电力电子与电拖实训台_维修电工技术综合培训教学设备

一、概述

本装置是根据《维修电工（高级）》（中国劳动社会保障出版社出版）培训教材中关于电力电子与自动控制部分的技能培训要求，吸收国内同类产品的优点，充分考虑了实验室的现状和发展趋势精心研制而成。它不仅涵盖了各职业院校、高级技校所开设的《电力电子技术》、《半导体变流技术》、《直流调速系统》、《电力拖动自动控制系统》等专业课程所要求的主要实验项目，还可以用于对从业人员进行岗位培训、就业培训以及各省、市的维修电工培训和鉴定考核使用。

二、产品特点

1．体现“工程环境”理念，效仿生产现场实际：系统应从相关工业产品移植而来，可很好实现对学生能力（波形分析和系统调试能力）的培养和技术知识的应用。

2．各个系统的配置合理：各个系统采用的元件、触发（驱动）电路、主电路、控制方式、控制对象及保护环节等，应能概括当前工业上的技术应用，内容丰富多样，体现了“典型性、先进性、实用性和可行性”的要求，能引起学生兴趣，能使学生获得很大的收获。

3．模块采用PCB烤漆工艺制成，正面为原理图和测试点，背面焊有对应的元件，增强了学生对实验内容的感性认识与理性认识。

4．元件与单元电路性能实验，在小系统环境中进行：这样有利于学生理解该元件和该单元用于何处、它们的性能对整个系统的影响，有利于学生知识的巩固和实际应用。

5．本装置通过隔离变压器供电，而且具有接地保护、漏电保护功能，安全性符合相关的国家标准，确保人身安全。配用电安全与触电急救虚拟仿真系统：软件采用二维与三维结合的虚拟画面，教导学生用电的安全和急救方法，软件内设有单相触电、两相触电、跨步触电、低压触电急救、高压触电急救、人工呼吸救护法、牵手呼吸救护法、胸外心脏按压就护法等原理讲解与教学，单相触电分维修带电断线、维修插座触电、室外触电等原理演示。低压触电和高压触电教学主要为学生讲解演示如何解救处于低压触电或者高压触电时的人，人工呼吸救护法、牵手呼吸救护法、胸外心脏按压就护法采用采用3D虚拟仿真技术展示，经过渲染和润色，使模型看起来与真实部件一般无二，画面逼真。通过实训能够对学生进行实训室安全用电教育，提高学生的安全意识，使学生学会一些自救的方法，让学生在遇到危险时能采取一定的安全措施，保护自己，以及熟悉各种电气事故产生的原因和处理电气事故的实用操作措施，减少电气事故的发生。提供演示及版权证书。

三、实验设备技术参数

序号	单元名称
1.	电力电子技术及电机自动控制系统实验实训平台
2.	通用实验桌（铁质结构，面板采用绝缘高密度板）
3.	电源部分变压器	三相隔离变压器 300VA，220V/127V
4.		三相整流变压器 100VA，220V/V*3
5.		直流可调电源变压器 80VA，30V/2A
6.		直流稳压电源变压器 100VA， 24V、20V、±15V、±12V、±5V
7.		交流电源变压器 200VA，220V/15V、30V、50V、10V、120V
8.		三相同步变压器 15VA，127V/15V
9.		直流稳压电源 (励磁） DC 110V、0.5A
10.	可变电阻器模块：100Ω/100W 1只 100Ω/1A；100Ω 9/0.4A；10Ω×9/1.2A 1Ω× 9/2A波段开关3个
11.	电流电压表模块：直流电压表与电流表模块电压表150V，电流表2A 交流电压表与电流表模块电压表0-450V ，电流表0-2A 三用表仿真系统（提供演示及版权证书）：本系统为apk的格式，可在PC端使用，也可在移动端使用，本系统的功能有：电阻的测量、交流电压的测量（测量变压器，若变压器测量烧坏多用表时，冒黑烟提示并可以重置多用表）、晶体管的极性判断、直流电压测量（通电流表档时灯光亮）、直流电流的测量、以及电容好坏的判断。本系统可任意拖动红色与黑色笔头，2个笔头拖拽至被测物体上定位时显示红圈，如未定位准确无红圈显示，并在进行错误操作的时（如所选量程错误、所测数据错误等等），仪表指针将无反应、提示错误重新测量等，本多用表可选择交流电压档，直流电压档，电阻档，电流档，电阻调0，并且可放大显示数据，可清楚观看所测数据大小。学生可以通过本软件学习多用表的正确使用方法。虚拟多用表参数：交流电压量程档位分：10、50、250、1000 直流电压档位分：0.25、1、2.5、10、50、250、1000 欧姆档分：x1，x10，,100，,1000，,1K，x10K，x100K 电流表档位：50μa、0.5、5、50、500 BATT：1.2-3.6V，RL=12Ω BUZZ：R×3 红外发射检测功能：垂直角度±15°距离1-30cm 三极管测量孔
12.	电机模块：他励直流电动机：110V 1500 r/min 他励直流发电机：110V 1500 r/min 三相鼠笼异步电机：120W、1400r/min 380V（线电压）2台直流测速发电机：1500转/15V 维修电工电子电机与职业资格培训考评仿真软件：本系统为apk的格式，可在PC端使用，也可在移动端使用，本系统即可手动设置故障也能自动设置故障，本系统通过电路图中绿色的框选择手动设置故障点（最多可以设置39个故障点），也可以通过系统自动进行随机1个故障点设置，随机两个故障点设置，随机三个故障点设置，随机四个故障点设置，随机五个故障点设置，本系统内有工具箱，元件库，放大镜，电路图等功能，可通过工具箱可选择万用表进行检测，通过元件库选择合适的元件，通过放大镜可以清楚的了解各个元器件及电路。本系统通过电动机星三角启动控制电路故障的设置，并经过种种排查，让学生了解电动机星三角启动控制电路的工作原理及电路结构。提供演示。
13.	电机导轨，智能数显转速表
14.	单相半控桥式整流电路及单结晶体管触发电路：直流调速系统的主电路、检测与保护电路：晶闸管实现的单相半控调速系统；具有电流正反馈、电压负反馈、电流截止负反馈、过流保护功能。
15.	IGBT直流斩波电路（EXB841）：EXB841实现的IGBT直流斩波；频率1.2K，占空比12%-98%
16.	单相交流调压电路及集成锯齿波触发电路（KC05） KC05触发脉宽100μs- 2ms
17.	BJT单相并联逆变电路频率调节范围：50HZ-500HZ
18.	单相交流(过零触发)调功电路（KC08）占空比可调范围10%-90%
19.	三相晶闸管全控桥式整流电路；
20.	三相晶闸管集成触发电路KC785
21.	电流调节器、速度调节器及过电流保护电路: 内环为电流环、外环为速度环；系统无静差精度高达0.3%以上
22.	三相交流调压电路（KC785触发）
23.	锯齿波移相触发电路（分立元件）
24.	给定积分模块：具有上下嵌位功能；嵌位指可调
25.	交流接触器模块:交流接触器2只（德力西）
26.	接触器与热继电器模块:交流接触器1只（德力西），热继电器1只
27.	中间继电器与热继电器模块:中间继电器1只（德力西），热继电器1只
28.	熔断器与按钮开关模块:3P熔断器1只，2P熔断器1只，按钮开关黄绿红各1个
29.	按钮、行程开关与时间继电器模块:行程开关4只，时间继电器1只（通电延时），按钮开关绿色1只
30.	开关、熔断器、指示灯与照明灯模块:3P空气开关1只，3P熔断器1只，220V指示灯红绿各1只，照明灯灯座1只，变压器220V/36V 6.3V 1只
31.	实验链接导线（安全插座，护套线）根据不同实验项目的特点，配备两种不同的实验连接线，强电部分采用高可靠护套结构手枪插连接线（不存在任何触电的可能），里面采用无氧铜抽丝而成头发丝般细的多股线，达到超软目的，外包丁晴聚氯乙烯绝缘层，具有柔软、耐压高、强度大、防硬化、韧性好等优点，插头采用实芯铜质件外套铍轻铜弹片，接触安全可靠；弱电部分也护套结构手枪插连接线；数模信号部分采用弹性铍轻铜裸露结构连接线。三种导线只能连接对应的配套插座，这样大大提高了实验的安全及合理性。
32.	学生凳子2只/套，每套设备提供2只铁质四脚方凳，凳子面板采用高强度高密度板，结实耐用，美观大方。
33.	教师教学设计系统（提供演示及版权证书）：本软件基于unity3d开发，可选6级画质，设有减速器、轴系结构的设计与虚拟拆装、常见机械机构设计与仿真，机构资源库，典型机械机构（汽油机发动机的虚拟拆装），软件为一个整体软件，不能为一个个单独的资源。 A.减速器设计与虚拟拆装界面可选涡轮蜗杆圆锥齿轮减速器、二级展开式圆柱齿轮减速器、圆锥圆柱齿轮减速器、同轴式圆柱齿轮减速器、圆锥齿轮减速器、一级圆柱齿轮减速器。涡轮蜗杆圆锥齿轮减速器：进入软件后自动播放装配内容，视频中各步骤均有文字说明二级展开式圆柱齿轮减速器：进入软件后采用视频的形式播放内容，视频内容应包含：零件名称（扫描二维码可看零部件名称）、拆装演示（包含拆卸、装配）、虚拟拆装（包含整体、低速轴、中速轴、高速轴、箱盖、箱座）圆锥圆柱齿轮减速器、同轴式圆柱齿轮减速器、圆锥齿轮减速器、一级圆柱齿轮减速器：点击进入后自动跳转到edrawings界面，模型均为三维模型，通过点击零部件显示零部件名称，可360°全方位旋转、放大、缩小、平移，同时可通过移动零部件功能，将整个减速器进行拆卸组装，同时可以选择主页按钮回到减速器最初始的状态。圆锥齿轮减速器、一级圆柱齿轮减速器增加了插入横断面功能，可自由拖动横断面观察减速器内部结构。 B.轴系结构的设计及虚拟拆装界面可选零件认知、拆装演示、实战操作。 1、零件认知：内设斜齿轮、无孔端盖、联轴器、联轴器键、轴、齿轮键、带孔端盖、轴套、深沟球轴承的三维模型与零件名称，任意零件均可进行360°旋转 2、拆装演示：内置2个案例，将鼠标移动到某一零件位置时（底座与轴承座除外），该零件自动放大，并显示零件名称，设有拆卸与装配按钮，功能由软件自动完成轴系结构拆卸与装配。三维场景均可进行360°全方位旋转、放大、缩小、平移。 3、实战操作：三维零件整齐摆放于桌面，由学生手动选择对应的零件并移动至轴系结构上，摆放顺序正确且位置正确时零件才能安装上去，设有重新开始按钮，方便学生重新进行虚拟实验。将鼠标移动到某一零件位置时（底座与轴承座除外），该零件自动放大，并显示零件名称。 C、常见机械机构设计与仿真可选铰链四杆机构设计与分析、I\II型曲柄摇杆机构设计与分析、偏置曲柄滑块机构设计与分析、曲柄摆动导杆机构设计与分析、铰链四杆机构轨迹综合、偏心直动滚子推杆凸轮、对心直动平底推杆凸轮。 1、各个机构应当能输入相对应的参数，由软件自动计算参数，并可进行运动仿真和自动绘制曲线图。 D、机构资源库可选平面连杆机构11种、凸轮机构5种、齿轮机构6种、传动机构8种、加紧机构11种、轮系机构6种、其他机构（机械设备模拟）8种 E、汽油机发动机的虚拟拆装可选曲轴箱装拆演示、曲轴箱虚拟装配、配气系装拆演示、配气系虚拟装配 1、曲轴箱装拆演示与配气系装拆演示均设有拆卸按钮、装配按钮、重新开始、分解观察按钮，将鼠标移动到某一零件位置时，该零件自动放大，并显示零件名称，功能由软件自动完成轴系结构拆卸与装配。使用分解观察按钮时，曲轴箱或配气系三维模型自动展示爆炸图，可进行360°全方位旋转、放大、缩小、平移 2、曲轴箱虚拟装配与配气系虚拟装配的三维零件均整齐摆放于桌面，均由学生手动选择对应的零件并移动至机构上，当摆放顺序正确且位置正确时零件才能安装上去，设有重新开始按钮，方便学生重新进行虚拟实验。将鼠标移动到某些零件位置时，自动显示零件名称。

四、可完成的实训项目

（一）电力电子元件（参数、性能与波形的测定）

1) 晶闸管（SCR）的工作特性研究

2) 双向晶闸管（TRIAC）的工作特性研究

3) 电力晶体管GTR（功率双晶体管）的工作特性研究

4) 场效应管（MOSFET）的工作特性研究

5) 绝缘栅双极型晶体管（IGBT）的工作特性研究

（二）触发（驱动）单元电路的研究

1) 单结晶体管触发电路（分列元件）

2) 锯齿波移相触发电路（分列元件）

3) KC05集成锯齿波触发电路

4) KC08过零触发电路

5) EXB841大规模集成（IGBT）驱动电路

6) 三相KC785脉冲列触发电路

（三）电力电子电路

1) 单相晶闸管半控桥式整流电路
2) 三相晶闸管全控桥式整流电路（含三相半波、三相半控桥）
3) BJT单相并联逆变电路
4) 单相双向晶闸管交流调功电路
5) 直流（IGBT）斩波电路及升、降压电路
6) 单相（双向晶闸管）交流调压电路
7) 三相（反并联晶闸管）交流调压电路
（四）自动控制系统

1) 电压负反馈、电流正反馈、直流调速系统（KZD－Ⅱ型产品电路移植）
2) 转速、电流双闭环不可逆直流调速系统（由通用电气产品实际线路移植）
3) 转速、电流双闭环交流调压调速系统的研究
(五）电拖实训

1）三相异步电动机正反转控制线路；

2）工作台自动往返循环控制电路；

3）三相异步电动机顺序控制线路；

4）三相异步电动机的Y－Δ起控制线路；

5）三相异步电动机能耗制动线路；

7）C620车床的电气控制电路；