电力电子拖动PLC变频调速综合实验台,电力电子变频调速dsp控制实验台是专门为用户解决疑难问题的，非常具有代表性，在客户进行产品选型前，我们一般建议用户先看下电力电子拖动PLC变频调速综合实验台,电力电子变频调速dsp控制实验台。这样能对用户选型有非常大的帮助。
一、概述
电力电子拖动PLC变频调速综合实验台,电力电子变频调速dsp控制实验台包括电力拖动系统的动力学，交流和直流电动机的电力拖动、常用低压电器及基本控制电路系统的设计等内容,同时增加了基于PLC及变频器的电机基本控制线路，以及常用机床的控制。该实验装置适用于自动化专业与机电一体化专业开设的《电机及拖动基础》、《工厂继电器接触控制》、《PLC原理及应用技术》、《变频调速技术》等课程的技能训练。
二、装置特点
1. 采用挂件结构，搭配灵活、可任意更改实验组件增加实验内容，便于二次开发及功能扩展。
2.实验装置由电源控制屏、实验桌、实验组件、电机、电机导轨及实验导线等组成。
3.实验装置包含了部分电机学试验及所有电机拖动及控制的实验项目，使学生能够了解基本的理论知识及熟练掌握操作技能。
三、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. 重 量：380kg
5. 外形尺寸：187cm×70cm×160cm
四、配置及功能介绍
（一）GDQ01电源控制屏(铁质双层亚光密纹喷塑结构，铝质面板)
1.交流电源部分
电力电子拖动PLC变频调速综合实验台,电力电子变频调速dsp控制实验台提供三相0～450V可调交流电源，同时可得到单相0～250V可调的交流电源，配有一台三相同轴联动自耦调压器（规格：1.5kVA、0～450V）。可调交流电源输出处设有过流保护装置，当相间、线间过电流及直接短路均能自动保护，克服了调换保险丝带来的麻烦，并具有过流声光告警。控制屏的供电由启、停按钮进行控制，具有漏电声光告警、过压保护、过流保护等功能，同时配有一只急停按钮，便于切断电源，还配有一只指针式交流电压表，通过切换和转换开关，可方便地指示三相电网输入和三相调压输出的每一相的线电压。
提供3相同步变压器1组，380V/3*15V。
2.高压直流电源两路
提供220V(0.5A)励磁电源（具有短路保护）及0～250V(3A)连续可调电枢电源(内部具有过载保护功能)各一路，并设有一只直流数显电压表用以监测可调直流电枢电源输出。
3.信号源部分
提供0～10V的恒压源一路，4～20mA的恒流源一路，可方便地完成变频器调速实验，6.3V交流电源一路，作为机床信号指示灯的电源。
4.制动电阻
提供制动电阻10Ω/25W一只，200Ω/25W三只。
5.控制屏其它设施
控制屏正面大凹槽内，设有两根圆钢管，可挂置实验组件。凹槽底部设有多个单相三芯220V电源插座、控制屏两侧设有单相三极220V电源插座、三相四极380V电源插座及通讯接口，为实验组件的供电和通讯、控制屏之间的供电提供了方便。
（二）GDQ02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，电脑桌联体设计，造型美观大方；设有一个抽屉用于放置工具、存放资料等。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。实验桌底部装有四个万向轮，便于移动。
（三）电力电子拖动PLC变频调速综合实验台,电力电子变频调速dsp控制实验台实验挂箱
1.GDQ39-1继电接触控制组件（一）
熔断器1只（RT18-32/3P/3A）、普通保险丝座1只（2A）、6.3V信号灯2只、热继电器1只、热继电器座1只、按钮5只、交流接触器3只、辅助触头3只。
2.GDQ39-2继电接触控制组件（二）
交流接触器2只、辅助触头2只、热继电器1只、热继电器座1只、行程开关4只。
3.GDQ39-3继电接触控制组件（三）
交流接触器2只、辅助触头2只、通电延时时间继电器2只（每只继电器分别引出二组动合、动断触点）、时间继电器座2只。
4.GDQ39-4继电接触控制组件（四）
带灯按钮3只、十字摇杆开关1只、电磁阀1只、行程开关3只、DC24V继电器8只（继电器分别焊接在PCB板上，其线圈和触点均引线至面板上，通过外部直观、明确、安全的连线，可以提高学生对PLC控制系统的理解能力和动手操作能力）
5.GDQ41 PLC可编程控制器
配备西门子SR40型可编程控制器主机一台，配有模拟量模块一台，提供485通讯模块一块。提供实验所需的DC24V直流电源。
6.GDK28 变频器
配备西门子V20变频器一台（带BOP操作控制面板）、1K电位器一个。
7.DQ22 直流数字电压、毫安、安培表
Ø 直流数显电压表（1只）：测量范围0～300V，分2V、20V、300V三档，直键开关切换，
三位半数显，输入阻抗为10MΩ，精度为0.5级，具有超量程报警、指示等功能。
Ø 直流数显毫安表（1只）：测量范围0～2000mA，分20mA、200mA、2000mA三档，直键开关切换,三位半数显,精度为0.5级，具有超量程报警、指示等功能。
Ø 直流数显电流表（1只）：测量范围0～5A，三位半数显，精度为0.5级，具有超量程报警、指示等功能。
虚拟多用表参数：
交流电压量程档位分：10、50、250、1000
直流电压档位分：0.25、1、2.5、10、50、250、1000
欧姆档分：x1，x10，,100，,1000，,1K，x10K，x100K
电流表档位：50μa、0.5、5、50、500
BATT：1.2-3.6V，RL=12Ω
BUZZ：R×3
红外发射检测功能：垂直角度±15°距离1-30cm
三极管测量孔
8.GDQ25交流参数表
Ø 智能功率、功率因数表（1只）：由一套微电脑，高速、高精度A/D转换芯片和全数显电路构成。
通过键控、数显窗口实现人机对话的智能控制模式。为了提高测量范围和测试精度，将被测电压、电流瞬时值的取样信号经A/D变换，采用专用的DSP计算有功功率、无功功率。单相功率P的测量，其精度为0.5级；电压、电流量程分别为450V、5A，可测量单相、三相负载的有功功率、无功功率、功率因数及负载的性质等；此外还可以贮存、记录15组功率和功率因数的测试结果数据，并可逐组查询。
Ø 真有效值交流数字电流表（1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。
Ø 交流电流表（1只）：精密指针式，采用带镜面、双刻度线（红、黑）表头（不同的量程读取相应的刻度线），测量范围0～5A，分0.3A、1A、3A、5A四档，精度1.0级，直键开关切换，设有超量程告警、指示等功能。
Ø 交流电压表（1只）：精密指针式，采用带镜面、双刻度线（红、黑）表头（不同的量程读取相应的刻度线），测量范围0～500V，分10V、30V、100V、300V、500V五档，输入阻抗1MΩ，精度1.0级，直键开关切换，每档均有超量程告警、指示等功能。
9.DQ26三相可调电阻器
三组90Ω×2/1.3A瓷盘电阻，各绕组端均引线至面板上，可完成串联、并联及串并联多种结合方式。
10.DQ27 三相可调电阻器
三组900Ω×2/0.41A瓷盘电阻，各绕组端均引线至面板上，可完成串联、并联及串并联多种结合方式。
11.DQ29 电阻器组件
一组90Ω×2/1.3A瓷盘电阻、一组900Ω×2/0.41A瓷盘电阻，各绕组端均引线至面板上，可完成串联、并联及串并联多种结合方式。
12.GDQ12线绕式异步电动机转子专用箱
一组线绕式异步电动机转子专用电阻（测量范围0～35Ω，分0Ω、2Ω、5Ω、15Ω、，用于线绕式异步电动机起动与调速等实验）。
13.DQ31C 熔断器及开关板
提供熔断器及开关组件。
14、DX03 三相可控整流电路（一）
提供6只5A/1000V的晶闸管，每只晶闸管均设有RC吸收和保险丝保护装置，晶闸管可通过外加触发信号进行触发（留有触发脉冲输入接口），可更好的完成设计性实验。 三相触发电路由KC04、KC41、KC42、4066等集成电路组成，可通过钮子开关选择双窄脉冲或宽脉冲，同时提供六路触发脉冲功放电路等。
15、DK05晶闸管触发电路
提供单结晶体管触发电路实验、单相交流调压触发电路，锯齿波同步移相触发电路实验，正弦波触发电路及TCA785集成触发电路。
16、DK07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》(第五版)中相关的直流斩波内容而设计的；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。
17、DK09电力电子器件特性实验
提供SCR、GTO、MOSFET、IGBT、GTR新器件，与DK13配套使用，可完成电力电子新器件的驱动特性实验。
18、DK13功率器件驱动与保护电路
主要是为完成新器件特性实验提供电源、驱动电路及PWM波形发生器。
（1）电源：为驱动电路提供电源，包括±5V、±15V和+20V直流电源。
（2）驱动电路：包括GTO和GTR，MOSFET和IGBT的驱动电路。其中IGBT的驱动电路采用专用芯片EXB841，其它的由运放、门电路及分立元件组成。
（3）PWM波形发生器：以SG3525为核心的PWM波形发生器主要是为新器件驱动电路提供PWM驱动波形，可以通过频率调节旋钮进行频率调节；通过占空比电位器来调节PWM波的占空比。频率范围分为2挡，通过钮子开关切换，高频档是为MOSFET和IGBT驱动电路提供PWM波形，频率调节范围4KHz～10KHz；低频档是为GTR和GTO驱动电路提供PWM波形，频率调节范围400Hz～1KHz；占空比可从0%调至100%。
19、DK14单相交直交变频原理
根据普通高等教育"九五"国家级重点教材王兆安，黄俊主编的《电力电子技术》（第四版）的内容进行开发。用于展示交直交变频原理，主要让学生了解SPWM正弦波脉宽调制信号的形成方法，了解IGBT管专用集成驱动芯片的特点及其使用，能完成如下实验项目：
1）SPWM波形成的过程；
2）交直交变频电路在不同负载（电阻，电感）时的工作情况和波形，并研究工作频率对电路工作波形的影响；
3）IGBT管专用集成驱动芯片的工作特性。
20、DK19半桥型开关稳压电源
提供了半桥型开关稳压电源的主电路和控制电路，主电路的电力电子器件为电力MOSFET管；控制电路采用专用PWM控制集成电路SG3525，采用恒频脉宽调制控制方案。可完成"开关电路在开环与闭环下负载特性的测试"以及"电源电压波动对输出的影响"等实验内容。
（四）DQ03-1固定电机导轨、增量式光电编码盘测速系统及智能数显转速表
导轨平整度好，无应力变形，加工精细，同心度与互换性好，能保证电机与电机、电机与测功机之间连接的同心度不超过±5丝。电机运行时噪声小，参数典型，能较好满足实验的要求。
（五）电机
1.DQ09直流并励电动机（DC220V、185W、1500RPM） 一台
2.DQ19校正直流测功机（DC220V、355W、1500RPM） 一台
3.DQ10三相鼠笼异步电动机（AC220V/△、100W、1420RPM） 一台
4.DQ11三相线绕式异步电动机（AC220V/Y、120W、1380RPM） 一台
5.DQ20三相鼠笼异步电动机（AC380V/△） 一台
6.DQ18三相双速异步电动机（AC380V△/YY） 一台
（六）实验连接线及配件
根据不同实验项目的特点，配备两种不同的实验连接线，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；弱电部分也护套结构手枪插连接线；数模信号部分采用弹性铍轻铜裸露结构连接线。三种导线只能连接对应的配套插座，这样大大提高了实验的安全及合理性。
（七）、基于DSP的双闭环空间矢量交流变频调速系统
空间矢量脉宽调制-SVPWM，主要思想是把三相交流电机等效为直流电机，然后跟踪圆形磁场。SVPWM主要由：波形发生器，Chark变换，扇区判断，Park变换，桥臂作用时间，比较器，插入死区等模块组成。
本实验系统是基于德州仪器TI公司的28335型C2000系列DSP而设计的高性能矢量控制变频调速系统。系统由实验箱(含DSP控制板、IPM智能功率驱动模块和24V开关电源)、XDS100V2-USB2.0仿真器，三相鼠笼式异步电动机，增量式光电编码器，联轴器，固定电机导轨等组成。
本系统可实现在线编程，通过XDS100V2 USB2.0仿真器在线仿真，提供源程序，可在线烧写DSP程序。
六、装置的安全保护体系
1.控制屏电源由接触器通过启、停按钮进行控制，同时具有漏电声光告警、过压保护、过流保护、短路软截止保护等功能，通过急停按钮可方便地切断电源。
2.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，即告警并切断总电源，确保实验进程安全。
3.屏上三相调压器原、副边各设有一套过流保护装置。调压器短路或所带负载电流超过设定值，系统即告警并切断总电源。
4.设有定时器兼报警记录仪（服务管理器），通过键控单元完成时间设定、定时报警设定、解除设置等操作、具有切断电源及记录各种告警次数等功能。
5.强、弱电连接及插座分开，不会混淆，实验连接线安全、可靠、防触电。
七、实验项目
1.电机及变压器基础实验
（1）直流他励电动机的认识
（2）直流他励电动机的空载试验
（3）直流他励电动机的工作特性
（4）三相鼠笼式异步电动机认识
（5）三相鼠笼式异步电动机空载试验
（6）三相鼠笼式异步电动机堵转试验
（7）三相鼠笼式异步电动机工作特性
2.电机拖动部分
直流他励电动机拖动实验
（1）直流他励电动机固有机械特性
（2）直流他励电动机人为机械特性
（3）直流他励电动机能耗制动机械特性
（4）直流他励电动机倒拉反转制动机械特性
（5）直流他励电动机电源反接制动机械特性
（6）直流他励电动机回馈制动机械特性
三相异步电动机拖动实验
（1）三相异步电动机固有机械特性
（2）三相异步电动机人为机械特性
（3）三相异步电动机能耗制动机械特性
（4）三相异步电动机反接制动机械特性
（5）三相异步电动机回馈制动机械特性
3.电机控制部分
直流他励电动机控制实验
（1）电枢回路串电阻起动及调速
（2）减压起动及降低电源电压调速
（3）弱磁调速
三相异步电动机控制实验
（1）三相异步电动机点动与自锁控制线路
（2）三相异步电动机的正反转控制线路
（3）顺序控制线路
（4）三相异步电动机全压起动控制线路
（5）三相异步电动机降压起动控制线路
（6）三相绕线转子异步电动机起动控制线路
（7）三相异步电动机能耗制动控制线路
（8）三相异步电动机的调速控制线路
（9）三相异步电动机单向起动及反接制动控制线路
（10）两地控制线路
（11）工作台自动往返循环控制线路
（12）三相异步电动机双向起动及反接制动控制线路
（13）三相双速异步电动机的控制线路
4.基于PLC下的电机控制实验
（1）三相异步电动机直接点动与自锁控制
（2）三相异步电动机的正、反转控制
（3）三相异步电动机的星形-三角形降压起动控制
（4）三相线绕式异步电动机的起动控制
（5）三相异步电动机带延时正、反转控制
（6）三相异步电动机带限位自动返回控制
（7）三相双速异步电动机的起动与调速控制
（8）PLC，变频器的综合应用
5.基于变频器的电机拖动与控制实验
（1）变频器的认识
（2）变频器的参数设定与操作
（3）变频器的面板控制
（4）变频器的电位器控制
（5）变频器的电压控制
（6）变频器的电流控制
（7）变频器的多段速控制
（8）三相异步电动机的变频调速
6.PLC、变频器的电机拖动与控制实验
（1）基于PLC通信方式的多段速选择变频调速
（2）基于PLC通信方式的变频器开环调速
（3）基于PLC通信方式的变频器闭环调速
（4）基于PLC模拟量方式的变频器闭环调速
7.电力电子技术实训项目
（一）晶闸管触发电路实验项目
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）单相集成锯齿波触发电路实验（由Tca785组成）
5）三相集成锯齿波触发电路实验（由KC04/KC09等组成）
（二）晶闸管线路实验项目
1）单相半波可控整流电路实验
2）单相桥式半控整流电路实验
3）单相桥式全控整流及有源逆变电路实验
4）三相半波可控整流电路实验
5）三相桥式半控整流电路实验
6）三相半波有源逆变电路实验
7）三相桥式全控整流及有源逆变电路实验
8）单相并联逆变电路实验
9）单相交流调压电路实验
10）单相交流调功电路实验
11）三相交流调压电路实验
（三）新器件特性及驱动保护实验项目
1）单向晶闸管（SCR）特性实验
2）可关断晶闸管（GTO）特性实验
3）功率场效应管（MOSFET）特性实验
4）功率晶体管（GTR）特性实验
5）绝缘双极性晶体管（IGBT）特性实验
6）可关断晶闸管（GTO）驱动与保护电路实验
7）功率场效应管（MOSFET）驱动与保护电路实验
8）功率晶体管（GTR）驱动与保护电路实验
9）绝缘双极性晶体管（IGBT）驱动与保护电路实验
（四）典型新器件线路实验
1）单相正弦波脉宽调制（SPWM）逆变电路实验
2）半桥型开关稳压电源的性能研究
3）直流斩波电路的性能研究（降压斩波电路、升压斩波电路、升降压斩波的电路、Cuｋ斩波电路、Sepic斩波电路、Zeta斩波电路）
（五）DSP变频调速系统实验
1）DSP28335的认识。
2）CCS编程软件的使用
3）三相异步电机双闭环矢量控制变频调速原理实验（FOC/SVPWM）
附件基于DSP的双闭环空间矢量交流变频调速系统实验平台
一、概述
空间矢量脉宽调制-SVPWM，主要思想是把三相交流电机等效为直流电机，然后跟踪圆形磁场。SVPWM主要由：波形发生器，Chark变换，扇区判断，Park变换，桥臂作用时间，比较器，插入死区等模块组成。
本实验系统是基于德州仪器TI公司的28335型C2000系列DSP而设计的高性能矢量控制变频调速系统。系统由实验箱(含DSP控制板、IPM智能功率驱动模块和24V开关电源)、XDS100V2-USB2.0仿真器，三相鼠笼式异步电动机，增量式光电编码器，联轴器，固定电机导轨等组成。
本系统可实现在线编程，通过XDS100V2 USB2.0仿真器在线仿真，提供源程序，可在线烧写DSP程序。
二、系统特点
1.系统安全性强：控制板与驱动板独立分开、DSP控制电源与电机动力电源分开设计、强弱电隔离设计，同时强电部分采用隔离变压器输出。
2.DSP控制板功能齐全： 控制板采用24V供电，设有1路CAN总线接口, 1路RS232接口, 1路RS485接口,1路增量光电编码器接口，集成LCD显示和键盘,引出5路ADC接口,引出QEP接口。
3.功率驱动板功能完善：驱动板的控制电源采用DC24V电源。高压电源输入采用单相220V（安全隔离变压器输入）。功率器件采用IPM(20A/600V),驱动板最大输出电流15A。设有高精度霍尔电流传感器采集相电流，同时也采集了直流母线电压，设备具有软启动保护功能。
4.人机交互界面直观：设有液晶显示窗口，直接显示电机运行参数，提供配套上位机软件，通过串口通讯，可提供4通道示波器,具有动态波形显示，曲线录波.波形缩放,更具有波形数据保存的功能,便于数据分析,4通道的数据更是能方便导入EXCEL中。
5.提供C语言程序源代码：提供配套的C语言程序，可自行修改与烧写下载运行及仿真。
1.DSP28335的认识。
三、基本实验项目
2.CCS编程软件的使用
3.三相异步电机双闭环矢量控制变频调速原理实验（FOC/SVPWM）
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