GL-DLDZ-2A Banco di prova completo per elettronica di potenza

Ⅰ、Panoramica

Il banco prova completo per elettronica di potenza GL-DLDZ-2A è utilizzato principalmente per corsi di vari corsi di laurea in elettromeccanica e automazione: esperimenti sui principi dei motori e sulla trazione elettrica (controllo motore ed elettrico), tecnologia dell'elettronica di potenza (tecnologia dell'elettronica di potenza), sistemi di controllo della trasmissione elettrica (sistemi di controllo del movimento), ecc. Può svolgere le relative attività didattiche sperimentali e offre sufficiente libertà di espansione per soddisfare i requisiti di ulteriori ricerche approfondite in futuro.

Ⅱ、Caratteristiche del prodotto

1. L'esclusivo design strutturale che combina moduli fissi (carichi, alimentatori CA e CC e moduli con peso elevato adottano strutture fisse) e moduli a scatola sospesa non solo riduce l'intensità del lavoro preparatorio dell'insegnante prima dell'esperimento, ma offre anche praticità per l'espansione delle funzioni del banco sperimentale.

2. Oltre a completare progetti sperimentali tradizionali, il banco sperimentale mette in risalto la ricerca sui moderni dispositivi elettronici di potenza e sulla moderna teoria del controllo.

3. Il dispositivo sperimentale è dotato di funzioni complete di protezione per la sicurezza personale e delle apparecchiature. L'uscita dell'alimentatore CA dell'apparecchiatura è progettata con una funzione di protezione da sovracorrente e un circuito di protezione da alta tensione è presente all'estremità di ciascun foro di osservazione dell'impulso di trigger; inoltre, il dispositivo di alimentazione è dotato di un circuito di protezione di sicurezza. Per evitare che segnali elettrici intensi si aggiungano a circuiti elettrici deboli, vengono utilizzati tre tipi di cavi sperimentali in modo che gli studenti non inseriscano erroneamente le linee ad alta e bassa tensione durante il cablaggio, danneggiando il circuito a bassa tensione.

4. Motore sperimentale: la potenza del motore sperimentale utilizzato è compresa tra 100 e 200 W ed è appositamente progettato. I suoi parametri e caratteristiche possono simulare motori di piccole e medie dimensioni.

III、Condizioni tecniche del prodotto

1. Potenza della macchina: <1,5 kVA;

2. Potenza di lavoro: ~3 N/380 V/50 Hz/3 A;

3. Dimensioni: 1565 mm x 720 mm x 1650 mm

4. Peso: <150 kg

IV、Progetto sperimentale di un banco prova completo per l'elettronica di potenza

1. Esperimento su circuito raddrizzatore monofase controllato a semionda

2. Esperimento su circuito raddrizzatore monofase semicontrollato a ponte

3. Esperimento su circuito raddrizzatore monofase completamente controllato e inverter attivo

4. Esperimento su circuito raddrizzatore trifase controllato a semionda

5. Esperimento su circuito raddrizzatore trifase semicontrollato a ponte

6. Esperimento su ponte monofase completamente controllato e inverter attivo

7. Esperimento su circuito inverter attivo trifase semionda

8. Esperimento su ponte trifase completamente controllato e inverter attivo

9. Esperimento su circuito di regolazione della tensione CA monofase

10. Esperimento su circuito di regolazione della tensione CA trifase

11. Determinazione dei parametri e delle caratteristiche di collegamento del sistema di regolazione della velocità CC a tiristori

12. Debug delle unità principali di Regolazione della velocità in corrente continua a tiristori

13. Ricerca sulle caratteristiche statiche di un sistema di regolazione della velocità in corrente continua irreversibile a singolo anello chiuso

14. Sistema di regolazione della velocità in corrente continua irreversibile a doppio tiristore a circuito chiuso

15. Sistema di regolazione della velocità in corrente continua reversibile logica non circolante

16. Sistema di regolazione della velocità in corrente continua a larghezza d'impulso (PWM) con doppio controllo a circuito chiuso

17. Sistema di regolazione della tensione e della velocità di un motore asincrono trifase a doppio anello chiuso

18. Sistema di regolazione della velocità in cascata di un motore asincrono trifase a doppio anello chiuso

19. Esperimento su circuito di trigger a transistor a giunzione singola e circuito raddrizzatore monofase controllato a semionda

20. Esperimento su circuito di trigger a sfasamento sincrono a onda sinusoidale

21. Esperimento su circuito di trigger a sfasamento sincrono a onda a dente di sega

22. Esperimento su circuito di trigger integrato Siemens TCA785

23. Misurazione dei parametri principali del transistor a effetto di campo di potenza (MOSFET)

24. Ricerca sul circuito di pilotaggio del transistor a effetto di campo di potenza (MOSFET)

25. Ricerca sulle caratteristiche del transistor bipolare a gate isolato (IGBT) e del suo circuito di pilotaggio

26. Ricerca sul circuito di pilotaggio del transistor di potenza (GTR)

27. Ricerca sulle caratteristiche del transistor di potenza (GTR)

28. Esperimento sulla tecnologia di commutazione soft

29. Ricerca sulle prestazioni del circuito chopper CC

30. Ricerca sulle prestazioni del circuito di conversione di frequenza CA/CC monofase

31. Esperimento sulla regolazione della tensione CA mediante chopping

32. Esperimento sul circuito di conversione CC/CC a ponte intero

33. Esperimento sull'alimentatore switching forward single-ended

34. Esperimento sull'alimentatore switching flyback single-ended

Ⅴ、Descrizione delle funzioni tecniche del prodotto

1. Descrizione della protezione di sicurezza del banco sperimentale

1) Protezione personale dell'apparecchiatura

① La protezione flottante del trasformatore di isolamento trifase isola completamente l'alimentazione sperimentale dalla rete elettrica, svolgendo un ruolo efficace nella protezione della sicurezza personale;

② L'estremità di ingresso dell'alimentazione trifase è dotata di una protezione contro le perdite di corrente. L'interruttore può essere scollegato quando la corrente di dispersione dell'apparecchiatura è superiore a 30 mA, il che soddisfa gli standard nazionali per la sicurezza degli apparecchi elettrici a bassa tensione;

③ L'estremità di uscita del trasformatore di isolamento trifase è dotata di una protezione contro le perdite di tensione. In caso di tensione di dispersione sul banco sperimentale, questa si attiverà automaticamente.

④ Il filo sperimentale ad alta tensione adotta un filo completamente rivestito in plastica. L'interno del filo è in rame privo di ossigeno, avvolto in un sottile filo multifilare simile a un capello e dalla consistenza morbida. La guaina è realizzata in filo di grosso diametro e con sostanze chimiche anti-indurenti. La spina è realizzata con componenti in rame massiccio per evitare il rischio di scosse elettriche causate dal contatto degli studenti con la parte metallica.

2) Sistema di protezione di sicurezza dell'apparecchiatura

① L'uscita di alimentazione CA trifase è dotata di doppie funzioni di protezione da sovracorrente e cortocircuito per circuiti elettronici e fusibili. Quando la corrente di uscita è superiore a 3 A, l'alimentatore può essere scollegato e viene emessa una segnalazione di allarme;

② Il catodo di gate del tiristore e i fori di osservazione di ciascun circuito di trigger sono dotati di funzioni di protezione dall'alta tensione per impedire agli studenti di effettuare collegamenti errati;

③ Il tavolo sperimentale utilizza tre tipi di cavi sperimentali, che non possono essere collegati tra loro. La corrente forte utilizza un cavo sperimentale di sicurezza completamente in plastica, mentre la corrente debole utilizza un cavo sperimentale in metallo nudo (il diametro effettivo del nucleo in rame è maggiore del cavo della corrente forte). Il foro di osservazione utilizza un cavo sperimentale da 2 libbre per evitare il rischio che gli studenti utilizzino erroneamente la corrente forte e colleghino il punto debole;

④ L'alimentatore CA e CC del tavolo sperimentale è dotato di una funzione di protezione da sovracorrente.

2. Descrizione tecnica del pannello di controllo

1) Pannello di controllo e tavolo sperimentale

Il tavolo sperimentale è realizzato in lega di alluminio e il piano di lavoro è realizzato in pannello anticorrosione e ignifugo ad alta densità. Ha una forma gradevole ed è dotato di due cassetti e un mobiletto portaoggetti per riporre utensili, scatole sospese e materiali. Il tavolo sperimentale è dotato di quattro ruote per facilitarne lo spostamento e il fissaggio, il che si adatta alla disposizione del laboratorio.

2) Pannello di controllo dell'alimentazione GLPE-01

Alimentatore CA trifase: gli alimentatori CA trifase da 220 V e 240 V vengono forniti tramite l'interruttore a manopola industriale, fornendo alimentazione in ingresso per la regolazione della velocità CC e CA con protezione da sovracorrente. L'alimentatore viene fornito agli studenti per gli esperimenti dopo aver superato i circuiti di protezione di sicurezza come la protezione da dispersione di corrente, il trasformatore di isolamento trifase e la protezione da dispersione di tensione.

3) Pannello funzioni ausiliarie GLPE-01A

① Alimentatore di eccitazione motore: fornisce un set di alimentatori di eccitazione motore CC con interruttori di potenza indipendenti e un voltmetro digitale.

② Reattore: fornisce reattori di livellamento e filtri RC necessari negli esperimenti di regolazione della velocità CC. I reattori di livellamento utilizzano un metodo a presa centrale, rispettivamente da 50 mH, 100 mH, 200 mH e 700 mH. Mantiene la linearità quando la corrente è inferiore a 1,5 A. Il reattore può anche essere utilizzato come carico induttivo negli esperimenti di tecnologia dell'elettronica di potenza.

③ Alimentatore stabilizzato CC: fornisce un'alimentazione stabilizzata CC di ±15 V/1 A; un'alimentazione stabilizzata CC di 24 V/2 A. Con interruttore indipendente e protezione da cortocircuito, sovracorrente, ecc.

④ Trasformatore trifase: come trasformatore dell'inverter nel sistema di regolazione della velocità a cascata e nel circuito dell'inverter attivo.

⑤ Resistore trifase regolabile: fornisce un set di resistori regolabili da 100 a 1000/1 A per la resistenza di carico del generatore e altri carichi resistivi sperimentali e come resistenza di avviamento del motore.

⑥ Resistenza di avviamento del motore: 0Ω, 2Ω, 5Ω, 15Ω, ∞ resistenza di avviamento del motore con avvolgimento regolabile a cinque velocità.

3. Descrizione tecnica dei componenti sperimentali comunemente utilizzati

1) Componente I del circuito di trigger a tiristori GLPE-10A

Fornisce un circuito di trigger integrato TCA785, un circuito di trigger sincrono a dente di sega e un circuito di trigger sincrono a onda sinusoidale con uscita da ciascun foro di osservazione, funzionamento comodo e sicuro.

2) Componente I del circuito di trigger trifase GLPE-11A

Circuito di trigger: utilizza un circuito integrato digitale, elevata capacità anti-interferenza, intervallo di impulsi trifase uniforme, buona coerenza, produce impulsi doppi stretti, intervallo di sfasamento degli impulsi 0-160°.

3) Componente I del circuito principale a tiristori trifase GLPE-12

Circuito principale: è composto da 12 tiristori, 6 diodi, reattore di livellamento e circuito di assorbimento RC.

4) Componente I del circuito di controllo della velocità del motore GLPE-13A

Fornisce i seguenti moduli: invertitore, blocco dello zero, tensione data, conversione di velocità, unità di regolazione della velocità e unità di regolazione della corrente. Dotato di resistori e condensatori di retroazione del regolatore, i parametri del sistema possono essere modificati in modo flessibile durante l'esperimento per osservare gli effetti di diversi parametri sulla stabilità del sistema e sul tempo di risposta.

5) GLPE-13-1 Circuito di controllo della velocità del motore (II)

Fornisce i seguenti moduli: Identificazione della polarità di coppia (DPT), Rilevamento del livello zero (DPZ) e Controllore logico (DLC).

6) GLPE-14 Dispositivi di potenza

Questo progetto di modulo sperimentale non solo include la ricerca sulle caratteristiche del circuito di pilotaggio e degli interruttori di GTR, MOSFET, IGBT, GTO e altri dispositivi, ma analizza anche l'applicazione di diodi a recupero rapido, optoaccoppiatori ad alta velocità, induttori, ecc. nei circuiti elettronici di potenza.

7) GLPE-15 Circuito chopper CC

È possibile completare sei esperimenti tipici: Chopper Buck, Chopper Boost, Chopper Boost-Buck, Chopper Cuk, Chopper Sepic e Chopper Zeta. Tutti i circuiti utilizzano componenti discreti e gli studenti li costruiscono autonomamente.

8) GLPE-10B Componenti del circuito di trigger a tiristori II

Fornisce un circuito raddrizzatore a ponte trifase composto da 6 diodi e un circuito di trigger a transistor a giunzione singola per l'uscita da ciascun foro di osservazione.

9) GLPE-16 Principio di conversione di frequenza CA/CC monofase

I progetti sperimentali che possono essere completati sono: (1) Il processo di formazione dell'onda SPWM; (2) Le condizioni di lavoro e le forme d'onda dei circuiti di conversione di frequenza CA/CC sotto diversi carichi (resistenza, induttanza e motore) e l'influenza della frequenza di lavoro sulla forma d'onda di lavoro del circuito; (3) Le caratteristiche di lavoro del chip driver integrato dedicato al tubo IGBT.

10) GLPE-17 Sistema di regolazione della velocità CC con conversione CC/CC a doppio ponte H a circuito chiuso

I progetti sperimentali che possono essere completati sono: (1) Esperimento su circuito di conversione CC/CC a ponte intero; (2) Esperimento di regolazione della velocità CC reversibile a doppio circuito chiuso.

11) GLPE-30 Alimentatore switching monofase con tecnologia di regolazione della tensione di controllo chopping CA e soft switching

Il circuito di regolazione della tensione di controllo chopping CA monofase è costituito da un circuito principale e da un circuito di controllo. I collegamenti principali del circuito di controllo sono: circuito PWM a modulazione di larghezza di impulso, unità di rilevamento di tensione e corrente, circuito di pilotaggio, ecc.

12) Alimentatore switching flyback single-ended GLPE-31

L'intervallo di tensione CA in ingresso è 50 V~200 V e l'uscita è composta da tre set di alimentazione CC, rispettivamente +5 V/5 A; +12 V/1 A; -12 V/1 A. La velocità di variazione della tensione di uscita è inferiore allo 0,3% al variare della tensione CA in ingresso e del carico CC in uscita.

13) Alimentatore switching forward single-ended GLPE-32

Utilizza un circuito integrato dedicato come controller PWM, in grado di pilotare direttamente il tubo a effetto di campo di potenza MOSFET.

14) Voltmetro digitale CA YB10

Tre voltmetri CA: con interfaccia di comunicazione, intervallo automatico multi-velocità, cabinet di livello industriale 48 mm x 96 mm, precisione: 0,5 livelli, intervallo: 0-500 V.

15) Amperometro digitale CA YB11

Tre amperometri CA: con interfaccia di comunicazione, intervallo automatico multi-velocità, cabinet di livello industriale 48 mm x 96 mm, precisione: 0,5 livelli, intervallo: 0-5 A.

4. Guida del motore e descrizione tecnica del motore

1) Motore shunt CC DJ02: PN=185 W, nN=1600 giri/min, IN=1,1 A, UN=220 V

2) Generatore CC DJ03: PN=185 W, nN=1600 giri/min, IN=1,1 A, UN=220 V

3) Motore asincrono trifase a filo avvolto DJ11: PN=100 W, IN=0,6 A, nN=1400 giri/min, UN=220, collegamento a Y

4) Guida del motore DJ01, encoder fotoelettrico e tachimetro

5. Cavo sperimentale GLPJ-01

Il cavo di collegamento sperimentale adotta un tipo di collegamento a innesto completamente chiuso altamente affidabile, con filo di rame privo di ossigeno, suddiviso in 128 fili sottili come un capello, dalla consistenza morbida e con guaina realizzata in filo di grosso diametro e trattato con sostanze chimiche anti-indurimento. La spina è realizzata in rame massiccio.

Versione sincrona per PC:

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