主頁 > 配置（zhì）方案 > 教學型電力電子及電氣傳動技術實驗台 2026-01-21

教學型電力電子及（jí）電氣傳動技術實驗台（tái）

教學型電力（lì）電子及電氣傳動技（jì）術實（shí）驗台（MY-402L）是依據高（gāo）等院校《電機學（xué），電機與拖（tuō）動》，西安交通大學王兆安（ān）教授等（děng）編著的《電力電子技術（shù）》（第五（wǔ）版）實驗大綱要求進行設計。涵蓋了電機學、電機與變壓器、電機與拖動、電力電子技術、直流調速等專業課程所開設的實驗項目。適（shì）用於高等院校現有的電機、電力電子技術及電氣控製實驗設備的更新改造，同時（shí）也為中等專業學校、職業技術學院等新建（jiàn）或擴建（jiàn）實驗室（shì），迅速開設實驗課提供了（le）理想的實驗設備，為教師或研究生開發新實驗或進行科學研究（jiū）工作提供良好（hǎo）的實驗條件。

二、裝置的特點：
1、綜（zōng）合性強：本裝置掛件配齊時可完成目前（qián）國內各類院校（xiào）電機，電力電子及電氣控製學科課程的全部（bù）實驗項目。
   2、適應性強：能滿足各類學校相應（yīng）課（kè）程的（de）實驗教學，實驗的（de）深度與廣（guǎng）度可根據（jù）需要作靈（líng）活調整，普及與提高可根據教學的進程（chéng）作有機（jī）地結（jié）合。裝置采用（yòng）組件式結構，更換便捷，如需要擴展功能或開發新實驗，隻需添加部件即可，永不淘汰（tài）。
   3、整套性強：從儀器（qì）儀表、專用電源、電機及其它實驗部件到實（shí）驗連接專用導線等均配套齊全，配套部件的性能、規格等均密切結合實驗的需要進行配置。
   4、直觀性強：各（gè）實驗掛件采（cǎi）用分隔結構形式，組件麵板示意、圖線（xiàn）分明，各（gè）掛件任務明確，操作、維護方便。
   5、科（kē）學性強：裝置占地麵（miàn）積少（shǎo），節約實驗用房，減少基（jī）建投資；配套（tào）的（de）小電機均經特殊設計（jì），可模擬中小型電機的特性和參數；小電機耗電省，節約能源；實驗噪聲小，整齊美（měi）觀，改善實驗環境；電氣控（kòng）製實驗，內容豐富，設計合理，除（chú）了加深理論知識（shí）外，還（hái）為學生走向社會打下良好的（de）基礎；
   6、開放性強：控製屏供（gòng）電隔離（lí）（浮地設（shè）計（jì）），並設（shè）有外電壓（yā）型漏電（diàn）保護裝置和電流型漏電保護裝置，確保操作者的（de）安全；各電源輸出均有監示及短路（lù）保護等功能，使（shǐ）用方便；各測量（liàng）儀表均有保護功能。整套裝（zhuāng）置經過精心設計，加（jiā）上可靠的元（yuán）器件（jiàn）質量及可靠工藝作為（wéi）保障，產（chǎn）品性能優良，所有這些均為開放性實驗（yàn）創造了條件，有利（lì）於提高學生分析問（wèn）題和解決問題的能力。
三（sān）、技術性能：
1、輸（shū）入電源：三相四線(或三相五線) ～380V±10% 50Hz
2、工（gōng）作（zuò）環境：溫度（dù）-10℃～+40℃ 相對（duì）濕度＜85%(25℃) 海拔＜4000m
3、裝置容量：＜1.5KVA
4、重量： 300Kg
5、外形尺寸（cùn）：187×70×160cm3
四、裝置的基本裝備：
1、DQ01B電源控製屏(鐵質噴塑結（jié）構，鋁質麵板)
(1) 交流電源：
    提供三相0～450V可調交流電源，同時可得到單相0～250V可調電源(配有一台三相同軸聯動自耦調壓器（規格1.5KVA、0～450V），克服（fú）了三隻單相（xiàng）調壓（yā）器采用鏈條（tiáo）結構或齒輪結（jié）構（gòu）組成的許多缺點（diǎn）)。可調交流電（diàn）源輸（shū）出處設有過流保護（hù）技術，相間、線間過電流（liú）及直接短路均能自動保（bǎo）護，克服了調換（huàn）保險絲帶來的麻煩。配有（yǒu）三隻指針式交流電壓表，通過（guò）切換開關（guān）指（zhǐ）示三相電網電壓和三相調壓電壓。
   (2) 高壓直流電源（yuán）兩路：
    提供220V(1A)勵磁電源及0～250V(3A)連續可調穩壓電樞電源（內設過流過（guò）壓保護措施）各一組，並設有直流數顯電壓表及切換開關。
   (3) 人身安全保護體係：
設有三相隔離（lí）變壓（yā）器一組(三相電源經鑰匙開關、接觸器後，到隔離變壓器，再經三相調壓器（qì）輸出)，使輸出與（yǔ）電網隔離，對人身安（ān）全起到一定的保護作用；
設有電流型漏電保（bǎo）護器，控製屏若有漏電現象，漏電流超過一定值，即切斷電源。實驗連接線及插座，采用全封閉結（jié）構，使用安全、可靠、防觸電。
(4) 儀表（biǎo）保（bǎo）護體係：
設有多隻信號插座，與儀表相連，儀表超量程，即能告警並切斷電源，對儀（yí）表起到良好的（de）保（bǎo）護作用。
   （5）實驗管理器：具（jù）有設（shè）定時間、到時報警、切斷電源及記錄各種告警次數等功能。
(6) 控（kòng）製屏正麵大凹槽內，設有兩根鋼（gāng）管，可掛儀（yí）表及實驗部件。凹槽（cáo）底部設有多個小圓（yuán）形單（dān）相三芯220V電（diàn）源插（chā）座，供儀表等部件供電用。控製屏兩側設有三極220V電源插座及三相四極380V電源插座。設有實驗裝置照明用的220V、40W日（rì）光燈一盞。
2、DQ02實驗桌：
    實驗桌為鐵質雙層亞光密紋噴塑結構，桌麵為防火、防水、耐磨高密（mì）度板,結構堅固，形狀似長（zhǎng）方體封閉式結構，造形美觀（guān）大方；設有兩（liǎng）個大抽屜、櫃門，用（yòng）於放置工（gōng）具、存放掛件及資料等。桌麵用（yòng）於安裝電源控製屏並提供一個寬敞舒（shū）適的工作（zuò）台麵。實驗桌還設有四個萬向輪和四個（gè）固定（dìng）調（diào）節機構，便於移動和固（gù）定，有利於實驗室（shì）的布局。
3、DQ03-1固定電機（jī）導軌、1024光碼盤測速係統及數顯轉速表。
包括測速係（xì）統及（jí）固定電機的導軌等。導軌平整度好，無應力變形，加工精細，同心度好（hǎo），互換性好，能保證電機與電機（jī）、電機與測功機之間很好的連接，電機運行噪聲小，實驗參（cān）數（shù）典型，能較好滿足實驗要求。
4、DQ05三相組式變（biàn）壓器（三隻相同（tóng）的單相變（biàn）壓器組成，原邊220V/0.35A，副邊55V/1.4A）
5、DQ07直流複勵發電機（Un=DC200V ， IN=0.5A ， PN=100W ， n=1600RPM ，絕緣等級E ）
6、DQ09直流並勵電動機（（Un=DC220V ， IN=1.1A ， PN=185W ， n=1500RPM ，絕緣等級E ）
7、DQ10三相鼠籠式異（yì）步電動機（Un= AC3800V/220V，接法 Y/Δ，轉速 1420 RPM，功率100W ,電流0.5A，絕緣等級E）
8、DQ11三相線繞（rào）式異步電動機（AC220V，接法 Y，轉速 1380RPM，功率120W ,電流0.6A，絕緣等級E）
9、GDQ12線繞式異（yì）步電機起動與調速電阻箱（xiāng）
提供0、2、5、15、35五檔同軸聯調的三相（xiàng）繞線（xiàn）異步電（diàn）動機轉子起動、調速電阻一組。
10、DQ19校正直流測功機（（Un=220V、IN=2.2A、PN=355W、n=1500r/min，絕（jué）緣等級E）
即可作（zuò）電動機又可作測（cè）功機，做電動機使用時，可作為發電機的原（yuán）動機，也可用（yòng）於拖動電動機完成四象限測試；作測（cè）功（gōng）機使用時，由於（yú）電（diàn）機經特殊設計（jì），容量是被測電機的2～3倍，並經精密儀器校正，能很好的完（wán）成被測電機的加載輸出轉矩的測試。
11、DQ22直（zhí）流數字電（diàn）壓、毫安、安培（péi）表(三隻（zhī）)
    直流數顯電壓（yā）表一隻，采用ICL公司高性能AD轉換器配以高速MPU單元設計爾成（chéng），通過鍵控、數顯窗口實現人機對話功能控製模式。具有自動與（yǔ）手（shǒu）動量程，測量範圍0-300V。手動量程（chéng）為：2V、20V、300V。測量精度（dù）為0.5級（jí）。具有數（shù）據存（cún）儲與查詢功能。具有超（chāo）量程報警、指示及切斷總電源等功能。
    直流（liú）數顯毫安表一（yī）隻，采（cǎi）用ICL公司高性能AD轉換器配以高（gāo）速MPU單元設計爾成，通過鍵控、數顯窗口實（shí）現人機對話功能控（kòng）製模式。具有自（zì）動與手動量程，測（cè）量範圍：0-2000mA。手動量程為：20mA、200mA、2000mA。測量精度為0.5級。具有數據存儲與查詢（xún）功能。具有（yǒu）超量程報警、指示及切斷（duàn）總電源等功能。
    直流數顯電流表一隻，測量範圍0～5A，三位半數顯，精度為0.5級，具有（yǒu）超量程報警、指示及切斷總電源等功能。
    12、DQ25單三相智能型功率、功率因數表
    由24位專用DSP、16位高精度AD轉換器和高速MPU單元設（shè）計爾成，通過（guò）鍵控、數顯窗口實現人機對話功能（néng）控製模式。軟件上采（cǎi）用RTOS設計思路，同時配（pèi）有PC監控軟件來加強分析能力。能同時測量兩（liǎng）路單相功率P1、P2，三相功率等於兩路功率之和（兩表法測量三相總（zǒng）功率）。功率測量精度為（wéi）1.0級，功率因數測量範圍0.3-1.0，電壓電流量程為450V和5A，能自（zì）動判（pàn）別負載性質（感性（xìng）顯示“L”，容性顯示“C”，純電阻不顯示），並可存儲測量數據，供隨時查閱。
    13、DQ26三相（xiàng）可調電阻器(三組90Ω×2/1.3A/150W瓷盤電阻)
14、DQ27三相可調電阻器(三組900Ω×2/0.41A/150W瓷盤電（diàn）阻（zǔ）)
15、DQ29可調（diào）電阻器、電容器
提供90Ω×2/1.3A及900Ω×2/0.41A瓷盤（pán）電（diàn）阻各一組，35μF/450V、4μF/450V電力電容各1隻。
   16、DQ31波形（xíng）測試及（jí）開關（guān）板
由變壓器波形測試部分（fèn）和兩個（gè）三刀雙擲開關、一個雙刀雙擲開關組（zǔ）成。
   17、DQ34轉矩、轉速、輸出功率測試
   可直接數字顯示電動機的轉速、輸出轉矩及輸出功率。
   18、DQ44數/模交流（liú）電流表
由數（shù）字交流電流表和指針式精密交流電流組成。測量（liàng）範圍（wéi）0～5A，量程自動判斷、自動切換，精（jīng）度0.5級，四位數碼顯示。指針式精密交流電流表一隻，采（cǎi）用帶鏡麵（miàn）、雙刻（kè）度線（紅、黑）表頭（不同（tóng）的量程讀取相應（yīng）的刻度線），測量範圍0～5A，分0.3A、1A、3A、5A四檔，精度1.0級，直鍵開關切換，設有超量程指（zhǐ）示，告警等功能。
    19、DQ45數/模交流電壓表
由數字交流（liú）電壓表和指針式精密交流電壓表組成。
指針式精密交流電壓表1隻，采用帶鏡麵、雙刻（kè）度線（紅、黑）表頭（不同的量程讀取相（xiàng）應的刻度線），測量範圍0～500V，分10V、30V、100V、300V、500V五檔，輸入阻抗1MΩ，精度（dù）1.0級，直鍵開（kāi）關切換，每檔均有超（chāo）量（liàng）程（chéng）告警、指示及切斷總電源功能。
20、DK03晶閘管主電路
提供（gòng）12隻5A/1000V的（de）晶閘管，每（měi）隻晶閘管均設有RC吸收（shōu）和保險絲（sī）保護裝置，晶閘（zhá）管可通過外加觸發（fā）信號進行觸發（留有觸發脈衝（chōng）輸入接口）。另外有一組平波電抗器（100mH、200mH和700mH）和一組（zǔ）續流二極及精度1.0級帶鏡麵指針±300V的直流電壓表、精度1.0級帶鏡麵指針（zhēn）±2A的直流電（diàn）流表，兩表均為正負顯示。
21、DK04三相晶閘管集成觸發電（diàn）路
提供三相晶閘管觸發電路、功放電路等，與DK03配套使用。設有觸發脈衝觀察孔、同步信號觀（guān）察孔、鋸（jù）齒波斜率調節觀（guān）察（chá）孔等。
22、DK05 單相晶（jīng）閘管觸發電路（lù）實驗
提供（gòng）單結晶體管、正弦波觸發電路，鋸（jù）齒波同步移向、單相交流調壓觸發電路（lù），TCA785集成（chéng）觸發電路
23、DK06-2電機調速控製實驗（Ⅰ）
電流反饋（kuì）與過（guò）流保護(FBC+FA)、給定器(G)、轉速變換器(FBS)、反號器(AR)、調節器I和調（diào）節器（qì）II。其中調節器I和調節器II的反饋電阻、電容均外（wài）接（jiē）(從DK10上獲得)，實驗時可以靈活改變係統的參數，觀測不同的參數對係統穩定性及相（xiàng）應時（shí）間等影響；更可以（yǐ）讓學生從調（diào）速（sù）係（xì）統的各種參數(如電機的機電時間常（cháng）數等)出發對調節器的放（fàng）大倍數及積分時間的參數（shù）分別設計，同時進行實際結（jié）果的驗證，從而完成設計（jì）性實驗。
24、DK06-1電機（jī）調速控製實驗（Ⅱ）
    提供（gòng）以下模塊提供以下模塊：零電平檢測（DPZ）、轉矩極性鑒別（DPT）、邏輯控製（DLC）。 25、DK08給（gěi）定及實驗器（qì）件
    提供（gòng）給定（±15V可調電壓輸出）、壓敏電阻（作為過壓保護元件，內部已連成三角形接（jiē）法）、二極管等。
26、DK10可調電阻，電容箱
提供耐壓AC100V的可調電容三組，調節範圍為0.1-11.37uF，0-999KΩ十進製可調電阻兩（liǎng）組。
27、DK12變壓器實驗
    提供三相芯（xīn）式變壓器一個（該變壓器有2套副邊（biān）繞組，原（yuán）、副邊繞組的電壓為127V/63.6V/31.8V），用於（yú）異步電機（jī）串（chuàn）級調速實驗和三（sān）相橋式、單相橋式有源逆變電路實驗；還設有三相不控整流電路等模塊（kuài）。
28、DK13功率器件驅動（dòng）與保護電路
主要是為完成新器件特（tè）性實驗提供電源、驅動電（diàn）路及（jí）PWM波形發生器（qì）。
　　（1）電源：為驅動電路提供電源，包括±5V、±15V和+20V直流電源（yuán）。
　　（2）驅動電路：包括 MOSFET和（hé）IGBT的驅動電路。其中IGBT的驅動電路采用專用芯片EXB841，其它的由（yóu）運放、門電路及分立元件組成。
　　（3）PWM波形發生器：以SG3525為核心的PWM波形發生器主要是為新器件驅動電路提供PWM驅（qū）動波形，可以通過頻率調（diào）節旋鈕進行頻率調（diào）節；通過占空比電位器來調節PWM波的占空比。頻率範圍分為2擋，通過鈕子開關（guān）切換，高頻（pín）檔是為MOSFET和IGBT驅動電路提供PWM波（bō）形，頻率調節（jiē）範圍4KHz～10KHz；低頻檔是為GTR和GTO驅動電路提供PWM波形，頻率調節範（fàn）圍400Hz～1KHz；占空比可從　0%調至100%。
29、DK14單相交直交變（biàn）頻原理
根據普（pǔ）通高等（děng）教育“九五”國家級重點教材，王兆安、黃俊主編的《電力電（diàn）子技術》(第五版)的相關內容進行開發，用於展示交直交變（biàn）頻原理（lǐ），主（zhǔ）要讓學生了解SPWM正弦波脈寬調製信號的形成方法，了解IGBT管專用集成驅動芯片的特點及其使用。能（néng）完成如下實驗項目：1、SPWM波形成的過程；2、交直（zhí）交變頻電路在不同負載（電阻，電感和電機）時的工作（zuò）情況和波形，並研究工作頻率對電路工作波形的影響（xiǎng）；3、IGBT管專用集成驅動芯片的工作特性。
30、DK17雙閉環H橋DC/DC變（biàn）換直流調（diào）速係統
可完成的實驗項目有：(1)全橋DC/DC變換電路實驗；(2)雙閉（bì）環（huán）可逆（nì）直流脈寬（kuān）調速實驗。
31、DK19半橋型開關穩壓電（diàn）源
    提供（gòng）了半橋型開關穩壓電源的（de）主電路和控製電路，主電路的電力電子器件為電力（lì）MOSFET管；控製電路采用專用PWM控製集成電路SG3525，采用恒（héng）頻脈寬調製控（kòng）製方（fāng）案。可完成“開關電路在開環與閉環下負載特性的測試”以及（jí）“電源電（diàn）壓波動對輸出的影（yǐng）響”等實驗（yàn）內容。
32、BLDCM-1直流無刷電機（jī）的DSP（TMS28335處理器）數字化閉環（huán）控製
提供TMS28335DSP處理（lǐ）器，三相逆變橋模塊（BLDC電機的驅動控製及采（cǎi）樣（yàng））及BLDC電機和+24V開關電源，提供（gòng）XDS510仿真器及CCS編程軟件。
DSP端采（cǎi）用28335實用板開發板，以現（xiàn）今主流 TMS320F28335為核心，采用（yòng）六層核心板+底板的形式；
BLDC電機平台（tái）采用三相全橋隔離（lí）控製，精確的PID算法，保（bǎo）證（zhèng）電機精確運轉
驅動電路采（cǎi）用驅動芯片+MOSFET的形式，可以將直流母線電壓（yā）逆變成（chéng）交流電壓（yā）來達到對直流無刷電機的控製。
　　電（diàn）源接口可以12V~36V直（zhí）流電源。
　　采用（yòng）5路光耦+IR2136控製電路（lù），將驅動電路與控製電路很好的隔離（lí）開來，避免驅動部分給控製部分帶來幹擾。
　　電機控製接口，帶（dài）霍爾傳感器無刷電機和不帶霍爾傳感（gǎn）器的無數電機均可接入。
電壓、電流（liú）檢（jiǎn）測電路，可設置過壓電壓（yā）和電流，一旦超過，自動斷電。
33、實驗連接線：
采用高可靠護套結構手槍插連接（jiē）線（不存在任何觸電的可能），裏麵采用無氧銅抽絲而成頭發絲般細的多股線，達到（dào）超軟目的，外包丁晴聚氯乙烯絕緣（yuán）層，具有（yǒu）柔軟、耐壓高、強度大、防硬化、韌性好等優點，插頭采用實芯銅質件外套鈹輕（qīng）銅彈片，接觸優良。
五、實（shí）驗項目：
電機拖動基礎實驗
1、直流電（diàn）機實驗（yàn）：
（1）認識實驗
（2）複勵直流發電機
（3）並勵直流電（diàn）動機
（4）他勵直流電動機
2、變壓器實驗：
（1）單相變（biàn）壓器
（2）三相變壓器
（3）三相變壓器的聯接組和不對稱短路
（4）三相三繞組變壓器
單相變壓器的並聯運行
3、交流異步電機實驗：
（1）三相籠型（xíng）異步電動機的工作特性
（2）三相（xiàng）異步（bù）電（diàn）動機的起動與調（diào）速
（3）三相鼠籠電（diàn）機的M－S曲（qǔ）線的測繪
（4）三（sān）相繞線式異步（bù）電機的M－S曲線的測繪
4、電機拖動實驗：
（1）直流他勵（lì）電動（dòng）機（jī）四象限機械特性
（2）三相異步電機在各（gè）種運行狀態下的機械特性
5、電力電子技術實（shí）驗（晶閘管部分）
（1）單結晶體管觸發電（diàn）路及單相半波可控整（zhěng）流電路實驗
（2）西門子TC785移（yí）相觸發電路（lù）實驗
（3）鋸齒波同步移相觸發（fā）電路實驗
(4) 正弦波觸（chù）發電路實驗
（5）單相橋式半控整流電路實驗
（6）單相橋（qiáo）式有源逆變電路實（shí）驗
（7）單相橋式全控整流電路實驗
（8）三相半波可控整流電路的研究
（9）三相橋式半控整流電路實驗
（10）三相橋式全控整流電（diàn）路實驗
（11）三相橋式有源逆變電路實驗
（12）單相交（jiāo）流調壓電路實驗
（13）三相交流調壓電（diàn）路實驗
6、現代電力電子（zǐ）器件實驗
  （1）功率場效應晶體管(MOSFET)的主要（yào）參數測量
  （2）功率場效應晶體管(MOSFET)的驅動電路研究
  （3）絕（jué）緣柵雙極型（xíng）晶體管(IGBT)特性及其驅動電路的研（yán）究
  （4）電（diàn）力晶體管（GTR）驅動電路的研究（jiū）
  （5）電力晶體管（GTR）的特性研究
7、現代電（diàn）力電子技（jì）術應用實驗：
  （1）單（dān）相交直交變頻電（diàn）路的性能研究（SPWM）
  （2）全（quán）橋 DC/DC變換電路實驗
  （3）半橋型開關穩壓電源電路
8、直流電機調速係統實驗
  （1）晶閘管直（zhí）流調速係（xì）統參數和環節特性的測定
  （2）晶閘管直流（liú）調速主要單元調試
  （3）不可逆單閉環直流調速係統靜特（tè）性的研究
  （4）雙閉環晶閘管不可逆直流調（diào）速係統
  （5）邏輯無環流可逆直流調速係統
  （6）直（zhí）流（liú）PWM調（diào）速（sù）係統
9、交流電機調（diào）速係統實（shí）驗
（1）雙閉環三相異步電機調壓調速係統
（2）雙閉環三相異步電機串級調速係統

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