GL-DLDZ-1A технологии силовой электроники и экспериментальное оборудование для управления двигателями

Ⅰ. Обзор продукта

Экспериментальное оборудование GL-DLDZ-1A для силовой электроники и управления двигателями разработано в соответствии с требованиями новейших унифицированных учебников для колледжей и университетов, таких как «Технология силовой электроники» (4-е издание) и «Системы автоматического управления электрической тягой» (3-е издание). Оно сочетает в себе преимущества отечественных и зарубежных аналогов, полностью учитывает текущую ситуацию и тенденции развития лаборатории и является тщательно разработанным. Среди аналогичных продуктов оно отличается разумной конструкцией, полным набором функций, высокой надежностью и высокой стоимостью.

Ⅱ. Характеристики продукта

1. Высокая комплексность. Данное устройство интегрирует текущие экспериментальные проекты в области силовой электроники, полупроводниковых преобразователей, регулирования скорости переменного и постоянного тока, преобразования частоты переменного тока, управления двигателями, теории управления и т. д., реализуемые в различных учебных заведениях Китая.

2. Высокая адаптивность. Оно может использоваться в экспериментальном обучении по соответствующим курсам в различных учебных заведениях. Глубина и широта обучения могут быть гибко изменены в соответствии с потребностями. Популяризация и совершенствование могут быть органично объединены в соответствии с ходом обучения. Устройство имеет блочную структуру, которую легко заменить. Если вам нужно расширить функции или разработать новые эксперименты, достаточно лишь добавить компоненты, и оно никогда не будет лишним.

3. Высокая степень комплектации. От специального источника питания, двигателя и других экспериментальных компонентов до специальных проводов для экспериментального подключения, характеристики и характеристики вспомогательных компонентов точно соответствуют потребностям эксперимента.

4. Высокая степень интуитивности. Каждый экспериментальный пульт имеет отдельную структуру, панель компонентов схематична, линии понятны, задачи каждого пульта понятны, а эксплуатация и обслуживание удобны.

5. Высокая степень научности. Устройство занимает небольшую площадь, экономит экспериментальное пространство и снижает инвестиции в инфраструктуру; вспомогательные маломощные двигатели специально разработаны для имитации характеристик и параметров маломощных и средних двигателей; маломощные двигатели потребляют меньше энергии, экономят энергию и имеют низкий уровень экспериментального шума, выглядят аккуратно и эстетично, улучшая экспериментальную среду; экспериментальное содержание богато, а конструкция продумана. Помимо углубления теоретических знаний, эксперименты по проектированию также можно сочетать с реальной практикой.

6. Высокая открытость. Питание панели управления изолировано трёхфазным изолирующим трансформатором и оснащено устройством защиты от утечки напряжения и токов для обеспечения безопасности оператора; каждый выход питания имеет функции контроля и защиты от короткого замыкания, а каждый измерительный прибор имеет надёжную функцию защиты, что обеспечивает безопасность и надёжность использования. Панель управления также оснащена экспериментальным менеджером для обеспечения единого стандарта оценки экспериментальных навыков студентов. Поскольку весь комплект оборудования был тщательно спроектирован, с использованием надёжных компонентов и надёжных процессов, что гарантирует превосходные эксплуатационные характеристики продукта, что создаёт условия для открытых лабораторий.

7. Значительное развитие. Оборудование ориентировано на новые высоты устройств. Основываясь на сохранении эксперимента с тиристорами, оно добавляет большое количество современных экспериментов в области силовой электроники, посвященных характеристикам новых устройств, управлению новыми устройствами и типичным применениям новых устройств, чтобы студенты могли получить достаточные знания и понимание новых устройств и идти в ногу со временем.

III. Конфигурация оборудования

1. Панель управления питанием DL01

(1) Источник питания переменного тока (все с защитой от перегрузки по току)

Обеспечение питания переменного тока: Регулятор скорости — трёхфазный, 200 В/3 А

Регулятор скорости — трёхфазный, 240 В/3 А

(2) Высоковольтный источник питания постоянного тока

Источник питания возбуждения: 220 В (0,5 А), с защитой от короткого замыкания на выходе.

(3) Цифровые приборы

1) Цифровой вольтметр переменного тока: может отображать входное напряжение трёхфазной электросети с помощью переключателя диапазонов, расположенного под ним, с точностью 1,0 ступени;

2) Цифровой вольтметр переменного тока с одним действующим значением: диапазон измерения 0–500 В, автоматическое определение диапазона и автоматическое переключение, точность 0,5 ступени, трёхразрядный цифровой дисплей, обеспечивает индикацию напряжения для системы регулирования скорости переменного тока;

3) Цифровой амперметр переменного тока с одним действующим значением: диапазон измерения 0–5 А, автоматическое определение диапазона и автоматическое переключение, точность 0,5 ступени, трёхразрядный цифровой дисплей, с функциями сигнализации выхода за пределы диапазона, индикации и полного отключения питания, обеспечивает индикацию тока для системы регулирования скорости;

4) Один цифровой вольтметр постоянного тока: диапазон измерения 0–300 В, трёхразрядный цифровой дисплей, входное сопротивление 10 МОм, точность 0,5 ступени, обеспечивает индикацию напряжения для реверсивной системы регулирования скорости;

5) Один цифровой амперметр постоянного тока: диапазон измерения 0–5 А, трёхразрядный цифровой дисплей, точность 0,5 ступени, с функцией сигнализации выхода за пределы диапазона, индикации и полного отключения питания, обеспечивает индикацию тока для реверсивной системы регулирования скорости.

(4) Система индивидуальной защиты

Комплект трёхфазных изолирующих трансформаторов: трёхфазное питание сначала проходит через трёхфазное устройство защиты от утечки тока, а затем через ключевой выключатель и контактор к изолирующему трансформатору, обеспечивая изоляцию выхода от электросети (плавающее заземление), что играет определённую защитную роль для обеспечения личной безопасности.

Устройство защиты от утечки напряжения 1: защищает от утечки в линии до изолирующего трансформатора, отключает контактор на панели управления и отключает подачу питания.

Устройство защиты от утечки напряжения 2: защищает от утечки в линии после изолирующего трансформатора и проводке во время эксперимента, подает сигнал тревоги и отключает подачу питания для обеспечения безопасности персонала.

Устройство защиты от утечки тока: при утечке в панели управления ток утечки превышает определенное значение, и подача питания отключается.

Соединительные провода и разъемы для экспериментов: сильноточные и слаботочные соединительные провода и разъемы разделены и не могут быть перепутаны. Сильноточные соединительные провода и разъемы полностью изолированы, что обеспечивает безопасность, надежность и предотвращает поражение электрическим током.

(5) Другие особенности панели управления

В большом пазу на передней панели панели управления расположены две трубы из нержавеющей стали для подвешивания экспериментальных компонентов. В нижней части паза расположены розетки на 12, 10, 4 и 3 жилы. Питание подвесного ящика осуществляется через эти розетки. По обеим сторонам панели управления расположены однофазные трёхполюсные розетки на 220 В и трёхфазные четырёхполюсные розетки на 380 В. Также имеется люминесцентная лампа мощностью 40 Вт для освещения экспериментальной установки.

2. Экспериментальный стол DL02

Экспериментальный стол представляет собой двухслойную матовую металлическую конструкцию с плотным напылением. Рабочая поверхность изготовлена из огнестойкой, водонепроницаемой, износостойкой высокоплотной плиты с прочной прямоугольной закрытой конструкцией. Стол имеет элегантную и просторную форму. Он оснащён двумя большими ящиками и дверцами шкафа для размещения инструментов, подвесок и материалов. На рабочей поверхности установлена панель управления, что обеспечивает просторную и удобную рабочую поверхность. Экспериментальный стол также оснащён четырьмя универсальными колёсами и четырьмя фиксированными механизмами регулировки, которые легко перемещать и фиксировать, что способствует планировке лаборатории.

3. Рельсовая направляющая DJQ03-1 из нержавеющей стали, оптическая система измерения скорости (фотоэлектрический энкодер Omron 1024, Япония) и цифровой тахометр

4. Трехфазный регулируемый резистор DJQ27 (900 Ом × 2/0,41 А на группу)

5. Главная тиристорная цепь DL03

Предусмотрено 12 тиристоров 5 А/1000 В, разделенных на две группы: положительный и отрицательный мосты. Каждый тиристор оснащен устройством защиты. Тиристоры положительного и отрицательного мостов могут управляться внешними сигналами (с помощью интерфейса входного импульса запуска), что позволяет лучше завершить проектирование. Имеются прецизионный стрелочный вольтметр постоянного тока с зеркалом ±500 В, точность 1,0 уровня, амперметр постоянного тока с зеркалом ±5 А, точность 1,0 уровня, по одному каждого типа, а также один сглаживающий реактор.

6. Трехфазная тиристорная триггерная схема DL04

Предусмотрены трехфазная триггерная схема, схема усилителя мощности и т. д., которые используются совместно с DL03.

7. Эксперимент с тиристорной триггерной схемой DL05

Предусмотрено пять триггерных схем, включая триггерную схему на однопереходном транзисторе, триггерную схему с синусоидальным синхронным фазовым сдвигом, триггерную схему с пилообразным синхронным фазовым сдвигом, триггерную схему с стабилизацией однофазного переменного напряжения и триггерную схему Siemens TCA785.

8. DL06 Эксперимент по управлению скоростью двигателя (I)

Предусмотрены следующие модули: обратная связь по току и защита от перегрузки по току (FBC+FA), задатчик (G), преобразователь скорости (FBS), реверсор (AR), изолятор напряжения (TVD), регулятор I и регулятор II. Резисторы обратной связи и конденсаторы регуляторов I и II являются внешними (получены из DJK08). В ходе эксперимента параметры системы можно гибко изменять, чтобы наблюдать влияние различных параметров на устойчивость системы и время отклика. Это также позволяет студентам проектировать параметры усиления и интегрирования регулятора на основе различных параметров системы управления скоростью (например, электромеханической постоянной времени двигателя) и одновременно проверять фактические результаты, что позволяет завершить проектирование эксперимента.

9. DL07 Эксперимент с преобразователем постоянного тока

Разработан на основе соответствующих материалов по преобразователю постоянного тока в книге «Технологии силовой электроники» (4-е издание) под редакцией профессора Ван Чжаоаня и профессора Хуан Цзюня из Сианьского университета Цзяотун; Предоставляет компоненты, необходимые для создания схемы прерывателя постоянного тока, и использует специализированную микросхему управления ШИМ SG3525. Она позволяет выполнить шесть типовых экспериментов из учебника: понижающий преобразователь, повышающий преобразователь, повышающе-понижающий преобразователь, преобразователь Чука, преобразователь сепикал и дзета-преобразователь.

10. DL08 Данные и экспериментальные устройства

Предоставляет данные (регулируемое выходное напряжение ±15 В), варистор (элемент защиты от перенапряжения, подключенный внутри по схеме треугольника), диод, источник питания 24 В и дроссель.

11. DL09 Эксперимент с характеристиками новых устройств

Предоставляет новые устройства SCR, MOSFET, IGBT, GTO, GTR, используемые совместно с DL06, для измерения их характеристик; совместно с DL13 позволяет выполнить эксперимент с характеристиками управления новых силовых электронных устройств.

12. DL10 – регулируемый резистор и конденсаторный блок

Включает три набора регулируемых конденсаторов с выдерживаемым напряжением 63 В переменного тока и диапазоном регулировки ёмкости от 0,1 до 11,37 мкФ, а также два набора десятичных регулируемых резисторов с диапазоном 0–999 кОм.

13. DL11 – однофазный стабилизатор напряжения и регулируемая нагрузка

Включает однофазный стабилизатор напряжения переменного тока с автоматическим подключением 0–250 В/0,5 кВА для обеспечения регулируемого источника питания для соответствующих экспериментов; схему фильтра выпрямителя и регулируемый керамический дисковый резистор с номинальным током 0–90 Ом/1,3 А (последовательное соединение) или 0–45 Ом/2,6 А (параллельное соединение) для обеспечения регулируемой резистивной нагрузки для соответствующих экспериментов.

14. Эксперимент с трансформатором DL12

Предоставьте трёхфазный трансформатор с сердечником (трансформатор имеет два комплекта вторичных обмоток, напряжение первичной и вторичной обмоток составляет 127 В/63,6 В/31,8 В), который используется для экспериментов по регулированию скорости асинхронного двигателя, а также экспериментов с трёхфазным мостом и однофазным мостовым активным инвертором; он также имеет трёхфазную неуправляемую выпрямительную схему и инверторный трансформатор.

15. Система регулирования скорости постоянного тока с двойным замкнутым контуром H-моста DL17

Регулирование скорости реверсивного двигателя постоянного тока с независимым возбуждением достигается путём запуска и управления IGBT-транзисторами на четырёх плечах моста. Схема состоит из трёх основных частей: основной схемы, схемы управления и регулирующей части. Основная схема состоит из источника постоянного тока и четырёх IGBT-транзисторов; Схема управления генерирует импульсы ШИМ с помощью специальной микросхемы, а четыре управляющих импульса, генерируемых генератором импульсов ШИМ, управляют IGBT-транзисторами четырёх плеч моста соответственно. Схема регулирования состоит из двух ПИ-регуляторов, а контур обратной связи, состоящий из контура скорости и контура тока, обеспечивает стабильную работу двигателя на заданной скорости. Возможны следующие экспериментальные проекты: (1) Эксперимент с мостовой схемой преобразования постоянного тока (2) Эксперимент с двойной обратной связью и реверсивной широтно-импульсной модуляцией постоянного тока.

16. Генератор постоянного тока DJQ07-1

17. Параллельный двигатель постоянного тока DJQ09

18. Трёхфазный асинхронный двигатель с проволочной обмоткой DJQ11

19. Специальный корпус ротора асинхронного двигателя с проволочной обмоткой DL30

20. Экспериментальные соединительные провода оснащены двумя различными экспериментальными соединительными проводами. В сильноточной части используется высоконадёжный соединительный провод с пистолетной вилкой (исключена возможность поражения электрическим током). Провод из бескислородной меди скручен в тончайший многожильный провод, покрытый слоем изоляции из нитрильного поливинилхлорида, что обеспечивает безопасный и надёжный контакт; в слаботочной части используется эластичный провод из лёгкой бериллиевой меди. Оба провода соединены с гнездами с соответствующими внутренними отверстиями, что значительно повышает безопасность и эффективность эксперимента.

IV. Экспериментальные проекты в области силовой электроники и экспериментальное оборудование для управления двигателями

(I) Экспериментальные проекты в области силовой электроники

1. Схема триггера на однопереходном транзисторе

2. Эксперимент со схемой триггера с синхронным фазовым сдвигом синусоидального сигнала

3. Эксперимент со схемой триггера с синхронным фазовым сдвигом пилообразного сигнала

4. Эксперимент со схемой однофазного однополупериодного управляемого выпрямителя

5. Эксперимент со схемой однофазного мостового полууправляемого выпрямителя

6. Эксперимент со схемой однофазного мостового полностью управляемого выпрямителя и активного инвертора

7. Эксперимент со схемой трёхфазного однополупериодного управляемого выпрямителя

8. Эксперимент со схемой трёхфазного мостового полууправляемого выпрямителя

9. Эксперимент со схемой трёхфазного однополупериодного активного инвертора

10. Эксперимент со схемой трёхфазного мостового полностью управляемого выпрямителя и активного инвертора

11. Эксперимент со схемой регулирования однофазного переменного напряжения

12. Эксперимент со схемой регулирования однофазной мощности переменного тока

13. Эксперимент со схемой регулирования трёхфазного переменного напряжения

14. Характеристика однополярного тиристора (SCR) Эксперимент

15. Эксперимент с характеристикой запираемого тиристора (GTO)

16. Эксперимент с характеристикой мощного полевого транзистора (MOSFET)

17. Эксперимент с характеристикой мощного транзистора (GTR)

18. Эксперимент с характеристикой изолированного биполярного транзистора (IGBT)

(II) Эксперименты с типовыми схемами силовых электронных устройств

1. Эксперимент с мостовой схемой DC/DC-преобразователя

2. Исследование характеристик схем DC-чоппера (понижающего, повышающего, повышающего и понижающего,

Cu-чоппер, SEPIC-чоппер, Zeta-чоппер)

(III) Эксперимент по регулированию скорости двигателя постоянного тока

1. Эксперимент по определению параметров и характеристик звеньев тиристорной системы регулирования скорости постоянного тока

2. Отладка основных узлов тиристорной системы регулирования скорости постоянного тока

3. Эксперимент с одинарной замкнутой системой необратимого регулирования скорости постоянного тока

4. Эксперимент с двойной замкнутой системой необратимого регулирования скорости постоянного тока

5. Двойная Система регулирования скорости с широтно-импульсным управлением постоянного тока с обратной связью (H-мост, IGBT)

(IV) Эксперимент с системой регулирования скорости двигателя переменного тока

1. Эксперимент с системой регулирования напряжения и скорости двухфазного асинхронного двигателя с обратной связью

2. Эксперимент с системой регулирования скорости двухфазного асинхронного двигателя с обратной связью

Синхронная ПК-версия:

GL-DLDZ-1A технологии силовой электроники и экспериментальное оборудование для управления двигателями http://russian.biisun.com/products/power-electronics-technology-and-motor-control-experimental-equipment