SBDLZ-780E电机拖动与调速系统实训装置
一、概述
电机拖动与调速系统实训装置、现代电力电子技术经过不断的发展以后，已经实现了多种功能，如节能、自动化和智能化、机电一体化等，电力电子正在朝更高端的技术、绿色化的性能方向发展。电源技术则是充分利用用电力电子半导体器件，综合自动控制、计算机（微处理器）技术和电磁技术的多学科边缘交又技术。电源技术是电力电子技术内容的具体延伸，在电源中起到了关键作用，为电源的质量、效率和可靠性提供了良好的保障。
电机拖动与调速系统实训装置依据高等院校最新统编教材《电力拖动自动控制系统》（第三版）(上海大学陈伯时编著)、《电力电子技术》(第五版)(西安交通大学王兆安编著)等实验大纲的要求，吸收国内、外同类产品的优点，充分考虑了实验室的现状和发展趋势，精心研制而成。在同类产品中结构合理、功能完善、可靠性好、性价比高。
(图1：电力电子及电机调速技术实验设备实物外形参考图片，也可以根据学校要求定做）
二、特点
1、综合性强本装置综合了目前国内各类学校电力电子、半导体变流、交直流调速、交流变频、电机控制、控制理论等实验项目。
2、适应性强能满足各类学校相应课程的实验教学，深度和广度可根据需要作灵活调整，普及与提高可根据教学的进程作有机的结合，装置采用积木式结构，更换便捷，如需要扩展功能或开发新实验，只需添加部件即可，永不淘汰。
3、整套性强从专用电源、电机及其它实验部件到实验连接专用导线配套齐全，配套部件的性能、规格等均密切结合实验的需要进行配套。
4、直观性强各实验挂件采用分隔结构形式，组件面板示意、图线分明，各挂件任务明确，操作、维护方便。
5、科学性强装置占地面积少，节约实验用房，减少基建投资；配套的小电机均经特殊设计，可模拟中小型电机的特性和参数；小电机耗电省，节约能源，实验噪声小，整齐美观，改善实验环境；实验内容丰富，设计合理，除了加深理论知识外还可结合实际开设设计性实验。
6、开放性强控制屏供电采用三相隔离变压器隔离，并设有电压型漏电保护装置和电流型漏电保护装置，确保操作者的安全；各电源输出均有监示及短路保护等功能，使用安全可靠；控制屏还设有定时器兼报警记录仪，为学生实验技能的考核提供一个统一的标准。由于整套装置经过精心设计，加上可靠的元器件质量及可靠的工艺作为保障，产品性能优良，所有这些均为开放性实验室，创造了条件。
7、先进性强本装置着重从新器件高度来考虑，在保留了晶闸管实验的基础上，加入了新器件的特性、新器件的驱动以及典型的新器件应用的大量现代电力电子技术实验，让学生对新器件有足够的认识和了解，紧跟时代步伐。
三、适用范围电力电子及电机调速技术实训装置涵盖了各高等院校等所开设的"电力电子技术(或称半导体变流技术)"直流调速""交流调速"电机控制"电力拖动自动控制系统"及"控制理论"等专业课程所要求的实验项目。
四、技术性能
1、输入电源: 三相四线(或三相五线 380V±10％ 50HZ)
2、工作环境: 温度-10℃－+40℃ 相对湿度＜85％（25℃） 海拨＜4000m
3、装置容量：＜1.5KVA
4、外形尺寸：160×70×160 cm3
五、装置的基本装备
1、DK01电源控制屏（铁质双层亚光密纹喷塑结构）
（1）交流电源（均带有过流保护措施）提供交流电源：三相交流电220V/3A。
（2）高压直流电源: 励磁电源：220V（0.5A），具有输出短路保护、指示及测量仪表
1）交流数字电压表：可通过其下方的波段开关切换指示三相电网输入线电压；
2）智能交流电压表1只:测量范围：0-1000V,设置1V/10V/100V/1000V四量程，六位数码显示测量值。仪表采用现代化技术，数码中文显示，具备智能化、数字化功能，通过按键能够对仪表进行设置操作,量程手动、自动切换模式、校准、调零、滤波级数设置、超量程自动报警提示及保护等功能。硬件部分整体性强，集成度高，采用表贴工艺制作，工业塑料外壳，面板嵌入安装，使用稳定，容易更换和升级维护。
3）智能交流电流表1只：测量范围：0-5A, 设置10mA/500mA/5A三档量程，六位数码显示测量值。仪表采用现代化技术，数码中文显示，具备智能化、数字化功能，通过按键能够对仪表进行设置操作,量程手动、自动切换模式、校准、调零、滤波级数设置、超量程自动报警提示及保护等功能。硬件部分整体性强，集成度高，采用表贴工艺制作，工业塑料外壳，面板嵌入安装，使用稳定，容易更换和升级维护。
4）直流数字电压表一只：测量范围0～500V，三位半数显，输入阻抗为10MΩ，精度0.5级，为调速系统提供电压指示；
5）直流数字电流表一只：测量范围为0～5A，三位半数显，精度0.5级，为调速系统提供电流指示。
（4）人身安全保护体系
1）三相隔离变压器一组：三相电源首先通过三相漏电保护器，然后经钥匙开关、接触器到隔离变压器，使输出与电网隔离（浮地设计），对人身安全起到一定的保护作用。
2）电流型漏电保护装置：控制屏若有漏电现象，漏电流超过一定值，即切断电源。
3）实验连接线及插座：强、弱电连接及插座分开，不能混插。
4）强电连接线及插座采用全封闭工艺，使用安全、可靠、防触电。
2、DK02实验桌
1）实训桌采用四个工业铝型材立柱为支撑，立柱端部可安装调节脚，方便高度调节，主体结构通过左、右各2个C字形铝压成型构件联接，台面高度约800mm，桌面板下设支撑框架，截面尺寸为30×30mm，承受力不少于300kg。立柱采用工业铝型材成型工艺，表面氧化处理，截面尺寸：70×70mm，四面带槽，槽宽约8mm，端部配套塑料堵头，槽内适用工业铝型材通配螺母及配件。C字形铝压成型构件为左、右对称件，采用压铸成型工艺，经机加工、抛丸、喷砂，表面蓝色静电喷涂工艺。
2）实训桌桌面采用25mm麻灰色高密度层压板封边特制，有效提高绝缘等级；
3）实训储物柜采用冷冲压钣金一体成型，封闭式结构，表面静电喷涂；柜体设有门柜用于放置实训挂箱，设有一个抽屉用于放置实训导线和指导书等。
3、DQ03-1固定电机导轨、测速系统及智能数显转速表
4、DQ27三相可调电阻（每组900Ω×2/0.41A）
5、DK03晶闸管主电路提供12只5A/1000V的晶闸管，每只晶闸管均设有RC吸收和保险丝保护装置，晶闸管可通过外加触发信号进行触发（留有触发脉冲输入接口），可更好的完成设计性实验。设有带镜面精密指针式直流电压表±300V，精度1.0级带镜面直流电流表±2A，精度1.0级各一只和平波电抗器一组。
6、DK04三相晶闸管触发电路提供三相触发电路、功放电路，脉冲变压器等，与"DK03"配套使用。
7、DK05晶闸管触发电路实验提供单结晶体管、锯齿波同步移向、正弦波同步移向触发电路，KC05单相交流调压，西门子TCA785集成触发电路等。
8、DK06电机调速控制实验（Ⅰ）提供以下模块：电流反馈与过流保护（FBC+FA）、给定器（G）、转速变换器（FBS）、速度调节器（ASR）、反号器（AR）、电流调节器（ACR）等。
9、DK10可调电阻、电容箱提供耐压AC63V的可调电容三组，调节范围为0.1～11.37?F，0～999kΩ十进制可调电阻两组；供电流调节器，速度调节器反馈回路使用，可灵活改变调节器的放大倍数及积分时间。
10、DK09新器件特性实验提供SCR、MOSFET、IGBT、GTO 、GTR新器件，可完成电力电子新器件特性实验。
11、DK11单相调压与可调负载提供了一只0～250V/0.5KVA单相交流自耦调压器，为相应的实验提供可调电源；一个整流滤波电路以及0～90Ω/1.3A（串联）或0～45Ω/2.6A（并联）瓷盘可调电阻，为相应的实验提供一个可调的阻性负载。
12、DK12变压器实验提供三相芯式变压器一个（该变压器有2套副边绕组，原、副边绕组的电压为127V/63.6V/31.8V），用于异步电机串级调速实验和三相桥式、单相桥式有源逆变电路实验；还设有三相不控整流电路等模块。
13、DK14单相交直交变频原理根据普通高等教育"九五"国家级重点教材王兆安，黄俊主编的《电力电子技术》（第四版）的内容进行开发。用于展示交直交变频原理，主要让学生了解SPWM正弦波脉宽调制信号的形成方法，了解IGBT管专用集成驱动芯片的特点及其使用.
能完成如下实验项目：
1）SPWM波形成的过程；
2）交直交变频电路在不同负载（电阻，电感）时的工作情况和波形，并研究工作频率对电路工作波形的影响；
3）IGBT管专用集成驱动芯片的工作特性。
14、DK06-1 电机调速控制电路（II）提供以下模块：零电平检测（DPZ）、转矩极性鉴别（DPT）、逻辑控制（DLC）。
15、DQ07-1直流发电机(DC220V，240W，n=1500RPM)
16、DQ09直流并励电动机 （Un=DC220V ， IN=1.1A ， PN=185W ， n=1500RPM ，绝缘等级E ）
17、DQ11三相线绕式异步电动机（AC220V，接法 Y，转速 1380RPM，功率100W ,电流0.6A，绝缘等级E）
18、GDQ12线绕式异步电机起动与调速电阻箱提供0、2、5、15的三相绕线异步电动机转子起动、调速电阻一组。
19、实验连接线：
根据不同实验项目的特点，配备两种不同的实验联接线，强电部分采用高可靠护套结构手枪插连接线（不存在任何触电的可能），里面采用无氧铜抽丝而成头发丝般细的多股线，达到超软目的，外包丁晴聚氯乙烯绝缘层，具有柔软、耐压高、强度大、防硬化、韧性好等优点，插头采用实芯铜质件外套铍轻铜弹片，接触安全可靠；弱电部分采用弹性铍轻铜裸露结构联接线，两种导线都只能配合相应内孔的插座，这样大大提高了实验的安全及合理性。
★20、配套教学资源（共1套）：
★A、在线教育课程开放平台（具有软件著作权，配1个登录帐号）:
1）本系统是互通教学多元化管理平台，将用户传统的各个平台系统实施整合，集中互通管理，解决多平台、多账号难以管理、数据库分散无法集中统计等问题。系统包含了：在线教务管理系统、在线课程资源管理平台、在线习题库平台、在线考试考核平台、线上视频课程管理平台及线上虚拟仿真教学管理平台，真正意义的一站互通数据集中统计！
2）课程资源：多个微课视频实拍采集教学视频素材，后期影视包装，片头10秒左右，片尾5秒左右，视频尺寸不低于1920*1080，视频格式MP4、FLV等；多个虚拟仿真内容采用unity引擎开发，在pc端win系统上运行（win7、win8、win10，注不包含win xp）软件。
3）为了教学的统一性要求在线教育平台与实训装置是同一个生产商！
4）微课内容不少于：
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学习项目 |
学习任务 |
参考课时 |
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项目一、三相异步电动机启动线路制作、调试与故障排除
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任务一：识别低压电器及异步电动机 |
2 |
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任务二：点动与自锁正转控制线路的实施 |
12 |
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任务三：联锁正反转控制线路的实施与检测 |
12 |
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任务四：Y-△降压启动控制线路分析与接线 |
6 |
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任务五：三相异步电动机顺序控制线路安装与测试 |
6 |
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项目二 三相异步电动机行程控制线路的设计及实施 |
任务一：电动葫芦控制线路设计及实施 |
6 |
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任务二：工作台自动往返线路设计及实施 |
4 |
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项目三 三相异步电动机制动控制线路分析设计及实施 |
任务一：三相异步电动机反接制动控制线路安装与测试 |
4 |
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任务二：三相异步电动机能耗制动控制线路安装与测试 |
4 |
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项目四 卷帘门控制电路的安装、调试及故障排除
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任务一：卷帘门控制电路的安装、调试及故障排除 |
10 |
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任务二：卷帘门PLC控制电路设计 |
4 |
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任务三：卷帘门PLC控制控制程序设计与调试 |
6 |
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项目五 传送带送料装置控制线路的安装、调试及故障排除 |
任务一：传送带送料装置控制电路安装、调试及故障排除 |
10 |
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任务二：用PLC技术实现传送带送料装置控制 |
4 |
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任务三：编写调试PLC程序及系统总调试 |
6 |
B、辅助教学仿真软件（网络版）
（1）电机与变压器仿真教学软件（正版3D软件，有软件著作权，便于升级）
电机与变压器仿真教学软件依据《职业院校数字校园建设规范》（教职成函[2015]1 号）与教育部颁布的有关专业教学大纲而设计，选取典型的电机与变压器，围绕其核心知识点和技能点展开，兼顾教师的课堂教学，力争达到软件的职业性、情境性、过程性、交互性的相互交融。
本软件包括功率电机、控制电机、信号电机和变压器4个实验单元，共18个典型的实验项目，每个实验项目下设有外形结构、工作原理、拆装过程、故障检测、常见应用、考考你等数目不等实验任务。
本软件既可支持教师的课堂演示教学，亦可支持学生进行课前预习，重点支持学生在理论课后进行的自主仿真实验，并可在此基础上实现技能考核。
（2）电力拖动仿真教学软件（正版3D软件，有软件著作权，便于升级）
本产品依据中华人民共和国劳动和劳动安全行业标准（LD/T81.1-2006）《职业技能实验和鉴定设备通用技术规范》与教育部有关专业教学大纲而设计，内容包括三相异步机单向转动控制等30个实验项目，涵盖维修电工初级、中级、高级主要实验项目，每个项目又根据需要设有实验目的、实验器件、实验电路、电路原理、器件布局、元件检查、通电运行、通电运行、故障排除等多种训练任务。软件以技能为核心，项目为引领、任务为驱动，职场环境为背景，操作步骤为主线，学生交互训练为主体，具有三维可视化、智能化、全交互的特点，集职业性、情境性、过程性、交互性于一身，性价比极高。为职业教育与技能实验、鉴定信息化、现代化提供了不可或缺的丰富资源。
（3）电工作业培训仿真教学软件（正版3D软件，有软件著作权，便于升级）
本产品依据中华人民共和国劳动和劳动安全行业标准（LD/T81.2－2006）《"维修电工"职业技能实验和鉴定设备技术规范》与教育部有关专业教学大纲而设计研制。该软件采用二维与三维结合的虚拟画面，教导学生电工基础知识和用电的安全及急救方法。包含电工初步知识（电工基础、电工仪表使用、导线安全连接、安全用电工具、安全用电标志），触电急救（触电的方式、安全防护措施、接地与接零保护、人工呼吸，心肺复苏等急救方法），风险排除（灭火器类型、灭火器的使用），电工电子基本操作（包括低压电器、电机与变电器、照明电路、电子技术）等4大模块，15个实验单元，72个实验项目。软件以技能为核心，操作步骤为主线，以学生交互训练为主体，具有三维可视化、智能化、全交互的特点，集职业性、情境性、过程性、交互性和灵活性于一身，性价比极高。为职业教育与技能实验、鉴定信息化、现代化提供了丰富的教学资源。
六、本装置能开设的实验项目
1.电力电子技术实验项目
（1）单结晶体管触发电路
（2）正弦波同步移相触发电路实验
（3）锯齿波同步移相触发电路实验
（4）集成触发电路实验
（5）单相半波可控整流电路实验
（6）单相桥式半控整流电路实验
（7）单相桥式全控整流及有源逆变电路实验
（8）三相半波可控整流电路实验
（9）三相桥式半控整流电路实验
（10）三相半波有源逆变电路实验
（11）三相桥式全控整流及有源逆变电路实验
（12）单相交流调压电路实验
（13）单相交流调功电路实验
（14）三相交流调压电路实验
（15）单向晶闸管特性实验
（16）可关断晶闸管特性实验
（17）功率场效应管特性实验
（18）电力晶体管特性实验
（19）绝缘双极型晶体管特性实验
2.典型电力电子器件线路实验
（1）PWM控制实验
（2）降压斩波电路实验
（3）升压斩波电路实验
（4）升降压斩波电路实验
（5）直流斩波电路实验
（6）单相全桥逆变电路实验
3.直流电机调速实验
（1）晶闸管直流调速系统参数和环节特性的测定实验
（2）晶闸管直流调速系统主要单元的调试
（3）单闭环(电压单闭环、转速单闭环、电流单闭环)不可逆直流调速系统实验
（4）双闭环不可逆直流调速系统实验
4.交流电机调速系统实验
（1）双闭环三相异步电机调压调速系统实验
（2）双闭环三相异步电机串极调速系统实验
七、 电力电子及电机调速技术实训装置配置清单
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序号 |
编号 |
名 称 |
数量 |
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1 |
DK01 |
电源控制屏 |
1件 |
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2 |
DK02 |
实验桌 |
1张 |
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3 |
DQ03-1 |
电机导轨、测速系统及数显转速表 |
1件 |
|
4 |
DQ27 |
三相可调电阻（每组900Ω*2/0.41A） |
1件 |
|
5 |
DK03 |
晶闸管主电路 |
1件 |
|
6 |
DK04 |
三相晶闸管触发电路 |
1件 |
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7 |
DK05 |
晶闸管触发电路 |
1件 |
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8 |
DK06 |
电机调速控制实验（Ⅰ） |
1件 |
|
9 |
DK09 |
新器件特性实验 |
1件 |
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10 |
DK10 |
可调电阻、电容箱 |
1件 |
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11 |
DK11 |
单相调压与可调负载 |
1件 |
|
12 |
DK12 |
变压器实验 |
1件 |
|
13 |
DK14 |
单相交直交变频原理 |
1件 |
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14 |
DK06-1 |
电机调速控制系统（Ⅱ） |
1件 |
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15 |
DQ07-1 |
直流发电机（240W） |
1台 |
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16 |
DQ09 |
直流他（并)励电动机（185W） |
1台 |
|
17 |
DQ11 |
三相线绕式异步电动机 |
1台 |
|
18 |
GDQ12 |
线绕式异步电机转子专用箱 |
1件 |
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19 |
实验连接线 |
高可靠护套结构手枪插实验连接线及配件 |
1套 |
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20 |
配套教学数字资源 |
（共1套，网络版） 1.在线教育课程开放平台 2.辅助教学仿真3D正版软件 1）电机与变压器仿真教学软件（正版3D软件，有软件著作权，便于升级） 2）电力拖动仿真教学软件（正版3D软件，有软件著作权，便于升级） 3）电工作业培训仿真教学软件（ 包含用电安全与触电急救）（正版3D软件，有软件著作权，便于升级） |
1套 |
|
21 |
指导书 |
实验指导书 |
1套 |
|
22 |
学生凳子 |
提供铁质四脚方凳 |
2只 |
