GL-DLDZ-1A tecnologia dell'elettronica di potenza e apparecchiature sperimentali per il controllo dei motori

Ⅰ、 Panoramica del prodotto

L'apparecchiatura sperimentale per la tecnologia dell'elettronica di potenza e il controllo motore GL-DLDZ-1A si basa sui requisiti dei più recenti manuali unificati di college e università, come "Power Electronics Technology" (4a edizione) e "Electric Traction Automatic Control System" (3a edizione). Include i vantaggi di prodotti simili in patria e all'estero, tiene pienamente conto della situazione attuale e delle tendenze di sviluppo del laboratorio ed è sviluppata con cura. Tra prodotti simili, offre i vantaggi di una struttura ragionevole, funzioni complete, buona affidabilità e un rapporto qualità-prezzo elevato.

Ⅱ、Caratteristiche del prodotto

1. Elevata completezza: questo dispositivo integra gli attuali progetti sperimentali di elettronica di potenza, conversione a semiconduttore, regolazione della velocità CA e CC, conversione di frequenza CA, controllo motore, teoria del controllo, ecc. in diverse scuole in Cina.

2. Elevata adattabilità: può soddisfare l'insegnamento sperimentale di corsi corrispondenti in diverse scuole. La profondità e l'ampiezza possono essere adattate in modo flessibile in base alle esigenze. La divulgazione e il miglioramento possono essere combinati organicamente in base al progresso dell'insegnamento. Il dispositivo adotta una struttura a blocchi costruttivi, facile da sostituire. Se è necessario espandere le funzioni o sviluppare nuovi esperimenti, è sufficiente aggiungere componenti, senza che il dispositivo venga mai eliminato.

3. Elevata completezza: dall'alimentatore speciale, al motore e ad altri componenti sperimentali, fino ai cavi speciali per il collegamento sperimentale, le prestazioni e le specifiche dei componenti di supporto sono strettamente correlate alle esigenze dell'esperimento.

4. Elevata intuitività: ogni pendente sperimentale adotta una struttura separata, il pannello dei componenti è schematico, le linee sono chiare, le funzioni di ciascun pendente sono chiare e il funzionamento e la manutenzione sono pratici.

5. Elevata scientificità: il dispositivo occupa una piccola area, consente di risparmiare spazio sperimentale e riduce gli investimenti infrastrutturali; i piccoli motori di supporto sono appositamente progettati per simulare le caratteristiche e i parametri dei motori di piccole e medie dimensioni; i piccoli motori consumano meno energia, risparmiano energia e hanno un basso rumore sperimentale, sono puliti ed esteticamente gradevoli, migliorando l'ambiente sperimentale; il contenuto sperimentale è ricco e il design è ragionevole. Oltre ad approfondire le conoscenze teoriche, gli esperimenti di progettazione possono anche essere combinati con la pratica pratica.

6. Forte apertura L'alimentatore del pannello di controllo è isolato da un trasformatore di isolamento trifase ed è dotato di un dispositivo di protezione dalle perdite di tensione e di un dispositivo di protezione dalle perdite di corrente per garantire la sicurezza dell'operatore; ogni uscita di potenza è dotata di funzioni di monitoraggio e protezione da cortocircuito e ogni strumento di misura ha una funzione di protezione affidabile, che lo rende sicuro e affidabile da utilizzare; il pannello di controllo è inoltre dotato di un gestore sperimentale per fornire uno standard unificato per la valutazione delle capacità sperimentali degli studenti. Poiché l'intera gamma di apparecchiature è stata progettata con cura, con componenti e processi affidabili a garanzia, le prestazioni del prodotto sono eccellenti, il che crea le condizioni per laboratori aperti.

7. Forte avanzamento L'apparecchiatura si concentra sulla nuova altezza dei dispositivi. Sulla base del mantenimento dell'esperimento sui tiristori, aggiunge un gran numero di esperimenti di moderna tecnologia dell'elettronica di potenza sulle caratteristiche dei nuovi dispositivi, sul loro pilotaggio e sulle tipiche applicazioni dei nuovi dispositivi, in modo che gli studenti possano avere una conoscenza e una comprensione sufficienti dei nuovi dispositivi e stare al passo con i tempi.

III、Configurazione dell'apparecchiatura

1. Pannello di controllo dell'alimentazione DL01

(1) Alimentatore CA (tutti con misure di protezione da sovracorrente)

Fornire alimentazione CA: il dispositivo di controllo della velocità CC è CA trifase 200 V/3 A

Il dispositivo di controllo della velocità CA è CA trifase 240 V/3 A

(2) Alimentatore CC ad alta tensione

Alimentatore di eccitazione: 220 V (0,5 A), con protezione da cortocircuito in uscita.

(3) Strumenti digitali

1) Voltmetro digitale CA: può indicare la tensione di linea in ingresso della rete elettrica trifase tramite il commutatore di banda sottostante, con una precisione di 1,0;

2) Un voltmetro digitale CA a vero valore efficace: intervallo di misura 0~500 V, valutazione automatica dell'intervallo e commutazione automatica, precisione di 0,5, display digitale a tre cifre e mezzo, che fornisce l'indicazione della tensione per il sistema di regolazione della velocità CA;

3) Un amperometro digitale CA a vero valore efficace: intervallo di misura 0~5 A, valutazione automatica dell'intervallo e commutazione automatica, precisione 0,5 livelli, display digitale a tre cifre e mezzo, con allarme di superamento dell'intervallo, indicazione e funzioni di interruzione della potenza totale, che fornisce indicazione della corrente per il sistema di regolazione della velocità;

4) Un voltmetro digitale CC: intervallo di misura 0~300 V, display digitale a tre cifre e mezzo, impedenza di ingresso di 10 MΩ, precisione 0,5 livelli, che fornisce indicazione della tensione per il sistema di regolazione della velocità reversibile；

5) Un amperometro digitale CC: intervallo di misura 0~5 A, display digitale a tre cifre e mezzo, precisione 0,5, con allarme di superamento del limite massimo, indicazione, funzioni di interruzione della potenza totale, che forniscono un'indicazione della corrente per il sistema di regolazione reversibile della velocità.

(4) Sistema di protezione per la sicurezza personale

Un set di trasformatori di isolamento trifase: l'alimentazione trifase passa prima attraverso il dispositivo di protezione dalle perdite trifase, quindi attraverso l'interruttore a chiave e il contattore fino al trasformatore di isolamento, in modo che l'uscita sia isolata dalla rete elettrica (progettazione con messa a terra flottante), il che svolge un ruolo protettivo per la sicurezza personale.

Protezione dalle perdite di tensione 1: protegge dalle perdite nella linea a monte del trasformatore di isolamento, fa scattare il contattore nel pannello di controllo e interrompe l'alimentazione.

Protezione dalle perdite di tensione 2: protegge dalle perdite nella linea a valle del trasformatore di isolamento e del cablaggio durante l'esperimento, invia un segnale di allarme e interrompe l'alimentazione per garantire la sicurezza personale.

Dispositivo di protezione contro le perdite di corrente: in caso di perdite nel pannello di controllo, la corrente di dispersione supera un certo valore e l'alimentazione viene interrotta.

Cavi e prese di collegamento sperimentali: i cavi e le prese di collegamento per correnti forti e deboli sono separati e non possono essere mescolati. I cavi e le prese di collegamento per correnti forti adottano un processo completamente chiuso, sicuro, affidabile e che previene le scosse elettriche.

(5) Altre caratteristiche del pannello di controllo

Nell'ampia scanalatura sulla parte anteriore del pannello di controllo sono presenti due tubi in acciaio inossidabile per appendere i componenti sperimentali. La parte inferiore della scanalatura è dotata di prese a 12, 10, 4 e 3 poli. L'alimentazione della scatola di sospensione è fornita da queste prese. Prese di corrente monofase tripolari da 220 V e prese di corrente trifase quadripolari da 380 V sono posizionate su entrambi i lati del pannello di controllo. È inoltre presente una lampada fluorescente da 40 W per l'illuminazione del dispositivo sperimentale.

2. Tavolo sperimentale DL02

Il tavolo sperimentale è realizzato in ferro con struttura a spruzzo denso opaco a doppio strato. Il piano di lavoro è costituito da un pannello ad alta densità, ignifugo, impermeabile e resistente all'usura, con una struttura solida e una struttura rettangolare chiusa. È elegante e dalle forme generose. È dotato di due ampi cassetti e ante per riporre utensili, lampade e materiali. Il piano di lavoro è utilizzato per installare il pannello di controllo dell'alimentazione e offre una superficie di lavoro spaziosa e confortevole. Il tavolo sperimentale è inoltre dotato di quattro ruote universali e quattro meccanismi di regolazione fissi, facili da spostare e fissare, il che si adatta alla disposizione del laboratorio.

3. Guida motore in acciaio inossidabile DJQ03-1, sistema di misurazione della velocità con encoder ottico (encoder fotoelettrico giapponese Omron 1024) e tachimetro digitale

4. Resistenza regolabile trifase DJQ27 (900Ω×2/0,41A per gruppo)

5. Circuito principale del tiristore DL03

Sono forniti 12 tiristori da 5A/1000V, suddivisi in due gruppi di ponti positivo e negativo. Ogni tiristore è dotato di un dispositivo di protezione. I tiristori a ponte positivo e negativo possono essere attivati da segnali esterni (con un'interfaccia di ingresso a impulsi di trigger), il che può completare al meglio l'esperimento di progettazione; sono disponibili un voltmetro CC a lancetta di precisione con specchio ±500V, precisione 1,0, un amperometro CC con specchio ±5A, precisione 1,0, uno ciascuno e un reattore di livellamento.

6. Circuito di trigger a tiristori trifase DL04

Sono forniti un circuito di trigger trifase, un circuito di amplificatore di potenza, ecc., da utilizzare in combinazione con "DL03".

7. Esperimento con circuito di trigger a tiristori DL05

Fornisce cinque circuiti di trigger, tra cui un circuito di trigger a transistor a giunzione singola, un circuito di trigger a sfasamento sinusoidale sincrono, un circuito di trigger a sfasamento sincrono a dente di sega, un circuito di trigger di regolazione della tensione CA monofase e un circuito di trigger Siemens TCA785.

8. Esperimento con controllo della velocità del motore DL06 (I)

Fornisce i seguenti moduli: retroazione di corrente e protezione da sovracorrente (FBC+FA), setter (G), convertitore di velocità (FBS), invertitore di marcia (AR), isolatore di tensione (TVD), regolatore I e regolatore II. Le resistenze e i condensatori di retroazione dei regolatori I e II sono esterni (ottenuti da DJK08). Durante l'esperimento, i parametri del sistema possono essere modificati in modo flessibile per osservare gli effetti di diversi parametri sulla stabilità del sistema e sul tempo di risposta. Permette inoltre agli studenti di progettare i parametri del tempo di amplificazione e integrazione del regolatore in base a vari parametri del sistema di controllo della velocità (come la costante di tempo elettromeccanica del motore) e di verificare contemporaneamente i risultati effettivi, in modo da completare l'esperimento di progettazione.

9. Esperimento DL07 sul chopper DC

Progettato sulla base dei contenuti pertinenti sul chopper DC contenuti nel libro "Power Electronics Technology" (4a edizione) curato dal Professor Wang Zhaoan e dal Professor Huang Jun dell'Università di Xi'an Jiaotong; fornisce i componenti necessari per realizzare un circuito chopper DC e utilizza un circuito integrato di controllo PWM dedicato SG3525. È in grado di completare sei esperimenti tipici presenti nel libro di testo: Buck Chopper, Boost Chopper, Boost-Buck Chopper, Cuk Chopper, Sepic Chopper e Zeta Chopper.

10. DL08 Dispositivi forniti e sperimentali

Fornisce un varistore (uscita di tensione regolabile a ±15 V), un diodo (come elemento di protezione da sovratensione, collegato internamente in una connessione a triangolo), un alimentatore a 24 V e un induttore.

11. DL09 Esperimento sulle caratteristiche di nuovi dispositivi

Fornisce nuovi dispositivi SCR, MOSFET, IGBT, GTO, GTR; utilizzati in combinazione con DL06, possono misurarne le curve caratteristiche; utilizzati in combinazione con DL13, possono completare l'esperimento sulle caratteristiche di pilotaggio di nuovi dispositivi elettronici di potenza.

12. DL10 Box per resistori e condensatori regolabili

Fornisce tre set di condensatori regolabili con una tensione di tenuta di 63 V CA, con un intervallo di regolazione di 0,1~11,37 µF, e due set di resistori regolabili decimali con un intervallo di 0~999 kΩ.

13. DL11 Regolazione della tensione monofase e carico regolabile

Fornisce un regolatore di tensione monofase CA autoaccoppiante da 0~250 V/0,5 kVA per fornire un'alimentazione regolabile per gli esperimenti corrispondenti; Un circuito di filtro raddrizzatore e un resistore regolabile a disco ceramico da 0~90Ω/1,3A (in serie) o 0~45Ω/2,6A (in parallelo) per fornire un carico resistivo regolabile per gli esperimenti corrispondenti.

14. Esperimento con trasformatore DL12

Fornire un trasformatore trifase a nucleo (il trasformatore ha due serie di avvolgimenti secondari, le tensioni degli avvolgimenti primario e secondario sono 127V/63,6V/31,8V), utilizzato per esperimenti di regolazione della velocità in serie di motori asincroni e per esperimenti con circuiti inverter attivi a ponte trifase e monofase; è inoltre dotato di un circuito raddrizzatore trifase non controllato e di un trasformatore inverter.

15. Sistema di regolazione della velocità in CC con conversione CC/CC a doppio ponte H a circuito chiuso DL17

Lo scopo della regolazione della velocità di un motore CC reversibile a eccitazione separata è raggiunto innescando e controllando i tubi IGBT sui quattro bracci del ponte. È costituito principalmente da tre parti: la parte del circuito principale, la parte del circuito di controllo e la parte di regolazione. Il circuito principale è costituito da un alimentatore CC e quattro tubi IGBT; la parte del circuito di controllo genera onde impulsive PWM tramite un chip dedicato, e i quattro impulsi di controllo generati dal generatore di impulsi PWM pilotano rispettivamente i tubi IGBT dei quattro bracci del ponte; la parte di regolazione è costituita da due regolatori PI, e il circuito di retroazione composto dall'anello di velocità e dall'anello di corrente consente al motore di funzionare stabilmente a una determinata velocità. I progetti sperimentali che possono essere completati sono: (1) Esperimento di circuito di conversione CC/CC a ponte intero (2) Esperimento di modulazione di larghezza di impulso CC reversibile a doppio anello chiuso.

16. Generatore CC DJQ07-1

17. Motore CC shunt DJQ09

18. Motore asincrono trifase a filo avvolto DJQ11

19. Scatola speciale per rotore del motore asincrono a filo avvolto DL30

20. I cavi di collegamento sperimentali sono dotati di due diversi cavi di collegamento sperimentali. La parte a corrente forte adotta un filo di collegamento a pistola con struttura a guaina ad alta affidabilità (non vi è alcun rischio di scossa elettrica). Il filo di rame privo di ossigeno è avvolto in un filo multifilare sottile come un capello, ricoperto da uno strato isolante in polivinilcloruro di nitrile, e il contatto è sicuro e affidabile; la parte a corrente debole adotta un filo di collegamento a struttura nuda in rame leggero al berillio elastico. I due fili sono abbinati a prese con fori interni corrispondenti, il che migliora notevolmente la sicurezza e la razionalità dell'esperimento.

IV、Progetti sperimentali di tecnologia dell'elettronica di potenza e apparecchiature sperimentali per il controllo motore

(I) Progetti sperimentali di tecnologia dell'elettronica di potenza

1. Circuito di trigger a transistor a giunzione singola

2. Esperimento di circuito di trigger a sfasamento sincrono a onda sinusoidale

3. Esperimento di circuito di trigger a sfasamento sincrono a onda a dente di sega

4. Esperimento di circuito raddrizzatore controllato a semionda monofase

5. Esperimento di circuito raddrizzatore semicontrollato a ponte monofase

6. Esperimento di circuito raddrizzatore completamente controllato a ponte monofase e inverter attivo

7. Esperimento di circuito raddrizzatore controllato a semionda trifase

8. Esperimento di circuito raddrizzatore semicontrollato a ponte trifase

9. Esperimento di circuito inverter attivo a semionda trifase

10. Esperimento di circuito raddrizzatore completamente controllato a ponte trifase e inverter attivo

11. Esperimento di circuito di regolazione della tensione CA monofase

12. Esperimento di circuito di regolazione della potenza CA monofase

13. Esperimento di circuito di regolazione della tensione CA trifase

14. Caratteristica del tiristore monofase (SCR) esperimento

15. Esperimento sulle caratteristiche del tiristore a gate-off (GTO)

16. Esperimento sulle caratteristiche del tubo a effetto di campo di potenza (MOSFET)

17. Esperimento sulle caratteristiche del transistor di potenza (GTR)

18. Esperimento sulle caratteristiche del transistor bipolare isolato (IGBT)

(II) Esperimenti su circuiti tipici di dispositivi elettronici di potenza

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

2. Studio sulle prestazioni dei circuiti chopper CC (circuito chopper step-down, circuito chopper step-up, circuito chopper step-up e step-down,

circuito chopper Cuｋ, circuito chopper Sepic, circuito chopper Zeta)

(III) Esperimento sulla regolazione della velocità di un motore CC

1. Esperimento sulla determinazione dei parametri e delle caratteristiche di collegamento del sistema di regolazione della velocità CC a tiristori

2. Debug delle unità principali del sistema di regolazione della velocità CC a tiristori

3. Esperimento su un singolo sistema di regolazione della velocità CC irreversibile a circuito chiuso

4. Esperimento su un doppio sistema di regolazione della velocità CC irreversibile a circuito chiuso

5. Sistema di regolazione della velocità CC a larghezza d'impulso con doppio controllo a circuito chiuso (ponte H, IGBT)

(IV) Esperimento di un sistema di regolazione della velocità di un motore a corrente alternata

1. Esperimento di un sistema di regolazione della tensione e della velocità di un motore asincrono trifase a doppio anello chiuso

2. Esperimento di un sistema di regolazione della velocità di un motore asincrono trifase a doppio anello chiuso a poli in serie

Versione sincrona per PC:

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