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電機(jī)電力電子及電氣傳動綜合實(shí)驗(yàn)臺參數(shù) 上海華育教學(xué)設(shè)備有限公司生產(chǎn) 一、基本要求 滿足高校《電機(jī)學(xué)》、《電機(jī)拖動》、《電力電子技術(shù)》、《交直流調(diào)速系統(tǒng)》等課程的實(shí)驗(yàn)需求，同時(shí)能根據(jù)電機(jī)拖動及自動控制技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用，提供相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)平臺，滿足學(xué)生課程設(shè)計(jì)、綜合性實(shí)驗(yàn)的多媒體語音室需求。 臺套數(shù)： 10 二、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目要求 （一）電機(jī)拖動實(shí)驗(yàn) 1 、直流電機(jī)實(shí)驗(yàn)： 1 ）認(rèn)識實(shí)驗(yàn) 2 ）并勵(lì)直流電動機(jī)：工作特性、機(jī)械特性、調(diào)速特性、直接法測定效率 2 、變壓器實(shí)驗(yàn)： 1 ）單相變壓器 2 ）三相變壓器 3 ）三相變壓器的聯(lián)接組和不對稱短路 4 ）三相三繞組變壓器 3 、異步電機(jī)實(shí)驗(yàn)： 1 ）三相籠型異步電動機(jī)的工作特性 2 ）三相異步電動機(jī)的起動與調(diào)速 3 ）三相異步電動機(jī)的 M — S 曲線的測繪 4 、電力拖動實(shí)驗(yàn)： 1 ）直流他勵(lì)電動機(jī)四象限機(jī)械特性 2 ）三相異步電機(jī)在各種運(yùn)行狀態(tài)下的機(jī)械特性 （二）電力電子實(shí)驗(yàn) 1 、電力電子技術(shù)（晶閘管部分） 1 ）單結(jié)晶體管觸發(fā)電路及單相半波可控整流電路數(shù)字語音室實(shí)驗(yàn) 2 ）集成觸發(fā)電路（可滿足三相交流調(diào)壓觸發(fā)要求） 3 ）單相橋式半控整流電路實(shí)驗(yàn) 4 ）單相橋式全控整流電路實(shí)驗(yàn) 5 ）單相橋式有源逆變電路實(shí)驗(yàn) 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(shí)驗(yàn) 9 ）三相橋式全控整流及有源逆變電路實(shí)驗(yàn) 10 ）單、三相交流調(diào)壓電路實(shí)驗(yàn) 11 ）直流斬波電路實(shí)驗(yàn)（ MOS 開關(guān)管） 2 ）電力電子技術(shù)（全控型器件實(shí)驗(yàn)） 1 ）功率場效應(yīng)晶體管 (MOSFET) 的主要參數(shù)測量 2 ）功率場效應(yīng)晶體管 (MOSFET) 的驅(qū)動電路研究 3 ）絕緣柵雙極型晶體管 (IGBT) 特性及其驅(qū)動電路的研究 4 ）語言教學(xué)設(shè)備電力晶體管（ GTR ）驅(qū)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(shí)驗(yàn) （三）交直流調(diào)速系統(tǒng)實(shí)驗(yàn) 1 、直流調(diào)速實(shí)驗(yàn) 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 2 ）晶閘管直流調(diào)速主要單元調(diào)試 3 ）不可逆單閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)靜特性的研究 4 ）雙閉環(huán)晶閘管不可逆直流調(diào)速系統(tǒng) 5 ）邏輯無環(huán)流可逆直流調(diào)速系統(tǒng) 6 ）雙閉環(huán)控制的直流脈寬調(diào)速系統(tǒng) (PWM) 7 ）雙閉環(huán)直流調(diào)速的數(shù)字控制實(shí)驗(yàn)（設(shè)計(jì)性） 2 、交流調(diào)速實(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)串級調(diào)速系統(tǒng) 3 ）三相異步電機(jī)的 SPWM 變頻調(diào)速系統(tǒng)（ IPM ） 4 ）三相異步電機(jī)的空間矢量控制的變頻調(diào)速系統(tǒng) 5 ）采用 DSP 的異步電機(jī)直接轉(zhuǎn)矩變頻調(diào)速系統(tǒng)（雙閉環(huán)控制） 6 ）采用 DSP 的異步電機(jī)磁場定向變頻調(diào)速系統(tǒng)（雙閉環(huán)控制） 三、技術(shù)條件要求 1 、交流電源及安全保護(hù) 三相四線（或三相五線） 380V ± 5 ％， 50Hz ，設(shè)備容量：＜ 1.5KVA 。要求實(shí)驗(yàn)臺具有完善的人身安全保護(hù)措施，包含：電流型漏電保護(hù)器保護(hù)、隔離變壓器浮地保護(hù)和安全導(dǎo)線保護(hù)的安全保護(hù)措施。 2 、 220V 直流穩(wěn)壓電源 可調(diào)直流程控穩(wěn)壓電源調(diào)節(jié)范圍為 40V-250V/ 2.5A 連續(xù)可調(diào)，具有過流和短路保護(hù)功能；具有微機(jī)程控功能；可以通過微機(jī)接口由上位機(jī)控制；提供 220V/ 0.5A 的直流電源，供直流電機(jī)勵(lì)磁繞組使用。直流測量儀表，既可以作電源監(jiān)視儀表，也可作外測儀表使用，均具有計(jì)算機(jī)接口。 3 、交直流測量儀表 （ 1 ）交流儀表 采用實(shí)時(shí)曲線采樣逐點(diǎn)計(jì)算，真有效值（ RMS ）測量，浮點(diǎn)法顯示，量程自動切換，具有計(jì)算機(jī)接口。 數(shù)字交流電壓表（ 3 只）：量程 0 ～ 500V ，精度 0.5 級，三位半數(shù)字顯示； 數(shù)字交流電流表（ 3 只）：量程，精度 0.5 級，三位半數(shù)字顯示； 數(shù)字功率 / 功率因數(shù)表（ 3 只）：可測量單三相功率、功率因數(shù)，量程 0 ～ 500V ， 0 ～ 3A ，精度 1 級，三位半數(shù)字顯示； （ 2 ）數(shù)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(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)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(shù)據(jù)采集及虛擬儀器系統(tǒng) （ 1 ）語音教學(xué)系統(tǒng)要求能對實(shí)驗(yàn)臺上的數(shù)字儀表進(jìn)行實(shí)時(shí)采集，通過計(jì)算機(jī)上微機(jī) LABVIEW 軟件能實(shí)時(shí)顯示儀表數(shù)據(jù)。 （ 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(shí)現(xiàn) 16 位分辨率， 1Msps 的實(shí)時(shí)采樣，通訊接口為 USB2.0 ，可實(shí)現(xiàn) 480Mbit/s 的高速數(shù)據(jù)傳輸，掃描速度追低為 2s/div ，可對電機(jī)起動時(shí)轉(zhuǎn)速、電流波形進(jìn)行實(shí)時(shí)記錄。 （ 4 ）虛擬儀器系統(tǒng)和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)結(jié)合在一起，對實(shí)驗(yàn)中需要記錄的靜態(tài)參數(shù)（電流、轉(zhuǎn)速等）和動態(tài)波形（ 啟動 或突加減負(fù)載時(shí)轉(zhuǎn)速、電流）進(jìn)行同時(shí)采集并在同一界面中加以顯示。 （ 5 ）多媒體數(shù)字語音室要求能對此系統(tǒng)進(jìn)行二次開發(fā)功能，提供 LabVIEW 開發(fā)版軟件。 5 、語言學(xué)習(xí)系統(tǒng)轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩測量系統(tǒng)要求 要求含有光電編碼器、渦流測功機(jī)及固定電機(jī)用的安裝導(dǎo)軌。要求采用渦流測功機(jī)測功，要求測試方便、直觀，轉(zhuǎn)矩直接讀出，提高實(shí)驗(yàn)效率和精度。同時(shí)要保證被測的電機(jī)與電機(jī)之間、電機(jī)與渦流測功機(jī)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(zhuǎn)速表：數(shù)字儀表，測量范圍 0 ～ 2000rpm ， 5 位數(shù)字顯示， 0.5 級精度，其測量值可計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)采集； （ 2 ）傳感器實(shí)驗(yàn)臺轉(zhuǎn)矩表：數(shù)字儀表，測量范圍 0 ～ 2N.m ， 3 位半數(shù)字顯示， 0.5 級精度，其測量值可計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)采集； （ 3 ）多種加載控制功能：手動調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速開環(huán)，手動調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速閉環(huán)，程控調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速開環(huán)，程控調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速閉環(huán)。手動調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速開環(huán)：通過面板上的多圈電位器進(jìn)行操作，改變轉(zhuǎn)矩時(shí)不對轉(zhuǎn)速進(jìn)行控制，適合于直流電機(jī)實(shí)驗(yàn)手動調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速閉環(huán)：對電機(jī)的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩進(jìn)行同時(shí)控制，使電機(jī)的轉(zhuǎn)速保持穩(wěn)定，適合于交流電機(jī)實(shí)驗(yàn)程控調(diào)節(jié)：由上位機(jī)進(jìn)行自動控制，適合于網(wǎng)絡(luò)綜合布線實(shí)訓(xùn)室設(shè)備電機(jī)的自動測試。 6 、實(shí)驗(yàn)臺的配套實(shí)驗(yàn)?zāi)K：要求提供如下實(shí)驗(yàn)?zāi)K （ 2 ）三相可調(diào)電阻 900 Ω：要求提供三組 900 Ω雙聯(lián)電阻盤， 0.5A 。 （ 3 ）三相可調(diào)電阻 90 Ω：要求提供三組 90 Ω雙聯(lián)電阻盤 , 1.5A 。 （ 4 ）變壓器波形測試級開關(guān)板。 （ 5 ）電機(jī) 啟動 箱：要求提供 3000 Ω直流電機(jī) 啟動電阻和繞線電機(jī)啟動電阻。 （ 6 ）步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)：要求提供步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動電源，可進(jìn)行置數(shù)、單三拍、連續(xù)運(yùn)行等方式，帶頻率計(jì)顯示脈沖頻率。 7 、直流調(diào)速數(shù)字控制系統(tǒng)及上位機(jī)控制軟件。 提供通用的 Matlab 2010A 版本軟件、數(shù)據(jù)采集卡構(gòu)成直流數(shù)字調(diào)速系統(tǒng)。使學(xué)生可以在學(xué)習(xí) Matlab 的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)仿真與實(shí)時(shí)控制相結(jié)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(shí)現(xiàn)開環(huán)、閉環(huán)系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)要求，同時(shí)能融入復(fù)雜控制算法。通過計(jì)算機(jī)能實(shí)現(xiàn)數(shù)字給定、實(shí)時(shí)機(jī)械制圖模型控制、動態(tài)波形實(shí)時(shí)測量與保存、控制參數(shù)修改等基本功能。滿足設(shè)計(jì)性、綜合性實(shí)驗(yàn)要求。 8 、 DSP 控制的高性能變頻調(diào)速實(shí)驗(yàn)系統(tǒng) 要求采用 DSP 芯片開發(fā)，采用模塊化結(jié)構(gòu)，實(shí)驗(yàn)項(xiàng)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(zhuǎn)矩控制方式的實(shí)驗(yàn)。主電路采用 IGBT 功率器件構(gòu)成，控制系統(tǒng)要求提供完善的控制軟件及源代碼，實(shí)現(xiàn)在 C 、 C++ 高級語言環(huán)境下編寫控制算法，并能在 Windows 環(huán)境下實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)控制。老師和學(xué)生可以對系統(tǒng)進(jìn)行二次開發(fā)，進(jìn)行復(fù)雜控制算法的研究。同時(shí)要求系統(tǒng)具有 Matlab6.5 軟件接口，可以利用 Matlab6.5 軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析、處理和控制網(wǎng)絡(luò)綜合布線實(shí)訓(xùn)裝置。相關(guān)實(shí)驗(yàn)波形可以通過計(jì)算機(jī)進(jìn)行采集和保存。滿足設(shè)計(jì)性、綜合性實(shí)驗(yàn)要求心肺復(fù)蘇模擬人。 9 、實(shí)驗(yàn)電機(jī)要求： （ 1 ）并勵(lì)直流電動機(jī)：額定功率 PN=185W ，額定電壓 UN=220V ，額定電流 IN= 1.1A ，額定勵(lì)磁電流 IfN ＜ 0.16A ，額定轉(zhuǎn)速 nN=1600r/min 。 （ 2 ）單、三相變壓器維修電工實(shí)訓(xùn)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(jī)：額定功率 PN=100W ，額定電壓 UN=220V ，額定電流 IN= 0.48A ，額定轉(zhuǎn)速 nN=1420r/min ，定子三相繞組Δ接法。 （ 4 ）三相繞線式異步電動機(jī)：額定功率 PN=100W ，額定電壓 UN=220V ，額定電流 IN= 0.55A ，額定轉(zhuǎn)速 nN=1420r/min 。定、轉(zhuǎn)子三相繞組均為 Y 接法。 （ 5 ）步進(jìn)電機(jī) （ 6 ）直流伺服電機(jī) （ 7 ）交流伺服電機(jī) 10 、教學(xué)掛圖實(shí)驗(yàn)導(dǎo)線及配件
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