一、概述
“電機及控制系統實驗裝置”依據高等院校最新統編教材《電力拖動自動控制系統》（第三版）(上海大學陳伯時編著)、《電力電子技術》(第五版)(西安交通大學王兆安編著)等實驗大綱的要求，吸收國內、外同類產品的優點，充分考慮了實驗室的現狀和發展趨勢，精心研制而成。在同類產品中結構合理、功能完善、可靠性好、性價比高。
二、特點
1、綜合性強本裝置綜合了目前國內各類學校電力電子、半導體變流、交直流調速、交流變頻、電機控制、控制理論等實驗項目。
2、適應性強能滿足各類學校相應課程的實驗教學，深度和廣度可根據需要作靈活調整，普及與提高可根據教學的進程作有機的結合，裝置采用積木式結構，更換便捷，如需要擴展功能或開發新實驗，只需添加部件即可，永不淘汰。
3、整套性強從專用電源、電機及其它實驗部件到實驗連接專用導線配套齊全，配套部件的性能、規格等均密切結合實驗的需要進行配套。
4、直觀性強各實驗掛件采用分隔結構形式，組件面板示意、圖線分明，各掛件任務明確，操作、維護方便。
5、科學性強裝置占地面積少，節約實驗用房，減少基建投資；配套的小電機均經特殊設計，可模擬中小型電機的特性和參數；小電機耗電省，節約能源，實驗噪聲小，整齊美觀，改善實驗環境；實驗內容豐富，設計合理，除了加深理論知識外還可結合實際開設設計性實驗。
6、開放性強控制屏供電采用三相隔離變壓器隔離，并設有電壓型漏電保護裝置和電流型漏電保護裝置，確保操作者的安全；各電源輸出均有監示及短路保護等功能，使用安全可靠；控制屏還設有定時器兼報警記錄儀，為學生實驗技能的考核提供一個統一的標準。由于整套裝置經過精心設計，加上可靠的元器件質量及可靠的工藝作為保障，產品性能優良，所有這些均為開放性實驗室，創造了條件。
7、先進性強本裝置著重從新器件高度來考慮，在保留了晶閘管實驗的基礎上，加入了新器件的特性、新器件的驅動以及典型的新器件應用的大量現代電力電子技術實驗，讓學生對新器件有足夠的認識和了解，緊跟時代步伐。
三、適用范圍
    本裝置涵蓋了各高等院校等所開設的“電力電子技術(或稱半導體變流技術)”、“直流調速”、“交流調速”、“電機控制”、“電力拖動自動控制系統”及“控制理論”等專業課程所要求的實驗項目。
四、技術性能
  1、輸入電源: 三相四線(或三相五線 380V±10％ 50HZ)
  2、工作環境: 溫度-10℃－+40℃ 相對濕度＜85％（25℃） 海撥＜4000m
  3、裝置容量：＜1.5KVA
  4、外形尺寸：187×70×158 cm3 
五、裝置的基本裝備
（一）、DK01電源控制屏（鐵質雙層亞光密紋噴塑結構，鋁質面板）
1.交流電源（均帶有過流保護措施）
       提供交流電源：直流調速檔為三相交流電200V/3A。
                 交流調速檔為三相交流電240V/3A。
2.高壓直流電源
勵磁電源：220V（0.5A），具有輸出短路保護。
3.指示及測量儀表
   （1）交流數字電壓表：可通過其下方的波段開關切換指示三相電網輸入線電壓；
   （2）真有效值交流數字電壓表一只：測量范圍0～500V，量程自動判斷、自動切換，精度0.5級，四位數字顯示，為交流調速系統提供電壓指示；
   （3）真有效值交流數字電流表一只：測量范圍0～5A，量程自動判斷、自動切換，精度0.5級，四位數字顯示，為調速系統提供電流的指示；
   （4）直流數字電壓表一只：測量范圍0～500V，三位半數顯，輸入阻抗為10MΩ，精度0.5級，為調速系統提供電壓指示；
   （5）直流數字電流表一只：測量范圍為0～5A，三位半數顯，精度0.5級，為調速系統提供電流指示。
4.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，然后經鑰匙開關、接觸器到隔離變壓器，使輸出與電網隔離（浮地設計），對人身安全起到一定的保護作用。
（2）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。
（3）實驗連接線及插座：強、弱電連接及插座分開，不能混插。
（4）強電連接線及插座采用全封閉工藝，使用安全、可靠、防觸電。
5、控制屏其它設施
    控制屏正面大凹槽內，設有兩根鋼管，可掛置實驗部件，凹槽底部設有3芯插座， 掛件的供電由這些插座提供�？刂破羶蛇呍O有單相三極220V電源插座及三相四極380V電源插座，還設有實驗臺照明用的40W日光燈一盞。
（二）、DK02實驗桌
    實驗桌為鐵質雙層亞光密紋噴塑結構，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，造形美觀大方；設有兩個大抽屜、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。實驗桌還設有四個萬向輪和四個固定調節機構，便于移動和固定，有利于實驗室的布局。
（三）實驗器材
1.DQ03-1固定電機導軌、測速系統及智能數顯轉速表
  2.DQ27三相可調電阻（每組900Ω×2/0.41A）
  3.DK03晶閘管主電路
提供12只5A/1000V的晶閘管，每只晶閘管均設有RC吸收和保險絲保護裝置，晶閘管可通過外加觸發信號進行觸發（留有觸發脈沖輸入接口），可更好的完成設計性實驗。設有帶鏡面精密指針式直流電壓表±300V，精度1.0級帶鏡面直流電流表±2A，精度1.0級各一只和平波電抗器一組。
4.DK04三相晶閘管觸發電路
   提供三相觸發電路、功放電路，脈沖變壓器等，與“DK03”配套使用。
5.DK05晶閘管觸發電路實驗
    提供單結晶體管、鋸齒波同步移向、正弦波同步移向觸發電路，KC05單相交流調壓，西門子TCA785集成觸發電路等。
6.DK06電機調速控制實驗（Ⅰ）
    提供以下模塊：電流反饋與過流保護（FBC+FA）、給定器（G）、轉速變換器（FBS）、速度調節器（ASR）、反號器（AR）、電流調節器（ACR）等
7.DK10可調電阻、電容箱
   提供耐壓AC63V的可調電容三組，調節范圍為0.1～11.37µF，0～999kΩ十進制可調電阻兩組；供電流調節器，速度調節器反饋回路使用，可靈活改變調節器的放大倍數及積分時間。
8.DK11單相調壓與可調負載
提供了一只0～250V/0.5KVA單相交流自耦調壓器，為相應的實驗提供可調電源；一個整流濾波電路以及0～90Ω/1.3A（串聯）或0～45Ω/2.6A（并聯）瓷盤可調電阻，為相應的實驗提供一個可調的阻性負載。
  9.DK12變壓器實驗
    提供三相芯式變壓器一個（該變壓器有2套副邊繞組，原、副邊繞組的電壓為127V/63.6V/31.8V），用于異步電機串級調速實驗和三相橋式、單相橋式有源逆變電路實驗；還設有三相不控整流電路等模塊。
10.DK14單相交直交變頻原理
　　根據普通高等教育"九五"國家級重點教材王兆安，黃俊主編的《電力電子技術》（第四版）的內容進行開發。用于展示交直交變頻原理，主要讓學生了解SPWM正弦波脈寬調制信號的形成方法，了解IGBT管專用集成驅動芯片的特點及其使用，能完成如下實驗項目：
　　1）SPWM波形成的過程；
　　2）交直交變頻電路在不同負載（電阻，電感）時的工作情況和波形，并研究工作頻率對電路工作波形的影響；
　　3）IGBT管專用集成驅動芯片的工作特性。
11.DK17雙閉環H橋DC/DC變換直流調速系統
  通過對四個橋臂上IGBT管的觸發控制，來實現對可逆直流他勵電機進行調速的目的，主要由三大部分組成，即主回路部分、控制電路部分和調節部分。主回路由直流電源、四種IGBT管組成；控制回路部分由專用芯片產生PWM脈沖波，PWM波脈沖發生器產生的四路控制脈沖，分別驅動四個橋臂的IGBT管；調節部 分由兩個PI調節器組成，并通過速度環、電流環構成的反饋回路使電機的轉速穩定運行在給定的轉速下。本實驗箱可完成的實驗項目有：（1）、全橋DC/DC 變換電路實驗（2）雙閉環可逆直流脈寬調速實驗。
12.DK06-1 電機調速控制電路（II）
提供以下模塊：零電平檢測（DPZ）、轉矩極性鑒別（DPT）、邏輯控制（DLC）。
13.DQ07-1直流發電機(DC220V，240W，n=1500RPM)
14.DQ09直流并勵電動機 （Un=DC220V ， IN=1.1A ，  PN=185W ， n=1500RPM ，絕緣等級E ）
15.DQ11三相線繞式異步電動機（AC220V，接法 Y，轉速 1380RPM，功率100W ,電流0.6A，絕緣等級E）
16.GDQ12線繞式異步電機起動與調速電阻箱
提供0、2、5、15的三相繞線異步電動機轉子起動、調速電阻一組。
17.GDK28三相異步電機變頻調速系統
提供日本三菱FR-D720變頻調速系統1套，端子引出到面板，設有1K歐姆調速電位器1只。
18.實驗連接線：
根據不同實驗項目的特點，配備兩種不同的實驗聯接線，強電部分采用高可靠護套結構手槍插連接線（不存在任何觸電的可能），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，這樣大大提高了實驗的安全及合理性。
六、本裝置能開設的實驗項目
（一）電力電子技術實驗項目
1．單結晶體管觸發電路
2．鋸齒波同步移相觸發電路實驗
3．單相半波可控整流電路實驗
4．單相橋式半控整流電路實驗
5．單相橋式全控整流及有源逆變電路實驗
6．三相半波可控整流電路實驗
7．三相橋式半控整流電路實驗
8．三相半波有源逆變電路實驗
9．三相橋式全控整流及有源逆變電路實驗
10．單相交流調壓電路實驗
11．三相交流調壓電路實驗
(二）典型電力電子器件線路實驗
    1．單相正弦波脈寬調制（SPWM）逆變電路原理實驗
    2．全橋DC/DC變換電路實驗
（三）直流電機調速實驗（直流電機運動控制系統）
    1．晶閘管直流調速系統主要單元的調試
2．帶電流截止負反饋的轉速單閉環直流調速系統實驗
    3．轉速、電流雙閉環直流調速系統實驗
    4．邏輯無環流可逆直流調速系統實驗
    5．轉速、電流雙閉環可逆直流PWM調速系統（H橋、IGBT）
（四）交流電機調速系統實驗（交流電機運動控制系統）
    1．雙閉環三相繞線異步電機調壓調速系統實驗
    2．雙閉環三相繞線異步電機串極調速系統實驗
3. 變頻調速系統實驗
七、 裝置配置清單

序號	編號	名               稱	數量	備注
1	DK01	電源控制屏	1件
2	DK02	實驗桌	1張
3	DQ03-1	電機導軌、測速系統及數顯轉速表	1件
4	DQ27	三相可調電阻（每組900Ω*2/0.41A）	1件
5	DK03	晶閘管主電路	1件
6	DK04	三相晶閘管觸發電路	1件
7	DK05	晶閘管觸發電路	1件
8	DK06	電機調速控制實驗（Ⅰ）	1件
9	DK10	可調電阻、電容箱	1件
10	DK11	單相調壓與可調負載	1件
11	DK12	變壓器實驗	1件
12	DK14	單相交直交變頻原理	1件
13	DK17	雙閉環H橋DC/DC變直流調速系統	1件
14	DK06-1	電機調速控制系統（Ⅱ）	1件
15	DQ07-1	直流發電機（240W）	1臺
16	DQ09	直流他（并)勵電動機（185W）	1臺
17	DQ11	三相線繞式異步電動機	1臺
18	GDQ12	線繞式異步電機轉子專用箱	1件
19	GDK28	三相異步電機變頻調速系統	1件
20	實驗連接線	高可靠護套結構手槍插實驗連接線及配件	1套
21	指導書	實驗指導書	1套
22	學生凳子	提供鐵質四腳方凳	2只