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电机电力电子及电气传动综合实验台参数 上海华育教学设备有限公司生产 一、基本要求 满足高校《电机学》、《电机拖动》、《电力电子技术》、《交直流调速系统》等课程的实验需求，同时能根据电机拖动及自动控制技术的发展与应用，提供相应的实验平台，满足学生课程设计、综合性实验的多媒体语音室需求。 台套数： 10 二、实验项目要求 （一）电机拖动实验 1 、直流电机实验： 1 ）认识实验 2 ）并励直流电动机：工作特性、机械特性、调速特性、直接法测定效率 2 、变压器实验： 1 ）单相变压器 2 ）三相变压器 3 ）三相变压器的联接组和不对称短路 4 ）三相三绕组变压器 3 、异步电机实验： 1 ）三相笼型异步电动机的工作特性 2 ）三相异步电动机的起动与调速 3 ）三相异步电动机的 M — S 曲线的测绘 4 、电力拖动实验： 1 ）直流他励电动机四象限机械特性 2 ）三相异步电机在各种运行状态下的机械特性 （二）电力电子实验 1 、电力电子技术（晶闸管部分） 1 ）单结晶体管触发电路及单相半波可控整流电路数字语音室实验 2 ）集成触发电路（可满足三相交流调压触发要求） 3 ）单相桥式半控整流电路实验 4 ）单相桥式全控整流电路实验 5 ）单相桥式有源逆变电路实验 8 ）三相半波可控整流电路的研究 7 ）三相半波有源逆变电路的研究 8 ）三相桥式半控整流电路实验 9 ）三相桥式全控整流及有源逆变电路实验 10 ）单、三相交流调压电路实验 11 ）直流斩波电路实验（ MOS 开关管） 2 ）电力电子技术（全控型器件实验） 1 ）功率场效应晶体管 (MOSFET) 的主要参数测量 2 ）功率场效应晶体管 (MOSFET) 的驱动电路研究 3 ）绝缘栅双极型晶体管 (IGBT) 特性及其驱动电路的研究 4 ）语言教学设备电力晶体管（ GTR ）驱动电路的研究 5 ）电力晶体管（ GTR ）的特性研究 6 ）六种直流斩波电路（ Buck 、 Cuk 、 Boost 、 Sepic 、 Buck-Boost 、 Zeta ）的性能研究 7 ）单相交直交变频电路的性能研究 9 ）全桥 DC/DC 变换电路实验 （三）交直流调速系统实验 1 、直流调速实验 1 ）晶闸管直流调速系统参数和环节特性的测定 2 ）晶闸管直流调速主要单元调试 3 ）不可逆单闭环直流调速系统静特性的研究 4 ）双闭环晶闸管不可逆直流调速系统 5 ）逻辑无环流可逆直流调速系统 6 ）双闭环控制的直流脉宽调速系统 (PWM) 7 ）双闭环直流调速的数字控制实验（设计性） 2 、交流调速实验 1 ）双闭环三相异步电机调压调速系统 2 ）双闭环三相异步电机串级调速系统 3 ）三相异步电机的 SPWM 变频调速系统（ IPM ） 4 ）三相异步电机的空间矢量控制的变频调速系统 5 ）采用 DSP 的异步电机直接转矩变频调速系统（双闭环控制） 6 ）采用 DSP 的异步电机磁场定向变频调速系统（双闭环控制） 三、技术条件要求 1 、交流电源及安全保护 三相四线（或三相五线） 380V ± 5 ％， 50Hz ，设备容量：＜ 1.5KVA 。要求实验台具有完善的人身安全保护措施，包含：电流型漏电保护器保护、隔离变压器浮地保护和安全导线保护的安全保护措施。 2 、 220V 直流稳压电源 可调直流程控稳压电源调节范围为 40V-250V/ 2.5A 连续可调，具有过流和短路保护功能；具有微机程控功能；可以通过微机接口由上位机控制；提供 220V/ 0.5A 的直流电源，供直流电机励磁绕组使用。直流测量仪表，既可以作电源监视仪表，也可作外测仪表使用，均具有计算机接口。 3 、交直流测量仪表 （ 1 ）交流仪表 采用实时曲线采样逐点计算，真有效值（ RMS ）测量，浮点法显示，量程自动切换，具有计算机接口。 数字交流电压表（ 3 只）：量程 0 ～ 500V ，精度 0.5 级，三位半数字显示； 数字交流电流表（ 3 只）：量程，精度 0.5 级，三位半数字显示； 数字功率 / 功率因数表（ 3 只）：可测量单三相功率、功率因数，量程 0 ～ 500V ， 0 ～ 3A ，精度 1 级，三位半数字显示； （ 2 ）数字直流电压、电流表 多档切换量程， 3 位半显示，精度 0.5 级，并带有超量程告警功能。其测量值可计算机实时采集； 直流电压表：测量范围 0 ～ 300V ，分 2V 、 20V 、 300V 三档量程； 直流毫安表：测量范围 0 ～ 200mA ，分 2mA 、 20mA 、 200mA 三档量程； 直流电流表：测量范围 0 ～ 5A ，分 2A 、 5A 两档。 4 、数据采集及虚拟仪器系统 （ 1 ）语音教学系统要求能对实验台上的数字仪表进行实时采集，通过计算机上微机 LABVIEW 软件能实时显示仪表数据。 （ 2 ）提供电压电流采样隔离模块，确保采集信号匹配。 （ 3 ）要求具有虚拟示波器功能：硬件上配置一双通道示波卡，可实现 16 位分辨率， 1Msps 的实时采样，通讯接口为 USB2.0 ，可实现 480Mbit/s 的高速数据传输，扫描速度追低为 2s/div ，可对电机起动时转速、电流波形进行实时记录。 （ 4 ）虚拟仪器系统和数据采集系统结合在一起，对实验中需要记录的静态参数（电流、转速等）和动态波形（ 启动 或突加减负载时转速、电流）进行同时采集并在同一界面中加以显示。 （ 5 ）多媒体数字语音室要求能对此系统进行二次开发功能，提供 LabVIEW 开发版软件。 5 、语言学习系统转速转矩测量系统要求 要求含有光电编码器、涡流测功机及固定电机用的安装导轨。要求采用涡流测功机测功，要求测试方便、直观，转矩直接读出，提高实验效率和精度。同时要保证被测的电机与电机之间、电机与涡流测功机之间，同轴的同心度不超过± 5 丝，要求一致性和线性度较好，可靠性高。 （ 1 ）汽车驾驶模拟器转速表：数字仪表，测量范围 0 ～ 2000rpm ， 5 位数字显示， 0.5 级精度，其测量值可计算机实时采集； （ 2 ）传感器实验台转矩表：数字仪表，测量范围 0 ～ 2N.m ， 3 位半数字显示， 0.5 级精度，其测量值可计算机实时采集； （ 3 ）多种加载控制功能：手动调节转速开环，手动调节转速闭环，程控调节转速开环，程控调节转速闭环。手动调节转速开环：通过面板上的多圈电位器进行操作，改变转矩时不对转速进行控制，适合于直流电机实验手动调节转速闭环：对电机的转速和转矩进行同时控制，使电机的转速保持稳定，适合于交流电机实验程控调节：由上位机进行自动控制，适合于网络综合布线实训室设备电机的自动测试。 6 、实验台的配套实验模块：要求提供如下实验模块 （ 2 ）三相可调电阻 900 Ω：要求提供三组 900 Ω双联电阻盘， 0.5A 。 （ 3 ）三相可调电阻 90 Ω：要求提供三组 90 Ω双联电阻盘 , 1.5A 。 （ 4 ）变压器波形测试级开关板。 （ 5 ）电机 启动 箱：要求提供 3000 Ω直流电机 启动电阻和绕线电机启动电阻。 （ 6 ）步进电机驱动系统：要求提供步进电机驱动电源，可进行置数、单三拍、连续运行等方式，带频率计显示脉冲频率。 7 、直流调速数字控制系统及上位机控制软件。 提供通用的 Matlab 2010A 版本软件、数据采集卡构成直流数字调速系统。使学生可以在学习 Matlab 的基础上，实现仿真与实时控制相结合，提高对控制理论及控制方法的理解。要求软件的源代码开放，软件要实现开环、闭环系统的实验要求，同时能融入复杂控制算法。通过计算机能实现数字给定、实时机械制图模型控制、动态波形实时测量与保存、控制参数修改等基本功能。满足设计性、综合性实验要求。 8 、 DSP 控制的高性能变频调速实验系统 要求采用 DSP 芯片开发，采用模块化结构，实验项目满足要求，可完成空间电压矢量、 SPWM 、矢量变换控制以及直接转矩控制方式的实验。主电路采用 IGBT 功率器件构成，控制系统要求提供完善的控制软件及源代码，实现在 C 、 C++ 高级语言环境下编写控制算法，并能在 Windows 环境下实现实时控制。老师和学生可以对系统进行二次开发，进行复杂控制算法的研究。同时要求系统具有 Matlab6.5 软件接口，可以利用 Matlab6.5 软件进行数据分析、处理和控制网络综合布线实训装置。相关实验波形可以通过计算机进行采集和保存。满足设计性、综合性实验要求心肺复苏模拟人。 9 、实验电机要求： （ 1 ）并励直流电动机：额定功率 PN=185W ，额定电压 UN=220V ，额定电流 IN= 1.1A ，额定励磁电流 IfN ＜ 0.16A ，额定转速 nN=1600r/min 。 （ 2 ）单、三相变压器维修电工实训考核装置 单相变压器：额定容量 S 1N /S 2N =231/231VA ， 额定电压 U 1N /U 2N =380/95V ，额定电流 I 1N /I 2N =0.35/1 .4A ， Y/Y 接法。 三相芯式变压器： 额定容量： S 1N /S 2N /S 3N =152/152/152VA ；额定电压： U 1N /U 2N /U 3N =220/63.5/55V ；额定电流： I 1N /I 2N /I 3N =0.4/1.38/1 .6A , Y/ △ /Y 接法。 （ 3 ）三相鼠笼式异步电动机：额定功率 PN=100W ，额定电压 UN=220V ，额定电流 IN= 0.48A ，额定转速 nN=1420r/min ，定子三相绕组Δ接法。 （ 4 ）三相绕线式异步电动机：额定功率 PN=100W ，额定电压 UN=220V ，额定电流 IN= 0.55A ，额定转速 nN=1420r/min 。定、转子三相绕组均为 Y 接法。 （ 5 ）步进电机 （ 6 ）直流伺服电机 （ 7 ）交流伺服电机 10 、教学挂图实验导线及配件
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