TWZ-780E型电力电子技术及电气传动实训装置

（装备参考图片）

一、概述

“TWZ-780E型电力电子技术及电气传动实训装置” 适用于各职业院校所开设的《电力电子技术》、《半导体变流技术》、《电工与电子技术》、《交直流调速》、《自动控制系统》、《电力拖动和自动控制》等多门课程的实训教学，同时还适用于初、中、高级电工及电工技师的技能培训与考核。

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二、特点

1、综合性强 本装置综合了目前国内各类学校电力电子、半导体变流、交直流调速、交流变频、电机控制、控制理论等实验项目。

2、适应性强 能满足各类学校相应课程的实验教学，深度和广度可根据需要作灵活调整，普及与提高可根据教学的进程作有机的结合，装置采用积木式结构，更换便捷，如需要扩展功能或开发新实验，只需添加部件即可，永不淘汰。

3、整套性强 从专用电源、电机及其它实验部件到实验连接专用导线配套齐全，配套部件的性能、规格等均密切结合实验的需要进行配套。

4、直观性强 各实验挂件采用分隔结构形式，组件面板示意、图线分明，各挂件任务明确，操作、维护方便。

5、科学性强 装置占地面积少，节约实验用房，减少基建投资；配套的小电机均经特殊设计，可模拟中小型电机的特性和参数；小电机耗电省，节约能源，实验噪声小，整齐美观，改善实验环境；实验内容丰富，设计合理，除了加深理论知识外还可结合实际开设设计性实验。

6、开放性强 控制屏供电采用三相隔离变压器隔离，并设有电压型漏电保护装置和电流型漏电保护装置，确保操作者的安全；各电源输出均有监示及短路保护等功能，各测量仪表均有可靠的保护功能，使用安全可靠；控制屏还设有定时器兼报警记录仪，为学生实验技能的考核提供一个统一的标准。由于整套装置经过精心设计，加上可靠的元器件质量及可靠的工艺作为保障，产品性能优良，所有这些均为开放性实验室，创造了条件。

三、适用范围

本装置涵盖了各类院校等所开设的“电力电子技术(或称半导体变流技术)”、“直流调速”、“电机控制”、“电力拖动自动控制系统”及“控制理论”等专业课程所要求的实验实验项目。

四、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℃） 海拨＜4000m

3、装置容量：＜1.5KVA

4、外形尺寸：1750×700×1580 mm³

五、装置的基本配备

1、DK01电源控制屏（铁质双层亚光密纹喷塑结构，铝质面板）

（1）交流电源（均带有过流保护措施）

提供交流电源：三相交流电源 380V/5A

三相交流电 220V/3A（隔离输出）

（2）高压直流电源

励磁电源：220V（0.5A），具有输出短路保护。

（3）指针式仪表：

交流电压表一只：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;

(4)数字式仪表

1）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，为交流调速系统提供电压指示；

2）真有效值交流数字电压表一只：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、指示等功能，为交流调速系统提供电流指示；

3）直流数字电压表一只：测量范围0～500V，三位半数显，输入阻抗为10MΩ，精度0.5级；

4）直流数字毫安表一只：测量范围为0～5A，三位半数显，精度0.5级。

（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。

电压型漏电保护装置：控制屏若有漏电现象，漏电压超过一定值，即切断电源。

实验连接线及插座：强、弱电连接线及插座分开，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）实验管理器

具有设定实验时间、定时报警、切断电源等功能；还可以自动记录与区分由于接线或操作错误所造成的漏电告警、仪表超量程告警等。

（7）控制屏其它设施

控制屏正面大凹槽内，设有两根圆钢管，可挂置实验部件，凹槽底部设有3芯插座，挂箱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、DK02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，造形美观大方；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。实验桌还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、DQ03-1固定电机导轨、测速系统及智能数显转速表（带测速反馈）

4、DQ27三相可调电阻（每组900Ω×2/0.41A）

5、DK03晶闸管主电路

提供12只5A/1000V的晶闸管，，每只晶闸管均设有保护装置，晶闸管可通过外加信号进行触发（留有触发脉冲输入接口），可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、DK04三相晶闸管触发电路

提供三相触发电路、功放电路等，与“DK03”配套使用。

7、DK05 单相晶闸管触发电路实验

提供单结晶体管触发电路、、锯齿波同步移相触发电路、单相交流调压触发电路及西门子TCA785集成触发电路。

8、DK06 电机调速控制实验（Ⅰ）

提供以下模块：给定（带数显）、调节器I、转速变换（FBS）、调节器II、反号器（AR）、电流变换（FBC）、电压隔离器（TVD）。其中调节器I和调节器II的比例增益由电位器调节。

9、DK06-1电机调速控制电路（II）

提供以下模块：零电平检测（DPZ）、转矩极性鉴别（DPT）、逻辑控制（DLC）。

10、DK11单相调压与可调负载

提供了一只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0～90Ω/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。

11、DK12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；还设有三相不控整流电路等模块。

12、DQ07-1直流发电机 （220V、355W、1500r/min）

13、DQ09直流并励电动机 （185W，220V，1500r/min）

14、DQ11三相线绕式异步电动机（AC220V，接法 Y，转速 1380RPM，功率120W ,电流0.6A，绝缘等级E）

15、GDQ12线绕式异步电机起动与调速电阻箱

提供0、2、5、15、35五档同轴联调的三相绕线异步电动机转子起动、调速电阻一组。

16、实验连接线：

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，这样大大提高了实验的安全及合理性。

17、提供电工电子/电拖及自动控制技能鉴定仿真，3D动画建模仿真软件（提供正版软件，便于升级）：

模块分为电工基础、照明电路、仪器仪表、低压电器、电力拖动、电子器件、电子技术、机床电路、PLC控制等100多个实验内容，学校可以根据学生学习进度选择相应的训练模块进行训练。

利用生动的动画演示，配合语音对电路工作原理进行讲解；可通过半透明的原理图上的提  示进行相关操作；具有与设备一致的实验项目和实物元件介绍；具有实验目的的描述、实验器材的展示、典型电路的分析、电路原理声动同步的解说、元件布局模拟操作、电路原理的模拟接线，模拟现场的工业仿真等功能。该软件所有图标及器件均采用3D建模，通过美工处理，整体画面美观大方。通过软件的教学及仿真，能激发学员的思维、增强学员的感性认识，更好地剖析教学的重点、难点。

软件中的项目内容都和实验设备相关，学生在去实验室之前，就可以对实操项目在理论和感观上有个初步的认识。

18、智能故障考核单元

本单元允许联网考核或脱机考核，设有教师与学生窗口。学生与老师操作简单方便.

以下以单机模式考核设置为例介绍智能考核的操作方法：

（1）、智能考核装置——主要包括操作单元、故障单元两部分。

0-9键为数字键供输入数据、菜单选择、操作使用。

上、下箭头键供显示数据上、下移动时使用。

回车键      供操作后确认使用。

取消        供取消操作、清除数据、返回上一级菜单使用。

菜单        进入当前窗体的菜单时使用。

Ｇ：１２Ｖ电源负极　　　Ｖ：１２Ｖ电源正极　　Ｌ、Ｈ：网络连接端子

（2）、智能考核的操作方法

通过配套的排线对应连接（如：故障单元接口1及故障单元接口2）

六、本装置能开设的实验项目

电力电子技术实验项目

（一）电力电子技术实验

1）单结晶体管BT35触发电路

2）锯齿波同步移相触发电路

3）TCA785 集成触发电路

4）单相半波可控整流电路

5）单相桥式半控整流电路

6）单相桥式全控整流电路及有源逆变电路

7）三相半波可控整流电路实验

8）三相半波有源逆变电路

9）三相桥式半控整流电路

10）三相桥式全控整流及有源逆变电路

11）单相交流调压电路

12）三相交流调压电路

（二）直流电机调速部分

13）晶闸管直流调速主要单元调试实验

14）单闭环不可逆直流调速系统实验（电压/电流/速度）

15）带电流截至负反馈的转速单闭环调速系统

16）电压，电流双闭环不可逆直流调速系统实验，

17）转速，电流双闭环不可逆直流调速系统实验

18）逻辑无环流可逆直流调速系统实验（正反转）

（三）交流电机调速部分

（19）双闭环三相异步电机调压调速系统

（20）双闭环三相异步电机串级调速系统

（四）本装置可设置的部分故障内容

1．可控硅触发脉冲的丢失

2．整流桥熔断丝故障

3．触发电路同步信号的故障

4．触发电路的触发脉冲调节失效

5．速度调节器积分电容短路

6．速度调节器输出断路

7．转速变换输出断路

8．电流调节器积分电容短路

9．电流调节器输出断路

10．电压隔离器输出断路

11．反号器输工作不正常

本装置可设置40个独立的故障点，每个实训项目可通过多种故障的组合，可设置更多的故障。

附件一  ：电工电子/变压器/电机及拖动自动控制技能鉴定仿真，3D动画建模（包含电机与变压器）

模块分为电工基础、照明电路、仪器仪表、低压电器、电力拖动、电子器件、电子技术、机床电路、PLC控制等100多个实验内容，学校可以根据学生学习进度选择相应的训练模块进行训练。

利用生动的动画演示，配合语音对电路工作原理进行讲解；可通过半透明的原理图上的提  示进行相关操作；具有与设备一致的实验项目和实物元件介绍；具有实验目的的描述、实验器材的展示、典型电路的分析、电路原理声动同步的解说、元件布局模拟操作、电路原理的模拟接线，模拟现场的工业仿真等功能。

该软件所有图标及器件均采用3D建模，通过美工处理，整体画面美观大方。通过软件的教学及仿真，能激发学员的思维、增强学员的感性认识，更好地剖析教学的重点、难点。

软件中的项目内容都和实验设备相关，学生在去实验室之前，就可以对实操项目在理论和感观上有个初步的认识，具体见以下示例：

1、电工电拖部分：

（1）实验器材

利用3D建模，使实验设备上所用到的元器件真实的放映给学生，另学生有个直观的认识。

（2）典型电路

实验设备相应电路的原理图和实物接线图都将反应在这个栏目里。用鼠标点击原理图上相应的元器件符号，真实电路中就会指示对应的器件，并且在提示窗里出现该元件在电路中的作用

（3）电路原理

该电路的电路工作原理讲解，利用生动的动画演示，配合上专业的语音讲解使得该教学课件达到一定的深度。枯燥的原理授课变得生动易懂，是老师有力的教学工具之一。

（4）接线练习

学生通过半透明的原理图上的提示，按照原理图对电路进行模拟接线，接线的同时系统也有相应的提示。可以训练学生的规范接线和提供对电路的熟悉程度

（5）实验仿真

学员可以操作空气开关，按钮等元器件来操控相应项目的电路。界面上的接触器、时间继电器等元器件就可以根据操作控制电机的转动。

2、电子技术部分：

（1）实验器材

利用3D建模，使实验设备上所用到的元器件真实的放映给学生，包括电阻色环细节，使学生有个直观的认识。

（2）电路原理

该电路的电路工作原理讲解，利用生动的动画演示，配合上专业的语音讲解使得该教学软件达到一定的深度。枯燥的原理授课变得生动易懂，是老师有力的教学工具之一。

（3）实验仿真

真实的反映出实验现象，包括示波器的波形、电压（可测多点），调节电位计或操作某些按钮开关，电路的参数会跟随变化。直观生动的模拟出了实验所要达到的效果，也能使学生熟悉实验仪器的使用。

3、照明电路部分：

使用方法同上，本模块包括日光灯接线、两地灯控制。

4、仪器仪表部分：

本模块包括万用表、兆欧表、电流表、电压表、钳形电流表。

5、机床电路排故部分：

6、 PLC控制部分：

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