JGDLZ-780E 型电力电子电机拖动与调速系统实训装置平台
一、概述
电机拖动与调速系统实训装置 是综合了大中专院校、职业院校、技工学校的《电力控制技术》《电力拖动控制线路与技能训练》《工厂电气控制技术》《继电接触控制技术》《 PLC 原理及应用技术》《变频调速》等相关科目的实验及实训教学内容而研发了本装置。装置采用挂箱结构，实训项目可扩展性强，可扩展电工技能等等实训项目。所有的元器件通过导线引到接线端子上，有利于保护器件，通过线槽走线，接近工业现场。
二、特点
1 、综合性强本装置综合了目前国内各类学校电力电子、半导体变流、交直流调速、交流变频、电机控制、控制理论等实验项目。
2 、适应性强能满足各类学校相应课程的实验教学，深度和广度可根据需要作灵活调整，普及与提高可根据教学的进程作有机的结合，装置采用积木式结构，更换便捷，如需要扩展功能或开发新实验，只需添加部件即可，不易淘汰。
3 、整套性强从专用电源、电机及其它实验部件到实验连接专用导线配套齐全，配套部件的性能、规格等均密切结合实验的需要进行配套。
4 、直观性强各实验挂件采用分隔结构形式，组件面板示意、图线分明，各挂件任务明确，操作、维护方便。
5 、科学性强装置占地面积少，节约实验用房，减少基建投资；配套的小电机均经特殊设计，可模拟中小型电机的特性和参数；小电机耗电省，节约能源，实验噪声小，整齐美观，改善实验环境；实验内容丰富，设计合理，除了加深理论知识外还可结合实际开设设计性实验。
6 、开放性强控制屏供电采用三相隔离变压器隔离，并设有电压型漏电保护装置和电流型漏电保护装置，确保操作者的安全；各电源输出均有监示及短路保护等功能，使用安全可靠；控制屏还设有定时器兼报警记录仪，为学生实验技能的考核提供一个统一的标准。由于整套装置经过精心设计，加上可靠的元器件质量及可靠的工艺作为保障，产品性能优良，所有这些均为开放性实验室，创造了条件。
7 、先进性强本装置着重从新器件高度来考虑，在保留了晶闸管实验的基础上，加入了新器件的特性、新器件的驱动以及典型的新器件应用的大量现代电力电子技术实验，让学生对新器件有足够的认识和了解，紧跟时代步伐。
三、适用范围 电力电子及电机调速技术实训装置涵盖了各高等院校等所开设的 " 电力电子技术 ( 或称半导体变流技术 )" 直流调速 "" 交流调速 " 电机控制 " 电力拖动自动控制系统 " 及 " 控制理论 " 等专业课程所要求的实验项目。
四、技术性能
1 、输入电源 : 三相四线 ( 或三相五线 380V ± 10 ％ 50HZ)
2 、工作环境 : 温度 -10 ℃ － +40 ℃ 相对湿度＜ 85 ％（ 25 ℃ ） 海拨＜ 4000m
3 、装置容量：＜ 1.5KVA
4 、外形尺寸： 160 × 70 × 160 cm3
五、电机拖动与调速系统实训装置的基本装备
1 、 DK01 电源控制屏（铁质双层亚光密纹喷塑结构）
（ 1 ）交流电源（均带有过流保护措施）提供交流电源：三相交流电 220V/3A 。
（ 2 ）高压直流电源 : 励磁电源： 220V （ 0.5A ），具有输出短路保护、指示及测量仪表
1 ）交流数字电压表：可通过其下方的波段开关切换指示三相电网输入线电压；
2 ）智能交流电压表 1 只 : 测量范围： 0-1000V, 设置 1V/10V/100V/1000V 四量程，六位数码显示测量值。仪表采用现代化技术，数码中文显示，具备智能化、数字化功能，通过按键能够对仪表进行设置操作 , 量程手动、自动切换模式、校准、调零、滤波级数设置、超量程自动报警提示及保护等功能。硬件部分整体性强，集成度高，采用表贴工艺制作，工业塑料外壳，面板嵌入安装，使用稳定，容易更换和升级维护。
3 ）智能交流电流表 1 只：测量范围： 0-5A, 设置 10mA/500mA/5A 三档量程，六位数码显示测量值。仪表采用现代化技术，数码中文显示，具备智能化、数字化功能，通过按键能够对仪表进行设置操作 , 量程手动、自动切换模式、校准、调零、滤波级数设置、超量程自动报警提示及保护等功能。硬件部分整体性强，集成度高，采用表贴工艺制作，工业塑料外壳，面板嵌入安装，使用稳定，容易更换和升级维护。
4 ）直流数字电压表一只：测量范围 0 ～ 500V ，三位半数显，输入阻抗为 10M Ω ，精度 0.5 级，为调速系统提供电压指示；
5 ）直流数字电流表一只：测量范围为 0 ～ 5A ，三位半数显，精度 0.5 级，为调速系统提供电流指示。
（ 4 ）人身安全保护体系
1 ）三相隔离变压器一组：三相电源首先通过三相漏电保护器，然后经钥匙开关、接触器到隔离变压器，使输出与电网隔离（浮地设计），对人身安全起到一定的保护作用。
2 ）电流型漏电保护装置：控制屏若有漏电现象，漏电流超过一定值，即切断电源。
3 ）实验连接线及插座：强、弱电连接及插座分开，不能混插。
4 ）强电连接线及插座采用全封闭工艺，使用安全、可靠、防触电。
2 、 DK02 实验桌
1 ）实训桌采用四个工业铝型材立柱为支撑，立柱端部可安装调节脚，方便高度调节，主体结构通过左、右各 2 个 C 字形铝压成型构件联接，台面高度约 800mm ，桌面板下设支撑框架，截面尺寸为 30 × 30mm ，承受力不少于 300kg 。立柱采用工业铝型材成型工艺，表面氧化处理，截面尺寸： 70 × 70mm ，四面带槽，槽宽约 8mm ，端部配套塑料堵头，槽内适用工业铝型材通配螺母及配件。 C 字形铝压成型构件为左、右对称件，采用压铸成型工艺，经机加工、抛丸、喷砂，表面蓝色静电喷涂工艺。
2 ）实训桌桌面采用 25mm 麻灰色高密度层压板封边特制，有效提高绝缘等级；
3 ）实训储物柜采用冷冲压钣金一体成型，封闭式结构，表面静电喷涂；柜体设有门柜用于放置实训挂箱，设有一个抽屉用于放置实训导线和指导书等。
3 、 DQ03-1 固定电机导轨、测速系统及智能数显转速表
4 、 DQ27 三相可调电阻 （每组 900 Ω× 2/0.41A ）
5 、 DK03 晶闸管主电路 提供 12 只 5A/1000V 的晶闸管，每只晶闸管均设有 RC 吸收和保险丝保护装置，晶闸管可通过外加触发信号进行触发（留有触发脉冲输入接口），可更好的完成设计性实验。设有带镜面精密指针式直流电压表 ± 300V ，精度 1.0 级带镜面直流电流表 ± 2A ，精度 1.0 级各一只和平波电抗器一组。
6 、 DK04 三相晶闸管触发电路 提供三相触发电路、功放电路，脉冲变压器等，与 "DK03" 配套使用。
7 、 DK05 晶闸管触发电路实验 提供单结晶体管、锯齿波同步移向、正弦波同步移向触发电路， KC05 单相交流调压，西门子 TCA785 集成触发电路等。
8 、 DK06 电机调速控制实验（Ⅰ） 提供以下模块：电流反馈与过流保护（ FBC+FA ）、给定器（ G ）、转速变换器（ FBS ）、速度调节器（ ASR ）、反号器（ AR ）、电流调节器（ ACR ）等。
9 、 DK10 可调电阻、电容箱 提供耐压 AC63V 的可调电容三组，调节范围为 0.1 ～ 11.37?F ， 0 ～ 999k Ω 十进制可调电阻两组；供电流调节器，速度调节器反馈回路使用，可灵活改变调节器的放大倍数及积分时间。
10 、 DK09 新器件特性实验 提供 SCR 、 MOSFET 、 IGBT 、 GTO 、 GTR 新器件，可完成电力电子新器件特性实验。
11 、 DK11 单相调压与可调负载 提供了一只 0 ～ 250V/0.5KVA 单相交流自耦调压器，为相应的实验提供可调电源；一个整流滤波电路以及 0 ～ 90 Ω /1.3A （串联）或 0 ～ 45 Ω /2.6A （并联）瓷盘可调电阻，为相应的实验提供一个可调的阻性负载。
12 、 DK12 变压器实验 提供三相芯式变压器一个（该变压器有 2 套副边绕组，原、副边绕组的电压为 127V/63.6V/31.8V ），用于异步电机串级调速实验和三相桥式、单相桥式有源逆变电路实验；还设有三相不控整流电路等模块。
13 、 DK14 单相交直交变频原理 根据普通高等教育 " 九五 " 国家级重点教材王兆安，黄俊主编的《电力电子技术》（第四版）的内容进行开发。用于展示交直交变频原理，主要让学生了解 SPWM 正弦波脉宽调制信号的形成方法，了解 IGBT 管专用集成驱动芯片的特点及其使用 .
六、能完成如下实验项目：
1 ） SPWM 波形成的过程；
2 ）交直交变频电路在不同负载（电阻，电感）时的工作情况和波形，并研究工作频率对电路工作波形的影响；
3 ） IGBT 管专用集成驱动芯片的工作特性。
14 、 DK06-1 电机调速控制电路（ II ） 提供以下模块：零电平检测（ DPZ ）、转矩极性鉴别（ DPT ）、逻辑控制（ DLC ）。
15 、 DQ07-1 直流发电机 (DC220V ， 240W ， n=1500RPM)
16 、 DQ09 直流并励电动机 （ Un=DC220V ， IN=1.1A ， PN=185W ， n=1500RPM ，绝缘等级 E ）
17 、 DQ11 三相线绕式异步电动机 （ AC220V ，接法 Y ，转速 1380RPM ，功率 100W , 电流 0.6A ，绝缘等级 E ）
18 、 GDQ12 线绕式异步电机起动与调速电阻箱 提供 0 、 2 、 5 、 15 的三相绕线异步电动机转子起动、调速电阻一组。
19 、实验连接线： 根据不同实验项目的特点，配备两种不同的实验联接线，强电部分采用高可靠护套结构手枪插连接线（不存在任何触电的可能），里面采用无氧铜抽丝而成头发丝般细的多股线，达到超软目的，外包丁晴聚氯乙烯绝缘层，具有柔软、耐压高、强度大、防硬化、韧性好等优点，插头采用实芯铜质件外套铍轻铜弹片，接触安全可靠；弱电部分采用弹性铍轻铜裸露结构联接线，两种导线都只能配合相应内孔的插座，这样大大提高了实验的安全及合理性。
七、电机拖动与调速系统实训平台能开设的实验项目
1. 电力电子技术实验项目
（ 1 ）单结晶体管触发电路
（ 2 ）正弦波同步移相触发电路实验
（ 3 ）锯齿波同步移相触发电路实验
（ 4 ）集成触发电路实验
5 ）单相半波可控整流电路实验
（ 6 ）单相桥式半控整流电路实验
（ 7 ）单相桥式全控整流及有源逆变电路实验
（ 8 ）三相半波可控整流电路实验
（ 9 ）三相桥式半控整流电路实验
（ 10 ）三相半波有源逆变电路实验
（ 11 ）三相桥式全控整流及有源逆变电路实验
（ 12 ）单相交流调压电路实验
（ 13 ）单相交流调功电路实验
（ 14 ）三相交流调压电路实验
（ 15 ）单向晶闸管特性实验
（ 16 ）可关断晶闸管特性实验
（ 17 ）功率场效应管特性实验
（ 18 ）电力晶体管特性实验
（ 19 ）绝缘双极型晶体管特性实验
2. 典型电力电子器件线路实验
（ 1 ） PWM 控制实验
（ 2 ）降压斩波电路实验
（ 3 ）升压斩波电路实验
（ 4 ）升降压斩波电路实验
（ 5 ）直流斩波电路实验
（ 6 ）单相全桥逆变电路实验
3. 直流电机调速实验
（ 1 ）晶闸管直流调速系统参数和环节特性的测定实验
（ 2 ）晶闸管直流调速系统主要单元的调试
（ 3 ）单闭环 ( 电压单闭环、转速单闭环、电流单闭环 ) 不可逆直流调速系统实验
（ 4 ）双闭环不可逆直流调速系统实验
4. 交流电机调速系统实验
（ 1 ）双闭环三相异步电机调压调速系统实验
（ 2 ）双闭环三相异步电机串极调速系统实验
八、 电力电子及电机调速技术实训装置配置清单
序号 |
编号 |
名 称 |
数量 |
1 |
DK01 |
电源控制屏 |
1 件 |
2 |
DK02 |
实验桌 |
1 张 |
3 |
DQ03-1 |
电机导轨、测速系统及数显转速表 |
1 件 |
4 |
DQ27 |
三相可调电阻（每组 900 Ω *2/0.41A ） |
1 件 |
5 |
DK03 |
晶闸管主电路 |
1 件 |
6 |
DK04 |
三相晶闸管触发电路 |
1 件 |
7 |
DK05 |
晶闸管触发电路 |
1 件 |
8 |
DK06 |
电机调速控制实验（Ⅰ） |
1 件 |
9 |
DK09 |
新器件特性实验 |
1 件 |
10 |
DK10 |
可调电阻、电容箱 |
1 件 |
11 |
DK11 |
单相调压与可调负载 |
1 件 |
12 |
DK12 |
变压器实验 |
1 件 |
13 |
DK14 |
单相交直交变频原理 |
1 件 |
14 |
DK06-1 |
电机调速控制系统（Ⅱ） |
1 件 |
15 |
DQ07-1 |
直流发电机（ 240W ） |
1 台 |
16 |
DQ09 |
直流他（并 ) 励电动机（ 185W ） |
1 台 |
17 |
DQ11 |
三相线绕式异步电动机 |
1 台 |
18 |
GDQ12 |
线绕式异步电机转子专用箱 |
1 件 |
19 |
实验连接线 |
高可靠护套结构手枪插实验连接线及配件 |
1 套 |
20 |
配套教学数字资源 |
（共 1 套，网络版） 1. 在线教育课程开放平台 2. 辅助教学仿真 3D 软件 1 ）电机与变压器仿真教学软件（3D 软件，便于升级） 2 ）电力拖动仿真教学软件（ 3D 软件，便于升级） 3 ）电工作业培训仿真教学软件（ 包含用电安全与触电急救） |
1 套 |
21 |
指导书 |
实验指导书 |
1 套 |
22 |
学生凳子 |
提供铁质四脚方凳 |
2 只 |
。 。 。
