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SKEEM-12型电力电子技术及电机控制实验装置

·设备外观

·设计简述

实训装置是依据高等院校最新统编教材《电力电子技术》(第四版)(西安交通大学王兆安编著)、《电力拖动自动控制系统》(第三版)(上海大学陈伯时编著)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。
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。

·主要参数

1.输入电源：三相四线AC380V±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.外形尺寸：1900mm×800mm×1620mm；

5.安全保护：具有漏电压、漏电流保护，安全符合国家标准。

·组成及功能

1.电源控制屏(铁质双层亚光密纹喷塑结构，铝质面板)
2.实验桌
3.晶闸管主电路
提供12只5A/1000V的晶闸管，分成正、反桥两组，每只晶闸管均设有过流、过压保护装置，正、反桥晶闸管可通过外加信号进行触发(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。

4.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)、反号器(AR)、电压隔离器(TVD)、调节器I和调节器II。其中调节器I和调节器II的反馈电阻、电容均外接，实验时可以灵活改变系统的参数，观测不同的参数对系统稳定性及相应时间等影响；更可以让学生从调速系统的各种参数(如电机的机电时间常数等)出发对调节器的放大倍数及积分时间的参数分别设计，同时进行实际结果的验证，从而完成设计性实验。

5.电机调速控制实验(II)

提供以下模块：转矩极性鉴别(DPT)、零电平检测(DPZ)及逻辑控制器(DLC)。

6.数字调速控制接口

该挂件完成计算机控制系统与模拟调速系统的接口转换，调速系统中电压、电流和转速信号经过隔离和保护单元，通过配套的数据采集卡将反馈信号采集到计算机控制系统中，在本公司提供的上位机软件中完成数字PI算法，输出控制信号到模拟调速系统，构成整个数字晶闸管调速系统。利用该挂件可以完成直流电机的单闭环、双闭环、逻辑无环流和三闭环错位选触无环流的晶闸管数字调速，也可完成三相异步电机的数字调压调速和串级调速。

7.直流斩波电路

主要由斩波器触发电路及斩波主电路两大部分组成，完成晶闸管直流斩波实验。

8.给定及实验器件

提供给定(±15V可调电压输出)、压敏电阻(作为过压保护元件，内部已连成三角形接法)、二极管。

9.新器件特性实验

提供SCR、MOSFET、IGBT、GTO、GTR电力电子器件。

10.可调电阻、电容箱

提供耐压AC63V的可调电容三组，调节范围为0.1～11.37µF，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，

11.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0～180Ω/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.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；还设有三相不可控整流电路用来产生直流电源。

13.三相芯式变压器与不控整流

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/36.7V)，用于三相桥式全控12脉动整流电路实验；还设有三相不可控整流电路用来产生直流电源。

14.功率器件驱动电路实验箱
主要是为完成新器件特性实验提供驱动和保护电路，使学生了解电力电子新器件的驱动特性。主要包括电源、驱动电路、PWM波形发生器。

15.三相异步电机变频调速控制

针对目前工业用变频器只能对输入信号及输出的结果进行观测，无法得知其内部的详细工作过程的缺点，开发本实验装置，着重从“变频原理”出发，通过实验让学生了解整个变频的过程。
（以上仅为部分参数内容，详细请咨询哦！）

·实训项目

（一）电力电子技术实验项目
（二）典型电力电子器件线路实验
（三）全数字电力电子新器件线路实验
  1.三相数字PWM整流器实验
  2.研究型开关电源技术实验
  3.有源电能质量管理实验
4.矩阵式交–交变换器实验
5.单/三相级联多电平逆变器实验
6.三相二极管钳位三电平逆变器实验
7.三相飞跨电容钳位三电平逆变器实验
8.三相T型三电平逆变器实验
9.光伏逆变实验
10.研究型直流斩波及软开关实验
11.基于FPGA控制的三相永磁同步电机实验
12.三相三电平功率因数校正实验
  13.超级电容储能实验
  14.电池储能功率控制系统实验
  15.直流(固态)变压器实验
  16.无线电能传输充电（传能）实验组件
（四）直流电机调速实验
（五）变频原理实验
（六）交流电机调速系统实验
（七）计算机控制的电机调速系统实验
（八）DSP控制调速系统实验
  1.DSP控制高性能变频调速系统实验(IPM)
  2.DSP控制直流无刷电机调速系统实验(IPM)
  3.研究型变频调速实验
  4.研究型多电机控制实验/开发组件
（九）控制理论实验项目

第一部分：

1.控制系统典型环节的模拟

2.一阶系统的时域响应及参数测定

3.二阶系统的瞬态响应分析

4.三阶系统的瞬态响应及稳定性分析

5.PID控制器的动态性能

6.控制系统的动态校正

7.典型环节频率特性的测试

8.线性系统频率特性的测试

9.信号的采样与恢复

10.典型的非线性环节的模拟

11.非线性系统的相平面分析

第二部分：基于MATLAB的仿真实验（MATLAB软件用户自配）

1.线性连续控制系统的仿真

2.根轨迹的仿真

3.线性系统频率响应的仿真

4.采样控制系统的仿真

5.串联校正的仿真

6.非线性连续控制系统的仿真

7.基于状态方程式的时间响应测试

8.控制系统极点的任意配置

9.状态观测器设计及带观测器的闭环系统响应测试

10.多变量解耦控制