YUYDL-780電力電子技術與自動控制系統實驗實訓裝置

（圖片僅提供參考，具體以實物配置為準）

一、概述
電力電子技術與自動控制系統實驗實訓裝置是根據《維修電工（高級）》（中國勞動社會保障出版社出版）培訓教材中關于電力電子與自動控制部分的技能培訓要求，吸收國內同類產品的優點，充分考慮了實驗室的現狀和發展趨勢精心研制而成。 它不僅涵蓋了各職業院校、高級技校所開設的《電力電子技術》、《半導體變流技術》、《直流調速系統》、《電力拖動自動控制系統》等專業課程所要求的主要實驗項目，還可以用于對從業人員進行崗位培訓、就業培訓以及各省、市的維修電工培訓和鑒定考核使用。
二、 特點
1．體現“工程環境”理念，效仿生產現場實際：系統應從相關工業產品移植而來，可很好實現對學生能力（波形分析和系統調試能力）的培養和技術知識的應用。
2．各個系統的配置合理：各個系統采用的元件、觸發（驅動）電路、主電路、控制方式、控制對象及保護環節等，應能概括當前工業上的技術應用，內容豐富多樣，體現了“典型性、良好性、實用性和可行性”的要求，能引起學生興趣，能使學生獲得很大的收獲。
3．部分模塊采用PCB烤漆工藝制成，正面為原理圖和測試點，背面焊有對應的元件，增強了學生對實驗內容的感性認識與理性認識。
4．元件與單元電路性能實驗，在小系統環境中進行：這樣有利于學生理解該元件和該單元用于何處、它們的性能對整個系統的影響，有利于學生知識的鞏固和實際應用。
5．本裝置通過隔離變壓器供電，而且具有接地保護、漏電保護功能，安全性符合相關的國家標準，確保人身安全。
6.電工電子電拖及自動控制技能鑒定3D動畫模擬實訓特點：
（1）在指導方針上，不以某專業或課程的教學大綱為依據，而是以國家維修電工職業標準為指導。
（2）在系統定位上，不以理論性系統性為主線，而是以職業技能的訓練養成為主要任務。
（3）在內容選擇上，不以驗證性的實訓為主要目的，而是以職業標準規定的技能點的仿真實訓為主線。
（4）在媒體使用上，不以簡單的播放式動畫為主，而是側重于動畫編程、受訓者的參與交互性訓練上。
（5）在表現形式上，不以實物照片而滿足，而是為追求*情景性效果采用三維建模技術。
（6）在教學設計上，不以簡單完成某個技能為滿足而是圍繞該技能設置了諸如目的、原理、認識、結構、拆裝、布局、連線、操作、排故、考評等盡可能完備的模塊。
（7）該軟件包含初級工與中級工、高級工全部12個實訓單元的研制工作，總共包含了近100多個實訓項目，基本覆蓋了電工、電子、電拖、維修電工、PLC等職業技能實訓和鑒定設備技術規范中所列出的主要技能項目。網絡版用于學生獨自仿真模擬練習，單機版用于老師教學實訓。
三、配置說明
1．PE-1 電源控制屏
   （1） 交直流電源
三相四線（或五線）電網輸入經電源總開關漏電保護器（容量10A，漏電動作電流≤30mA，動作時間≤0.1S）和交流接觸器再到三相隔離變壓器給實訓設備供電；通過起動、停止、急停按鈕控制交流接觸器，設有供電指示燈及缺相指示。
提供三相0～450V可調交流電源，同時可得到單相0～250V可調的交流電源，配有一臺三相同軸聯動自耦調壓器（規格：1.5kVA、0～450V）。可調交流電源輸出處設有過流保護裝置，當相間、線間過電流及直接短路均能自動保護，克服了調換保險絲帶來的麻煩，并具有過流聲光告警。控制屏的供電由三相電網經三相漏電保護開關、電網電壓指示表、熔斷器、啟/停按鈕控制交流接觸器輸出，具有漏電聲光告警、過流保護等功能，同時配有一只急停按鈕，便于切斷電源，還配有一只指針式交流電壓表，通過切換和轉換開關，可方便地指示三相電網和三相調壓輸出的每一相的線電壓。
（2）同步變壓器:一組三相同步變壓器，380V/15V三只。
（3）直流勵磁電源：220V/0.5A，具有輸出短路保護。
（4）交流電參數表
①交流真有效值數字電壓表1只，測量范圍0～500V，量程自動切換，三位半數顯，精度0.5級，輸入阻抗10MΩ。
②交流真有效值數字電流表1只，測量范圍0～5A，量程自動切換，三位半數顯，精度0.5級，具有超量程聲光報警、指示及切斷總電源等功能。
（5）交直流電源、直流儀表
提供～220V/24V、20V、±15V、±12V、±5V，100VA直流電源（具有短路及過載保護功能），不控整流元件，單相同步變壓器（包括～220V/～60V、～30V、～15V、雙～7V）、三相同步變壓器（380V/15V），給定顯示與0～±15V給定，直流300V/2.5級中零表一只、2A/2.5級中零表一只。
（6）智能故障考核實訓組件
提供藍色寬屏液晶智能故障考核儀一只，一次故障設置多達24個，并帶有擴展接口，可擴展更多的故障設置。故障設置方便、靈活，可以對學生的技能進行鑒定考核。
2.PE-2 實訓桌
實訓桌面為防火、防水、耐磨高密度板,結構堅固，形狀似長方體封閉式結構，造型美觀大方；設有抽屜、柜門，用于放置工具、存放掛件及資料等。桌面用于安裝電源控制屏并提供一個寬敞舒適的工作臺面。實訓桌底部裝有四個帶剎車的萬向輪，
3.DQ03-1提供不銹鋼電機導軌、編碼器測速系統及智能數顯轉速表（帶0-10V速度反饋，并可在線設置編碼器分辨系數，速度反饋系數，提供人機交互界面）
（1）不銹鋼導軌平整度好，無應力變形，加工精細，同心度好，互換性好，能保證電機與電機、電機與測功機之間連接的同心度不超過±5絲，電機運行噪聲小，實驗參數典型，能較好滿足實驗要求。導軌還帶有便攜式手柄和減振底腳。
（2）測速可以實現電機轉速0～9999r/min的精確測量，并通過單片機實現轉速數字信號與電壓信號的線性轉換V=f（n），能提供精確穩定的轉速反饋電壓信號，正反轉輸出電壓對稱性誤差≤1‰，克服了采用測速發電機測速精度低、測量范圍小、對稱性差及非線性變化等缺點。
4.DQ09 直流他（并）勵電動機（220V、1.1A、185W、1500r/min）
5.DQ10三相鼠籠式異步電動機（380 /Y /220V/△）、0.5A、100W、1420r/min）
6.DQ19校正直流測功機（220V、2.2A、 355W、1500r/min）
電機經特殊設計，容量是被測電機的2～3倍，并經精密儀器校正，能很好的完成被測電機的加載和輸出轉矩的測試）各一臺。
7.DQ22直流數字電壓、毫安、安培表
（1）直流數顯電壓表1只，測量范圍0～300V，分2V、20V、300V三檔，直鍵開關切換，三位半數顯，精度為0.5級，輸入阻抗為10MΩ，具有超量程聲光報警、指示及切斷總電源等功能。
（2）直流數顯毫安表1只，測量范圍0～2000mA，分20mA、200mA、2000mA三檔，直鍵開關切換,三位半數顯,精度為0.5級，具有超量程聲光報警、指示及切斷總電源等功能。
（3）直流數顯安培表1只，測量范圍0～5A，三位半數顯，精度為0.5級，具有超量程聲光報警、指示及切斷總電源等功能。
8.DQ29可變電阻器
提供阻值容量150W 、1.5A 、0～90Ω/×2連續可調的瓷盤電阻器1只及150W 、0.5A 0～900Ω/×2連續可調的瓷盤電阻1只，電阻接線端均已連接至操作面板上，可方便地組合串聯、并聯、串并聯等多種方式使用，可在0.5A、1A、1.5A、3A不同電流要求的負載下使用。
9.PE-15晶閘管及電抗器組件
提供6只單向晶閘管，帶阻容保護電路，另提供0～700mH帶抽頭電抗器，分為100mH，200mH，700mH三檔。
10.PE-26新型電力電子器件
提供SCR、MOSFET、IGBT、GTR新型電力電子器件，可測定其特性曲線；與新器件驅動與保護電路組件配套使用,可完成電力電子新器件的驅動與保護實訓。
提供3只雙向晶閘管,帶阻容保護，用于交流調壓電路、單相三相交流調功。
11.PE-16 三相TCA785脈沖列觸發電路組件
提供由西門子TCA785等的集成觸發電路構成的三相觸發電路、正反橋功放電路。
12.DK05 晶閘管觸發電路組件
提供由分立元件構成的單結晶體管觸發電路，兩路由分立元件構成的鋸齒波同步移相觸發電路I和Ⅱ，可完成單相晶閘管全控及半控整流實驗；一路KC05集成鋸齒波觸發電路。
（1）提供由獨立器件以BT33為核心的鋸齒波觸發電路，可完成單相鋸齒波晶閘管觸發電路實訓內容；
（2）提供由獨立器件組成的典型正弦波同步移相觸發電路，以原理性的形式，與晶閘管組合成同步觸發實訓電路。
（3）提供鋸齒波同步移相觸發電路Ⅰ、Ⅱ，與晶閘管組合，可完成單相晶閘管全控及半控整流實訓內容。
（4）提供以KC05集成塊為核心的鋸齒波觸發電路，與晶閘管組合，可完成單相全波半控整流電路及交流調壓電路實訓內容
13. PE-07 IGBT直流斬波電路。
EXB841實現的IGBT直流斬波；頻率1.2K，占空比12%-98%。
14.DK19半橋型開關穩壓電源電路
提供了半橋型開關穩壓電源的主電路和控制電路，主電路中的電力電子器件為電力MOSFET管；控制電路采用PWM控制集成電路SG3525，采用恒頻脈寬調制控制方案。可完成“開關電路在開環與閉環下負載特性的測試”以及“電源電壓波動對輸出的影響”等實訓內容。直流輸出0～30V/2A，具有短路及過載保護功能。
15.PE-14 單相交流(過零觸發)調功電路組件
采用KC08晶閘管過零集成觸發電路，導通周期由555時鐘電路的電位器控制輸出觸發脈沖。配合雙向晶閘管構成的主電路，完成交流調功特性的實訓內容。
16.PE-12  GTR單相并聯逆變電路組件
提供555時基電路作為逆變觸發電路，工作頻率可以從45Hz～55Hz之間調節，功率主回路采用GTR功率三極管作為開關器件，完成單相并聯逆變電路實訓內容。
17.DK06直流調速組件（Ⅰ）
提供用于調速系統的速度、電流調節器（調節器I、II）、轉速變換器(FBS)、電流反饋和保護電路（FBC+FA）及電壓反饋的電壓隔離器(TVD)、反號器（AR），實訓時可以靈活改變系統的控制參數，觀測不同的參數對系統的動態性能、穩態性能穩定性及相應時間等影響；更可以讓學生從調速系統的各種參數(如電機的機電時間常數等)出發對調節器的放大倍數及積分時間的參數分別設計，同時進行實際結果的驗證。系統無靜差精度高達0.3%以上。
18.DK06-1直流調速組件（Ⅱ）
提供以下模塊：反橋主電路、轉矩極性鑒別（DPT）、零電平檢測（DPZ）及邏輯控制器，與直流調速組件（一）配合使用，完成邏輯無環流可逆直流調速系統實訓內容。
19.PE-22 SG3731 PWM 集成電路控制直流位置隨動系統
提供以SG3731為核心的PWM控制的直流電機電源電路，與電機及反饋裝置結合，可完成如下實訓內容:
（1）SG3731控制的不可逆PWM直流調速系統，可完成直流電機工作在Ⅰ、Ⅱ象*的開環機械特性測試實訓，閉環控制的直流電機在Ⅰ、Ⅱ象*的機械特性測試實訓。
（2）SG3731控制的可逆PWM直流調速系統，可完成直流電機的四象限運行實訓，及閉環控制的直流電機四象限運行實訓。
（3）SG3731控制的PWM直流電機位置隨動系統，可完成閉環位置隨動系統的性能研究實訓內容。
20.SBLPDCM-1小容量晶閘管直流調速系統組件
提供工業上常用的典型小容量晶閘管直流調速系統KZD-II控制電路，可完成KZD-II型小容量晶閘管直流調速系統的電壓負反饋、電流正反饋閉環的相關實訓內容。
21.PE-21 燈組負載
提供三只絲口型220V/ 25W彩色燈泡負載，可作為單、三相負載，實訓結果直觀。
22.SB06 實訓連接線及配件
根據不同實訓項目的特點，配備兩種不同的實訓聯接線，強電部分采用高可靠護套結構槍插連接線，里面采用無氧銅抽絲而成頭發絲般細的多股線，達到超軟目的，外包丁晴聚氯乙烯絕緣層，具有柔軟、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銅彈片，接觸安全可靠；弱電部分采用彈性鈹輕銅裸露結構聯接線，兩種導線都只能配合相應內孔的插座，這樣大大提高了實訓的安全及合理性。
23、電工電子3D建模模擬實訓系統1套
模塊分為電工基礎、照明電路、儀器儀表、低壓電器、電力拖動、電子器件、電子技術、機床電路、PLC控制等100多個實訓內容，學校可以根據學生學習進度選擇相應的訓練模塊進行訓練。
四.人身安全保護體系
（1）三相隔離變壓器一組：三相電源首先通過三相漏電保護器，然后經接觸器到隔離變壓器，使輸出與電網隔離(浮地設計)。
（2）電壓型漏電保護器1：對隔離變壓器前的線路出現的漏電現象進行保護，使控制屏內的接觸器跳閘，切斷電源。
（3）電流型漏電保護裝置：控制屏若有漏電現象，漏電流超過一定值，即切斷電源。
（4）實驗連接線及插座：強、弱電連接及插座分開，不能混插。強電連接線及插座采用全封閉工藝，使用安全、可靠、防觸電。
五.可完成的實訓內容 (全配時)
1.電力電子器件特性
（1）晶閘管（SCR）
（2）雙向晶閘管（TRIAC）
（3）電力晶體管（GTR）
（4）場效應管（MOSFET）
（5）絕緣柵雙極型晶體管（IGBT）
2.觸發（驅動）單元電路的測試
（1）單結晶體管觸發電路（分列元件）
（2）正弦波同步移相觸發電路（分列元件）
（3）鋸齒波移相觸發電路（分列元件）
（4）KC05鋸齒波觸發電路
（5）KC08過零觸發電路
（6）EXB841大規模集成（絕緣柵雙極型晶體管IGBT）驅動與保護電路
（7）電力晶體管（GTR）驅動與保護電路
（8）功率場效應管（MOSFET）驅動與保護電路
（9）三相TCA785脈沖列觸發電路
（10）SG3525觸發模塊
（11）SG3731PWM控制電路
（12）IR2110集成（IGBT）驅動電路
3.電力電子電路
（1）單相晶閘管可控半波整流電路
（2）單相晶閘管半控橋式整流電路
（3）單相晶閘管全控橋式整流電路
（4）三相晶閘管可控半波整流電路
（5）三相晶閘管半控橋式整流電路
（6）三相晶閘管全控橋式整流電路
（7）GTR單相并聯逆變電路
（8）單相雙向晶閘管交流調功電路
（9）直流（IGBT）斬波電路的性能研究
（10）單相（雙向晶閘管）交流調壓電路
（11）三相交流調壓電路
（13）PWM控制（MOSFET）開關型穩壓電源電路
（14）SG3731 PWM 集成電路控制的直流PWM系統（GTR）H型可逆供電電路
4.自動控制系統
（1）晶閘管直流調速系統參數和環節特性的測定實驗(SCR)
（2）晶閘管直流調速系統主要單元的調試(SCR)
（3）電壓負反饋、電流正反饋直流調速系統
（4）轉速負反饋單閉環直流調速系統
（5）電流單閉環直流調速系統
（6）電壓單閉環直流調速系統
（7）轉速、電流雙閉環不可逆直流調速系統
（8）V-M轉速、電流雙閉環邏輯無環流可逆直流調速系統
（9）轉速、電流雙閉環交流調壓調速系統的研究
（12）SG3731PWM集成電路控制的直流位置隨動系統
5.電機特性
（1）直流電動機特性的測試
（2）三相異步電機特性的測試
六．配置清單

附件一 
模擬培訓內容（電工電子電拖及自動控制技能鑒定仿真，3D動畫建模）
模塊分為電工基礎、照明電路、儀器儀表、低壓電器、電力拖動、電子器件、電子技術、機床電路、PLC控制等100多個實訓內容，學校可以根據學生學習進度選擇相應的訓練模塊進行訓練。
利用生動的動畫演示，配合語音對電路工作原理進行講解；可通過半透明的原理圖上的提  示進行相關操作；具有與設備*的實訓項目和實物元件介紹；具有實訓目的的描述、實訓器材的展示、典型電路的分析、電路原理聲動同步的解說、元件布局模擬操作、電路原理的模擬接線，模擬現場的工業仿真等功能。該軟件所有圖標及器件均采用3D建模，通過美工處理，整體畫面美觀大方。通過軟件的教學及仿真，能激發學員的思維、增強學員的感性認識，更好地剖析教學的重點、難點。

軟件中的項目內容都和實訓設備相關，學生在去實訓室之前，就可以對實操項目在理論和感觀上有個初步的認識，具體見以下示例：
1、電工電拖部分：
（1）實訓器材
利用3D建模，使實訓設備上所用到的元器件真實的放映給學生，另學生有個直觀的認識。


（2）典型電路
實訓設備相應電路的原理圖和實物接線圖都將反應在這個欄目里。用鼠標點擊原理圖上相應的元器件符號，真實電路中就會指示對應的器件，并且在提示窗里出現該元件在電路中的作用

（3）電路原理
該電路的電路工作原理講解，利用生動的動畫演示，配合上專業的語音講解使得該教學課件達到一定的深度。枯燥的原理授課變得生動易懂，是老師zui有力的教學工具之一。

（4）接線練習
學生通過半透明的原理圖上的提示，按照原理圖對電路進行模擬接線，接線的同時系統也有相應的提示。可以訓練學生的規范接線和提供對電路的熟悉程度

（5）實訓仿真
學員可以操作空氣開關，按鈕等元器件來操控相應項目的電路。界面上的接觸器、時間繼電器等元器件就可以根據操作控制電機的轉動。

2、電子技術部分：
（1）實訓器材
利用3D建模，使實訓設備上所用到的元器件真實的放映給學生，包括電阻色環細節，使學生有個直觀的認識。

（2）電路原理
該電路的電路工作原理講解，利用生動的動畫演示，配合上專業的語音講解使得該教學軟件達到一定的深度。枯燥的原理授課變得生動易懂，是老師zui有力的教學工具之一。
（3）實訓仿真
真實的反映出實訓現象，包括示波器的波形、電壓（可測多點），調節電位計或操作某些按鈕開關，電路的參數會跟隨變化。直觀生動的模擬出了實訓所要達到的效果，也能使學生熟悉實訓儀器的使用。

3、照明電路部分：

使用方法同上，本模塊包括日光燈接線、兩地燈控制。
4、儀器儀表部分：

本模塊包括萬用表、兆歐表、電流表、電壓表、鉗形電流表。
5、機床電路排故部分：
 

（電動葫蘆）
6、 PLC控制部分：


附件二  智能考核單元說明 
1．操作單元
智能考核系統是通過計算機控制、采集所有教學設備的所有故障的教學系統，并且可以管理學生信息，分數自動計算，考核設備可以任意分配給每個學生，自動傳輸學號，允許學生分批考核并具有單機模式與多機模式考核，可以任意組合或設置設備故障，操作單元采用中文人機對話，允許聯網考核或脫機考核。學生與老師操作簡單方便.
以下以單機模式考核設置為例介紹智能考核的操作方法：
（1）智能考核裝置——主要包括操作單元、故障單元兩部分。


0-9鍵為數字鍵→供輸入數據、菜單選擇、操作使用。
上、下箭頭鍵→供顯示數據上、下移動時使用。
回車鍵→供操作后確認使用。
取消→供取消操作、清除數據、返回上一級菜單使用。
菜單→進入當前窗體的菜單時使用。
Ｇ：１２Ｖ電源負極　　　Ｖ：１２Ｖ電源正極　　Ｌ、Ｈ：網絡連接端子
（2）智能考核的操作方法
通過配套的排線對應連接（如：故障單元接口1及故障單元接口2）

故障設置接口單元