SKEEM-12型 電力電子技術(shù)及電機(jī)控制實驗裝置
所屬類別：電力·電工·電子系列
·設(shè)備外觀
·設(shè)計簡述
實訓(xùn)裝置是依據(jù)高等院校最新統(tǒng)編教材《電力電子技術(shù)》(第四版)(西安交通大學(xué)王兆安編著)、《電力拖動自動控制系統(tǒng)》(第三版)(上海大學(xué)陳伯時編著)等實驗大綱的要求，吸收國內(nèi)、外同類產(chǎn)品的優(yōu)點，充分考慮了實驗室的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢，精心研制而成。在同類產(chǎn)品中結(jié)構(gòu)合理、功能完善、可靠性好、性價比高。涵蓋了各高等院校等所開設(shè)的“電力電子技術(shù)(或稱半導(dǎo)體變流技術(shù))”、“直流調(diào)速”、“交流調(diào)速”、“電機(jī)控制”、“電力拖動自動控制系統(tǒng)”及“控制理論”等專業(yè)課程所要求的實驗項目。
·主要參數(shù)
1.輸入電源：三相四線AC380V±10% 50Hz；
2.工作環(huán)境：溫度-10℃～+40℃，相對濕度≤85%（25℃），海拔＜4000m；
3.裝置容量：≤1.5KVA；
4.外形尺寸：1900mm×800mm×1620mm；
5.安全保護(hù)：具有漏電壓、漏電流保護(hù)，安全符合國家標(biāo)準(zhǔn)。
·組成及功能
1.電源控制屏(鐵質(zhì)雙層亞光密紋噴塑結(jié)構(gòu)，鋁質(zhì)面板)
2.實驗桌
3.晶閘管主電路
提供12只5A/1000V的晶閘管，分成正、反橋兩組，每只晶閘管均設(shè)有過流、過壓保護(hù)裝置，正、反橋晶閘管可通過外加信號進(jìn)行觸發(fā)(留有觸發(fā)脈沖輸入接口)，可更好的完成設(shè)計性實驗；設(shè)有帶鏡面精密指針式直流電壓表±300V，精度1.0級帶鏡面直流電流表±2A，精度1.0級各一只和平波電抗器一組。
該掛件完成計算機(jī)控制系統(tǒng)與模擬調(diào)速系統(tǒng)的接口轉(zhuǎn)換，調(diào)速系統(tǒng)中電壓、電流和轉(zhuǎn)速信號經(jīng)過隔離和保護(hù)單元，通過配套的數(shù)據(jù)采集卡將反饋信號采集到計算機(jī)控制系統(tǒng)中，在本公司提供的上位機(jī)軟件中完成數(shù)字PI算法，輸出控制信號到模擬調(diào)速系統(tǒng)，構(gòu)成整個數(shù)字晶閘管調(diào)速系統(tǒng)。利用該掛件可以完成直流電機(jī)的單閉環(huán)、雙閉環(huán)、邏輯無環(huán)流和三閉環(huán)錯位選觸無環(huán)流的晶閘管數(shù)字調(diào)速，也可完成三相異步電機(jī)的數(shù)字調(diào)壓調(diào)速和串級調(diào)速。2.實驗桌
3.晶閘管主電路
提供12只5A/1000V的晶閘管，分成正、反橋兩組，每只晶閘管均設(shè)有過流、過壓保護(hù)裝置，正、反橋晶閘管可通過外加信號進(jìn)行觸發(fā)(留有觸發(fā)脈沖輸入接口)，可更好的完成設(shè)計性實驗；設(shè)有帶鏡面精密指針式直流電壓表±300V，精度1.0級帶鏡面直流電流表±2A，精度1.0級各一只和平波電抗器一組。
4.電機(jī)調(diào)速控制實驗(I)
提供以下模塊：電流反饋與過流保護(hù)(FBC+FA)、給定器(G)、轉(zhuǎn)速變換器(FBS)、反號器(AR)、電壓隔離器(TVD)、調(diào)節(jié)器I和調(diào)節(jié)器II。其中調(diào)節(jié)器I和調(diào)節(jié)器II的反饋電阻、電容均外接，實驗時可以靈活改變系統(tǒng)的參數(shù)，觀測不同的參數(shù)對系統(tǒng)穩(wěn)定性及相應(yīng)時間等影響；更可以讓學(xué)生從調(diào)速系統(tǒng)的各種參數(shù)(如電機(jī)的機(jī)電時間常數(shù)等)出發(fā)對調(diào)節(jié)器的放大倍數(shù)及積分時間的參數(shù)分別設(shè)計，同時進(jìn)行實際結(jié)果的驗證，從而完成設(shè)計性實驗。
5.電機(jī)調(diào)速控制實驗(II)
提供以下模塊：轉(zhuǎn)矩極性鑒別(DPT)、零電平檢測(DPZ)及邏輯控制器(DLC)。
6.數(shù)字調(diào)速控制接口
7.直流斬波電路
主要由斬波器觸發(fā)電路及斬波主電路兩大部分組成，完成晶閘管直流斬波實驗。
8.給定及實驗器件
提供給定(±15V可調(diào)電壓輸出)、壓敏電阻(作為過壓保護(hù)元件，內(nèi)部已連成三角形接法)、二極管。
9.新器件特性實驗
提供SCR、MOSFET、IGBT、GTO、GTR電力電子器件。
10.可調(diào)電阻、電容箱
提供耐壓AC63V的可調(diào)電容三組，調(diào)節(jié)范圍為0.1～11.37µF，0～999kΩ十進(jìn)制可調(diào)電阻兩組；供電流調(diào)節(jié)器，速度調(diào)節(jié)器反饋回路使用，
11.單相調(diào)壓與可調(diào)負(fù)載
提供了一只0～250V/0.5kVA單相交流自耦調(diào)壓器，為相應(yīng)的實驗提供可調(diào)電源；一個整流濾波電路以及0～180Ω/1.3A(串聯(lián))或0～45Ω/2.6A(并聯(lián))瓷盤可調(diào)電阻，為相應(yīng)的實驗提供一個可調(diào)的阻性負(fù)載。
12.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(jī)串級調(diào)速實驗和三相橋式、單相橋式有源逆變電路實驗；還設(shè)有三相不可控整流電路用來產(chǎn)生直流電源。
13.三相芯式變壓器與不控整流
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/36.7V)，用于三相橋式全控12脈動整流電路實驗；還設(shè)有三相不可控整流電路用來產(chǎn)生直流電源。
14.功率器件驅(qū)動電路實驗箱
主要是為完成新器件特性實驗提供驅(qū)動和保護(hù)電路，使學(xué)生了解電力電子新器件的驅(qū)動特性。主要包括電源、驅(qū)動電路、PWM波形發(fā)生器。
主要是為完成新器件特性實驗提供驅(qū)動和保護(hù)電路，使學(xué)生了解電力電子新器件的驅(qū)動特性。主要包括電源、驅(qū)動電路、PWM波形發(fā)生器。
15.三相異步電機(jī)變頻調(diào)速控制
針對目前工業(yè)用變頻器只能對輸入信號及輸出的結(jié)果進(jìn)行觀測，無法得知其內(nèi)部的詳細(xì)工作過程的缺點，開發(fā)本實驗裝置，著重從“變頻原理”出發(fā)，通過實驗讓學(xué)生了解整個變頻的過程。
（以上僅為部分參數(shù)內(nèi)容，詳細(xì)請咨詢哦！）
（以上僅為部分參數(shù)內(nèi)容，詳細(xì)請咨詢哦！）
·實訓(xùn)項目
（一）電力電子技術(shù)實驗項目（二）典型電力電子器件線路實驗
（三）全數(shù)字電力電子新器件線路實驗
1.三相數(shù)字PWM整流器實驗
2.研究型開關(guān)電源技術(shù)實驗
3.有源電能質(zhì)量管理實驗
4.矩陣式交–交變換器實驗
5.單/三相級聯(lián)多電平逆變器實驗
6.三相二極管鉗位三電平逆變器實驗
7.三相飛跨電容鉗位三電平逆變器實驗
8.三相T型三電平逆變器實驗
9.光伏逆變實驗
10.研究型直流斬波及軟開關(guān)實驗
11.基于FPGA控制的三相永磁同步電機(jī)實驗
12.三相三電平功率因數(shù)校正實驗
13.超級電容儲能實驗
14.電池儲能功率控制系統(tǒng)實驗
15.直流(固態(tài))變壓器實驗
16.無線電能傳輸充電（傳能）實驗組件
（四）直流電機(jī)調(diào)速實驗
（五）變頻原理實驗
（六）交流電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)實驗
（七）計算機(jī)控制的電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)實驗
（八）DSP控制調(diào)速系統(tǒng)實驗
1.DSP控制高性能變頻調(diào)速系統(tǒng)實驗(IPM)
2.DSP控制直流無刷電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)實驗(IPM)
3.研究型變頻調(diào)速實驗
4.研究型多電機(jī)控制實驗/開發(fā)組件
（九）控制理論實驗項目
第一部分：
1.控制系統(tǒng)典型環(huán)節(jié)的模擬
2.一階系統(tǒng)的時域響應(yīng)及參數(shù)測定
3.二階系統(tǒng)的瞬態(tài)響應(yīng)分析
4.三階系統(tǒng)的瞬態(tài)響應(yīng)及穩(wěn)定性分析
5.PID控制器的動態(tài)性能
6.控制系統(tǒng)的動態(tài)校正
7.典型環(huán)節(jié)頻率特性的測試
8.線性系統(tǒng)頻率特性的測試
9.信號的采樣與恢復(fù)
10.典型的非線性環(huán)節(jié)的模擬
11.非線性系統(tǒng)的相平面分析
第二部分：基于MATLAB的仿真實驗（MATLAB軟件用戶自配）
1.線性連續(xù)控制系統(tǒng)的仿真
2.根軌跡的仿真
3.線性系統(tǒng)頻率響應(yīng)的仿真
4.采樣控制系統(tǒng)的仿真
5.串聯(lián)校正的仿真
6.非線性連續(xù)控制系統(tǒng)的仿真
7.基于狀態(tài)方程式的時間響應(yīng)測試
8.控制系統(tǒng)極點的任意配置
9.狀態(tài)觀測器設(shè)計及帶觀測器的閉環(huán)系統(tǒng)響應(yīng)測試
10.多變量解耦控制
