GL-DLDZ-1 Tecnologia de electrónica de potência e dispositivo experimental de controlo de motores

Ⅰ. Visão Geral

O Dispositivo Experimental GL-DLDZ-1 em Tecnologia de Eletrónica de Potência e Controlo de Motores baseia-se nos requisitos dos mais recentes livros de texto unificados de faculdades e universidades, como "Tecnologia de Eletrónica de Potência" (4ª edição) e "Sistema de Controlo Automático de Tração Elétrica" (3ª edição). Incorpora as vantagens de produtos similares nacionais e internacionais, considera plenamente a situação atual e as tendências de desenvolvimento do laboratório e é cuidadosamente desenvolvido. Apresenta as vantagens de uma estrutura razoável, funções completas, boa fiabilidade e elevado custo-benefício entre produtos similares.

Ⅱ. Características

1. Ampla abrangência: Este dispositivo integra projetos experimentais como eletrónica de potência, conversão de semicondutores, regulação de velocidade CA e CC, conversão de frequência CA, controlo de motores e teoria de controlo.

2. Alta adaptabilidade: Pode servir o ensino experimental de cursos correspondentes em várias escolas. A profundidade e a amplitude podem ser ajustadas de forma flexível de acordo com as necessidades. A popularização e o aperfeiçoamento podem ser combinados organicamente de acordo com o progresso do ensino. O dispositivo adota uma estrutura de blocos de construção, fácil de substituir. Se precisar de expandir funções ou desenvolver novas experiências, basta adicionar componentes, e estes nunca serão eliminados.

3.Conjunto completo e robusto. Desde fontes de alimentação especiais, motores e outros componentes experimentais até fios especiais para ligações experimentais, o desempenho e as especificações dos componentes de suporte satisfazem perfeitamente as necessidades da experiência.

4.Alta intuitividade. Cada suporte experimental adota uma estrutura separada, com diagramas e linhas de painel claros, tarefas claras para cada suporte e operação e manutenção convenientes.

5.Alta cientificidade. O dispositivo ocupa uma pequena área, poupa espaço experimental e reduz o investimento em infraestruturas; os pequenos motores de suporte são especialmente concebidos para simular as características e parâmetros dos motores de pequena e média dimensão; os pequenos motores consomem menos energia, poupam energia, apresentam baixo ruído experimental, são limpos e bonitos e melhoram o ambiente experimental; o conteúdo experimental é rico e o design é razoável. Além de aprofundar o conhecimento teórico, as experiências de design também podem ser combinadas com a prática.

6. Abertura forte: A alimentação do painel de controlo é isolada por um transformador de isolamento trifásico e equipada com um dispositivo de proteção contra fugas de tensão e um dispositivo de proteção contra fugas de corrente para garantir a segurança do operador; cada saída de energia possui funções de monitorização e proteção contra curto-circuitos, e cada instrumento de medição possui uma função de proteção fiável, que é segura e fiável de utilizar; o painel de controlo está também equipado com um gestor de experiências para fornecer um padrão unificado para a avaliação das competências experimentais dos alunos. Como todo o conjunto de equipamentos foi cuidadosamente concebido, com componentes e processos fiáveis como garantia, o desempenho do produto é excelente, o que cria condições para laboratórios abertos.

7.Avanço forte: O dispositivo concentra-se no novo nível de dispositivo. Com base na manutenção da experiência com tirístores, acrescenta um grande número de experiências modernas de tecnologia eletrónica de potência sobre as características de novos dispositivos, o acionamento de novos dispositivos e as aplicações típicas de novos dispositivos, para que os alunos possam ter conhecimento e compreensão suficientes de novos dispositivos e acompanhar o ritmo dos tempos.

III. Âmbito de aplicação

Este dispositivo abrange os projetos experimentais exigidos pelos cursos profissionais, como "Tecnologia em Eletrónica de Potência" (ou Tecnologia de Conversores Semicondutores), "Regulação de Velocidade CC", "Regulação de Velocidade CA", "Controlo de Motores", "Sistema de Controlo Automático de Tração Elétrica" e "Teoria de Controlo", oferecidos por diversas faculdades e universidades.

IV. Desempenho técnico

1. Potência de entrada: trifásico a quatro fios (ou trifásico a cinco fios 380V±10% 50HZ)

2. Ambiente de trabalho: temperatura de -10°C a +40°C, humidade relativa<85% (25°C)

Altitude<4000m

3. Capacidade do dispositivo:<1,5KVA

4. Dimensões: 187×73×162 cm³

V. Configuração do dispositivo

1. Painel de controlo de energia DL01

(1) Fonte de alimentação CA (todos com medidas de proteção contra sobrecorrente)

Fonte de alimentação CA: reator de velocidade CC trifásico CA 200V/3A

reactor de velocidade CA trifásico CA 240V/3A

(2) Fonte de alimentação CC de alta tensão

Alimentação de excitação: 220V (0,5A), com saída Proteção contra curto-circuito.

(3) Instrumentos digitais

① Voltímetro digital CA: pode indicar a tensão de entrada da rede elétrica trifásica através do interruptor seletor de gama abaixo desta, com precisão de nível 1,0;

② Voltímetro digital CA de valor efetivo real: gama de medição de 0 a 500 V, julgamento automático de gama e comutação automática, precisão de nível 0,5, visor digital de três dígitos e meio, fornecendo indicação de tensão para o sistema de regulação de velocidade CA;

③ Amperímetro digital CA de valor efectivo real: gama de medição de 0 a 5 A, julgamento automático de gama e comutação automática, precisão de nível 0,5, visor digital de três dígitos e meio, com funções de alarme de sobre-gama, indicação e corte total de energia, fornecendo indicação de corrente para o sistema de regulação de velocidade;

④ Um voltímetro digital CC: gama de medição de 0 a 300 V, visor digital de três dígitos e meio, impedância de entrada de 10 MΩ, precisão de 0,5 níveis, fornecendo indicação de tensão para o sistema de regulação de velocidade reversível;

⑤ Um amperímetro digital CC: gama de medição de 0 a 5 A, visor digital de três dígitos e meio, precisão de 0,5 níveis, com alarme de sobregama, indicação e funções de corte total de energia, fornecendo indicação de corrente para o sistema de regulação de velocidade reversível. (4) Sistema de proteção da segurança pessoal

Um conjunto de transformadores de isolamento trifásicos: A alimentação trifásica passa primeiro pelo protetor de fuga trifásico e, em seguida, pela chave seletora e contactor até ao transformador de isolamento, de modo a que a saída seja isolada da rede elétrica (design de ligação à terra flutuante), o que desempenha um papel protetor na segurança pessoal.

Protetor de fugas de tensão 1: Protege contra fugas na linha antes do transformador de isolamento, desarma o contactor no painel de controlo e corta o fornecimento de energia.

Protetor de fugas de tensão 2: Protege contra fugas na linha após o transformador de isolamento e na cablagem durante a experiência, emite um sinal de alarme e corta o fornecimento de energia para garantir a segurança pessoal.

Dispositivo de proteção contra fuga de corrente: Se houver fuga no painel de controlo, a corrente de fuga excede um determinado valor e o fornecimento de energia é cortado.

Fios e tomadas de ligação experimentais: Os fios e tomadas de ligação de corrente forte e fraca estão separados e não podem ser misturados. Os fios e tomadas de ligação de corrente forte adotam um processo totalmente fechado, que é seguro, fiável e evita choques elétricos.

2. Mesa experimental DL02

3. Calha do motor em aço inoxidável DJQ03-1, sistema de medição de velocidade por encoder ótico e tacómetro digital

4. Resistor ajustável trifásico DJQ27 (900Ω×2/0,41A por grupo)

5. Circuito principal do tiristor DL03

6. Circuito de disparo do tiristor trifásico DL04

7. Experiência com circuito de disparo do tiristor DL05

8. Experiência de controlo de velocidade do motor DL06 (I)

9. Experiência de controlo de velocidade do motor DL06-1 (II)

10. Experiência de corte CC DL07

11. Dispositivos fornecidos e experimentais DL08

12. Experiência com características do novo dispositivo DL09

13. Resistência ajustável e caixa de condensadores DL10

14. Regulação de tensão monofásica e carga ajustável DL11

15. Experiência com transformador DL12

16. Experiência com circuito de acionamento do dispositivo de potência DL13 Caixa

17. Princípio de conversão de frequência CA-CC-CA monofásica DL14

18. Experiência com o princípio de controlo automático DL15

19. Experiência com o princípio de controlo automático DL16

20. Sistema de regulação de velocidade CC com conversão CC/CC em ponte H de malha dupla fechada DL17

21. Experiência de controlo de velocidade do motor DL18 (II)

22. Fonte de alimentação comutada em meia ponte DL19

23. Circuito chopper CC DL20

24. Circuito de regulação da tensão CA de corte DL21

25. Circuito de regulação de tensão/potência monofásica DL22

26. Fonte de alimentação comutada isolada flyback de terminação única DL23

27. Tecnologia de comutação suave PS-ZVS-PWM DL24

28. Correção do fator de potência ativo do circuito retificador DL25

29. Fonte de alimentação comutada isolada com realimentação de corrente DL26

30. Chopper boost, buck e composto DL27 Circuito

31. Motor assíncrono trifásico DL28 com controlo de velocidade e frequência variável

32. Contador inteligente de potência e fator de potência monofásico DL29

33. Gerador CC DJQ07-1

34. Motor CC shunt DJQ09

35. Motor assíncrono trifásico de fio enrolado DJQ11

36. Caixa especial para rotor de motor assíncrono de fio enrolado DL30

37. Motor assíncrono monofásico de arranque por resistência DJQ17

38. Motor assíncrono trifásico de gaiola de esquilo DJQ20-1

39. Linha de ligação experimental

VI. Projeto Experimental de Tecnologia de Eletrónica de Potência e Dispositivo Experimental de Controlo de Motores

(I) Projeto Experimental de Tecnologia de Eletrónica de Potência

1. Circuito de disparo com transístor de junção única

2. Experiência com circuito de disparo com deslocamento de fase síncrono de onda sinusoidal

3. Experiência com circuito de disparo com deslocamento de fase síncrono de onda dente de serra

4. Experiência com circuito retificador controlado por meia onda monofásico

5. Experiência com circuito retificador controlado por ponte monofásica

6. Experiência com circuito retificador totalmente controlado e inversor ativo em ponte monofásica

7. Experiência com circuito retificador trifásico controlado por meia onda

8. Experiência com circuito retificador meio controlado em ponte trifásica

9. Experiência com circuito inversor ativo de meia onda trifásico

10. Experiência com circuito retificador totalmente controlado e inversor ativo em ponte trifásica

11. Experiência com circuito regulador de tensão CA monofásico

12. Experiência com circuito regulador de potência CA monofásico

13. Experiência com circuito regulador de tensão CA trifásico

14. Experiência CC com o princípio do circuito chopper

15. Experiência com a característica do tiristor unidirecional (SCR)

16. Experiência com a característica do tiristor de desligar a porta (GTO)

17. Experiência com a característica do tubo de efeito de campo de potência (MOSFET)

18. Experiência com a característica do transístor de potência (GTR)

19. Experiência com a característica do transístor bipolar isolado (IGBT)

20. Experiência com o circuito de acionamento e proteção do tiristor de desligamento de porta (GTO)

21. Experiência com o circuito de acionamento e proteção do tubo de efeito de campo de potência (MOSFET)

22. Experiência com o circuito de acionamento e proteção do transístor de potência (GTR)

23. Experiência com o circuito de acionamento e proteção do transístor bipolar isolado (IGBT)

(II) Experiências com circuitos típicos de dispositivos eletrónicos de potência

1. Experiência com circuito inversor monofásico com modulação por largura de pulso sinusoidal (SPWM)

2. Experiência com circuito de conversão CC/CC em ponte completa

3. Estudo de desempenho de uma fonte de alimentação comutada em meia ponte

4. Experiência com fonte de alimentação comutada isolada com flyback de terminação única

5. Realimentação de corrente externa de terminação única Experiência com fonte de alimentação comutada isolada e excitada

6. Estudo de desempenho de um circuito chopper CC (circuito chopper abaixador, circuito chopper elevador, circuito chopper elevador e abaixador, circuito chopper Cu₂, circuito chopper Sepic, circuito chopper Zeta)

7. Experiência com circuito chopper elevador, abaixador e composto

8. Experiência com circuito de regulação de tensão CA controlado por chopper monofásico

9. Experiência com correção do fator de potência ativa do circuito retificador

10. Experiência com tecnologia de comutação suave

(III) Experiência com regulação da velocidade do motor de corrente contínua

1. Experiência com determinação dos parâmetros e características do sistema de regulação da velocidade CC a tirístores

2. Depuração das unidades principais do sistema de regulação da velocidade CC a tirístores

3. Experiência com sistema de regulação da velocidade CC irreversível em malha fechada simples

4. Experiência com sistema de regulação da velocidade CC irreversível em malha fechada dupla

5. Experiência com sistema de regulação da velocidade CC reversível não circulante lógico

6. Sistema de regulação da velocidade CC reversível não circulante com seleção escalonada de três malhas fechadas Experiência

7. Sistema de regulação de velocidade por largura de pulso CC com controlo em malha fechada dupla (ponte H, IGBT)

(Ⅳ) Experiência com princípio de conversão de frequência

1. Experiência com o princípio de conversão de frequência por modulação por largura de pulso senoidal trifásica (SPWM)

2. Experiência com princípio de conversão de frequência por modulação por largura de pulso de onda de sela trifásica (injeção de terceiro harmónico)

3. Experiência com princípio de conversão de frequência por vetor de tensão espacial trifásico SVPWM

4. Medição da curva V/F no modo de modulação SPWM

5. Medição da curva V/F no modo de modulação por onda de sela

6. Medição da curva V/F no modo de modulação por vetor de tensão espacial

7. Experiência de observação da trajetória do fluxo magnético sob diferentes modos de conversão de frequência

(Ⅴ) Experiência com sistema de regulação de velocidade de motores CA

1. Experiência com sistema de regulação de tensão e controlo de velocidade de motor assíncrono trifásico em malha fechada dupla

2. Experiência com sistema de controlo de velocidade de motor assíncrono trifásico em malha fechada dupla

3. Experiência com sistema de controlo de velocidade de frequência variável SPWM com modulação por largura de pulso sinusoidal monofásico

4. Experiência com sistema de controlo de velocidade de frequência variável SPWM trifásico

——Pode ser ligado a um computador para experiências, e também possui uma interface de controlador programável (PLC)

5. Experiência com sistema de controlo de velocidade de frequência variável com modulação por largura de pulso de onda de sela trifásica

——Pode ser ligado a um computador para experiências, e também possui uma interface de controlador programável (PLC)

6. Experiência com sistema de controlo de velocidade de frequência variável SVPWM com vetor de tensão espacial trifásico

——Pode ser ligado a um computador para experiências, e também possui uma interface de controlador programável (PLC)

(VI) Projetos experimentais baseados no princípio da automação Controlo

1. Simulação de ligações típicas do sistema de controlo

2. Resposta no domínio do tempo e determinação dos parâmetros do sistema de primeira ordem

3. Análise da resposta transitória do sistema de segunda ordem

4. Análise transitória e análise de estabilidade do sistema de terceira ordem

5. Desempenho dinâmico do controlador PID

6. Correção dinâmica do sistema de controlo

7. Teste das características de frequência de enlaces típicos

8. Teste das características de frequência de sistemas lineares

9. Amostragem e recuperação de sinais

10. Simulação de enlaces não lineares típicos

11. Análise do plano de fase de sistemas não lineares

Versão síncrona para PC:

GL-DLDZ-1 Tecnologia de electrónica de potência e dispositivo experimental de controlo de motores http://porbiisun.biisun.hfcfwl.com/home/category/detail/id/158.html