电力
TWDQ-C6140型 普通车床电气技能实训考核装置（半实物）
TWDQ-C6140型普通车床电气技能实训考核装置（半实物）是在原来的C6140型普通车床电气技能实训考核装置基础上进行改造升级，它增加了C6140型普通车床仿真半实物模型，并将机床的电气部分和机床的机械部分有机地连接在一起。由于将机床的运动全部展现出来，因而使教学更加形象生动。本装置适合于维修电工（电工）初、中、高级技能鉴定中有关机床电气部分的培训考核。
一、功能特点
1、 C6140型普通车床半实物仿真模型是参照实际C6140型普通车床的尺寸按一定比例缩小的设计；
2、本套装置电气部分的操作，能实现C6140型普通车床各种运动控制，它包括：主轴启动停止、工作台快速移动和冷却泵启动停止，极限位置的限位；
3、机床电气线路的所有接点，在装置的面板上都有相应的测试点，便于学员检测故障；
4、半实物模型上所有电机的电压等级与实际的机床是完全相同；
5、半实物机床的床身采用铸件，专用模具一次成型。滚珠丝杆传动，手轮使用实际机床部件，贴近真实机床；
6、半实物机床各部件采用不同的颜色，培训时学生更加容易理解接受；
7、半实物机床活动导轨表面采用高频淬火工艺，经久耐用；
8、控制屏的故障箱内设有32个开关，通过拨动故障开关，可设置相应的故障点。
二、技术性能
1、输入电源：三相四线（～380V±10% 50Hz）
2、工作环境：温度-10℃～+40℃ 相对湿度＜85%(25℃) 海拔<4000m
3、装置容量：＜1KVA
4、外形尺寸：1410mm×725mm×1535mm
三、装置的基本装备
1、电源控制面板
（1）交流电源（带有漏电保护措施）
提供三相交流电源（380V）
（2）人身安全保护体系
屏上装有电压型漏电保护装置，控制屏内或强电输出若有漏电现象，即告警并切断电源，确保实验进程安全。
屏上装有一套电流型漏电保护器，控制屏若有漏电现象，漏电流超过一定值，即切断电源。
2、主令控制及图示板
面板上安装有机床的所有主令电器及动作指示灯、机床的所有操作都在这块面板上进行，指示灯可以指示机床的相应动作。
面板上印有C6140普通车床立体示意图，可以很直观地看出C6140普通床的外形轮廓。
3、元器件安装板
面板上装有断路器、熔断器、接触器、热继电器、变压器等元器件，这些元器件直接安装在面板表面，可以很直观的观看它们的动作情况。
4、故障开关箱。
设有32个开关，其中1到29用于故障设置；30到32三个开关保留。
5、实验桌
实验桌为铁质双层亚光密纹喷塑结构，桌面为防火、防水、耐磨高密度板，结构坚固，形状似长方体结构，造型美观大方；设有两个大抽屉，用于放置工具及资料等。桌面用于安装电源控制屏并提供一个宽敞舒适的工作台面。实验桌底还设有四个方向轮和四个固定调节机构，便于移动和固定，有利于实验室布局。
6、半实物模型桌子尺寸：1268mm ×723mm ×798mm
7、 C6140车床模型尺寸：900mm ×320mm ×370mm
8、工作台移动行程：200mm
9、主轴转速：250r/min
三、设备配置
1、C6140普通车床电气技能实训考核装置 2台
2、C6140普通车床半实物模型（含实训桌）1台（配有与电气部分的连接接口，通过电缆连接）
四、实训项目与目的
1、熟悉常用低压电器的机构、原理
2、通过观察机床模型的运动，了解机床的实际运动
3、了解机床电器控制的原理及各种保护装置
4、掌握机床中常见故障的排除方法
五、故障点设置一览表
编号 故障现象
1 机床无法启动
2 机床无法启动
3 机床无法启动
4 照明灯不亮
5 机床无法启动
6 机床无法启动
7 主轴、冷却泵电动机不能启动
8 主轴电动机控制不能自锁
9 主轴电动机控制不能自锁
10 主轴、冷却泵电动机不能启动
11 冷却泵不能启动
12 冷却泵不能启动
13 冷却泵不能启动
14 刀架不能快速移动
15 主轴不工作
16 冷却泵不工作
17 不能快速移动
电子实训台配置及技术性能 一、技术性能
1.输入电源：三相四线(或三相五线 380V±10% 50Hz) 2.工作环境：温度-10℃～+40℃ 相对湿度＜85% (25℃) 海拔＜4000m 3.装置容量：＜1.5kVA 4.外形尺寸：187.3cm×72.5cm×162.2cm
二、系统组成
1.电源控制屏(铁质双层亚光密纹喷塑结构，铝质面板)
(1)三相缺相指示、相序检测及过压指示
当输入设备的三相电源电压缺少任何一路或者两路，控制屏面板上相应指示灯亮；当三相电源正常时自动检测输入电源的相序关系，当电网电压值大于255V时自动发出告警信号。
(2)交流电源(均带有过流保护措施，当相间、线间过电流及直接短路均能自动保护，应可避免调换保险丝带来的麻烦)提供交流电源：直流调速档为三相交流电 200V/3A 交流调速档为三相交流电 240V/3A
(3)高压直流电源 励磁电源：220V/0.5A，具有输出短路保护。
(4)数字式仪表 交流数字电压表：可通过其下方的波段开关切换指示三相电网输入线电压，精度1.0级。 真有效值交流数字电压表一只：测量范围0～500V，量程自动判断、自动切换，精度0.5级，三位半数显，为交流调速系统电力电子技术实验提供电压指示。真有效值交流数字电流表一只：测量范围0～5A，量程自动判断、自动切换，精度0.5级，三位半数显，具有超量程告警、指示及切断总电源功能，为调速系统提供电流指示。直流数字电压表一只：测量范围0～300V，三位半数显，输入阻抗为10MΩ，精度0.5级，为可逆调速系统提供电压指示。直流数字电流表一只：测量范围为0～5A，三位半数显，精度0.5级，具有超量程报警、指示、切断总电源等功能，为可逆调速系统提供电流指示。
(5)人身安全保护体系 三相隔离变压器一组：三相电源首先通过三相漏电保护器，然后经钥匙开关、接触器到隔离变压器，使输出与电网隔离(浮地设计)，对人身安全起到一定的保护作用。 电压型漏电保护器：对隔离变压器前的线路出现的漏电现象进行保护，使控制屏内的接触器跳闸，切断电源。同时对隔离变压器后的线路及实验过程中的接线等出现的漏电现象进行保护，发出声光报警信号并切断电源，确保人身安全，投标文件中提供相应的证明。电流型漏电保护装置：控制屏若有漏电现象，漏电流超过一定值，即切断电源。实验连接线及插座：强、弱电连接及插座分开，不能混插。强电连接线及插座采用全封闭工艺，使用安全、可靠、防触电。
(6)定时器兼报警记录仪 平时作为时钟使用，具有设定实验时间、定时报警、提前提醒后切断电源等功能，还可以自动记录由于接线或操作错误所造成的告警次数。
(7)控制屏其它设施 控制屏正面大凹槽内，设有两根不锈钢管，可挂置实验部件，凹槽底部设有12芯、10芯、4芯、3芯等插座，挂件的供电由这些插座提供。控制屏两边设有单相三极220V电源插座及三相四极380V电源插座，还设有实验台照明用的40W日光灯一盏。
2.实验桌 实验桌为铁质双层亚光密纹喷塑结构，桌面为防火、防水、耐磨高密度板，结构坚固，形状似长方体封闭式结构；设有两个大抽屉、柜门，用于放置工具、存放挂件及资料等。桌面用于安装电源控制屏并提供一个宽敞舒适的工作台面。实验桌要求设有四个万向轮和四个固定调节机构，便于移动和固定，有利于实验室的布局。3.不锈钢电机导轨、光码盘测速系统及数显转速表 包括1024光电编码器及固定电机的不锈钢导轨等。不锈钢导要求平整度好，无应力变形，加工精细，同心度好，互换性好，保证电机与电机、电机与测功机之间连接的同心度不超过±5丝，电机运行噪声小，实验参数典型，能较好满足实验要求。
4.三相可调电阻(每组900Ω×2/0.41A) 作为实验中的可调电阻性负载用。
5.晶闸管主电路 提供12只5A/1000V的晶闸管，分成正、反桥两组，每只晶闸管均设有过流、过压保护装置，正、反桥晶闸管可通过外加信号进行触发(留有触发脉冲输入接口)，确保能更好的完成设计性实验；设有带镜面精密指针式直流电压表±300V，精度1.0级带镜面直流电流表±2A，精度1.0级各一只和平波电抗器一组。6.三相晶闸管触发电路 提供三相触发电路、功放电路等，与“DJK02”配套使用。7.晶闸管触发电路实验 提供单结晶体管触发电路、正弦波同步移相触发电路、锯齿波同步移相触发电路、单相交流调压触发电路、TCA785集成触发电路共五个触发电路实验。
8.电机调速控制实验(I) 提供以下模块：电流反馈与过流保护(FBC+FA)、给定器(G)、转速变换器(FBS)、反号器(AR)、电压隔离器(TVD)、调节器I和调节器II。其中调节器I和调节器II的反馈电阻、电容均外接(从DJK08上获得)，实验时可以灵活改变系统的参数，观测不同的参数对系统稳定性及相应时间等影响；能让学生从调速系统的各种参数(如电机的机电时间常数等)出发对调节器的放大倍数及积分时间的参数分别设计，同时进行实际结果的验证，完成设计性实验。9.电机调速控制实验(II) 提供以下模块：转矩极性鉴别(DPT)、零电平检测(DPZ)及逻辑控制器(DLC)，与DJK04配合使用完成逻辑无环流可逆直流调速系统实验项目。10.给定及实验器件 提供给定(±15V可调电压输出)、压敏电阻(作为过压保护元件，内部已连成三角形接法)、二极管。11.新器件特性实验 提供SCR、MOSFET、IGBT、GTO、GTR电力电子器件，与DJK06等配套使用，可测定其特性曲线；与DJK12配套使用，可完成电力电子新器件的驱动特性实验。12.可调电阻、电容箱 提供耐压AC63V的可调电容三组，调节范围为0.1～11.37µF，0～999kΩ十进制可调电阻两组；供电流调节器，速度调节器反馈回路使用，可灵活改变调节器的放大倍数及积分时间。13.单相调压与可调负载 提供一只0～250V/0.5kVA单相交流自耦调压器，为相应的实验提供可调电源；一个整流滤波电路以及0～180Ω/1.3A(串联)或0～45Ω/2.6A(并联)瓷盘可调电阻，为相应的实验提供一个可调的阻性负载。14.变压器实验 提供三相芯式变压器一个(该变压器有2套副边绕组，原、副边绕组的电压为127V/63.6V/31.8V)，用于异步电机串级调速实验和三相桥式、单相桥式有源逆变电路实验；还设有三相不可控整流电路用来产生直流电源。
15.直流斩波实验 根据西安交通大学王兆安教授和黄俊教授主编的《电力电子技术》(第四版)中相关的直流斩波内容而设计；提供组成直流斩波电路所需的元器件和采用专用的PWM控制集成电路SG3525。可完成教材中降压斩波电路(Buck Chopper)、升压斩波电路(Boost Chopper)、升降压斩波电路(Boost-Buck Chopper)、Cuk斩波电路、Sepic斩波电路、Zeta斩波电路六种典型实验。16.研究型多电机控制实验/开发套件（仅教师机配1套） 研究型多电机控制实验/开发套件主要由DSP控制组件与功率驱动保护组件组成。DSP程序采用C语言模块化编写，也可以直接使用Matlab语言编写算法或者用Simulink库搭建电机控制算法，编译整个模块就能自动生成DSP代码，在控制电路上运行后就能生成相应的控制信号，从而方便地实现对被控对象的控制。上位机监控软件采用Labview软件编程，实现电机启动、停止、加减速、正反转切换、PI参数设置等控制；同时可实时的观测到系统实际运行时的多种波形。（一）平台特点（1）CPU：标配TMS320F2812 CPU板，预留JTAG下载口，方便程序下载及烧录。（2）*驱动器：采用IPM模块PM25RLA120，最大输出功率3.7KW。（3）保护功能齐全：具有欠压保护、过压保护、过流保护和温度保护，当上述任意一种情况发生时立刻封锁PWM脉冲输出。（4）模块化编程：一个复杂的电机控制程序被分解为多个功能模块，在实验过程中用户可以逐步的实现对电机的控制，即从开环电机启动、速度和电流采样、电流PID调节、速度PID调节等最终实现完整的变频调速功能，便于用户更好地掌握和理解电机控制算法。（5）*源代码开放：作为实验开发平台，充分考虑了电机控制程序核心算法的复杂和难度，所有电机的控制程序对用户开放。（6）*支持使用Matlab语言编写算法或者用Simulink库搭建电机控制算法，实现三相异步电机开环调速、FOC与DTC控制。（7）*控制对象丰富：该实验开发平台能控制四种电机，分别为直流电机、直流无刷电机、交流异步电机和永磁同步电机。（8）*提供上位机控制软件，实现电机启动、停止、加减速、正反转切换、PI参数设置等控制；同时可实时观测转速给定、转速反馈、电流等波形。（9）*以独立的控制电路挂箱和功率电路挂箱分别存在，挂箱之间的控制接口和反馈接口全部开放，可做二次开发。（二）基本配置（1）DSP控制组件 采用挂箱式结构，标配TMS320F2812 CPU板。主要由CPU板及其辅助电路组成，实现反馈信号、编码器和霍尔信号处理与采样，步进电机驱动信号及PWM驱动信号产生等功能。（2）功率驱动保护组件 采用挂箱式结构，面板绘有功率驱动保护的原理框图，电路安装在挂箱内。组件包括整流电路、驱动电路、驱动器模块、采样电路等。实现整流与逆变输出，电压、电流与驱动器温度采样，工作与故障指示及故障检测等功能。其中驱动电路采用高速光耦4504进行电气隔离，采用四路独立电源对上下桥臂单独供电，实现对桥式电路的控制。
（3）性能指标：1）输入直流电压：170-700V。
2）输出电流：5V：2000mA；24V：2A；±15V：200mA；5V×3: 150mA (IPM上桥臂三桥每路用)；15V×1：300mA (IPM下桥臂三桥共用)。
3）配套电机（四种电机）：j直流并励电动机：额定电压UN=220V，额定电流1.2A，额定功率180W，额定转速 1600r/mink直流无刷电机：AM180L，有效值电流0.94A，额定功率 180W，最高转速 2000r/min
l三相交流异步电机：额定电压380V，额定电流1.12A，额定功率 370W，额定转速 1400r/minm三相永磁同步电机：额定电压：380V，额定电流 0.35A，额定功率 180W，额定转速 1500r/min（三）提供的实验例程：
（1）直流有刷电机PWM控制调速实验（C语言版）1）开环双极性PWM可逆直流调速实验2）转速单闭环双极性PWM可逆直流调速实验3）转速、电流双闭环双极性PWM可逆直流调速实验（2）直流无刷电机PWM控制调速实验（C语言版）
1）直流无刷电机控制原理实验2）速度电流双闭环调速实验3）定位控制实验（3）三相异步电动机开环变频调速实验（C语言版）
1）DSP控制的SPWM变频调速实验2）DSP控制的马鞍波变频调速实验
3）DSP控制的SVPWM变频调速实验
（4）三相异步电动机开环变频调速实验（Matlab/Simulink版）
1）DSP控制的SPWM变频调速实验2）DSP控制的马鞍波变频调速实验
3）DSP控制的SVPWM变频调速实验
（5）三相交流异步电机FOC控制实验（C语言版）1）功率单元模块测试实验
2）电流、速度功能模块测试实验
3）电流闭环调节器功能测试实验
4）电流模型功能模块测试实验
5）电流速度双闭环控制功能实验
（6）三相永磁同步电机FOC控制实验（C语言版）
1）功率单元模块测试实验
2）电流、速度功能模块测试实验
3）电流闭环调节器功能测试实验
4）相位初始化测试实验
5）电流速度双闭环控制功能实验
（7）磁场定向控制（FOC）的高性能变频调速实验（Matlab/Simulink版）
（8）直接转矩控制（DTC）的高性能变频调速实验（Matlab/Simulink版）
研究型开关电源技术实验组件主要由DSP控制电路和主电路组成，挂箱结构，DSP采用TMS320F2812芯片，产生占空比可灵活调节的PWM调制波控制主电路的开关管，具有多路A/D采样，通过霍尔传感器可采集控制过程中的电压、电流，实现闭环控制及过压、过流保护，可以直接在计算机Matlab环境下编程，同时配有DSP（USB2.0）专业仿真器，用于程序的下载和烧录。*基本配置与技术要求（1）处理器：TMS320F2812，最高主频150MHz。（2）*人机接口采用128*64的液晶屏与独立按键。*基本实验项目要求：（1）推挽变换实验；（2）单端正激开关电源实验；
（3）单端反激开关电源实验；（4）单相Boost型有源功率因数校正（APFC）整流电路实验。18.单相、三相整流与隔离变压器组件（仅教师机配1套）
提供一只0～250V/0.5kVA单相交流自耦调压器，一个单相整流滤波电路，为相应的实验提供可调电源；提供一个输入电压220V/1.5A，输出电压220V/1.5A的隔离变压器，在完成PEC06能量回馈时实现隔离，提供一个三相整流滤波电路，为相应实验提供直流电源。
19.三相可调电抗器（仅教师机配1套）每相均由一个127V/0.5A的固定电抗器和一个0～250V的自耦调压器组成，既可作固定电感和可调电抗器使用，也可作自耦调压器使用
20.有源电能质量管理装置（仅教师机配2套）面板绘有有源电能质量管理装置原理框图、各种接口及键盘液晶界面，控制芯片采用DSP处理器。挂件主要完成检测电网给非线性负载的供电电流，实时计算电流中的无功成分和谐波含量，控制并网逆变器输出与检测到的电流相反的电流，将负载中的谐波电流、无功电流抵消，从而使电网供电电流中不包含谐波、无功成分，减小电流畸变率，提高功率因数。
基本配置与要求：1）处理器：采用DSP处理器2）输出直流电压：稳定在320V～400V可调3）输入交流电压：三相220V4）最大处理容量：400VA
5）补偿后功率因素：≥98％6）补偿后电流畸变率：≤10％ 7）*功率开关部分采用IGBT-IPM模块
6MBP30RH060，内置过电流保护、短路保护、控制电源欠压保护、过热保护电路并能向外部输出报警信号。
8）*完全的数字控制方法：全数字化是电力电子设
备和交流调速的发展趋势，本装置以DSP为控制核心，高集成度，功能强大，使得控制装置的体积较小，可靠性高，保证了控制算法的高速执行。
9）完全有源部分实现，无功补偿和谐波抑制一体化。可以通过程序定义，确定补偿无功还是抑制谐波，实验方便灵活。10）*面板留有两路D/A输出接口，六路PWM波形观测接口，两路电压观测、思路电流观测孔。
基本实验项目：1）SVPWM观测实验 2）并网逆变器的锁相实验
3）电流谐波成分检测实验4）电流无功、谐波成分检测实验
5）利用调节有功电流来稳定逆变器的直流电压值实验6）负载电流谐波补偿实验7）谐波、无功补偿实验
21.三相交流可调电源（1.5kW）（仅教师机配2套） 与PEC11配套使用。
22.单/三相级联多电平逆变器开发系统（仅教师机配2套）“单/三相级联多电平逆变器”由多个电压型两电平逆变器级联组成，采用特定谐波消除PWM（SHEPWM）调制和载波移相PWM（PSPWM）调制等多种控制策略，可获得多级电压输出和较大的输出电压，波形更接近正弦波，谐波含量少。*面板绘有级联多电平逆变器原理框图，可通过面板上的接线端子自由组成单相七电平或单相五电平或三相三电平逆变器，留有128*64的液晶屏与4*4的键盘组成的人机接口，12路PWM波形、3路电流波形、2路电压波形等观测孔，以及JTAG接口，配有DSP（USB2.0）专业仿真器，用于程序的下载和烧录，配有25MHz/1300V，具有1/50和1/500两档衰减可供选择和超量程报警功能的示波器有源差分探头，用于对逆变器输出电压进行安全的浮地测量，防止使用示波器不当造成损坏逆变器或损坏示波器或给人身带来潜在伤害，保证实验过程的安全性。
*基本配置与技术参数1）处理器：TMS320F28335，最高主频150MHz。
2）DSP实时在线仿真器（专业仿真器），用于DSP程序的仿真、开发及应用程序的烧录。3）*基本功率单元：采用IPM模块，数量3个。
4）*电平输出方式：级联输出。5）调制方式：载波PWM调制，阶梯波调制及空间矢量调制。6）*输出电平：单相级联七电平（±3E，±2E，±1E，0），单相级联五电平（±2E，±1E，0），三相三电平（±1E，0）。
7）显示方式：液晶屏显示。
*基本实验项目1）单相七电平阶梯波控制实验2）单相七电平特定谐波消除PWM调制实验3）单相七电平载波移相PWM调制实验4）单相七电平载波层叠PWM调制实验5）多电平PWM逆变器与两电平逆变器比较实验
6）三相三电平特定谐波消除PWM调制实验7）三相三电平载波移相PWM调制实验8）三相三电平载波层叠PWM调制实验9）三相三电平空间矢量PWM调制实验23.无线电能传输实验套件（仅教师机配1套） 无线电能传输实验套件主要分为发射端、接收端、智能人机交互界面和上位机监控软件。发射端包括发射线圈，高频逆变器，控制器，电流电压反馈电路、电压、电流表等；接收端包含接收线圈，电压调节电路，控制器、电压、电流表以及负载等。*主要技术指标：1）最大功率：120W；2）额定功率：100W；
3）频率调节范围：17kHz～20kHz之间可调，步进500Hz；4）发射线圈：有效外径305mm，有效内径105mm，固定在铝型材燕尾槽结构的导轨上；
5）接收线圈：有效外径305mm，有效内径105mm，固定在铝型材燕尾槽结构的导轨上，有效行程0～200mm；6）高频逆变器：采用IPM模块PM25RLA120，辅助电源采用嵌入式系统级开关电源；7）控制器：采用DSP或FPGA，采用C和Matlab/Simulink两种方式编写程序。8）智能人机交互界面：采用7寸触摸屏，可以设定频率、启停等，显示当前日期、时间。9）上位机软件：采用LABVIEW编写，实时显示输入、输出电压电流波形，实时显示电能传输效率。实验项目：1）搭建电能无线传输实验系统；2）传输效率与相对位置的关系；3）传输效率与频率的关系。
24.二极管钳位式三电平PWM逆变器开发套件（仅教师机配1套）
（一）双DSP控制挂件 采用挂箱式结构，具有双DSP（TMS320F2812）控制器，两个DSP控制器之间通过高速并行(双口RAM)通讯总线。面板上留有CAN接口、USB接口、串行接口、驱动与反馈信号接口及仿真器JTAG接口。
1）*程序全部使用Matlab/Simulink可视化界面建立，编译整个模块就能自动生成DSP代码，从而方便地实现对被控对象的控制。
2）IGBT模块采用三电平模块SK20MLI066；支持双三电平PWM，输入、输出电压支持380V，最大输出功率3kW。
（二）三相滤波器挂件 电路由电感、电容组成，用户可以根据需要组成LC或L型滤波器。滤波器参数：电感约9mH，电容4.7uF。
（三）二极管钳位式三电平PWM逆变功率驱动保护挂件 采用挂箱式结构，通过驱动与反馈信号接口实现与双DSP控制组件的连接，要求面板绘有二极管钳位式三电平PWM逆变的原理框图及留有相电压、相电流及12路PWM波形示波器观测接口等。
1）IGBT模块 为三电平IGBT模块，采用SK20MLI066。
2）驱动保护电路 *由12路IGBT驱动组成，每路均具有欠压保护，每路均具有IGBT栅极TVS保护元件，每路均具有电源指示、脉冲指示。内置12路相互隔离DC-DC，隔离电压2500VAC。
3）*分析模块 要求采用ARM+FPGA架构、DDS直接数字频率合成技术，可完成被测网络10Hz～150KHz范围内任意一频率段（分10段）的幅频特性、相频特性分析及显示。模块由ARM微处理器STM32、Altera Cyclone III系列FPGA、ADC、DAC及按键显示电路组成。可设置为线性（分段线性）或点频扫频方式，可显示3dB位置的频率值。通过2路DAC电路将测试结果（被测对象的幅频、相频特性）以图形方式在示波器上显示，同时在液晶屏上显示测量数据。j扫频范围：10Hz～150KHzk*扫频方式：10段线性
l点频输出分辨率：1Hzm扫频速度：10档（1～10个周期）n相位范围：-180º～+180º o相位误差：±1º
（四）基本实验项目 1）三电平输出波形观测实验 2）PWM波形观测实验3）LC滤波实验 4）负载实验 5）直流电容中点电压平衡控制实验
25.同步电机DSP伺服实验系统（仅教师机配1套）“采用2000系列专用DSP控制芯片作为主控芯片，控制方式采用磁场定向变频矢量控制，实现对同步电机的电流环、以速度环、位置环三闭环的伺服控制系统。实验系统通过PC机进行控制，也可脱离PC机单独进行控制。实验系统包括PC上位机与DSP控制的下位机两部分，下位机包括DSP控制单元，功率驱动单元，键盘显示单元的，保护单元，反馈单元等。*实验系统有五种控制方式：定位控制，脉冲控制，模拟量跟踪控制，力矩控制，调速控制。上位机可以对下位机进行控制，数据采集，各种参数的波形显示；脱离上位机时，下位机可单独操作，通过示波器观察参数波形。
*实验项目 1）同步电机矢量变换控制原理实验 2）同步电机伺服系统电流环参数设 3）同步电机伺服系统速度环参数设计4）同步电机伺服系统位置环参数设计 5）同步电机伺服系统正弦波跟踪控制6）同步电机伺服系统电子齿轮控制 7）同步电机伺服系统位置控制 8）同步电机伺服系统力矩控制 26.直流发电机：200V、1.1A、220W、1600r/min
27.直流并励电动机：220V、1.1A、185W、1600r/min
28.基于FPGA控制的三相永磁同步电机开发系统（仅教师机配1套）本产品采用挂箱结构，主要由控制部分与主回路电路组成。控制部分主要由FPGA开发板、信号检测电路、驱动与保护电路、过流保护电路、永磁同步电机等组成，其中FPGA核心开发板采用XC3S700A型150万门逻辑器件。主回路采用交-直-交电源型电路，功率器件采用大功率IGBT模块。软件采用VHDL开发，控制算法采用Simulink建模，直接生成硬件描述语言，本系统配有上位机软件，学生可修改各种控制参数观看控制结果，还可以利用Matlab/Simulink编写电机控制算法并进行实验以及利用Matlab进行电机数据分析和处理。
实验项目：1）交流伺服永磁同步电机的速度伺服实验2）交流伺服永磁同步电机的转矩伺服控制实验 3）利用System Generator基于Simulink开发伺服电机开环SPWM控制算法实验，交货必须提供开放源代码
29*电力电子创新平台（共配10套）*平台提供两路智能型恒压恒流源液晶屏显示0.0～30V/0～5A连续可调电源，配有液晶显示屏，可分别显示输出电压、输出电流、输出功率、输出电量、输出负载阻值。电压稳定度≤0.1%，电流稳定度≤0.1%，设有短路软截止保护和自动恢复功能。
*交直流智能仪表：精度为0.2级、电压测量范围：2mv/20mv/200mv/2v/20v/200v/600v。采用STMF103单片机设计。具有智能自动量程转换功能。能够分别对交流电压、直流电压自动识别。采用3.5英寸液晶屏作为显示表头。能自动识别所测电压量程。同时在屏上能对应的显示输出所测量电压单位。
*交直流智能仪表：精度为0.2级、电流测量范围：2mA/20mA/200mA/2A/10A。采用STMF103单片机设计。具有智能自动量程转换功能。能够分别对交流电流、直流电流自动识别。采用3.5英寸液晶屏作为显示表头。能自动识别所测电流量程。同时在屏上能对应的显示输出所测量电流单位。*信号源功能板：信号源：输出任意波形。
特点：采用ATMEL单片机主控电路、锁相式频率合成电路及A/D转换电路等构成，输出频率、脉宽均采用数字控制技术，失真度小、波形稳定。
输出频率范围：0～5MHz(包括任意波形，如平波、三角波、锯齿波、矩形波、正弦波、脉冲波、方波，升斜坡，降斜坡等几十种波形)
计数器：0-10MHz，
输出脉宽：占空比通过码轮或按键可以作意调节。
显示输出：采用液晶显示屏，显示屏上能分别显示波形输出和频率单位等。
30.实验连接线(共配44套)：根据不同实验项目的特点，配备两种不同的实验联接线，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，插头采用实芯铜质件外套铍轻铜弹片，接触安全可靠；弱电部分采用弹性铍轻铜裸露结构联接线，两种导线都只能配合相应内孔的插座，提高实验的安全及合理性。
31.设备配有欧式导线架(共配22个)，用于悬挂和放置实验专用连接导线，外形尺寸为530mm×430mm×1200mm，底部设有五个万向轮。
32.网络型安全用电仿真实训软件：包含光盘，22节点网络加密锁，说明书等，以Flash动画与3D虚拟仿真相结合，软件主要分为五个模块：
1）理论知识：包含安全用电概述、安全用电的相关基础知识、怎么安全用电、触电预防共四部分；
2）动画仿真：包含家庭电路的组成、为什么要用三线插头、人是怎么触电的、认识欧姆定律、电功率与安全用电的关系、认识低压断路器、漏电保护器的原理以及注意预防雷电共八部分；
3）用电事故预防：包含用电事故预防、电的危害、生活中如何预防电气事故等八部分；
4）紧急救护：包含医疗急救小常识、触电急救动画讲解；
5）答题互动：包含电磁大冒险、用电知识问答。
33.网络型电气类实训室安全教育仿真软件：包含光盘，22节点网络加密锁，说明书等，以Flash动画与3D虚拟仿真相结合，能够使学生掌握电气类实训室各种安全操作规程、用电安全、人身的触电方式及触电急救方法、过电压及防火防爆、火灾的预防、各种灭火器的使用和火灾逃生的方法等。
软件主要分为四个模块：
（1）电气安全：包含安全用电的意义、预防人体触电、电气防火防爆、防雷保护、安全标志等。
（2）消防减灾：包含电气火灾的扑救常识、火灾逃生与救护、灭火器的使用、烫伤的简单处理、消防讲解、火灾逃生等。
（3）紧急救护： 医疗急救小常识、触电急救动画讲解等。
（4）答题互动：包含电磁大冒险、用电知识问答、安全标志连连看等。
34.网络型电力电子线路仿真实训软件：包含光盘，22节点网络加密锁，说明书等，本软件包含多种典型电力电子线路的仿真实训，每个仿真实训电路分为实训器材的认识及功能介绍、原理仿真、实训操作、结果显示等部分，学生可以利用软件虚拟连接导线、信号源、示波器等。可以根据学生学习进度选择相应的实训线路进行训练，使学生更快更好地学习相关知识和技能。电力电子仿真线路主要包含以下内容：触发（驱动）单元电路、单相不控整流电路、三相不控整流电路、晶闸管单相可控整流电路、晶闸管三相可控整流电路、单相有源逆变电路、三相有源逆变电路、晶闸管单相调压电路、晶闸管三相调压电路、GTR单相并联逆变电路、直流（IGBT）斩波电路（包括降压斩波电路、升压斩波电路、升降压斩波电路、Cuｋ斩波电路、Sepic斩波电路、Zeta斩波电路六种典型线路）、单相SPWM控制(IGBT)H型交直交变频电路、PWM控制（MOSFET）开关型稳压电源电路、专用 PWM 集成电路控制的直流PWM可逆供电电路、晶闸管直流调速系统电路、晶闸管交流调压调速系统电路、晶闸管交流串级调速系统电路、直流PWM可逆调速系统电路、电力电子典型线路的装调。
电力拖动仿真实训软件（仅教师机提供1套）
包含光盘，加密锁，说明书等，1）本软件采用模块化设计思想，由电气器件展示、电气安装与连接、线路检查、故障检测与维修等模块组成，操作流程接近实际工业场景，操作结果实时显示。2）电气器件展示模块有自耦变压器、控制按钮、电磁启动器、多圈电位器、珐琅电阻等10余种常用器件模型，以3D的形式展现并附以文字说明介绍。各模型均可任意放大、缩小和360度任意旋转，具有直观立体、真实互动的效果。3）电气安装与连接模块包括元器件组装和电气线路连接。操作者按照界面提示或者原理图先将元器件库中的元件拖到电气柜上进行组装，器件组装完成后进入电气线路连接界面。在接线界面学员可以“示教接线”自己动手接线，也可以通过 “一键接线”由计算机完成接线。接完线后学员通过操作相应的器件，根据原理图以及器件的动作情况，判断连接线路是否正确。4）通电检查模块主要用于在设备通电前进行电压检查，检查电源电路是否短路。
5）故障诊断与维修模块具有故障设置功能，故障点设置典型、全面，操作者根据故障现象，利用所学知识进行排故练习。6）电气安装与连接、线路检查、故障检测与维修三个模块均有三相鼠笼式电动机点动控制线路、三相鼠笼式电动机自耦减压启动线路、风电闭锁电气控制线路、磁力启动器控制的启动线路等12个常见线路。
三、实验项目
1.电力电子技术实验项目 （1）单结晶体管触发电路 （2）正弦波同步移相触发电路实验 （3）锯齿波同步移相触发电路实验（4）西门子TCA785集成触发电路实验（5）单相半波可控整流电路实验（6）单相桥式半控整流电路实验（7）单相桥式全控整流及有源逆变电路实验（8）三相半波可控整流电路实验（9）三相桥式半控整流电路实验（10）三相半波有源逆变电路实验（11）三相桥式全控整流及有源逆变电路实验（12）单相交流调压电路实验（13）三相交流调压电路实验（14）单向晶闸管(SCR)特性实验
（15）可关断晶闸管(GTO)特性实验（16）功率场效应管(MOSFET)特性实验
（17）电力晶体管(GTR)特性实验（18）绝缘双极型晶体管(IGBT)特性实验
2.典型电力电子器件线路实验
直流斩波电路的性能研究(降压斩波电路、升压斩波电路、升降压斩波电路、Cuｋ斩波电路、Sepic斩波电路、Zeta斩波电路六种典型线路)(IGBT)
3.全数字电力电子新器件线路实验
（1）研究型开关电源技术实验组件实验 1）推挽变换实验；2）单端正激开关电源实验；3）单端反激开关电源实验；
4）单相Boost型有源功率因数校正（APFC）整流电路实验。
（2）有源电能质量管理实验 1）PWM观测实验 2）并网逆变器的锁相实验
3）电流谐波成分检测实验 4）电流无功、谐波成分检测实验
5）利用调节有功电流来稳定逆变器的直流电压值实验6）负载电流谐波补偿实验7）谐波、无功补偿实验
（3）单/三相级联多电平逆变器实验 1）单相七电平阶梯波控制实验
2）单相七电平特定谐波消除PWM调制实验
3）单相七电平载波移相PWM调制实验
4）单相七电平载波层叠PWM调制实验
5）多电平PWM逆变器与两电平逆变器比较实验
6）三相三电平特定谐波消除PWM调制实验
7）三相三电平载波移相PWM调制实验
8）三相三电平载波层叠PWM调制实验
9）三相三电平空间矢量PWM调制实验
（4）无线电能传输实验
1）搭建电能无线传输实验系统
2）传输效率与相对位置的关系
3) 传输效率与频率的关系
（5）二极管钳位式三电平PWM逆变器开发套件
1) 三电平输出波形观测实验
2) PWM波形观测实验
3) LC滤波实验
4) 负载实验
5) 直流电容中点电压平衡控制实验
4.直流电机调速实验
1) 晶闸管直流调速系统参数和环节特性的测定实验(SCR)
2) 晶闸管直流调速系统主要单元的调试(SCR)
3) 单闭环(电压单闭环、转速单闭环、电流单闭环)不可逆直流调速系统实验(SCR)
4) 双闭环不可逆直流调速系统实验(SCR)
5) 逻辑无环流可逆直流调速系统实验(SCR)
5.DSP控制调速系统实验
（1）直流有刷电机PWM控制调速实验（C语言版）
（2）直流无刷电机PWM控制调速实验（C语言版）
1）直流无刷电机控制原理实验
2）速度电流双闭环调速实验
3）定位控制实验
（3）三相异步电动机开环变频调速实验（C语言版）
1）DSP控制的SPWM变频调速实验
2）DSP控制的马鞍波变频调速实验
3）DSP控制的SVPWM变频调速实验
（4）三相异步电动机开环变频调速实验（Matlab/Simulink版）
1）DSP控制的SPWM变频调速实验
2）DSP控制的马鞍波变频调速实验
3）DSP控制的SVPWM变频调速实验
（5）三相交流异步电机FOC控制实验（C语言版）
1）功率单元模块测试实验
2）电流、速度功能模块测试实验
3）电流闭环调节器功能测试实验
4）电流模型功能模块测试实验
5）电流速度双闭环控制功能实验
（6）三相永磁同步电机FOC控制实验（C语言版）
1）功率单元模块测试实验
2）电流、速度功能模块测试实验
3）电流闭环调节器功能测试实验
4）相位初始化测试实验
5）电流速度双闭环控制功能实验
（7）磁场定向控制（FOC）的高性能变频调速实验（Matlab/Simulink版）
（8）直接转矩控制（DTC）的高性能变频调速实验（Matlab/Simulink版）
6.同步电机DSP伺服实验系统（1）同步电机矢量变换控制原理实验
（2）同步电机伺服系统电流环参数设计 （3）同步电机伺服系统速度环参数设计（4）同步电机伺服系统位置环参数设计（5）同步电机伺服系统正弦波跟踪控制（6）同步电机伺服系统电子齿轮控制（7）同步电机伺服系统位置控制 （8）同步电机伺服系统力矩控制 投标现场提供能现场演示的光盘，自备笔记本电脑。演示1.晶闸管单相可控整流电路；2.晶闸管三相可控整流电路；3.单相有源逆变电路；4.三相有源逆变电路；5.晶闸管单相调压电路；6.晶闸管三相调压电路；7.直流（IGBT）斩波电路（包括降压斩波电路、升压斩波电路、升降压斩波电路、Cuｋ斩波电路、Sepic斩波电路、Zeta斩波电路六种典型线路）；8.直流PWM可逆调速系统电路；9. 电力电子典型线路的装调。
