電源（均帶有過流保護措施）
提供交流AC電源：直線DC調節速度檔為三相交流AC電200V/3A。
交流AC調節速度檔為三相交流AC電240V/3A。
2.高壓直線DC電源
勵磁電源：220V（0.5A），設定有輸出短路保護。
3.指示及測量儀表
（1）交流AC數字電壓（V）表：可經過其下方的波段開關變換指示三相電網寫入線電壓（V）；
（2）真有效值交流AC數字電壓（V）表一只：測量界限0～500V，測量范圍自動判別、自動變換，精確度0.5級，四位數字顯露，為交流AC調節速度系統提供電壓（V）指示；
（3）真有效值交流AC數字電流（A）表一只：測量界限0～5A，測量范圍自動判別、自動變換，精確度0.5級，四位數字顯露，為調節速度系統提供電流（A）的指示；
（4）直線DC數字電壓（V）表一只：測量界限0～500V，三位半數字顯露，寫入阻抗為10MΩ，精確度0.5級，為調節速度系統提供電壓（V）指示；
（5）直線DC數字電流（A）表一只：測量界限為0～5A，三位半數字顯露，精確度0.5級，為調節速度系統提供電流（A）指示。
4.人身安全保護體系
（1）三相隔離變壓器一組：三相電源首先經過三相漏電保護器，然后經鑰匙開關、接觸器到隔離變壓器，使輸出與電網隔離（浮地設計），對人身安全起到一定的保護作用。
（2）電流（A）型漏電保護裝置：控制屏若有漏電現象，漏電流（A）超過一定值，即切斷電源。
（3）實驗連接線及插頭座：強、弱電連接及插頭座分開，不能混插。
（4）強電連接線及插頭座應用全封閉工序技藝，使用安全、可靠、防觸電。
5、控制屏其它設施
控制屏正面大凹槽內，設定有兩根鋼管，可掛置實驗部位件，凹槽下部設定有3芯插頭座， 掛式模塊件的供電由這些插頭座提供?？刂破羶蛇呍O定有一相三極220V電源插頭座及三相四極380V電源插頭座，還設定有實驗臺照明用的40W日光燈一盞。
（二）、DK02實驗桌
實驗桌為鋼制雙層亞光密紋噴塑構造，桌面為防火燒、防水浸、耐磨損高密度板,構造堅固，形狀似長方體封閉式構造，造形美觀大方；設定有兩個大抽屜、儲物柜門，用來放置工量具、放置掛式模塊件及圖紙文檔實訓指導書等。桌面用來裝配電源控制屏并提供一個寬敞舒適的作業臺面。實驗桌還設定有四個萬能轉向輪和四個固定調動機構，方便位移和固定，有利于實驗室的布置。
（三）實驗器件材料
1.DQ03-1固定電機導軌、測速系統及智能數字顯露轉動速度表
2.DQ27三相可調電阻（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，每只晶閘管均設定有RC吸收和保險絲保護裝置，晶閘管可經過外加觸發信號實行觸發（留有觸發脈沖寫入連接口），可更好的完成設計性實驗。設定有帶鏡面精密指針式直線DC電壓（V）表±300V，精確度1.0級帶鏡面直線DC電流（A）表±2A，精確度1.0級各一只和平波電抗器一組。
4.DK04三相晶閘管觸發電子回路
提供三相觸發電子回路、功放電子回路，脈沖變壓器等，與"DK03"配套使用。
5.DK05晶閘管觸發電子回路實驗
提供單結晶體管、鋸齒波同步移向、正弦波同步移向觸發電子回路，KC05一相交流AC調壓，西門子TCA785包括觸發電子回路等。
6.DK06電機調節速度控制實驗（Ⅰ）
提供以下模型塊：電流（A）反饋與過流保護（FBC+FA）、給定器（G）、轉動速度變換器（FBS）、速度調動器（ASR）、反號器（AR）、電流（A）調動器（ACR）等
7.DK10可調電阻、電容箱
提供耐壓AC63V的可調電容三組，調動界限為0.1～11.37µF，0～999kΩ十進制可調電阻兩組；供電流（A）調動器，速度調動器反饋線路使用，可靈活改變調動器的放大倍數及積分時間。
8.DK11一相調壓與可調負載
提供了一只0～250V/0.5KVA一相交流AC自耦調壓器，為相應的實驗提供可調電源；一個整流濾波電子回路以及0～90Ω/1.3A（串聯）或0～45Ω/2.6A（并聯）瓷盤可調電阻，為相應的實驗提供一個可調的阻性負載。
9.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（V）為127V/63.6V/31.8V），用來異步電機串級調節速度實驗和三相橋式、一相橋式有源逆變電子回路實驗；還設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"國家級重點教學資料及實訓指導書王兆安，黃俊主編的《電力電子技術》（第四版）的內容實行研發。用來展示交直交變頻原理，主要讓學生理解SPWM正弦波脈寬調制信號的形成方法，理解IGBT管專用包括驅動芯片的特別點及其使用，能完成如下實驗項目：
　　1）SPWM波動線成的過程；
　　2）交直交變頻電子回路在不一樣負載（電阻，電感）時的作業現象和波動線，并研究作業頻率對電子回路作業波動線的影響；
　　3）IGBT管專用包括驅動芯片的作業特性。
11.DK17雙閉環H橋DC/DC變換直線DC調節速度系統
經過對四個橋臂上IGBT管的觸發控制，來完成對可逆直線DC他勵電機實行調節速度的目的，主要采用三大部分構成，即主線路部分、控制電子回路部分和調動部分。主線路由直線DC電源、四種IGBT管構成；控制線路部分由專用芯片產生PWM脈沖波，PWM波脈沖發生器產生的四路控制脈沖，分別驅動四個橋臂的IGBT管；調動部 分由兩個PI調動器構成，并經過速度環、電流（A）環包括的反饋線路使電機的轉動速度平穩運行在給定的轉動速度下。本實驗箱可完成的實驗項目有：（1）、全橋DC/DC 變換電子回路實驗（2）雙閉環可逆直線DC脈寬調節速度實驗。
12.DK06-1 電機調節速度控制電子回路（II）
提供以下模型塊：零電平檢驗測試（DPZ）、轉矩極性鑒別（DPT）、邏輯控制（DLC）。
13.DQ07-1直線DC發電機(DC220V，240W，n=1500RPM)
14.DQ09直線DC并勵電機 （Un=DC220V ， IN=1.1A ， PN=185W ， n=1500RPM ，絕緣等級E ）
15.DQ11三相線繞式異步電機（AC220V，接法 Y，轉動速度 1380RPM，功率（W）100W ,電流（A）0.6A，絕緣等級E）
16.GDQ12線繞式異步電機起動與調節速度電阻箱
提供0、2、5、15的三相繞線異步電機轉子起動、調節速度電阻一組。
17.GDK28三相異步電機變頻調節速度系統
提供日本三菱FR-D720變頻調節速度系統1套，端子引出到操作面板，設定有1K歐姆調節速度電位器1只。
18.實驗連接線：
按照不一樣實驗項目的特別點，配備裝備兩種不一樣的實驗聯接線，強電部分應用高可靠護套構造手槍插連接線（不存在任何觸電的可能），里面應用無氧銅抽絲而成頭發絲般細的多股線，達到超軟目的，外包丁晴聚氯乙烯絕緣層，設定有柔軟、耐壓高、強度大、防硬化、韌性好等優點，插頭應用實芯銅質件外套鈹輕銅彈片，接觸安全可靠；弱電部分應用彈性鈹輕銅裸露構造聯接線，兩種實驗連接線全部只能協作相應內孔的插頭座，這樣大大提升了實驗的安全及合理性。
六、本裝置能開設的實驗項目
（一）電力電子技術實驗項目
1．單結晶體管觸發電子回路
2．鋸齒波同步移相觸發電子回路實驗
3．一相半波可控整流電子回路實驗
4．一相橋式半控整流電子回路實驗
5．一相橋式全控整流及有源逆變電子回路實驗
6．三相半波可控整流電子回路實驗
7．三相橋式半控整流電子回路實驗
8．三相半波有源逆變電子回路實驗
9．三相橋式全控整流及有源逆變電子回路實驗
10．一相交流AC調壓電子回路實驗
11．三相交流AC調壓電子回路實驗
(二）經典型電力電子器件線路實驗
1．一相正弦波脈寬調制（SPWM）逆變電子回路原理實驗
2．全橋DC/DC變換電子回路實驗
（三）直線DC電機調節速度實驗（直線DC電機動作控制系統）
1．晶閘管直線DC調節速度系統主要單元的調節測試
2．帶電流（A）截止負反饋的轉動速度單閉環直線DC調節速度系統實驗
3．轉動速度、電流（A）雙閉環直線DC調節速度系統實驗
4．邏輯無環流可逆直線DC調節速度系統實驗
5．轉動速度、電流（A）雙閉環可逆直線DCPWM調節速度系統（H橋、IGBT）
（四）交流AC電機調節速度系統實驗（交流AC電機動作控制系統）
1．雙閉環三相繞線異步電機調壓調節速度系統實驗
2．雙閉環三相繞線異步電機串極調節速度系統實驗
3. 變頻調節速度系統實驗
七、 裝置配備表單

序號	編號	名 稱	數量	備注
1	DK01	電源控制屏	1件
2	DK02	實驗桌	1張
3	DQ03-1	電機導軌、測速系統及數字顯露轉動速度表	1件
4	DQ27	三相可調電阻（每組900Ω*2/0.41A）	1件
5	DK03	晶閘管主電子回路	1件
6	DK04	三相晶閘管觸發電子回路	1件
7	DK05	晶閘管觸發電子回路	1件
8	DK06	電機調節速度控制實驗（Ⅰ）	1件
9	DK10	可調電阻、電容箱	1件
10	DK11	一相調壓與可調負載	1件
11	DK12	變壓器實驗	1件
12	DK14	一相交直交變頻原理	1件
13	DK17	雙閉環H橋DC/DC變直線DC調節速度系統	1件
14	DK06-1	電機調節速度控制系統（Ⅱ）	1件
15	DQ07-1	直線DC發電機（240W）	1臺
16	DQ09	直線DC他（并)勵電機（185W）	1臺
17	DQ11	三相線繞式異步電機	1臺
18	GDQ12	線繞式異步電機轉子專用箱	1件
19	GDK28	三相異步電機變頻調節速度系統	1件
20	實驗連接線	高可靠護套構造手槍插實驗連接線及備品備件	1套
21	指導書	實驗指導書	1套
22	學生凳子	提供鋼制四腳方凳	2只