HYDJ-503E型電機(jī)控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)裝置
該套裝置主控實(shí)驗(yàn)臺(tái)能完成《半導(dǎo)體變流技術(shù)》、《自動(dòng)控制系統(tǒng)》、《交流調(diào)速系統(tǒng)》、《電機(jī)控制》等課程全部主要實(shí)驗(yàn)。
本設(shè)備能使學(xué)生了解到各實(shí)驗(yàn)電路工作原理各元件的作用,掌握電路的調(diào)試步驟和方法,觀察、分析電路各點(diǎn)波形,測(cè)試電路各點(diǎn)中數(shù)據(jù),計(jì)算有關(guān)參數(shù)及反饋節(jié)測(cè)定方法,掌握單元部件及系統(tǒng)的調(diào)試步驟和方法及參數(shù)的調(diào)整,測(cè)定各系統(tǒng)的靜態(tài),動(dòng)態(tài)特性及機(jī)械特性。分析討論系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)過程。
產(chǎn)品按Q/AMS102.2-93標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)。
一、特點(diǎn):
1、裝置采用組件式(掛箱式)結(jié)構(gòu),可根據(jù)不同實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行組合,故結(jié)構(gòu)緊湊,使用方便靈活,功能齊全,綜合性能好,能在一套裝置上完成《半導(dǎo)體變流技術(shù)》、《自動(dòng)控制系統(tǒng)》或《直流調(diào)速系統(tǒng)》)、《交流調(diào)速系統(tǒng)》、《電機(jī)控制》等課程的全部主要實(shí)驗(yàn)。
2、占地面積小,節(jié)約實(shí)驗(yàn)用房。無需設(shè)備電源控制屏、電纜溝、水泥墩等,可減少基建投資。
3、實(shí)驗(yàn)機(jī)組配置齊全,容量小,耗電省。裝置使用的電機(jī)經(jīng)過特殊設(shè)計(jì),其參數(shù)特性模擬3KW左右的通用實(shí)驗(yàn)機(jī)組,能給學(xué)生正確的感性認(rèn)識(shí)。
4、裝置布局合理,外形美觀,面板示意圖明確、直觀。電路連線采用插接方式,迅速簡(jiǎn)便。除實(shí)驗(yàn)控制屏、掛箱外,還設(shè)置有實(shí)驗(yàn)用臺(tái),內(nèi)可放置機(jī)組、實(shí)驗(yàn)儀表等,電機(jī)采用導(dǎo)軌式安裝、更換機(jī)組簡(jiǎn)捷方便。
5、實(shí)驗(yàn)線路選擇典型,完全配合教學(xué)內(nèi)容,滿足教學(xué)大綱要求。所有交、直流調(diào)速系統(tǒng)均能實(shí)現(xiàn)正、反轉(zhuǎn)切換,以便正確研究系統(tǒng)動(dòng)態(tài)過程。
6、控制電路全部采用模擬和數(shù)字集成芯片,可靠性高。頻率顯示采用8031單片機(jī)構(gòu)成的數(shù)字式頻率計(jì),數(shù)碼顯示頻率直觀、準(zhǔn)確、響應(yīng)快,裝置具有較完善的保護(hù)功能和抗干擾能力,提高了設(shè)備的運(yùn)行可靠性。
二、技術(shù)參數(shù): 1、輸入電流:三相四線 380V±10% 50Hz±1Hz 2、工作環(huán)境:環(huán)境溫度-5~40℃ 相對(duì)濕度<75%(25℃) 3、裝機(jī)容量:<1KVA 4、電機(jī)容量:<200W 5、外形尺寸:長(zhǎng)×寬×高=1.8m×0.75m×1.6m
三、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目:
半 導(dǎo) 體 變 流 技 術(shù)
1、單結(jié)晶體管觸發(fā)電路的調(diào)試及路各點(diǎn)波形觀察實(shí)驗(yàn)。
2、單結(jié)晶體管觸發(fā)電路的單相半波可控整流帶電阻性負(fù)載電路實(shí)驗(yàn)。
3、單結(jié)晶體管觸發(fā)電路的單相半波可控整流帶電阻、電感性負(fù)載電路實(shí)驗(yàn)。
4、正弦波同步移動(dòng)觸發(fā)電路的調(diào)試及電路各點(diǎn)波形觀察實(shí)驗(yàn)。
5、鋸齒波同步移動(dòng)觸發(fā)電路的調(diào)試及電路各點(diǎn)波形觀察實(shí)驗(yàn)。
6、單相橋式半波可控整流電路的調(diào)試及電路各點(diǎn)波形觀察實(shí)驗(yàn)。
7、單相橋式半波可控整流電路帶電阻性負(fù)載實(shí)驗(yàn)。
8、單相橋式半波可控整流電路帶電阻電感性負(fù)載實(shí)驗(yàn)。
9、單相橋式半波可控整流電路帶反電勢(shì)負(fù)載實(shí)驗(yàn)。
10、單相橋式全控整流電路帶電阻性負(fù)載實(shí)驗(yàn)。
11、單相橋式全控整流電路帶電阻電感性負(fù)載實(shí)驗(yàn)。
12、單相橋式全控整流電路有源逆變電路實(shí)驗(yàn)。
13、三相橋式全控整流電路帶電阻性負(fù)載實(shí)驗(yàn)。
14、三相橋式全控整流電路帶電阻、電感性負(fù)載實(shí)驗(yàn)。
15、三相橋式全控整流電路帶電阻、是感性負(fù)載實(shí)驗(yàn)。
16、單相并聯(lián)逆變電路的調(diào)試及電路各點(diǎn)波形觀察實(shí)驗(yàn)。
17、單相并聯(lián)逆變電路的帶電阻性負(fù)載實(shí)驗(yàn)。
18、單相并聯(lián)逆變電路的帶電阻電感性負(fù)載實(shí)驗(yàn)。
19、直流斬波電路調(diào)試及各點(diǎn)波形觀察實(shí)驗(yàn)。
20、直流斬波電路帶電阻性負(fù)載實(shí)驗(yàn)。
21、直流斬波電路帶電阻、電感性負(fù)載實(shí)驗(yàn)。
22、直流斬波電路帶反電動(dòng)勢(shì)負(fù)載實(shí)驗(yàn)。
23、單相交流調(diào)壓稀薄移相觸發(fā)電路的調(diào)試及電路各點(diǎn)波形觀察實(shí)驗(yàn)。
24、單相交流調(diào)壓電路帶電阻性負(fù)載實(shí)驗(yàn)。
25、單相交流調(diào)壓電路帶電阻、電感性負(fù)載實(shí)驗(yàn)。
26、三相交流調(diào)壓電路移相觸發(fā)電路的調(diào)試及電路各點(diǎn)波形觀察實(shí)驗(yàn)。
27、三相交流調(diào)壓電路帶電阻性負(fù)載實(shí)驗(yàn)。
28、三相交流調(diào)壓電路帶電阻、電感性負(fù)載實(shí)驗(yàn)。
29、三相半波可控整流電路帶電阻、電感性負(fù)載實(shí)驗(yàn)。
30、三相半波可控整流電路帶電阻、電感性負(fù)載實(shí)驗(yàn)。
31、三相橋式半控整流電路帶電阻性負(fù)載實(shí)驗(yàn)。
32、三相橋式半控整流電路帶電阻、電感性負(fù)載實(shí)驗(yàn)。
33、串聯(lián)二極管式電流源型逆變電路實(shí)驗(yàn)。
34、串聯(lián)二極管式電壓源型逆變電路實(shí)驗(yàn)。
35、串聯(lián)電感式電壓源型逆變電路實(shí)驗(yàn)。
直 流 調(diào) 速 系 統(tǒng) 實(shí) 驗(yàn)
1、晶閘管直流調(diào)速系統(tǒng)參數(shù)和環(huán)節(jié)特性的測(cè)定實(shí)驗(yàn) (1)系統(tǒng)主電路總電阻R (2)系統(tǒng)主電路電感L (3)系統(tǒng)飛輪慣量GD2 (4)系統(tǒng)主電路電磁時(shí)間常數(shù)Td (5)直流電動(dòng)機(jī)電勢(shì)常數(shù)Ce和轉(zhuǎn)矩常數(shù)CM (6)系統(tǒng)機(jī)電時(shí)間常數(shù)TM (7)晶閘管觸發(fā)及整流裝置特性Ud=f(Uct) (8)測(cè)速發(fā)電機(jī)特性UTG=f(n)
2、晶閘管直流調(diào)速系統(tǒng)主要單元調(diào)試 (1)轉(zhuǎn)速電流調(diào)節(jié)器調(diào)試 (2)電平檢測(cè)器調(diào)試 (3)反號(hào)器調(diào)試 (4)邏輯控制器調(diào)試
3、雙閉環(huán)晶閘管不可逆直流調(diào)速系統(tǒng)實(shí)驗(yàn) (1)系統(tǒng)調(diào)試 (2)測(cè)定電流反饋系數(shù)β,轉(zhuǎn)速反饋系數(shù)α,整流保護(hù)動(dòng)作電流值 (3)測(cè)定開環(huán)機(jī)械特性 (4)系統(tǒng)閉環(huán)靜特性 (5)系統(tǒng)閉環(huán)控制特性
4、邏輯無環(huán)流可逆直流調(diào)速系統(tǒng)實(shí)驗(yàn) (1)系統(tǒng)調(diào)試 (2)正反轉(zhuǎn)機(jī)械特性n=f(ip)的測(cè)定 (3)正反轉(zhuǎn)閉環(huán)控制特性n=f(ug)的測(cè)定 (4)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)波形的觀察
5、雙閉環(huán)直流電機(jī)斬波調(diào)速系統(tǒng)實(shí)驗(yàn) (1)斬波觸發(fā)電路調(diào)試 (2)系統(tǒng)調(diào)試 (3)機(jī)械特性N=f(Id)的測(cè)定 (4)Ud=f(t/T)特性的測(cè)定 (5)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)波形的以觀察
交 流 調(diào) 速 系 統(tǒng) 實(shí) 驗(yàn)
1、雙閉環(huán)三相異步電動(dòng)機(jī)調(diào)壓調(diào)速系統(tǒng)實(shí)驗(yàn) (1)人為機(jī)械特性n=f(M)的測(cè)定 (2)系統(tǒng)調(diào)試 (3)系統(tǒng)閉環(huán)靜特性觀察 (4)系統(tǒng)閉環(huán)動(dòng)特性觀察 2、雙閉環(huán)三相異步電動(dòng)機(jī)串級(jí)調(diào)速系統(tǒng)實(shí)驗(yàn) (1)控制單元及系統(tǒng)調(diào)試 (2)測(cè)定開環(huán)靜特性 (3)測(cè)定雙閉環(huán)靜特性 (4)測(cè)定雙閉環(huán)動(dòng)態(tài)特性 3、串聯(lián)二極管式電流型逆變器——異步電機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)實(shí)驗(yàn) (1)函數(shù)發(fā)生器、壓頻變換器等各控制單元調(diào)試 (2)系統(tǒng)調(diào)試 (3)電機(jī)機(jī)械特性的測(cè)定 (4)系統(tǒng)各主要參量的靜態(tài)、動(dòng)態(tài)波形觀察 4、串聯(lián)二極管式電壓型逆變器——異步電機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)實(shí)驗(yàn) (1)控制單元調(diào)試 (2)系統(tǒng)調(diào)試 (3)電機(jī)機(jī)械特性的測(cè)定 (4)系統(tǒng)各主要參量的靜態(tài)、動(dòng)態(tài)波形觀察
5、串聯(lián)電感式電壓型逆變器——異步電機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)實(shí)驗(yàn) (1)控制單元調(diào)試 (2)系統(tǒng)調(diào)試 (3)電機(jī)機(jī)械特性的測(cè)定 (4)系統(tǒng)各主要參量的靜態(tài)、動(dòng)態(tài)波形觀察
四、配置的組件
1、實(shí)驗(yàn)機(jī)組 (1)直流電動(dòng)機(jī):185W,220V,1.15A,1600r/min (2)直流發(fā)電機(jī):100W,220V,0.5A,1600r/min (3)繞線式異步電機(jī):100W,220V(Y),0.55A,1420r/min (4)鼠籠式異步電機(jī):100W,220V(△),0.48A,1420r/min (5)直流測(cè)速發(fā)電機(jī):CFY-1型,2400r/min,48±10%V
2、實(shí)驗(yàn)掛箱 (1)EC02:FBC+FA(直流反饋與過流保護(hù))G(給定) DZS(零速封鎖器) S1S2二、三級(jí)雙投開關(guān) (2)EC03:FBS(速度變換器) ASR(速度調(diào)節(jié)器) AR(反號(hào)器) ACR(電流調(diào)節(jié)器) (3)EC04:ARV(電壓調(diào)節(jié)器) DPT(轉(zhuǎn)矩極性鑒別器) DPZ(零電流檢測(cè)器) DLC(邏輯控制器) (4)EC06:GI(給定積分器) GF(函數(shù)發(fā)生器) DF(頻率顯示器) GAB-1(絕對(duì)值變換器) (5)EC07:換流電容箱(共六組,每組0.1~7.9uf) (6)EC08:吸收電路、濾波電路、壓敏電阻 (7)EC10:斬波器主電路 UPW(脈寬調(diào)制器) (8)EC11:?jiǎn)谓Y(jié)晶體管觸發(fā)電路、正弦波同步移相觸發(fā)電路、 鋸齒波同步移相觸發(fā)電路 (9)EC12:?jiǎn)蜗嘟涣髡{(diào)壓觸發(fā)電路、單相并聯(lián)逆變觸發(fā)電路 (10)EC14:組式變壓器 (11)EC15:可調(diào)電容組(共六組,其中四組0.1~7.9uf)(二組0.1~10.9uf) (12)1.9k-0.65A雙臂滑線電阻 (13)17Ω-35A滑線電阻
五、主控屏簡(jiǎn)介
1、電源部分 (1)主電路電源:控制屏在面板上布置了主電源、低壓直流電源的輸出端及控制開關(guān),勵(lì)磁電源輸出端,交流電壓表,交流電流表,轉(zhuǎn)速表,直流電壓表,直流電流表等直流儀表均采用中零式。主電路電源輸出端配置有三相電流互感器,為電流反饋,零電流檢測(cè),過流保護(hù)等提供電流信號(hào),并有輸入端三相電源指示及輸出三相線電壓為220V,250V的電源選擇。 (2)勵(lì)磁電源:電壓為230V的直流電壓為直流電機(jī)提供勵(lì)磁電流,并有熔絲保護(hù)。 (3)低壓直流控制電源:低壓電源輸出端有±15V,+5V二組低壓直流穩(wěn)壓控制電源,其中±15V作為控制系統(tǒng)電源,+24V作為脈沖功效電源,+5V作為交、直流調(diào)速系統(tǒng)進(jìn)行微機(jī)控制實(shí)驗(yàn)提供了條件。 (4)脈沖選擇及工作狀態(tài)選擇:脈沖有后沿固定,前沿可變的寬脈沖鏈和互差60的雙脈沖選擇,工作狀態(tài)具有逆變器觸發(fā)脈沖和雙窄脈沖的選擇。
2、主電路及觸發(fā)電路部份 該部分面板裝有12只晶閘管、6只整流二極管,觸發(fā)電路,脈沖功放電路及同步變壓器、電抗器等。
3、功率半導(dǎo)體元件:功率半導(dǎo)體元件均配置有阻容吸收、熔絲保護(hù)、電源側(cè)直流環(huán)節(jié)、電機(jī)側(cè)均配置有壓敏電阻或阻容吸收等過電壓保護(hù)措施。
4、同步變壓器:面板上部觀察同步電源的相位
5、電抗器:主回路中使用的平波電抗器L 分別為50mh、100mh、200mh、700mh,可根據(jù)實(shí)驗(yàn)需要選擇電感值。
6、觸發(fā)電路:面板上(1組)GTF正組觸發(fā)(脈沖)裝置和(2組)反組觸發(fā)(脈沖)裝置,分別通過開關(guān)連至VF正組晶閘管,和VR反組晶閘管的門極、陰極。開關(guān)拔向“接通”時(shí),晶閘管上接有觸發(fā)脈沖,開關(guān)拔向“斷開”時(shí),晶閘管上沒有觸發(fā)脈沖。正反組的脈沖功放電路分別由Ublf和Ublr控制,將Ublf、Ublr接地,則相應(yīng)的脈沖功放級(jí)開放,晶閘管上有脈沖,Ublf、Ublr懸空則相應(yīng)的晶閘管橋無脈沖。開關(guān)上方有“單脈沖觀察孔”和“雙脈沖觀察孔”,從鋸齒波觀察孔中能觀察到集成觸發(fā)電路a、b、c三相鋸齒波,調(diào)節(jié)相應(yīng)的電位器可使鋸齒波斜率發(fā)生變化,要求a、b、c三相的鋸齒波斜率相同。偏移電壓調(diào)節(jié)電位器可調(diào)節(jié)偏移電壓Ub的數(shù)值。移相控制電壓輸入端應(yīng)接實(shí)驗(yàn)時(shí)所需的移相電壓Uct。
7、串聯(lián)電感及電阻:在面板的左下角安放著三組供串聯(lián)電感式變頻調(diào)速系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)使用的電感及電阻。
六、控制屏簡(jiǎn)介
控制屏左面裝有主控屏,右面是組件掛箱的安裝架,其上部有照明日光燈,控制屏的左右兩側(cè)裝有三相電源和單相電源插座,方便用戶使用示波器等儀器。
1、GT(觸發(fā)裝置) 觸發(fā)脈沖采用集成芯片,采用集成模擬開關(guān),以轉(zhuǎn)換“寬脈沖”和“雙窄脈沖”。 2、AP1、AP2(正、反脈沖放大器) Ublf、Ublr接地側(cè)AP1、AP2開放,由GT板輸出的GT信號(hào)經(jīng)AP1、AP2輸出至晶閘管的門極和陰極,如面板的“Ⅱ橋工作狀態(tài)指示”指示為“變頻”時(shí),則AP2輸入為自環(huán)形分配器六路互差60℃的120℃寬脈沖鏈,放大后加在晶閘管上。
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