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產(chǎn)品分類(lèi)
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LIGO-DL01型 電力電子技術(shù)及自動(dòng)控制系統實(shí)訓裝置

一、設備基本
1.裝置采用組件式結構，組件面板采用鋁質(zhì)噴塑、凹字爛板工藝，不易發(fā)生變形和磨損，面板上標有原理圖與測試點(diǎn)，圖線(xiàn)分明，任務(wù)明確，操作、維護方便。
2.采用實(shí)際生產(chǎn)中常用的典型電路，除能培養學(xué)生的動(dòng)手能力外，還具有部分設計性的內容，可以較好地提高學(xué)生的實(shí)踐創(chuàng )新能力。
3.采用的元件、觸發(fā)（驅動(dòng)）電路、主電路、控制方式、控制對象及保護環(huán)節等，均通過(guò)精心設計，內容豐富多樣。
4.裝置設有設故排故系統，每個(gè)功能模塊故障點(diǎn)不少于6個(gè)，本裝置所標配的設故排故掛箱，具有特有獨立的設故區域、排故區域，對學(xué)生的技能有一個(gè)統一的考核標準。
5.裝置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，確保操作者的人身安全；各電源輸出均有監示及短路保護等功能，各測量?jì)x表均有可靠的保護功能，使用安全可靠。
二、技術(shù)性能
1.輸入電壓：三相四線(xiàn)（或三相五線(xiàn)）～380V±10%  50Hz
2.工作環(huán)境：環(huán)境溫度為-10℃～+40℃  相對濕度＜85%(25℃)  海拔＜4000m
3.裝置容量：＜1.5kVA
4.參考外形尺寸：1800mm×800mm×1500mm（±100mm）
5.安全性能：帶電壓型和電流型雙重漏電保護，符合相關(guān)國家安全標準
三、系統組成
1. 電源控制屏
(1)交流電源
三相四線(xiàn)（或五線(xiàn)）電網(wǎng)輸入經(jīng)電源總開(kāi)關(guān)漏電保護器（容量10A，漏電動(dòng)作電流≤30mA，動(dòng)作時(shí)間≤0.1S）和交流接觸器再到三相隔離變壓器給實(shí)訓設備供電；通過(guò)起動(dòng)、停止、急停按鈕控制交流接觸器，設有供電指示燈及缺相指示。
提供三相0～450V可調交流電源，同時(shí)可得到單相0～250V可調的交流電源，配有一臺三相同軸聯(lián)動(dòng)自耦調壓器（規格：1.5kVA、0～450V）?？烧{交流電源輸出處設有過(guò)流保護裝置，當相間、線(xiàn)間過(guò)電流及直接短路均能自動(dòng)保護，并具有過(guò)流聲光告警?？刂破恋墓╇娪扇嚯娋W(wǎng)經(jīng)三相漏電保護開(kāi)關(guān)、電網(wǎng)電壓指示表、熔斷器、啟/停按鈕控制交流接觸器輸出，具有漏電聲光告警、過(guò)流保護等功能，同時(shí)配有一只急停按鈕，便于切斷電源，還配有一只指針式交流電壓表，通過(guò)切換和轉換開(kāi)關(guān)，可方便地指示三相電網(wǎng)和三相調壓輸出的每一相的線(xiàn)電壓。
(2)同步變壓器：一組三相同步變壓器，380V/15V三只。
(3)直流勵磁電源：220V/0.5A，具有輸出短路保護。
(4)示波器支架：示波器支架設在電源箱的頂部，方便用戶(hù)放置示波器。
(5)人身安全保護體系
三相隔離變壓器一組：三相電源首先通過(guò)三相漏電保護器，然后經(jīng)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。
 電壓型漏電保護器1：對隔離變壓器前的線(xiàn)路出現的漏電現象進(jìn)行保護，使控制屏內的接觸器跳閘，切斷電源。
 電壓型漏電保護器2：對隔離變壓器后的線(xiàn)路及實(shí)驗過(guò)程中的接線(xiàn)等出現的漏電現象進(jìn)行保護，發(fā)出聲光報警信號并切斷電源，確保人身安全。
 電流型漏電保護裝置：控制屏若有漏電現象，漏電流超過(guò)一定值，即切斷電源。
 實(shí)驗連接線(xiàn)及插座：強、弱電連接及插座分開(kāi)，不能混插。強電連接線(xiàn)及插座采用全封閉工藝，使用安全、可靠、防觸電。
(6)儀器、儀表保護體系
 設有交流過(guò)流、短路保護器，如果三相隔離變壓器或三相調壓器輸出電流大于整定電流（用戶(hù)可調整）或線(xiàn)路錯接短路時(shí)，即能發(fā)出聲光告警并切斷輸出電源；待用電線(xiàn)路故障排除后方可重新啟動(dòng)控制屏，對交流電源起到良好的保護作用。
設有儀表超量程保護器，如果被測電壓、電流大于測量?jì)x表量程時(shí)，即能發(fā)出聲光告警并切斷輸出電源，待選擇正確量程后可重新啟動(dòng)使用，對儀表起到良好的保護作用。
2. 實(shí)訓桌
實(shí)訓桌面為防火、防水、耐磨高密度板,結構堅固，形狀似長(cháng)方體封閉式結構，造型美觀(guān)大方；設有抽屜、柜門(mén)，用于放置工具、存放掛件及資料等。桌面用于安裝電源控制屏并提供一個(gè)寬敞舒適的工作臺面。實(shí)訓桌底部裝有四個(gè)帶剎車(chē)的萬(wàn)向輪，便于移動(dòng)和固定。
3. 不銹鋼電機導軌、編碼器測速系統
包括固定電機的不銹鋼導軌和1024增量式光電編碼器。
不銹鋼導軌平整度好，無(wú)應力變形，加工精細，同心度好，互換性好，能保證電機與電機、電機與測功機之間連接的同心度不超過(guò)±5絲，電機運行噪聲小，實(shí)驗參數典型，能較好滿(mǎn)足實(shí)驗要求。導軌帶有便攜式手柄和減振底腳。
 測速采用1024增量式光電編碼器，可以實(shí)現電機轉速0～6000r/min的精確測量，并通過(guò)單片機實(shí)現轉速數字信號與電壓信號的線(xiàn)性轉換V=f（n），能提供精確穩定的轉速反饋電壓信號，正反轉輸出電壓對稱(chēng)性誤差≤1‰，克服了采用測速發(fā)電機測速精度低、測量范圍小、對稱(chēng)性差及非線(xiàn)性變化等缺點(diǎn)。
4. 直流他勵電動(dòng)機：220V、1.1A、185W、1600r/min。
5. 三相鼠籠式異步電動(dòng)機：220V/△、0.5A、100W、1420r/min。
6. 校正直流測功機：220V、2.2A、 355W、1500r/min，電機經(jīng)特殊設計，容量是被測電機的2～3倍，并經(jīng)精密儀器校正，能很好的完成被測電機的加載和輸出轉矩的測試。
7. 直流數字電壓、毫安、安培表（凹字爛板工藝）
 直流數顯電壓表1只，測量范圍0～1000V，分2V、20V、200V、1000V四檔，直鍵開(kāi)關(guān)切換，三位半數顯，精度為0.5級，輸入阻抗為10MΩ，具有超量程聲光報警、指示及切斷總電源等功能。
 直流數顯毫安表1只，測量范圍0～2000mA，分20mA、200mA、2000mA三檔，直鍵開(kāi)關(guān)切換,三位半數顯,精度為0.5級，具有超量程聲光報警、指示及切斷總電源等功能。
 直流數顯安培表1只，測量范圍0～5A，三位半數顯，精度為0.5級，具有超量程聲光報警、指示及切斷總電源等功能。
8. 智能型轉矩、轉速、輸出功率測試儀（凹字爛板工藝）
智能轉矩、轉速、輸出功率表采用單片機技術(shù)，集轉矩、轉速、輸出功率于一體，性能穩定；三只5 位LED 顯示被測電機的輸出轉矩、轉速、功率，測量范圍0～2N•m、0～3000r/min、600W，精度0.5級，可大大提高實(shí)驗效率及實(shí)驗精度, 廣泛應用于各種交直流電機系統的參數測量實(shí)驗。通過(guò)鍵控、數顯窗口實(shí)現人機對話(huà)模式，可存儲15 組轉速、轉矩及輸出功率的測試結果，并可逐組查詢(xún)，帶有計算機通訊功能；提供編碼器輸出信號測試端口及轉速反饋信號。
9. 可變電阻器（凹字爛板工藝）
提供阻值容量150W、1.5A、0～90Ω/×2連續可調的瓷盤(pán)電阻器1只及150W、0.5A、0～900Ω/×2連續可調的瓷盤(pán)電阻1只，電阻接線(xiàn)端均已連接至操作面板上，可方便地組合串聯(lián)、并聯(lián)、串并聯(lián)等多種方式使用，可在0.5A、1A、1.5A、3A不同電流要求的負載下使用。
10. 交流電參數表組件（凹字爛板工藝）
 (1)、真有效值交流數字電壓表1只，測量范圍0～500V，量程自動(dòng)判斷、自動(dòng)切換，三位半數顯，精度0.5級，輸入阻抗10MΩ。
 （2）、真有效值交流數字電流表2只，測量范圍0～5A，量程自動(dòng)判斷、自動(dòng)切換，三位半數顯，精度0.5級，具有超量程聲光報警、指示及切斷總電源等功能。
11. 交直流電源、變壓器及二極管組件（凹字爛板工藝）
提供～220V/24V、20V、±15V、±12V、±5V，100VA直流電源（具有短路及過(guò)載保護功能），不控整流元件，單相同步變壓器（包括～220V/～60V、～30V、～15V、雙～7V）、三相同步變壓器（380V/15V），給定顯示與0～±15V給定，直流300V/2.5級中零表一只、2A/2.5級中零表一只。同時(shí)組合可提供單相交流0～250V可調電源，直流0～300V可調電源。
12. 晶閘管及電抗器組件（凹字爛板工藝）
提供6只單向晶閘管，0～200mH帶抽頭電抗器。
13. 新器件特性實(shí)訓組件（凹字爛板工藝）
提供SCR、TRIAC、MOSFET、IGBT、GTR新型電力電子器件，可測定其特性曲線(xiàn)；與新器件驅動(dòng)與保護電路組件配套使用,可完成電力電子新器件的驅動(dòng)與保護實(shí)訓。
14. 三相TCA785脈沖列觸發(fā)電路組件（凹字爛板工藝）
提供由西門(mén)子TCA785等專(zhuān)用的集成觸發(fā)電路構成的三相觸發(fā)電路、正反橋功放電路。
15. 晶閘管觸發(fā)電路組件（凹字爛板工藝）
提供由分立元件構成的單結晶體管觸發(fā)電路和正弦波同步移相觸發(fā)電路，兩路由分立元件構成的鋸齒波同步移相觸發(fā)電路I和Ⅱ，可完成單相晶閘管全控及半控整流實(shí)驗；一路KC05集成鋸齒波觸發(fā)電路。
(1)提供由獨立器件以BT33為核心的鋸齒波觸發(fā)電路，可完成單相鋸齒波晶閘管觸發(fā)電路實(shí)訓內容；
(2)提供由獨立器件組成的典型正弦波同步移相觸發(fā)電路，以原理性的形式，與晶閘管組合成同步觸發(fā)實(shí)訓電路。
(3)提供鋸齒波同步移相觸發(fā)電路Ⅰ、Ⅱ，與晶閘管組合，可完成單相晶閘管全控及半控整流實(shí)訓內容。
(4)提供以KC05集成塊為核心的鋸齒波觸發(fā)電路，與晶閘管組合，可完成單相全波半控整流電路及交流調壓電路實(shí)訓內容
16. 直流斬波電路組件（凹字爛板工藝）
提供組成直流斬波電路所需的元器件和采用專(zhuān)用的PWM控制集成電路SG3525和構成六種典型直流斬波電路實(shí)訓的元器件?？赏瓿山滩闹薪祲簲夭娐?Buck Chopper)、升壓斬波電路(Boost Chopper)、升降壓斬波電路(Boost-Buck Chopper)、Cuk斬波電路、Sepic斬波電路、Zeta斬波電路六種典型電路的實(shí)訓。
17. 新器件驅動(dòng)與保護電路（凹字爛板工藝）
提供功率器件及功率器件的驅動(dòng)與保護電路，以及PWM波形發(fā)生器。
(1)其中IGBT的驅動(dòng)電路采用專(zhuān)用芯片EXB841，其他驅動(dòng)電路由運放、門(mén)電路及分立元件組成。
(2)PWM波形發(fā)生器：以SG3525為核心的PWM波形發(fā)生器主要是為新器件驅動(dòng)電路提供PWM驅動(dòng)波形，可以通過(guò)頻率調節旋鈕進(jìn)行頻率調節；通過(guò)占空比電位器來(lái)調節PWM波的占空比。頻率范圍分為2檔，通過(guò)鈕子開(kāi)關(guān)切換，高頻檔是為MOSFET和IGBT驅動(dòng)電路提供PWM波形，頻率調節范圍4kHz～10kHz；低頻檔是為GTR驅動(dòng)電路提供PWM波形，頻率調節范圍400Hz～1kHz；占空比在各頻率點(diǎn)上均能從0%調至100%。
18. 單相SPWM控制(IGBT)H型交直交變頻電路組件（凹字爛板工藝）
提供單相SPWM控制(IGBT)H型交直交變頻電路，用于展示交直交變頻原理，主要讓學(xué)生了解SPWM正弦波脈寬調制信號的形成方法，了解IGBT管專(zhuān)用集成驅動(dòng)芯片的特點(diǎn)及其使用。能完成如下實(shí)訓項目：
(1)SPWM波形成的過(guò)程；
(2)交直交變頻電路在不同負載（電阻，電感和電機）時(shí)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(zhuān)用集成驅動(dòng)芯片的工作特性。
SPWM發(fā)生器核心為兩片ICL8038集成函數信號發(fā)生器，采用IR2110專(zhuān)用集成（IGBT）驅動(dòng)芯片，載波頻率調節范圍50～10kHz，基波頻率調節范圍5～60Hz。
19. PWM控制（MOSFET）開(kāi)關(guān)型穩壓電源電路組件（凹字爛板工藝）
提供了半橋型開(kāi)關(guān)穩壓電源的主電路和控制電路，主電路中的電力電子器件為電力MOSFET管；控制電路采用專(zhuān)用PWM控制集成電路SG3525，采用恒頻脈寬調制控制方案?？赏瓿?ldquo;開(kāi)關(guān)電路在開(kāi)環(huán)與閉環(huán)下負載特性的測試”以及“電源電壓波動(dòng)對輸出的影響”等實(shí)訓內容。直流輸出0～30V/2A，具有短路及過(guò)載保護功能。
20. 單相交流(過(guò)零觸發(fā))調功電路組件（凹字爛板工藝）
采用專(zhuān)用KC08晶閘管過(guò)零集成觸發(fā)電路，導通周期由555時(shí)鐘電路的電位器控制輸出觸發(fā)脈沖。配合雙向晶閘管構成的主電路，完成交流調功特性的實(shí)訓內容。
21.  GTR單相并聯(lián)逆變電路組件（凹字爛板工藝）
提供555時(shí)基電路作為逆變觸發(fā)電路，工作頻率可以從45Hz～55Hz之間調節，功率主回路采用GTR功率三極管作為開(kāi)關(guān)器件，完成單相并聯(lián)逆變電路實(shí)訓內容。
22. 直流調速組件（一）（凹字爛板工藝）
提供用于調速系統的速度、電流調節器（調節器I、II）、轉速變換器(FBS)、電流反饋和保護電路（FBC+FA）及電壓反饋的電壓隔離器(TVD)、反號器（AR），實(shí)訓時(shí)可以靈活改變系統的控制參數，觀(guān)測不同的參數對系統的動(dòng)態(tài)性能、穩態(tài)性能穩定性及相應時(shí)間等影響；更可以讓學(xué)生從調速系統的各種參數(如電機的機電時(shí)間常數等)出發(fā)對調節器的放大倍數及積分時(shí)間的參數分別設計，同時(shí)進(jìn)行實(shí)際結果的驗證。系統無(wú)靜差精度高達0.3%以上。
23. 直流調速組件（二）（凹字爛板工藝）
提供以下模塊：反橋主電路、轉矩極性鑒別（DPT）、零電平檢測（DPZ）及邏輯控制器，與直流調速組件（一）配合使用，完成邏輯無(wú)環(huán)流可逆直流調速系統實(shí)訓內容。
24. SG3731專(zhuān)用 PWM 集成電路控制直流位置隨動(dòng)系統（凹字爛板工藝）
提供以SG3731為核心的專(zhuān)用PWM控制的直流電機電源電路，與電機及反饋裝置結合，可完成如下實(shí)訓內容:
(1)SG3731控制的不可逆PWM直流調速系統，可完成直流電機工作在Ⅰ、Ⅱ象限時(shí)的開(kāi)環(huán)機械特性測試實(shí)訓，閉環(huán)控制的直流電機在Ⅰ、Ⅱ象限時(shí)的機械特性測試實(shí)訓。
(2)SG3731控制的可逆PWM直流調速系統，可完成直流電機的四象限運行實(shí)訓，及閉環(huán)控制的直流電機四象限運行實(shí)訓。
(3)SG3731控制的PWM直流電機位置隨動(dòng)系統，可完成閉環(huán)位置隨動(dòng)系統的性能研究實(shí)訓內容。
25.  小容量晶閘管直流調速系統組件（凹字爛板工藝）
提供工業(yè)上常用的典型小容量晶閘管直流調速系統KZD-II控制電路，可完成KZD-II型小容量晶閘管直流調速系統的電壓負反饋、電流正反饋閉環(huán)的相關(guān)實(shí)訓內容。
26. 燈組負載
提供三只絲口型220V/25W彩色燈泡負載，可作為單、三相負載，實(shí)訓結果直觀(guān)。
27. 設故與排故組件
本故障設置組件故障設置靈活方便，便于實(shí)訓考核。
28.  單/三相級聯(lián)多電平逆變器（整個(gè)實(shí)驗室只配置一套）
由三個(gè)電壓型兩電平逆變器級聯(lián)組成，采用特定諧波消除PWM（SHEPWM）調制和載波移相PWM（PSPWM）調制等多種控制策略，其中控制芯片采用TMS320F28335，獨立直流電源由AC220V/AC80V的隔離變壓器輸出經(jīng)橋式整流濾波得到。
25MHz/1300V示波器有源差分隔離探頭。
四、基本配置與技術(shù)參數：
(1) 處理器：TMS320F28335，*高主頻150MHz。
(2) DSP實(shí)時(shí)在線(xiàn)仿真器（專(zhuān)業(yè)仿真器），用于DSP程序的仿真、開(kāi)發(fā)及應用程序的燒錄。
(3) 基本功率單元：采用IPM模塊，數量3個(gè)。
(4) 電平輸出方式：級聯(lián)輸出。
(5) 調制方式：載波PWM調制，階梯波調制及空間矢量調制。
(6) 輸出電平：?jiǎn)蜗嗉壜?lián)七電平（±3E，
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