交直流調速實訓控制柜簡介
1-1 控制柜介紹一、特點
（1）實訓裝置采用柜體式結構，主要由控制柜、交電機機組等實訓部件組成，外形美觀、結構緊湊、使用方便。
（2）)實訓機組容量小，耗電小，配置齊全；使用的交直流電機經過特殊設計，其參數特性能夠模擬中小功率的通用實訓機組。
（3） 實訓裝置布局合理，面板示意圖明確、清晰、直觀。實訓連接線采用手槍式插頭，安全、可靠；實訓線路連接方式靈活迅速、簡便。
（4） 實訓裝置上設置有示波器放置擱板操作舒適、方便。控制柜底部安裝有輪子和不銹鋼固定調節機構，便于移動和固定。
（5） 控制柜供電采用三相隔離變壓器隔離，設有電流型漏電保護裝置，切實有效保護實訓操作者的人身安全，為開放性的實驗室創造了安全條件。
（6） 實訓線路采用典型電路設計,配合教學內容，滿足教學大綱要求。
（7） 實訓裝置可以進行故障的設置，完成對學生的技能考核。二、技術參數
（1）輸入電壓：三相四線制 380V（1±10%） 50±0.5Hz
（2）工作環境：環境溫度范圍為-10～40℃，相對濕度＜85%（25℃），海拔＜1000m
（3）裝置容量：≤1.0KV·A
（4）外形尺寸(控制柜)：長×寬×高＝850mm×650mm×1800mm
（設備外形參考圖片，具體以廠家實物為準）
1-2 控制柜各部分功能介紹
控制柜主要由控制柜主面板、器件安裝板及故障設置箱等部分組成。一、控制柜主面板
1、電機指示儀表
它包括數顯轉速表和中零式指針式±300V 直流電壓表和±2A 直流電流表，交流電壓表，交流電流表，分別用來指示直流電動機/發電機的當前轉速值、電樞電壓值和電樞電流值。異步電機 450V 電壓指示表用來指示定子線電壓值，1 只 1A 交流電流表用來指示異步電機定子相電流
2、電網電壓指示與電網電流輸入指示。電網電壓指示用于檢測輸入的電網電壓是否有缺相的情況，操作交流電壓表右面的切換開關，可觀測三相電網線間電壓是否平衡。電網電流輸入指示主要用于檢測設備輸入的相電流值。
3、定時器兼報警記錄儀。平時作為時鐘使用，具有設定實訓時間、定時報警、切斷電源等功能，它還可以自動記錄由于接線操作錯誤所導致的告警次數，具體的操作方法詳見“交直流調速實訓控制柜使用說明書”。
4、電源控制部分。完成設備的電源控制功能，它由電源總開關、急停按鈕、啟動按鈕及停止按鈕組成。當打開電源總開關時，停止按鈕紅燈亮，控制柜處于待機狀態；當按下啟動按鈕后，紅燈滅、綠燈亮，此時控制柜的三相主電路有電壓輸出，控制柜處于運行狀態；如果想切斷主電路電源輸出，則按下停止按鈕，綠燈滅、紅燈亮，重新回到待機狀態。實訓過程中，若發生異常現象，應及時按下急停按鈕以切斷主電源。
5、主電路電壓指示及主電路電壓輸出。測量處設有三個黃、綠、紅指示燈和發光二極管，分別用于監視電網輸入電壓和隔離變壓器輸出電壓是否有缺相的情況；交流電壓 U，
V，W，N 交流電源做輸出使用。
6、勵磁電源。當控制柜處于運行狀態時，將“勵磁電源”開關置于“開”側，“工作指示”發光二極管發光，可向直流發電機提供最大 220V/1A 的直流勵磁電源。
7、低壓電源。當控制柜處于待機或運行狀態時，將“低壓電源”開關置于“開”側，
“工作指示”發光二極管發光，實驗單元電路、三相晶閘管觸發電路和給定電路提供交流電源，使其電路處于工作狀態。
8、實驗單元電路。實驗單元電路包括電流反饋與過流保護(FBC+FA)、電壓隔離器
（TVD）、轉速變換(FBS) 、電壓單閉環調速、轉速單閉環調速（帶電流截止負反饋）、轉速電流雙閉環等單元電路模塊，提供完成實訓內容所需接線端、測試孔和參數調節電位器等。
9、三相晶閘管觸發電路。三相晶閘管觸發電路包括波形觀測、波形調節和移相控制電壓三部分組成，提供實訓所需的三相晶閘管觸發電路和各過程波形觀測孔、參數調節電位器和外部移相控制電壓輸入接線端。
10、三相同步變壓器。用于為三相晶閘管觸發電路提供與交流電源同步的正弦波信號。
11、給定。電壓給定由兩個電位器 RP1、RP2 及兩個鈕子開關 S1、S2 組成。RP1、RP2 為正、負給定電壓調節電位器，S1 為正負極性切換開關，S2 為運行和停止切換開關。按以下步驟撥動 S1、S2，可獲得以下信號：
將S2打到“運行”側，S1打到“正給定”側，調節RP1使給定輸出一定的正電壓，撥動S2到“停止”側，此時可獲得從正電壓突跳到0V的階躍信號，再撥動S2到“運行”側， 此時可獲得從0V突跳到正電壓的階躍信號。
將S2打到“運行”側，S1打到“負給定”側，調節RP2使給定輸出一定的負電壓，撥動S2到“停止”側，此時可獲得從負電壓突跳到0V的階躍信號，再撥動S2到“運行”側， 此時可獲得從0V突跳到負電壓的階躍信號。
將S2打到“運行”側，撥動S1，分別調節RP1和RP2使輸出一定的正負電壓，當S1從“正給定”側打到“負給定”側，得到從正電壓到負電壓的跳變。當S1從“負給定”側打到“正給定”側，得到從負電壓到正電壓的跳變。
元件 RP1、RP2、S1 及 S2 均安裝在掛件的面板上，方便操作。此外由一只 3 位半的直流數字電壓表指示輸出電壓值。
注意：不允許長時間將輸出端接地，特別是輸出電壓比較高的時候，可能會損壞 RP1、
RP2。
12、可調阻容模塊。設有兩路可調阻容區域，每路的電阻調節范圍為 0Ω～999KΩ， 電容調節范圍為 0uF～11.47uF，為轉速調節器和電流調節器電路提供外接電阻和電容。
13、電流互感器。共有三只，分別串聯在晶閘管全控橋主電路的三相交流電源輸入回路中，供“電流反饋與過流保護(FBC+FA)”電路使用。
14、晶閘管模塊。
它由5A/1000V的6只晶閘管構成，通過不同的連線可構成三相晶閘管交流調壓主電路和三相全控橋式整流電路。
15、可調電阻負載
兩個 900Ω/0.41A 的可變電阻和 150Ω 的固定電阻串聯而成， 調節范圍為 150Ω ～ 600Ω
（150+900//900），做為直流發電機負載用。
二、其它
1） 故障設置箱。在控制柜主面板上部設有故障箱，可以進行 8 種故障設置，完成對學生技能考核的工作，正常使用時，請解除所有故障開關。
2） 示波器擱板。在故障設置箱左側設有示波器擱板，可以放置模擬或者數字示波器。
3） 示波器電源插座。在故障設置箱左方設有示波器專用插座，為示波器提供交流 220V電源。
三、定時器兼報警記錄儀介紹
定時器與報警記錄儀是為幫助老師更好的管理學生，便于教學而設置的。老師可以設定定時時間，到定時時間能自動斷開電源，保證考核時間的正確性，又可累計操作過程中誤操作并會報警提示，并記錄下誤操作次數，以考察學生的實驗質量。另外還設置了密碼
上電功能，限止學生私自上電操作，面板還有一個標準時間顯示，老師可以隨意調整該時間，該時間當實驗臺失電也不會遺失。
報警器的功能有電路漏電報警、高壓電源過載報警、定時報警三部分，記錄顯示的次
數即以上三項報警次數的累加。功能操作：
(1) 、密碼輸入：輸入密碼（初始密碼：123）正確時實驗臺才能啟動，否則不能啟動。按功能鍵使面板最右邊顯示“1”，按確認鍵右邊顯示三位“一”，按數位鍵左邊位閃爍，按數據鍵加數調整，再按數位鍵移位并閃爍，再按數據鍵調整，如此反復至正確密碼，再按確認鍵確認，實驗臺自動上電，面板返回時鐘狀態。
(2) 、定時設置：按功能鍵使最右邊位為“2”，如要調整定時時間按確認鍵，按數位鍵低位閃爍，按數據鍵調整好后，再按數位鍵移位，如此反復移至最高位，如不正確可反復按數位鍵移位，按數據鍵調整數據至最高位再按確認鍵確認，系統返回時鐘狀態。
(3) 、時鐘設置：能修改面板標準時間；標準時間一般為北京時間，可根據老師需要自行調整；按功能鍵使最右邊顯示為“3”，按確認鍵低位閃爍，按數據鍵數據上升調整，再按數位鍵移位，再按數據鍵調整，如此反復調至左邊最高位后，如正確，按確認鍵，返回時鐘狀態。
(4) 、定時查看：按功能鍵使最右邊顯示為“4”，按確認鍵即可查看定時設置的時間，再按確認鍵返回時鐘狀態。
(5) 、報警查看：查看報警次數；按功能鍵使最右邊顯示為“5”，按確認鍵右邊顯示兩位數據，最高為“99”，再按確認鍵返時鐘狀態。
(6) 、密碼修改：修改系統密碼；按功能鍵使最右邊顯示為“6”，按確認鍵，如需要新輸入密碼則按確認鍵，此時右邊三位顯示“0”，按數位鍵高位閃爍，按數據鍵調整，再按數位鍵移位閃爍，反復操作直至最右位按確認鍵確認，系統返回時鐘狀態。
(7) 、報警復位：擦除報警記錄；按功能鍵使最右邊顯示為“7”，按確認鍵擦除報警記錄，并返回時鐘狀態。
(8) 、查看密碼：該功能是為了防止操作者忘記密碼；按功能鍵使最右邊顯示“8”，按確認鍵右邊顯示三位系統密碼，在按確認鍵返回時鐘狀態。
(9) 、復位鍵：按一下復位鍵，系統復位；需要重新輸入密碼才可啟動。
第二章 交直流調速系統實訓的基本要求和安全操作說明
交直流調速系統實訓考核裝置的實訓項目涉及到《半導體變流技術》、《電力電子技術》、《電力拖動自動控制系統》、《電機控制》等重要課程的知識面，綜合性很強。而這些課程是實踐性很強的課程，必須通過實訓，才能加深對理論知識的理解，培養和提高學生獨立動手能力和分析、解決問題的能力
1. 實訓的特點和要求
完成理論知識學習后，必須對學生進行一定數量的實訓，才能使學生更清楚地掌握所學知識。理論教學是實訓教學的基礎，學生應學會運用所學的理論知識去分析和解決實際系統中出現的各種問題，提高動手能力；同時通過實訓項目來驗證理論知識，做到理論和實踐相結合。具體地說，學生在完成指定的實訓項目后，應具備以下能力:
1) 掌握電力電子變流裝置主電路、觸發電路的構成及調試方法，能初步設計和應用這些電路。
2) 掌握交直流電動機控制系統的組成和調試方法，系統參數的測量和整定方法。
3) 能設計直流電動機控制系統的具體實訓線路，列出實訓步驟。
4) 熟悉并掌握基本實訓設備、測試儀器的性能及使用方法。
5) 能夠運用理論知識對實訓現象、結果進行分析和處理，解決實訓中遇到的問題。
6) 能夠綜合實訓數據，解釋實訓現象，編寫實訓報告。
2. 實訓前的準備
實訓準備即為實訓的預習階段，是保證實訓能否順利進行的必要步驟。每次實訓前都應先進行預習，從而提高實訓質量和效率，否則就有可能在實訓時不知如何下手，浪費時間，完不成實訓要求，甚至有可能損壞實訓裝置。因此，實訓前應做到：
1) 復習教材中與實訓有關的內容，熟悉與本次實訓相關的理論知識。
2) 閱讀本教材中的實訓指導，了解本次實訓的目的和內容；掌握本次實訓系統的工作原理和方法；明確實訓過程中應注意的問題。
3) 寫出預習報告，其中應包括實訓系統的詳細接線圖、實訓步驟、數據記錄表格等。
4) 進行實訓分組，一般情況下，交直流調速系統實訓的實訓小組為每組 2～3 人。
3. 實訓實施
在完成理論學習、實訓預習等環節后，就可進入實訓實施階段。實訓時要做到以下幾點：
1) 實訓開始前，指導教師要對學生的預習報告作檢查，要求學生了解本次實訓的目的、內容和方法，只有滿足此要求后，方能允許實訓。
2) 指導教師介紹實訓裝置，要求學生熟悉本次實訓使用的實訓設備、儀器，明確這些設備的功能與使用方法。
3) 按實訓小組進行實訓，實訓小組成員應進行明確的分工，以保證實訓操作順暢，記錄數據準確可靠，各人的任務應在實訓進行中實行輪換，以便實訓參加者能全面掌握實訓技術，提高動手能力。
4) 按預習報告上的實訓系統詳細線路圖進行接線，一般情況下，接線次序為先主電路， 后控制電路；先串聯，后并聯。在進行調速系統實訓時，也可由 2 人同時進行主電路和控制電路的接線。
5) 完成實訓系統接線后，必須進行自查。串聯回路從電源的某一端出發，按回路逐項檢查各儀表、設備、負載的位置、極性等是否正確；并聯支路則檢查其兩端的連接點是否在指定的位置。距離較遠的兩連接端必須選用長導線直接跨接，不得用 2 根導線在實訓裝置上的某接線端進行過渡連接。
6) 實訓時，應按實訓教材所提出的要求及步驟，逐項進行實訓和操作。除作階躍啟動實訓外,系統啟動前，應使調節變阻器阻值最大，給定電位器處于零位；測試記錄點的分布應均勻；改接線路時，必須斷開主電源方可進行。實訓中應觀察實訓現象是否正常，所得數據是否合理，實訓結果是否與理論相一致。
7) 完成本次實訓全部內容后，應請指導教師檢查實訓數據、記錄的波形。經指導教師認可后方可拆除接線，整理好連接線、儀器、工具，使之物歸原位。
4. 實訓總結
實訓的最后階段是實訓總結，即對實訓數據進行整理、繪制波形和圖表、分析實訓現象、撰寫實訓報告。每位實訓參與者都要獨立完成一份實訓報告，實訓報告的編寫應持嚴肅認真、實事求是的科學態度。如實訓結果與理論有較大出入時，不得隨意修改實訓數據和結果，不得用湊數據的方法來向理論靠攏，而應用理論知識來分析實訓數據和結果，解釋實訓現象，找出引起較大誤差的原因。實訓報告的一般格式如下:
(1)實訓名稱、專業、班級、實訓學生姓名、同組者姓名和實訓時間。(2)實訓目的、實訓線路、實訓內容。
(3) 實訓設備、儀器、儀表的型號、規格、銘牌數據及實訓裝置編號。
(4) 實訓數據的整理、列表、計算，并列出計算所用的計算公式。
(5) 畫出與實訓數據相對應的特性曲線及記錄的波形。
(6) 用理論知識對實訓結果進行分析總結，得出明確的結論。
(7) 對實訓中出現的某些現象、遇到的問題進行分析、討論，寫出心得體會，并對實訓提出建議和改進措施。
(8) 實訓報告應寫在一定規格的報告紙上，保持整潔。
(9) 每次實訓每人獨立完成一份報告，按時送交指導教師批閱。
5. 實訓安全操作規程
為了順利完成交直流調速系統的實訓項目，確保實訓時的人身安全與設備可靠運行， 要嚴格遵守如下安全操作規程：
(1) 為了提高學生的安全用電常識，任何接線和拆線都必須在切斷主電源后進行。
(2) 為了提高實訓過程中的效率，學生獨立完成接線或改接線路后，應仔細再次核對線路，并使組內其他同學引起注意后方可接通電源。
(3) 如果在實訓過程中發生過流告警，應仔細檢查線路以及電位器的調節參數，確定無誤后方能重新時行實訓。
(4) 控制柜所用熔絲規格和型號是經反復實驗選定的，不得私自改變其規格和型號，
否則可能會引起不可預料的后果。
(5) 在完成轉速單閉環、雙閉環實訓項目前一定要確定反饋極性是否正確，應構成負反饋，避免出現正反饋造成過流。
(6) 除作階躍起動實訓外，系統起動前調節電阻器必須放在最大阻值，且鈕子開關 K 應該打在突減載位置，給定電位器必須退回至零位后（逆時針旋轉到底），才允許合閘起動并慢慢增加給定，以免元件和設備過載損壞。
(7) 在直流電動機啟動時，要先開勵磁電源，后加電樞電壓。在完成實訓時，要將電樞電壓調到零，再關勵磁電源。
(8) 在三相異步電動機調壓調速實訓中，電機起動前一定要將 3 只起動電阻接入三相
異步電動機的轉子回路，避免電機起動電流過大而損壞器件。在完成實訓時，先將給定電壓調到零（即給定電位器逆時針旋轉到底），再按下控制柜面板上的紅色停止按鈕。
一、 概 述
“DB-TS02交直流調速實訓考核裝置”是針對維修電工高級和技師技能培訓及考核而研制的，也可作為各職業院校《電力電子技術》、《電力拖動自動控制系統》、《交直流調速》等課程的實訓設備，具有故障設置及故障排除功能。
二、 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℃） 海拔＜4000m
3. 裝置容量：≤1.5kVA
4. 安全保護措施：具有漏電保護、過流保護等功能，安全性符合國家相關標準
三、 裝置配備
1. 工業控制柜
控制柜設有玻璃門、直觀清晰。最上部為示波器放置區。中間部分為控制模塊安裝區、電源控制及儀表區，儀表裝有交直流電壓表、交直流電流表，和數字轉速表（實時數字顯示電機轉速，同時輸出模擬量電壓信號）；下部為變流功率模塊、三相同步變壓器、三相電流互感器及可調電阻負載等。
2. 調速機組
電機導軌：固定電機導軌，平整度好，無應力變形，加工精細，同心度好，互換性好，能保證電機與電機、電機與發電機之間連接的同心度不超過±5絲，電機運行噪聲小，導軌還帶有便攜式手柄和減振底腳。
測速光電編碼器系統：測速采用增量式光電編碼器，可以實現電機轉速0～9999r/min的精確測量，轉速表采用LED 顯示；通過單片機實現轉速數字信號與電壓信號的線性轉換V=f（n），能提供精確穩定的轉速反饋電壓信號，正反轉輸出電壓對稱性誤差≤1‰，克服了采用測速發電機測速精度低、測量范圍小、對稱性差及非線性變化等缺點。
DQ09直流并（他）勵電動機：220V、1.1A、185W、1500rpm。
DQ11三相繞線式異步電動機：220V、0.5A、100W、1420rpm。
DQ07-1直流發電機：200V、1.1A、220W、1500rpm。
3. 實訓控制模塊
給定調節模塊
提供0～±15V連續可調直流電源一組。
電源模塊
提供-15V、+15V、+24V直流電源各一組。
帶電流截止負反饋的電壓單閉環調節模塊
帶電流截止負反饋的轉速單閉環調節模塊
電壓、電流雙閉環調節模塊
轉速、電流雙閉環調節模塊
提供用于調速系統的速度、電流調節器（調節器I、II），實訓時可以靈活改變系統的控制參數，觀測不同的參數對系統的動態性能、穩態性能穩定性及相應時間等影響，系統無靜差精度高達0.3%以上。
電壓檢測與反饋模塊(TVD)
輸入0～300V，輸出0～10V。
電流檢測、反饋與保護模塊（FBC+FA）
輸入0～2A，輸出0～10V。
轉速檢測（光電編碼器）與轉速變換模塊（FBS）
輸入0～1500rpm，輸出0～10V。
集成移相脈沖觸發模塊
采用三相集成觸發電路，抗干擾能力強，三相脈沖間隔均勻，移相平滑性好，產生雙窄脈沖，脈沖移相范圍為0～170°，配合晶閘管變流器模塊，可完成三相全控整流、三相交流調壓等實訓。
保護電路模塊
具有主電路過流、短路等保護及告警、指示并切斷總電源功能。
勵磁電源
提供220V/0.5A直流電源。
晶閘管變流器
提供6只功率晶閘管。
四、 實訓項目
任務一：開環系統的調試
1. 電源相序的校對
2. 觸發、驅動、檢測、調節電路的調試
3. 開環調整（阻性負載）
4. 三相橋式全控整流電路
5. 三相交流調壓電路
6. 保護環節調試（阻性負載），過流值的整定和截流值的整定
7. 保護環節調試（電動機負載），過流值的整定和電機堵轉截流值的整定
任務二：閉環系統的調試
1. 初始相位角的調整
2. 確定各反饋量的極性、參考值
3. 保護環節調試（阻性負載），過流值的整定和截流值的整定
4. 保護環節調試（電動機負載），過流值的整定和電機堵轉截流值的整定
5. 電壓反饋系數整定
6. 電流反饋系數整定
7. 轉速反饋系數整定
8. 電壓單閉環直流調速系統
9. 轉速單閉環直流調速系統
10. 轉速單閉環交流調速系統
11. 帶電流截止負反饋轉速單閉環直流調速系統
12. 帶電流截止負反饋轉速單閉環交流調速系統
13. 電壓、電流雙閉環直流調速系統
14. 轉速、電流雙閉環直流調速系統
15. 轉速、電流雙閉環交流調速系統
五、 故障設置功能
1. 模擬三相同步信號缺相
2. 模擬晶閘管觸發電路故障
3. 模擬晶閘管觸發電路無偏移電壓
4. 模擬直流調速中電壓單閉環調速系統中調節器輸出斷路
5. 模擬直流調速中轉速單閉環調速系統中調節器電流反饋輸入端斷路
6. 模擬直流調速中轉速單閉環調速系統中調節器積分電容C短路
7. 模擬直流調速中雙閉環調速系統中轉速調節器的轉速反饋輸入端斷路
8. 模擬交流調速中雙閉環調速系統中轉速調節器的轉速反饋輸入端斷路
9. 模擬交、直流雙閉環調速系統中電流調節器的輸入端斷路等
通過多個故障點排列組合，可模擬更多的故障情況。