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電機及自動控制系統實驗裝置功能特點及實驗內容

KH-DJ99電機及自動控制系統實驗裝置技術性能:

1、輸入電源:三相四線(或三相五線) ~380V±10% 50Hz

2、工作環境:溫度-10℃~+40℃ 相對濕度<85%(25℃) 海拔<4000m

3、裝置容量:<1.5KVA

4、重量: 300Kg

5、外形尺寸:187×70×160cm3

KH-DJ99電機及自動控制系統實驗裝置的基本裝備:

1、DQ01B電源控制屏(鐵質噴塑結構,鋁質面板)

(1) 交流電源

提供三相0~450V可調交流電源,同時可得到單相0~250V可調電源(配有一臺三相同軸聯動自耦調壓器(規格1.5KVA、0~450V),克服了三只單相調壓器采用鏈條結構或齒輪結構組成的許多缺點)。可調交流電源輸出處設有過流保護技術,相間、線間過電流及直接短路均能自動保護,克服了調換保險絲帶來的麻煩。配有三只指針式交流電壓表,通過切換開關指示三相電網電壓和三相調壓電壓。

(2) 高壓直流電源兩路

提供220V(1A)勵磁電源及0~250V(3A)連續可調穩壓電樞電源(內設過流過壓保護措施)各一組,并設有直流數顯電壓表及切換開關。

(3) 人身安全保護體系

設有三相隔離變壓器一組(三相電源經鑰匙開關、接觸器后,到隔離變壓器,再經三相調壓器輸出),使輸出與電網隔離,對人身安全起到一定的保護作用;

設有電流型漏電保護器,控制屏若有漏電現象,漏電流超過一定值,即切斷電源。實驗連接線及插座,采用全封閉結構,使用安全、可靠、防觸電。

(4) 儀表保護體系

設有多只信號插座,與儀表相連,儀表超量程,即能告警并切斷電源,對儀表起到良好的保護作用。

(5)實驗管理器:具有設定時間、到時報警、切斷電源及記錄各種告警次數等功能。

(6) 控制屏正面大凹槽內,設有兩根鋼管,可掛儀表及實驗部件。凹槽底部設有多個小圓形單相三芯220V電源插座,供儀表等部件供電用。控制屏兩側設有三極220V電源插座及三相四極380V電源插座。設有實驗裝置照明用的220V、40W日光燈一盞。

2、DQ02實驗桌

實驗桌為鐵質雙層亞光密紋噴塑結構,桌面為防火、防水、耐磨高密度板,結構堅固,形狀似長方體封閉式結構,造形美觀大方;設有兩個大抽屜、柜門,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寬敞舒適的工作臺面。實驗桌還設有四個萬向輪和四個固定調節機構,便于移動和固定,有利于實驗室的布局。

3、DQ03-1固定電機導軌、測速系統及數顯轉速表。

包括測速系統及固定電機的導軌等。導軌平整度好,無應力變形,加工精細,同心度好,互換性好,能保證電機與電機、電機與測功機之間很好的連接,電機運行噪聲小,實驗參數典型,能較好滿足實驗要求。

4、DQ09直流并勵電動機((Un=DC220V,IN=1.1A,PN=185W,n=1500RPM,絕緣等級E)

5、DQ10三相鼠籠式異步電動機(Un= AC3800V/220V,接法 Y/Δ,轉速 1420 RPM,功率100W ,電流0.5A,絕緣等級E)

6、DQ11三相線繞式異步電動機(AC220V,接法 Y,轉速 1380RPM,功率120W ,電流0.6A,絕緣等級E)

7、GDQ12線繞式異步電機起動與調速電阻箱

提供0、2、5、15、35五檔同軸聯調的三相繞線異步電動機轉子起動、調速電阻一組。12、8、DQ14 三相同步電機

作為發電機使用時PN(W)=170W,UN(V)=220(Y),IN(A)= 0.45A, nN(r/min)= 1500,UfN(V)=14V,IfN(A)=1.2A,絕緣等級E級。

作為電動機使用時,PN(W)=90W,UN(V)=220(Y),IN(A)= 0.35A, nN(r/min)= 1500,UfN(V)=10V,IfN(A)=0.8A,絕緣等級E級。

 9、DQ15單相電容起動異步電動機

(AC220V,轉速 1400 RPM,功率90W ,電流1.45A,啟動電容35uF ,絕緣等級E)

10、DQ19校正直流測功機

(Un=220V、IN=2.2A、PN=355W、n=1500r/min,絕緣等級E)

即可作電動機又可作測功機,做電動機使用時,可作為發電機的原動機,也可用于拖動電動機完成四象限測試;作測功機使用時,由于電機經特殊設計,容量是被測電機的2~3倍,并經精密儀器校正,能很好的完成被測電機的加載輸出轉矩的測試。

11、DQ22直流數字電壓、毫安、安培表(三只)

直流數顯電壓表一只,采用ICL公司高性能AD轉換器配以高速MPU單元設計爾成,通過鍵控、數顯窗口實現人機對話功能控制模式。具有自動與手動量程,測量范圍0-300V。手動量程為:2V、20V、300V。測量精度為0.5級。具有數據存儲與查詢功能。具有超量程報警、指示及切斷總電源等功能。

直流數顯毫安表一只,采用ICL公司高性能AD轉換器配以高速MPU單元設計爾成,通過鍵控、數顯窗口實現人機對話功能控制模式。具有自動與手動量程,測量范圍:0-2000mA。手動量程為:20mA、200mA、2000mA。測量精度為0.5級。具有數據存儲與查詢功能。具有超量程報警、指示及切斷總電源等功能。

直流數顯電流表一只,測量范圍0~5A,三位半數顯,精度為0.5級,具有超量程報警、指示及切斷總電源等功能。

12、DQ25單三相智能型功率、功率因數表

由24位專用DSP、16位高精度AD轉換器和高速MPU單元設計爾成,通過鍵控、數顯窗口實現人機對話功能控制模式。軟件上采用RTOS設計思路,同時配有PC監控軟件來加強分析能力。能同時測量兩路單相功率P1、P2,三相功率等于兩路功率之和(兩表法測量三相總功率)。功率測量精度為1.0級,功率因數測量范圍0.3-1.0,電壓電流量程為450V和5A,能自動判別負載性質(感性顯示“L”,容性顯示“C”,純電阻不顯示),并可存儲測量數據,供隨時查閱。

13、DQ26三相可調電阻器(三組90Ω×2/1.3A/150W瓷盤電阻)

14、DQ27三相可調電阻器(三組900Ω×2/0.41A/150W瓷盤電阻)

15、DQ28三相可調電抗器

每相均由一個127V/0.5A的固定電抗器和一個0~250V的自耦調壓器組成,既可作固定電感和可調電抗器使用,也可作自耦調壓器使用。

16、DQ29可調電阻器、電容器

提供90Ω×2/1.3A及900Ω×2/0.41A瓷盤電阻各一組,35μF/450V、4μF/450V電力電容各1只。

17、DQ31波形測試及開關板

由變壓器波形測試部分和兩個三刀雙擲開關、一個雙刀雙擲開關組成。

18、DQ32旋轉燈、并網開關、同步機勵磁電源。    

由并網用的三組相燈<黃、綠、紅各兩只>,一組并網開關和一組同步機勵磁電源<5~40V/2.5A可調>組成。

19、DQ34轉矩、轉速、輸出功率測試

可直接數字顯示電動機的轉速、輸出轉矩及輸出功率。

20、DQ44數/模交流電流表

由數字交流電流表和指針式精密交流電流組成。 測量范圍0~5A,量程自動判斷、自動切換,精度0.5級,四位數碼顯示。指針式精密交流電流表一只,采用帶鏡面、雙刻度線(紅、黑)表頭(不同的量程讀取相應的刻度線),測量范圍0~5A,分0.3A、1A、3A、5A四檔,精度1.0級,直鍵開關切換,設有超量程指示,告警等功能。

21、DQ45數/模交流電壓表

由數字交流電壓表和指針式精密交流電壓表組成。

指針式精密交流電壓表1只,采用帶鏡面、雙刻度線(紅、黑)表頭(不同的量程讀取相應的刻度線),測量范圍0~500V,分10V、30V、100V、300V、500V五檔,輸入阻抗1MΩ,精度1.0級,直鍵開關切換,每檔均有超量程告警、指示及切斷總電源功能。

22、DQ38 交流伺服電機實驗裝置

提供伺服電機控制器及SL兩相交流伺服電機1臺。

23、DK03晶閘管主電路

提供12只5A/1000V的晶閘管,每只晶閘管均設有RC吸收和保險絲保護裝置,晶閘管可通過外加觸發信號進行觸發(留有觸發脈沖輸入接口)。另外有一組平波電抗器(100mH、200mH和700mH)和一組續流二極及精度1.0級帶鏡面指針±300V的直流電壓表、精度1.0級帶鏡面指針±2A的直流電流表,兩表均為正負顯示。

24、DK04三相晶閘管集成觸發電路

提供三相晶閘管觸發電路、功放電路等,與DK03配套使用。設有觸發脈沖觀察孔、同步信號觀察孔、鋸齒波斜率調節觀察孔等。

25、DK05 單相晶閘管觸發電路實驗

提供單結晶體管、正弦波觸發電路,鋸齒波同步移向、單相交流調壓觸發電路,TCA785集成觸發電路

26、DK06-2電機調速控制實驗(Ⅰ)

電流反饋與過流保護(FBC+FA)、給定器(G)、轉速變換器(FBS)、反號器(AR)、調節器I和調節器II。其中調節器I和調節器II的反饋電阻、電容均外接(從DK10上獲得),實驗時可以靈活改變系統的參數,觀測不同的參數對系統穩定性及相應時間等影響;更可以讓學生從調速系統的各種參數(如電機的機電時間常數等)出發對調節器的放大倍數及積分時間的參數分別設計,同時進行實際結果的驗證,從而完成設計性實驗。

27、DK06-1電機調速控制實驗(Ⅱ)

提供以下模塊提供以下模塊:零電平檢測(DPZ)、轉矩極性鑒別(DPT)、邏輯控制(DLC)。

28、DK07直流斬波實驗

根據西安交通大學王兆安教授和黃俊教授主編的《電力電子技術》(第四版)中相關的直流斬波內容而設計的;提供組成直流斬波電路所需的元器件和采用專用的PWM控制集成電路SG3525。可完成教材中降壓斬波電路(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斬波電路六種典型實驗。

29、DK08給定及實驗器件

提供給定(±15V可調電壓輸出)、壓敏電阻(作為過壓保護元件,內部已連成三角形接法)、二極管等。

30、DK09新器件特性實驗

提供SCR、GTO、MOSFET、IGBT、GTR新器件,與DK13配套使用,可完成電力電子新器件的驅動特性實驗。

31、DK10可調電阻,電容箱

提供耐壓AC100V的可調電容三組,調節范圍為0.1-11.37uF,0-999KΩ十進制可調電阻兩組。

32、DK11單相調壓與可調負載

提供了一只0~250V/0.5KVA單相交流自耦調壓器,為相應的實驗提供可調電源;一個整流濾波電路以及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。

33、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、副邊繞組的電壓為127V/63.6V/31.8V),用于異步電機串級調速實驗和三相橋式、單相橋式有源逆變電路實驗;還設有三相不控整流電路等模塊。

34、DK14單相交直交變頻原理

根據普通高等教育“九五”國家級重點教材,王兆安、黃俊主編的《電力電子技術》(第五版)的相關內容進行開發,用于展示交直交變頻原理,主要讓學生了解SPWM正弦波脈寬調制信號的形成方法,了解IGBT管專用集成驅動芯片的特點及其使用。能完成如下實驗項目:1、SPWM波形成的過程;2、交直交變頻電路在不同負載(電阻,電感和電機)時的工作情況和波形,并研究工作頻率對電路工作波形的影響;3、IGBT管專用集成驅動芯片的工作特性。

35、DK19半橋型開關穩壓電源

提供了半橋型開關穩壓電源的主電路和控制電路,主電路的電力電子器件為電力MOSFET管;控制電路采用專用PWM控制集成電路SG3525,采用恒頻脈寬調制控制方案。可完成“開關電路在開環與閉環下負載特性的測試”以及“電源電壓波動對輸出的影響”等實驗內容。

36、PLC可編程控制器主機及模擬實驗(西門子)CPU224 AC/DC/RELAY 14/10,配有PC/PPI通信編程電纜。

37、PLC可編程控制器模擬實驗(三)

提供以下六個實驗模塊:軋鋼機控制系統的模擬;郵件分揀系統的模擬;霓虹燈飾的模擬;運料小車控制的模擬;噴泉的模擬;加工中心控制系統的模擬。

38、自控原理實驗

提供穩壓電源、交/直流數字電壓表、低頻函數信號發生器、六位數顯頻率計、階躍信號發生器及典型的控制環節(比例環節、慣性環節、積分環節、超前滯后校正環節,還可以組成微分、延遲等各種電路)等。

39、實驗連接線

采用高可靠護套結構手槍插連接線(不存在任何觸電的可能),里面采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,具有柔軟、耐壓高、強度大、防硬化、韌性好等優點,插頭采用實芯銅質件外套鈹輕銅彈片,接觸優良。

KH-DJ99電機及自動控制系統實驗裝置實驗項目:

電機拖動基礎實驗

1、直流電機實驗:

(1)認識實驗

(2)并勵直流電動機

(3)他勵直流電動機

2、變壓器實驗:

(1)三相變壓器

(2)三相變壓器的聯接組和不對稱短路

(3)三相三繞組變壓器

3、交流異步電機實驗:

(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)三相鼠籠電機的M-S曲線的測繪

(4)三相繞線式異步電機的M-S曲線的測繪

(5)單相電容起動異步電動機

4、同步電機實驗

(1)三相同步發電機的運行特性

(2)三相同步發電機的并網運行

(3)三相同步電動機

(4)三相同步電機參數的測定

5、電機拖動實驗

(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

6、微控制電機實驗

(1)直流伺服實驗

(2)交流伺服實驗

7、PLC實驗項目

(1)PLC基礎實驗

(2)軋鋼機控制系統的模擬

(3)郵件分揀系統的模擬;

(4)霓虹燈飾的模擬;

(5)運料小車控制的模擬;

(6)噴泉的模擬;

(7)加工中心控制系統的模

8、電力電子技術實驗(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實驗

(2)西門子TC785移相觸發電路實驗  

(3)鋸齒波同步移相觸發電路實驗

(4)正弦波觸發電路實驗

(5)單相橋式半控整流電路實驗

(6)單相橋式有源逆變電路實驗

(7)單相橋式全控整流電路實驗

(8)三相半波可控整流電路的研究

(9)三相橋式半控整流電路實驗

(10)三相橋式全控整流電路實驗

(11)三相橋式有源逆變電路實驗

(12)單相交流調壓電路實驗

(13)三相交流調壓電路實驗

9、現代電力電子器件實驗

(1)功率場效應晶體管(MOSFET)特性的研究

(2)絕緣柵雙極型晶體管(IGBT)特性的研究

(3)電力晶體管(GTR)的特性研究

(4)門極可關斷晶閘管(GTO)的特性研究

(5)SCR特性的研究

10、現代電力電子技術應用實驗:

(1)單相交直交變頻電路的性能研究(SPWM)

(2)半橋型開關穩壓電源電路

(3)直流斬波電路的性能研究(降壓斬波電路、升壓斬波電路、升降壓斬波的電路、Cuk斬波電路、Sepic斬波電路、Zeta斬波電路)

11、直流電機調速系統實驗

(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

12、交流電機調速系統實驗

(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

13、控制理論實驗

(1) 控制系統典型環節的模擬

(2)一階系統的時域響應及參數測定

(3)二階系統的瞬態響應分析

(4)三階系統的瞬態響應及穩定性分析

(5)PID控制器的動態性能

(6)控制系統的動態校正

(7)典型環節頻率特性的測試

(8)線性系統頻率特性的測試

(9)信號的采樣與恢復

(10)典型的非線性環節的模擬

(11)非線性系統的相平面分析

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