GL-DLDZ-1A technologie de l'électronique de puissance et équipement expérimental de contrôle des moteurs

Ⅰ、Présentation du produit

GL-DLDZ-1A technologie de l'électronique de puissance et équipement expérimental de contrôle des moteurs est basé sur les exigences des derniers manuels universitaires unifiés, tels que « Technologie de l'électronique de puissance » (4e édition) et « Système de contrôle automatique de traction électrique » (3e édition). Il intègre les avantages de produits similaires nationaux et internationaux, prend pleinement en compte la situation actuelle et les tendances de développement du laboratoire, et est soigneusement développé. Parmi les produits similaires, il présente les avantages d'une structure rationnelle, de fonctionnalités complètes, d'une grande fiabilité et d'un excellent rapport qualité-prix.

Ⅱ、Caractéristiques du produit

1. Grande polyvalence : cet appareil intègre les projets expérimentaux actuels en électronique de puissance, conversion de semi-conducteurs, régulation de vitesse CA et CC, conversion de fréquence CA, contrôle moteur, théorie du contrôle, etc., menés dans divers établissements scolaires en Chine.

2. Grande adaptabilité : il peut répondre aux besoins de l'enseignement expérimental des cours correspondants dans divers établissements. La profondeur et l'étendue des connaissances peuvent être ajustées en fonction des besoins. La vulgarisation et l'amélioration peuvent être combinées de manière organique au fur et à mesure de l'avancement de l'enseignement. L'appareil adopte une structure modulaire, facile à remplacer. Si vous souhaitez étendre les fonctionnalités ou développer de nouvelles expériences, il vous suffit d'ajouter des composants, et le système ne sera jamais supprimé.

3. Grande exhaustivité : De l'alimentation spéciale, du moteur et des autres composants expérimentaux aux câbles spéciaux pour la connexion expérimentale, les performances et les spécifications des composants de support sont parfaitement adaptées aux besoins de l'expérience.

4. Forte intuitivité : Chaque suspension expérimentale adopte une structure distincte, le panneau des composants est schématique, les lignes sont claires, les fonctions de chaque suspension sont claires, et l'utilisation et la maintenance sont faciles.

5. Forte scientificité : L'appareil occupe un espace réduit, économise l'espace expérimental et réduit les investissements en infrastructure. Les petits moteurs de support sont spécialement conçus pour simuler les caractéristiques et les paramètres des moteurs de petite et moyenne taille. Ils consomment moins d'énergie, sont économes en énergie et présentent un faible bruit expérimental, sont élégants et améliorent l'environnement expérimental. Le contenu expérimental est riche et la conception est raisonnable. Outre l'approfondissement des connaissances théoriques, les expériences de conception peuvent également être combinées à la pratique.

6. Forte ouverture. L'alimentation du panneau de commande est isolée par un transformateur d'isolement triphasé et équipée d'un dispositif de protection contre les fuites de tension et de courant pour garantir la sécurité de l'opérateur. Chaque sortie d'alimentation est dotée de fonctions de surveillance et de protection contre les courts-circuits, et chaque instrument de mesure est doté d'une fonction de protection fiable, garantissant une utilisation sûre et fiable. Le panneau de commande est également équipé d'un gestionnaire d'expériences afin de fournir une norme unifiée pour l'évaluation des compétences expérimentales des étudiants. Grâce à la conception soignée de l'ensemble de l'équipement, garantissant des composants et des processus fiables, les performances du produit sont excellentes, créant ainsi les conditions propices à des laboratoires ouverts.

7. Forte avancée. L'équipement se concentre sur la nouvelle génération de dispositifs. En conservant l'expérience sur les thyristors, il ajoute un grand nombre d'expériences sur les technologies modernes de l'électronique de puissance concernant les caractéristiques, le pilotage et les applications typiques des nouveaux dispositifs, afin que les étudiants puissent acquérir une connaissance et une compréhension suffisantes des nouveaux dispositifs et rester à la pointe du progrès.

III、Configuration de l'équipement

1. Panneau de commande d'alimentation DL01

(1) Alimentation CA (avec protection contre les surintensités)

Fournir une alimentation CA : Régulateur de vitesse CC triphasé 200 V CA/3 A

Régulateur de vitesse CA triphasé 240 V CA/3 A

(2) Alimentation CC haute tension

Alimentation d'excitation : 220 V (0,5 A), avec protection contre les courts-circuits en sortie.

(3) Instruments numériques

1) Voltmètre numérique CA : indique la tension d'entrée du réseau triphasé via le commutateur de bande situé en dessous, avec une précision de 1,0 ;

2) Voltmètre numérique CA à valeur efficace unique : plage de mesure 0-500 V, sélection et commutation automatiques, précision de 0,5 niveau, affichage numérique à trois chiffres et demi, fournissant une indication de tension pour le système de régulation de vitesse CA ;

3) Un ampèremètre numérique CA à valeur efficace réelle : plage de mesure 0 à 5 A, sélection et commutation automatiques de la plage, précision de 0,5 %, affichage numérique à trois chiffres et demi, avec alarme de dépassement de plage, indication et coupure de courant, fournissant une indication de courant pour le système de régulation de vitesse ;

4) Un voltmètre numérique CC : plage de mesure 0 à 300 V, affichage numérique à trois chiffres et demi, impédance d’entrée de 10 MΩ, précision de 0,5 %, fournissant une indication de tension pour le système de régulation de vitesse réversible ;

5) Un ampèremètre numérique CC : plage de mesure de 0 à 5 A, affichage numérique à trois chiffres et demi, précision de 0,5 %, avec alarme de dépassement de plage, indication et fonctions de coupure totale de courant, fournissant une indication de courant pour le système de régulation de vitesse réversible.

(4) Système de protection des personnes

Un ensemble de transformateurs d'isolement triphasés : l'alimentation triphasée traverse d'abord le dispositif de protection contre les fuites triphasées, puis l'interrupteur à clé et le contacteur jusqu'au transformateur d'isolement. La sortie est ainsi isolée du réseau électrique (mise à la terre flottante), ce qui joue un rôle de protection pour la sécurité des personnes.

Protection contre les fuites de tension 1 : protège contre les fuites en amont du transformateur d'isolement, déclenche le contacteur du panneau de commande et coupe l'alimentation.

Protection contre les fuites de tension 2 : protège contre les fuites en aval du transformateur d'isolement et du câblage pendant l'expérience, émet un signal d'alarme et coupe l'alimentation pour assurer la sécurité des personnes.

Dispositif de protection contre les fuites de courant : En cas de fuite dans le panneau de commande, le courant de fuite dépasse une certaine valeur et l’alimentation est coupée.

Câbles et prises de connexion expérimentale : Les fils et prises de connexion pour courant fort et faible sont séparés et ne peuvent être interconnectés. Les fils et prises de connexion pour courant fort sont entièrement fermés, ce qui garantit sécurité et fiabilité, et évite les chocs électriques.

(5) Autres équipements du panneau de commande

Dans la grande rainure à l’avant du panneau de commande, deux tubes en acier inoxydable permettent de suspendre les composants expérimentaux. Le fond de la rainure est équipé de prises à 12, 10, 4 et 3 conducteurs. L’alimentation électrique du boîtier de suspension est assurée par ces prises. Des prises monophasées tripolaires de 220 V et triphasées tétrapolaires de 380 V sont situées de chaque côté du panneau de commande. Une lampe fluorescente de 40 W éclaire également le dispositif expérimental.

2. Table d'expérimentation DL02

La table d'expérimentation est constituée d'une structure en fer pulvérisé mat double couche. Le plateau est en panneau haute densité ignifuge, imperméable et résistant à l'usure, avec une structure solide et une structure rectangulaire fermée. Sa forme élégante et généreuse est idéale pour ranger les outils, les suspensions et le matériel. Le plateau permet d'installer le panneau de commande et offre une surface de travail spacieuse et confortable. La table d'expérimentation est également équipée de quatre roulettes universelles et de quatre mécanismes de réglage fixes, faciles à déplacer et à fixer, pour une intégration optimale dans l'aménagement du laboratoire.

3. Rail moteur en acier inoxydable DJQ03-1, système de mesure de vitesse par codeur optique (codeur photoélectrique Omron 1024 japonais) et tachymètre numérique

4. Résistance réglable triphasée DJQ27 (900 Ω × 2 / 0,41 A par groupe)

5. Circuit principal du thyristor DL03

12 thyristors 5 A/1000 V sont fournis, répartis en deux groupes de ponts positif et négatif. Chaque thyristor est équipé d'un dispositif de protection. Les thyristors des ponts positif et négatif peuvent être déclenchés par des signaux externes (via une interface d'entrée d'impulsion de déclenchement), ce qui permet de mieux compléter l'expérience de conception. L'appareil est équipé d'un voltmètre CC à aiguille de précision avec miroir ± 500 V, précision 1,0, d'un ampèremètre CC avec miroir ± 5 A, précision 1,0, un de chaque, et d'une self de lissage.

6. Circuit de déclenchement à thyristor triphasé DL04

Un circuit de déclenchement triphasé, un circuit d'amplification de puissance, etc. sont fournis et utilisés conjointement avec le circuit « DL03 ».

7. Expérience sur le circuit de déclenchement à thyristor DL05

Cinq circuits de déclenchement sont fournis : un circuit de déclenchement à transistor à simple jonction, un circuit de déclenchement à déphasage synchrone sinusoïdal, un circuit de déclenchement à déphasage synchrone en dents de scie, un circuit de déclenchement à régulation de tension alternative monophasée et un circuit de déclenchement Siemens TCA785.

8. Expérience sur la régulation de vitesse moteur DL06 (I)

Les modules suivants sont fournis : protection contre la contre-réaction et les surintensités (FBC+FA), dispositif de réglage (G), convertisseur de vitesse (FBS), inverseur (AR), isolateur de tension (TVD), régulateurs I et II. Les résistances et condensateurs de contre-réaction des régulateurs I et II sont externes (obtenus à partir du DJK08). Pendant l'expérience, les paramètres du système peuvent être modifiés de manière flexible afin d'observer leurs effets sur la stabilité et le temps de réponse du système. Il permet également aux étudiants de concevoir les paramètres du temps d'amplification et d'intégration du régulateur en fonction de divers paramètres du système de contrôle de vitesse (tels que la constante de temps électromécanique du moteur) et de vérifier les résultats réels en même temps, afin de compléter l'expérience de conception.

9. Expérience DL07 sur le hacheur CC

Conçue à partir du contenu pertinent sur le hacheur CC du manuel « Power Electronics Technology » (4e édition), édité par les professeurs Wang Zhaoan et Huang Jun de l'Université Jiaotong de Xi'an, elle fournit les composants nécessaires à la réalisation d'un circuit hacheur CC et utilise un circuit intégré de commande PWM dédié SG3525. Elle permet de réaliser six expériences typiques du manuel : hacheur abaisseur, hacheur élévateur, hacheur élévateur-abaisseur, hacheur Cuk, hacheur Sepic et hacheur Zeta.

10. DL08 Dispositifs donnés et expérimentaux

Fournir une varistance (tension de sortie réglable de ± 15 V) (comme élément de protection contre les surtensions, connectée en triangle), une diode, une alimentation 24 V et une inductance.

11. DL09 Expérience sur les caractéristiques d'un nouveau dispositif

Fournit les nouveaux dispositifs SCR, MOSFET, IGBT, GTO et GTR, utilisés conjointement avec DL06, permettant de mesurer leurs courbes caractéristiques ; Utilisé en conjonction avec le DL13, il permet de compléter les expériences sur les caractéristiques de commande de nouveaux dispositifs électroniques de puissance.

12. Boîtier de résistances et condensateurs réglables DL10

Fournit trois jeux de condensateurs réglables avec une tension de tenue de 63 VCA, avec une plage de réglage de 0,1 à 11,37 µF, et deux jeux de résistances décimales réglables avec une plage de 0 à 999 kΩ.

13. Régulation de tension monophasée DL11 et charge réglable

Fournit un régulateur de tension monophasé à couplage automatique CA de 0 à 250 V/0,5 kVA pour une alimentation réglable pour les expériences correspondantes ; un circuit de filtrage redresseur et une résistance à disque céramique réglable de 0 à 90 Ω/1,3 A (série) ou de 0 à 45 Ω/2,6 A (parallèle) pour une charge résistive réglable pour les expériences correspondantes.

14. Expérience sur le transformateur DL12

Fournir un transformateur triphasé (le transformateur possède deux jeux d'enroulements secondaires, les tensions primaire et secondaire étant de 127 V/63,6 V/31,8 V). Ce transformateur est utilisé pour les expériences de régulation de vitesse série de moteurs asynchrones et les expériences de circuits onduleurs actifs en pont triphasé et monophasé. Il est également équipé d'un circuit redresseur triphasé non contrôlé et d'un transformateur onduleur.

15. Système de régulation de vitesse CC à double pont en H en boucle fermée DL17

La régulation de vitesse d'un moteur CC réversible à excitation séparée est assurée par le déclenchement et le contrôle des tubes IGBT des quatre bras du pont. Il se compose principalement de trois parties : le circuit principal, le circuit de commande et le circuit de régulation. Le circuit principal est constitué d'une alimentation CC et de quatre tubes IGBT ; le circuit de commande génère des impulsions PWM via une puce dédiée, et les quatre impulsions de commande générées par le générateur d'impulsions PWM pilotent respectivement les tubes IGBT des quatre bras du pont. La partie régulation est composée de deux régulateurs PI, et la boucle de rétroaction, composée des boucles de vitesse et de courant, assure un fonctionnement stable du moteur à une vitesse donnée. Les projets expérimentaux réalisables sont les suivants : (1) Expérience sur un circuit de conversion CC/CC en pont complet ; (2) Expérience sur la modulation de largeur d’impulsion CC réversible en double boucle fermée.

16. Générateur CC DJQ07-1

17. Moteur shunt CC DJQ09

18. Moteur asynchrone triphasé bobiné DJQ11

19. Boîtier spécial pour rotor de moteur asynchrone bobiné DL30

20. Les fils de connexion expérimentaux sont équipés de deux fils de connexion expérimentaux différents. La partie courant fort adopte un fil de connexion à fiche pistolet à structure gainée haute fiabilité (sans risque de choc électrique). Le fil de cuivre sans oxygène est étiré en un fil multibrin ultra-fin, recouvert d’une couche isolante en nitrile polychlorure de vinyle, pour un contact sûr et fiable. La partie courant faible est équipée d'un fil de connexion en cuivre léger au béryllium élastique. Les deux fils sont connectés à des douilles avec des trous intérieurs correspondants, ce qui améliore considérablement la sécurité et la rationalité de l'expérience.

IV、Projets expérimentaux en électronique de puissance et équipements expérimentaux de commande de moteurs

(I) Projets expérimentaux en électronique de puissance

1. Circuit de déclenchement à transistor à simple jonction

2. Expérience sur un circuit de déclenchement à déphasage synchrone sinusoïdal

3. Expérience sur un circuit de déclenchement à déphasage synchrone en dents de scie

4. Expérience sur un circuit redresseur monophasé commandé demi-alternance

5. Expérience sur un circuit redresseur monophasé semi-commandé

6. Expérience sur un circuit redresseur monophasé entièrement commandé et onduleur actif

7. Expérience sur un circuit redresseur triphasé entièrement commandé demi-alternance

8. Expérience sur un circuit redresseur triphasé semi-commandé

9. Expérience sur un circuit onduleur triphasé entièrement commandé demi-alternance

10. Expérience sur un circuit redresseur triphasé entièrement commandé et onduleur actif

11. Expérience sur un circuit de régulation de tension alternative monophasée

12. Expérience sur un circuit de régulation de puissance alternative monophasée

13. Expérience sur un circuit de régulation de tension alternative triphasée

14. Caractéristique d'un thyristor unidirectionnel (SCR) Expérience

15. Expérience sur les caractéristiques du thyristor à ouverture de gâchette (GTO)

16. Expérience sur les caractéristiques d'un tube à effet de champ (MOSFET)

17. Expérience sur les caractéristiques d'un transistor de puissance (GTR)

18. Expérience sur les caractéristiques d'un transistor bipolaire isolé (IGBT)

(II) Expériences sur des circuits électroniques de puissance classiques

1. Expérience sur un circuit de conversion CC/CC en pont complet

2. Étude des performances des circuits hacheurs CC (circuit hacheur abaisseur, circuit hacheur élévateur, circuit hacheur élévateur et abaisseur, circuit hacheur Cuｋ, circuit hacheur Sepic, circuit hacheur Zeta)

(III) Expérience sur la régulation de la vitesse d'un moteur CC

1. Expérience de détermination des paramètres et des caractéristiques de liaison d'un système de régulation de vitesse CC à thyristors

2. Débogage des principaux composants d'un système de régulation de vitesse CC à thyristors

3. Expérience sur un système de régulation de vitesse CC irréversible en boucle fermée simple

4. Expérience sur un système de régulation de vitesse CC irréversible en double boucle fermée

5. Système de régulation de vitesse CC à largeur d'impulsion à double boucle fermée (pont en H, IGBT)

(IV) Expérience sur un système de régulation de vitesse de moteur à courant alternatif

1. Expérience sur un système de régulation de tension et de vitesse de moteur asynchrone triphasé à double boucle fermée

2. Expérience sur un système de régulation de vitesse de moteur asynchrone triphasé à double boucle fermée à pôles série

Version PC synchrone :

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