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電機電力電子及電氣傳動綜合實驗臺參數 上海華育教學設備有限公司生產 一、基本要求 滿足高校《電機學》、《電機拖動》、《電力電子技術》、《交直流調速系統》等課程的實驗需求，同時能根據電機拖動及自動控制技術的發展與應用，提供相應的實驗平臺，滿足學生課程設計、綜合性實驗的多媒體語音室需求。 臺套數： 10 二、實驗項目要求 （一）電機拖動實驗 1 、直流電機實驗： 1 ）認識實驗 2 ）并勵直流電動機：工作特性、機械特性、調速特性、直接法測定效率 2 、變壓器實驗： 1 ）單相變壓器 2 ）三相變壓器 3 ）三相變壓器的聯接組和不對稱短路 4 ）三相三繞組變壓器 3 、異步電機實驗： 1 ）三相籠型異步電動機的工作特性 2 ）三相異步電動機的起動與調速 3 ）三相異步電動機的 M — S 曲線的測繪 4 、電力拖動實驗： 1 ）直流他勵電動機四象限機械特性 2 ）三相異步電機在各種運行狀態下的機械特性 （二）電力電子實驗 1 、電力電子技術（晶閘管部分） 1 ）單結晶體管觸發電路及單相半波可控整流電路數字語音室實驗 2 ）集成觸發電路（可滿足三相交流調壓觸發要求） 3 ）單相橋式半控整流電路實驗 4 ）單相橋式全控整流電路實驗 5 ）單相橋式有源逆變電路實驗 8 ）三相半波可控整流電路的研究 7 ）三相半波有源逆變電路的研究 8 ）三相橋式半控整流電路實驗 9 ）三相橋式全控整流及有源逆變電路實驗 10 ）單、三相交流調壓電路實驗 11 ）直流斬波電路實驗（ MOS 開關管） 2 ）電力電子技術（全控型器件實驗） 1 ）功率場效應晶體管 (MOSFET) 的主要參數測量 2 ）功率場效應晶體管 (MOSFET) 的驅動電路研究 3 ）絕緣柵雙極型晶體管 (IGBT) 特性及其驅動電路的研究 4 ）語言教學設備電力晶體管（ GTR ）驅動電路的研究 5 ）電力晶體管（ GTR ）的特性研究 6 ）六種直流斬波電路（ Buck 、 Cuk 、 Boost 、 Sepic 、 Buck-Boost 、 Zeta ）的性能研究 7 ）單相交直交變頻電路的性能研究 9 ）全橋 DC/DC 變換電路實驗 （三）交直流調速系統實驗 1 、直流調速實驗 1 ）晶閘管直流調速系統參數和環節特性的測定 2 ）晶閘管直流調速主要單元調試 3 ）不可逆單閉環直流調速系統靜特性的研究 4 ）雙閉環晶閘管不可逆直流調速系統 5 ）邏輯無環流可逆直流調速系統 6 ）雙閉環控制的直流脈寬調速系統 (PWM) 7 ）雙閉環直流調速的數字控制實驗（設計性） 2 、交流調速實驗 1 ）雙閉環三相異步電機調壓調速系統 2 ）雙閉環三相異步電機串級調速系統 3 ）三相異步電機的 SPWM 變頻調速系統（ IPM ） 4 ）三相異步電機的空間矢量控制的變頻調速系統 5 ）采用 DSP 的異步電機直接轉矩變頻調速系統（雙閉環控制） 6 ）采用 DSP 的異步電機磁場定向變頻調速系統（雙閉環控制） 三、技術條件要求 1 、交流電源及安全保護 三相四線（或三相五線） 380V ± 5 ％， 50Hz ，設備容量：＜ 1.5KVA 。要求實驗臺具有完善的人身安全保護措施，包含：電流型漏電保護器保護、隔離變壓器浮地保護和安全導線保護的安全保護措施。 2 、 220V 直流穩壓電源 可調直流程控穩壓電源調節范圍為 40V-250V/ 2.5A 連續可調，具有過流和短路保護功能；具有微機程控功能；可以通過微機接口由上位機控制；提供 220V/ 0.5A 的直流電源，供直流電機勵磁繞組使用。直流測量儀表，既可以作電源監視儀表，也可作外測儀表使用，均具有計算機接口。 3 、交直流測量儀表 （ 1 ）交流儀表 采用實時曲線采樣逐點計算，真有效值（ RMS ）測量，浮點法顯示，量程自動切換，具有計算機接口。 數字交流電壓表（ 3 只）：量程 0 ～ 500V ，精度 0.5 級，三位半數字顯示； 數字交流電流表（ 3 只）：量程，精度 0.5 級，三位半數字顯示； 數字功率 / 功率因數表（ 3 只）：可測量單三相功率、功率因數，量程 0 ～ 500V ， 0 ～ 3A ，精度 1 級，三位半數字顯示； （ 2 ）數字直流電壓、電流表 多檔切換量程， 3 位半顯示，精度 0.5 級，并帶有超量程告警功能。其測量值可計算機實時采集； 直流電壓表：測量范圍 0 ～ 300V ，分 2V 、 20V 、 300V 三檔量程； 直流毫安表：測量范圍 0 ～ 200mA ，分 2mA 、 20mA 、 200mA 三檔量程； 直流電流表：測量范圍 0 ～ 5A ，分 2A 、 5A 兩檔。 4 、數據采集及虛擬儀器系統 （ 1 ）語音教學系統要求能對實驗臺上的數字儀表進行實時采集，通過計算機上微機 LABVIEW 軟件能實時顯示儀表數據。 （ 2 ）提供電壓電流采樣隔離模塊，確保采集信號匹配。 （ 3 ）要求具有虛擬示波器功能：硬件上配置一雙通道示波卡，可實現 16 位分辨率， 1Msps 的實時采樣，通訊接口為 USB2.0 ，可實現 480Mbit/s 的高速數據傳輸，掃描速度追低為 2s/div ，可對電機起動時轉速、電流波形進行實時記錄。 （ 4 ）虛擬儀器系統和數據采集系統結合在一起，對實驗中需要記錄的靜態參數（電流、轉速等）和動態波形（ 啟動 或突加減負載時轉速、電流）進行同時采集并在同一界面中加以顯示。 （ 5 ）多媒體數字語音室要求能對此系統進行二次開發功能，提供 LabVIEW 開發版軟件。 5 、語言學習系統轉速轉矩測量系統要求 要求含有光電編碼器、渦流測功機及固定電機用的安裝導軌。要求采用渦流測功機測功，要求測試方便、直觀，轉矩直接讀出，提高實驗效率和精度。同時要保證被測的電機與電機之間、電機與渦流測功機之間，同軸的同心度不超過± 5 絲，要求一致性和線性度較好，可靠性高。 （ 1 ）汽車駕駛模擬器轉速表：數字儀表，測量范圍 0 ～ 2000rpm ， 5 位數字顯示， 0.5 級精度，其測量值可計算機實時采集； （ 2 ）傳感器實驗臺轉矩表：數字儀表，測量范圍 0 ～ 2N.m ， 3 位半數字顯示， 0.5 級精度，其測量值可計算機實時采集； （ 3 ）多種加載控制功能：手動調節轉速開環，手動調節轉速閉環，程控調節轉速開環，程控調節轉速閉環。手動調節轉速開環：通過面板上的多圈電位器進行操作，改變轉矩時不對轉速進行控制，適合于直流電機實驗手動調節轉速閉環：對電機的轉速和轉矩進行同時控制，使電機的轉速保持穩定，適合于交流電機實驗程控調節：由上位機進行自動控制，適合于網絡綜合布線實訓室設備電機的自動測試。 6 、實驗臺的配套實驗模塊：要求提供如下實驗模塊 （ 2 ）三相可調電阻 900 Ω：要求提供三組 900 Ω雙聯電阻盤， 0.5A 。 （ 3 ）三相可調電阻 90 Ω：要求提供三組 90 Ω雙聯電阻盤 , 1.5A 。 （ 4 ）變壓器波形測試級開關板。 （ 5 ）電機 啟動 箱：要求提供 3000 Ω直流電機 啟動電阻和繞線電機啟動電阻。 （ 6 ）步進電機驅動系統：要求提供步進電機驅動電源，可進行置數、單三拍、連續運行等方式，帶頻率計顯示脈沖頻率。 7 、直流調速數字控制系統及上位機控制軟件。 提供通用的 Matlab 2010A 版本軟件、數據采集卡構成直流數字調速系統。使學生可以在學習 Matlab 的基礎上，實現仿真與實時控制相結合，提高對控制理論及控制方法的理解。要求軟件的源代碼開放，軟件要實現開環、閉環系統的實驗要求，同時能融入復雜控制算法。通過計算機能實現數字給定、實時機械制圖模型控制、動態波形實時測量與保存、控制參數修改等基本功能。滿足設計性、綜合性實驗要求。 8 、 DSP 控制的高性能變頻調速實驗系統 要求采用 DSP 芯片開發，采用模塊化結構，實驗項目滿足要求，可完成空間電壓矢量、 SPWM 、矢量變換控制以及直接轉矩控制方式的實驗。主電路采用 IGBT 功率器件構成，控制系統要求提供完善的控制軟件及源代碼，實現在 C 、 C++ 高級語言環境下編寫控制算法，并能在 Windows 環境下實現實時控制。老師和學生可以對系統進行二次開發，進行復雜控制算法的研究。同時要求系統具有 Matlab6.5 軟件接口，可以利用 Matlab6.5 軟件進行數據分析、處理和控制網絡綜合布線實訓裝置。相關實驗波形可以通過計算機進行采集和保存。滿足設計性、綜合性實驗要求心肺復蘇模擬人。 9 、實驗電機要求： （ 1 ）并勵直流電動機：額定功率 PN=185W ，額定電壓 UN=220V ，額定電流 IN= 1.1A ，額定勵磁電流 IfN ＜ 0.16A ，額定轉速 nN=1600r/min 。 （ 2 ）單、三相變壓器維修電工實訓考核裝置 單相變壓器：額定容量 S 1N /S 2N =231/231VA ， 額定電壓 U 1N /U 2N =380/95V ，額定電流 I 1N /I 2N =0.35/1 .4A ， Y/Y 接法。 三相芯式變壓器： 額定容量： S 1N /S 2N /S 3N =152/152/152VA ；額定電壓： U 1N /U 2N /U 3N =220/63.5/55V ；額定電流： I 1N /I 2N /I 3N =0.4/1.38/1 .6A , Y/ △ /Y 接法。 （ 3 ）三相鼠籠式異步電動機：額定功率 PN=100W ，額定電壓 UN=220V ，額定電流 IN= 0.48A ，額定轉速 nN=1420r/min ，定子三相繞組Δ接法。 （ 4 ）三相繞線式異步電動機：額定功率 PN=100W ，額定電壓 UN=220V ，額定電流 IN= 0.55A ，額定轉速 nN=1420r/min 。定、轉子三相繞組均為 Y 接法。 （ 5 ）步進電機 （ 6 ）直流伺服電機 （ 7 ）交流伺服電機 10 、教學掛圖實驗導線及配件
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