电机及电气技术实验装置,电力电子技术实验装置
来源： 作者： 发布时间：2019-8-11 12:29:42
YLDQ-1A型电机及电气技术实验装置
一、电机及电气技术实验装置概述
“YLDQ-1A型电机及电气技术实验装置”是由本公司设计的新颖综合实验实训装置，综合了目前我国高等院校“电机学”、“电机与拖动”、“控制微电机”、“电机控制”、“继电接触控制”、“可编程控制器技术”及“工厂电气控制”等课程实验大纲的要求。特别适用于高等院校现有的电机、电气技术实验设备的更新改造，同时也为中等专业学校、职业技术学院等新建或扩建实验室，迅速开设实验课提供了理想的实验设备，为教师或研究生开发新实验或进行科学研究工作提供良好的实验条件。
二、电机及电气技术实验装置特点
1、综合性强本装置综合了目前国内各类院校电机及电气类课程的全部实验项目。
2、适应性强能满足各类学校相应课程的实验教学，实验的深度与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地结合。装置采用组件式结构，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、整套性强从仪器仪表、专用电源、电机及其它实验部件到实验连接专用导线等均配套齐全，配套部件的性能、规格等均密切结合实验的需要进行配置。
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；电气控制实验，内容丰富，设计合理，除了加深理论知识外，还为学生走向社会打下良好的基础；测量仪表采用指针式（带超量程告警等）、数模双显、数字式、智能化及人机对话等相结合，密切结合教学实验需要进行配置，使装置测量手段现代化；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。
6、开放性强控制屏供电隔离（浮地设计），并设有内、外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，使用方便；各测量仪表均有保护功能。整套装置经过精心设计，加上可靠的元器件质量及可靠工艺作为保障，产品性能优良，所有这些均为开放性实验创造了条件，有利于提高学生分析问题和解决问题的能力。
三、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℃) 海拔＜4000m
3、装置容量：＜1.5KVA
4、重量： 480Kg
5、外形尺寸：187×73×160cm3
四、实验项目
（一）直流电机实验
1.认识实验 2.直流发电机 3.直流并励电动机 4.直流串励电动机
（二）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 5.单相变压器的并联运行 6. 三相变压器的并联运行
（三）异步电机实验
1.三相鼠笼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.单相电容起动异步电动机 4.单相电容起动异步电动机
5.单相电容运转异步电动机 6.双速异步电动机
7.三相异步发电机
（四）同步电机实验
1.三相同步发电机的运行特性 2. 三相同步发电机的并网运行
3.三相同步电动机 4.三相同步电机参数的测定
（五）电动机机械特性的测定
1.直流他励电动机在各种运转状态下的机械特性
2.三相异步电动机在各种运行状态下的机械特性
3.三相异步电机M-S曲线的测绘
（六）控制电机实验
|
1.永磁直流测速发电机实验 2.旋转编码器实验 3.力矩式自整角机实验 4.控制式自整角机实验 5.正、余弦旋转变压器实验 |
6.步进电动机实验 7.直线电机实验 8.交流伺服电机实验 9.直流伺服电机实验 10.高压直流无刷电机实验 |
（七）继电接触控制、电力拖动（电气控制）实验
|
1.三相异步电动机点动和自锁控制线路 2.三相异步电动机的正反转控制线路 3.三相异步电动机Y-Δ降压起动控制线路 4.三相异步电动机能耗制动控制 5.两台三相异步电动机起动顺序控制 6.三相线绕式异步电机起动控制线路 7.双速异步电动机的控制线路 |
8.工作台自动往返循环控制线路 9.两地控制线路 10.C620车床电气控制线路 11.电动葫芦电气控制电路实验 12. X62W铣床模拟控制线路的调试分析 13.M7130平面磨床的电气控制线路 |
五、装置的基本装备
1、DQ01电源控制屏(铁质喷塑结构，铝质面板)
(1) 交流电源
提供三相0～450V可调交流电源，同时可得到单相0～250V可调电源(配有一台三相同轴联动自耦调压器（规格1.5KVA、0～450V），克服了三只单相调压器采用链条结构或齿轮结构组成的许多缺点)。可调交流电源输出处设有过流保护技术，相间、线间过电流及直接短路均能自动保护，克服了调换保险丝带来的麻烦。配有三只指针式交流电压表，通过切换开关指示三相电网电压和三相调压电压。
(2) 高压直流电源两路
提供220V(0.5A)励磁电源及20～230V(3A)连续可调稳压电枢电源(具有过压、过流、过热及短路软截止自动恢复保护功能)各一组，并设有直流数显电压表及切换开关。
(3) 人身安全保护五大体系
设有三相隔离变压器一组(三相电源经钥匙开关、接触器后，到隔离变压器，再经三相调压器输出)，使输出与电网隔离，对人身安全起到一定的保护作用；
设有电压型漏电保护器1，如果隔离变压器前的线路有漏电现象，即能实施保护并切断电源；
设有电压型漏电保护器2,如果隔离变压器后的线路及实验过程中的接线等有漏电现象,即能告警并切断电源；
设有电流型漏电保护器，控制屏若有漏电现象，漏电流超过一定值，即切断电源。强电连接线及插座，采用全封闭结构，使用安全、可靠、防触电。
(4) 仪表保护体系
设有多只信号插座，与仪表相连，仪表超量程，即能告警并切断电源，对仪表起到良好的保护作用。
（5）定时器兼报警记录仪（服务管理器）：具有设定时间、到时报警、切断电源及记录各种告警次数等功能。
(6) 控制屏正面大凹槽内，设有两根不锈钢钢管，可挂仪表及实验部件。凹槽底部设有多个小圆形单相三芯220V电源插座，供仪表等部件供电用。控制屏两侧设有三极220V电源插座及三相四极380V电源插座。设有实验台照明用的220V、40W日光灯一盏。
2、DQ02实验桌
实验桌为铁质双层亚光密纹喷塑结构，桌面为防火、防水、耐磨高密度板,结构坚固，形状似长方体封闭式结构，造形美观大方；设有两个大抽屉、柜门，用于放置工具、存放挂件及资料等。桌面用于安装电源控制屏并提供一个宽敞舒适的工作台面。实验桌还设有四个万向轮和四个固定调节机构，便于移动和固定，有利于实验室的布局。
3、DQ03不锈钢电机导轨、测速发电机及转速表
包括测速发电机及固定电机的不锈钢导轨等。不锈钢导轨平整度好，无应力变形，加工精细，同心度好，互换性好，能保证电机与电机、电机与测功机之间连接的同心度不超过±5丝，电机运行噪声小，实验参数典型，能较好满足实验要求。
4、DQ05三相组式变压器（三只相同的单相变压器组成，原边220V/0.35A，副边55V/1.4A）
5、DQ06三相芯式变压器（三柱铁芯结构的三相三绕组变压器，每柱铁芯上均装高压、中压和低压三个绕组，其额定值分别为127V/0.4A、63.6V/0.8A、31.8V/1.6A）
6、DQ07直流复励发电机
7、DQ08直流串励电动机
8、DQ09直流并励电动机
9、DQ10三相鼠笼式异步电动机
10、DQ11三相线绕式异步电动机
11、DQ12线绕式异步电机起动与调速电阻箱
12、DQ14三相同步电机
13、DQ15单相电容起动异步电动机
14、DQ16单相电容运转异步电动机
15、DQ17单相电阻起动异步电动机
16、DQ18三相双速异步电动机
17、DQ19校正直流测功机
18、DQ20三相鼠笼电动机（△220V）（“继电接触控制”实验用）
19、DQ25单三相智能型功率、功率因数表
由24位专用DSP、16位高精度AD转换器和高速MPU单元设计尔成，通过键控、数显窗口实现人机对话功能控制模式。软件上采用RTOS设计思路，同时配有PC监控软件来加强分析能力。能同时测量两路单相功率P1、P2，并通过单独5位LED显示两路功率之和（两表法测量三相总功率）。功率测量精度为1.0级，功率因数测量范围0.3-1.0，电压电流量程为450V和5A，能自动判别负载性质（感性显示“L”，容性显示“C”，纯电阻不显示），并可存储测量数据，供随时查阅。
20、DQ26三相可调电阻器(三组90Ω×2/1.3A瓷盘电阻)
21、DQ27三相可调电阻器(三组900Ω×2/0.41A瓷盘电阻)
22、DQ28三相可调电抗器
每相均由一个127V/0.5A的固定电抗器和一个0～250V的自耦调压器组成，既可作固定电感和可调电抗器使用，也可作自耦调压器使用。
23、DQ29可调电阻器、电容器
提供90Ω×2/1.3A及900Ω×2/0.41A瓷盘电阻各一组，35μF/450V、4μF/450V电力电容各1只。
24、DQ31波形测试及开关板
由变压器的波形测试部分和两个三刀双掷开关、一个双刀双掷开关组成。
25、DQ32旋转灯、并网开关、同步机励磁电源
由并网用的三组相灯<黄、绿、红各两只>,一组并网开关和一组同步机励磁电源<8～ 40V/2.5A可调>组成。
26、DQ34智能转矩、转速、输出功率测试
可直接数字显示转矩、转速、输出功率，可保存15组实验数据，并带计算机接口（与“DQ03”和“DQ03-1”配套）。
27、DQ39继电接触控制(一)
提供交流接触器（线圈电压220V）三只，热继电器一只，电子式时间继电器（通电延时，工作电压220V）一只，变压器（220V/26V/6.3V）、整流电路、能耗制动电阻（10Ω/25W）各一组，带灯按钮（黄、绿、红各一只）三只。面板上画有器件的外形，并将各器件的工作端子引到面板上，供实验接线用，器件的工作状态均有发光二极管指示。面板设有摇臂结构，可看到具体器件并对可需要调节的器件进行调节。
28、DQ39-1继电接触控制(二)
提供中间继电器（线圈电压220V）二只，热继电器一只，熔断器三只，转换开关三只，按钮一只，行程开关四只，信号灯、保险丝座各一只。各器件的工作端子均已引到面板上，供实验接线用，中间继电器及热继电器的工作状态用发光二极管指示。
29、DQ44实验连接线及配件
采用高可靠护套结构插连接线（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，接触优良。
六、装置的安全保护体系
1、三相四线制(或三相五线制)电源输入后经隔离输出（浮地设计），总电源由三相钥匙开关控制，设有三相带灯熔断器作为断相指示。
2、控制屏电源由接触器通过起、停按钮进行控制。
3、屏上装有两套电压型漏电保护装置，控制屏内或强电输出若有漏电现象，即告警并切断总电源，确保实验进程安全。
4、屏上装有一套电流型漏电保护器，控制屏若有漏电现象，漏电流超过一定值，即切断电源。
5、屏上三相调压器原、副边各设有一套过流保护装置。调压器短路或所带负载太大，电流超过设定值，系统即告警并切断总电源。
6、设有定时器兼报警记录仪（服务管理器），对违章使用的次数进行记录，为学生实验技能的考核提供一个统一标准。
7、各种电源及各种仪表均有可靠的保护功能。
8、实验连接线安全、可靠、防触电。
七、部件明细价格表
|
序 号 |
编 号 |
名 称 |
数量 |
单价（元） |
|
1 |
DQ01 |
电源控制屏 |
1套 |
15590 |
|
2 |
DQ02 |
实验桌 |
1张 |
2235 |
|
3 |
DQ03 |
不锈钢电机导轨、测速发电机及转速表 |
1件 |
3390 |
|
4 |
DQ05 |
三相组式变压器 |
1件 |
1550 |
|
5 |
DQ06 |
三相芯式变压器 |
1件 |
1630 |
|
6 |
DQ07 |
直流复励发动机 |
1台 |
1420 |
|
7 |
DQ08 |
直流串励电动机 |
1台 |
1420 |
|
8 |
DQ09 |
直流并励电动机 |
1台 |
1420 |
|
9 |
DQ10 |
三相鼠笼式异步电动机 |
1台 |
1000 |
|
10 |
DQ11 |
三相线绕式异步电动机 |
1台 |
1660 |
|
11 |
DQ12 |
线绕式异步电动机起动与调速电阻箱 |
1件 |
545 |
|
12 |
DQ14 |
三相同步电机 |
1台 |
1750 |
|
13 |
DQ15 |
单相电容起动异步电动机 |
1台 |
660 |
|
14 |
DQ16 |
单相电容运转异步电动机 |
1台 |
660 |
|
15 |
DQ17 |
单相电阻起动异步电动机 |
1台 |
660 |
|
16 |
DQ18 |
三相双速异步电动机 |
1台 |
660 |
|
17 |
DQ19 |
校正直流测功机 |
1台 |
2000 |
|
18 |
DQ20 |
三箱鼠笼电动机（△220V） |
1台 |
520 |
|
19 |
DQ44 |
数/模交流电流表（三只表） |
1件 |
1400 |
|
20 |
DQ45 |
数/模交流电压表（三只表） |
1件 |
1400 |
|
21 |
DQ25 |
单三相智能功率、功率因数表 |
1件 |
4000 |
|
22 |
DQ26 |
三相可调电阻器（每组90Ω*2/1.3A） |
1件 |
840 |
|
23 |
DQ27 |
三相可调电阻器（每组900Ω*2/0.41A） |
1件 |
840 |
|
24 |
DQ28 |
三相可调电阻器 |
1件 |
1400 |
|
25 |
DQ29 |
可调电阻器、电容器 |
1件 |
810 |
|
26 |
DQ31 |
波形测试及开关板 |
1件 |
560 |
|
27 |
DQ32 |
旋转灯、关网开关、同步机励磁电源 |
1件 |
1800 |
|
28 |
DQ34 |
智能转矩、转速、输出功率测试 |
1件 |
3280 |
|
29 |
DQ39 |
继电接触控制（一） |
1件 |
1800 |
|
30 |
DQ39-1 |
继电接触控制（二） |
1件 |
1700 |
|
31 |
YLZJ-1 |
自整角机实验装置 |
1套 |
4100 |
|
32 |
YL05 |
高可靠护套结构插实验连接线及配件 |
1套 |
900 |
YLDD-1P型电力电子技术实验装置
一、电力电子技术实验装置 概述
“YLDD-1P 型电力电子技术实验装置”依据高等院校统编教材《电力电子技术》（第四版）（西安交通大学王兆安编著）《半导体变流技术》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。本装置适用于各类高等院校所
开设的“电力电子技术(或称半导体变流技术)”等专业课程所要求的实验项目
。
二、电力电子技术实验装置 特点
1、安全性可靠
本装置通过隔离变压器供电，而且具有接地保护、漏电保护功能，安全性符合相关的国家标准，确保人身安全；根据不同实验项目的特点，配备了两种不同的实验连接线，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），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。
2、扩展性强
能满足各类学校相应课程的实验教学，实验的深度与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地结合。装置采用挂件式结构，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、直观性强
实验挂件采用分隔结构形式，面板采用PCB烤漆工艺制成，正面为实验原理图和测试点，背面有对应的元件，增强了学生对实验内容的感性认识与理性认识；面板布置合理，接插线方便，学生可独立操作实验，有利于提高学生实际动手能力。
4、实验教学方便
配备相应的CAI多媒体光盘软件，辅以动画与讲解，方便实验教学。
5、系统性、先进性强
实验涉及了常用的四大类变流技术实验，且多为广泛应用的实用电路，但为教学方便，又不失其简洁性；本装置又从新器件高度来考虑，加入了新器件的特性实验、新器件的驱动以及典型的新器件应用的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、电力电子技术实验装置 技术性能
1、输入电源: 三相五线380V±10%，50HZ
输入电源：单相输入：220V 50HZ
2、工作环境: 温度-10℃－+40℃ 相对湿度＜85％（25℃） 海拨＜4000m
3、装置容量：＜ 1KW
4、最大负载电流：2.5A
5、外形尺寸：180×70×160
四、装置的配备
1、PDK-1电源控制屏（包括交流电源和直流电源）
1）交流电源
交流电源有两部分，一部分是由三相380伏（线电压）的电源经过主变压器变换后成为50伏（线电压）的三相交流电，供三相桥式全控整流电路的主电路使用。另一部分提供20伏(相电压)的三相交流电为三相桥式全控整流电路提供同步信号。主变压器和同步变压器的原边为三角形接法，副边为星形接法。对于交流380伏电源进线，有三相开关控制其开断，有电表显示其电压，主电路电源开关控制其是否对整流电路加主电源。
2）控制用直流电源
控制用直流电源有＋15和－15伏各两组，实验时只要把它们用插接线和实验箱的＋15和－15伏连接即可。这两组电源是共地的。控制电路电源开关可控制其的开断。
使用＋15和－15伏电源时，要打开控制电源开关。
3）驱动用直流电源
驱动用直流电源部分包括一组＋24伏和四组独立的＋24伏，供单相交直交变频电路使用，驱动电路电源开关控制其开断。
2 、PDK-2 实验桌
实验桌为铁质双层亚光密纹喷塑结构，桌面为防火、防水、耐磨高密度板；左右设有两个大抽屉(带锁)，用于放置工具及资料。右边设有放置示波器用的可拆卸搁板。
3、PDK-3 显示测量仪表
显示部分包含交流电流表，交流电压表，直流电流表，直流电压表，电源线电压指示仪表等，用以测量实验电路的电流和电压参数。
4、PDK-4 阻感负载模块
负载为一组功率电阻和电感，电阻的功率为25瓦。实验时学生可根据需要并联或串联组成合适的电阻。
电感分成两段，一段为150mH，另一段为300mH，在组成阻感负载时根据实验要求对电阻和电感的值进行配置，以组成具有合适阻抗角的负载。
5、PDK-5 三相桥式整流电路及触发电路
用于三相桥式全控整流电路和单相交流调压调功电路的晶闸管主电路及三相集成触发电路。
三相全桥主电路有6只晶闸管，每只晶闸管均设有保险丝保护和RC阻容吸收滤波电路，晶闸管可通过外加信号进行触发（留有触发脉冲输入接口）。触发电路由3片集成触发电路芯片KJ004和1片集成双脉冲发生器芯片KJ041组成。面板上设有信号观测孔及移向与偏移电压调节旋钮。
6、PDK-6 IGBT直流斩波电路模块
根据西安交通大学王兆安教授和黄俊教授主编的《电力电子技术》(第四版)中相关内容而设计。该挂件主要有单相不控整流电路（提供直流电源），控制电路及主电路构成。控制电路以专用PWM控制芯片SG3525为核心构成，控制电路输出占空比可调的矩形波，其占空比受uco控制。可完成教材中降压斩波电路（Buck Chopper）、升压斩波电路（Boost Chopper）、升降压斩波电路（Boost -Buck Chopper）、Cuk斩波电路、Sepic斩波电路、Zeta斩波电路六种典型实验。
7、PDK-7 单相交直交变频电路模块
单相交直交变频电路的主电路也是由交流电整流而得到的，而逆变部分采用单相桥式PWM逆变电路。逆变电路中IGBT 的驱动电路采用M57962L的芯片电路。控制电路以单片集成函数发生器ICL8038为核心组成，生成两路PWN信号，分别用于控制 、 和 、 两对IGBT。
8、PDK-8半桥型开关稳压电源模块
半桥稳压电源模块的输入是交流50V，输出为直流5V。主电路中采用的电力电子器件为美国IR公司生产的电力MOSFET，其型号为IRFP450，其主要参数为：额定电流16A，额定电压500V，通态电阻0.4欧。控制电路以SG3525为核心构成。SG3525为美国SiliconGeneral公司生产的专用PWM控制集成电路，它采用恒频脉宽调制控制方案，适合于各种开关电源、斩波器的控制。SG3525其内部包含精密基准源、锯齿波振荡器、误差放大器、比较器、分频器等，实现PWM控制所需的基本电路，并含有保护电路。
控制路的波形在控制开关和主开关中间的四个测孔。最下面的一个是控制地，从上到下依次是三角波、PWM1、PWM2的测孔。
9、PDK-9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。
10、PDK-10 电力电子新器件特性实验
提供SCR、MOSFET、IGBT、GTO 、GTR新器件，与PDK-8配套使用，可测定其特性曲线。
11、PDK-11 实验连接线及配件
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。
12、多媒体教学软件
配备相应的CAI实验多媒体教学光盘.
13、提供MATLAB/SimuLink 电力电子仿真实验教学光盘一套。
五、实验项目
1、单相半波可控整流电路实验
2、单相桥式半控整流电路实验
3、单相桥式全控整流实验
4、三相半波可控整流电路实验
5、三相桥式半控整流电路实验
6、三相桥式全控整流实验
7、单相交流调压电路实验
8、单向晶闸管(SCR)特性实验
9、可关断晶闸管(GTO)特性实验
10、功率场效应管(MOSFET)特性实验
11、电力晶体管(GTR)特性实验
12、绝缘双极型晶体管(IGBT)特性实验
13、降压斩波电路（Buck Chopper）实验
14、升压斩波电路（Boost Chopper）实验
15、升降压斩波电路（Boost -Buck Chopper）实验
16、Cuk斩波电路实验
17、Sepic斩波电路实验
18、Zeta斩波电路实验
19、半桥型开关稳压电源的性能研究实验
20、电力电子技术仿真技术实验（见光盘）
六、设备配置清单
序号
名称
名称
数量
1
PDK-1
实验电源控制屏
1套
2
PDK-2
实验桌
1张
3
PDK-3
显示测量仪表
1件
4
PDK-4
阻感负载模块
1件
5
PDK-5
三相桥式整流电路及触发电路
1件
6
PDK-6
IGBT直流斩波电路模块
1件
7
PDK-8
半桥型开关稳压电源模块
1件
8
PDK-9
单相调压与可调负载
1件
9
PDK-10
电力电子新器件特性实验
1件
10
PDK-11
实验连接线及配件
1套
11
SY-CAI
多媒体教学软件
1套
12
SY-SLINK
电力电子仿真实验教学光盘
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