JGZL-T型直流调速实验台

一、概述
JGZL-T型直流调速实验台依据劳动和社会保障部职业培训教材《维修电工》等实验大纲要求，吸收国内、外同类产品的优点，整合514C直流调速系统主流技术。具有综合性强、适应性强、整套性强、直观性强、科学性强等优点。是**电工、维修电工技师、维修电工**技师培训考核必不可少的实验实训设备。

二、实验装置特点
1、综合性强 本装置挂件配齐时可完成目前国内各类院校电机，电力电子及电气

控制学科课程的全部实验项目。
2、适应性强 能满足各类学校相应课程的实验教学，实验的深度与广度可根据需

要作灵活调整，普及与提高可根据教学的进程作有机地结合。装置采用组件

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 从仪器仪表、专用电源、电机及其它实验部件到实验连接专用导线

等均配套齐全，配套部件的性能、规格等均密切结合实验的需要进行配置。
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；电气控制实验，内容丰富，设计合

理，除了加深理论知识外，还为学生走向社会打下良好的基础；
6、开放性强 控制屏供电隔离（浮地设计），并设有外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，使用方便；各测量仪表均有保护功能。整套装置经过精心设计，加上

可靠的元器件质量及可靠工艺作为保障，产品性能优良，所有这些均为开放

性实验创造了条件，有利于提高学生分析问题和解决问题的能力。
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： 480Kg
5、外形尺寸：187×73×160cm3 
四、装置的基本装备
1、DQ01B电源控制屏(铁质喷塑结构，铝质面板)
(1)交流电源
提供三相0～450V可调交流电源，同时可得到单相0～250V可调电源(配有一台三相同轴联动自耦调压器（规格1.5KVA、0～450V），克服了三只单相调压器采用链条结构或齿轮结构组成的许多缺点)。可调交流电源输出处设有过流保护技术，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。配有三只指针式交流电压表，通过切换开关指示三相电网电压和三相调压电压。
(2)高压直流电源两路
提供220V(0.5A)励磁电源及0～250V(3A)连续可调稳压电枢电源(具有过压、过流、过热及短路软截止自动恢复保护功能)各一组，并设有直流数显电压表及切换开关。
(3)人身安全保护体系
设有三相隔离变压器一组(三相电源经钥匙开关、接触器后，到隔离变压器，再经三相调压器输出)，使输出与电网隔离，对人身安全起到一定的保护作用；
设有电压型漏电保护器，如果线路有漏电现象，即能实施保护并切断电源；设有电流型漏电保护器，控制屏若有漏电现象，漏电流超过一定值，即切断电源。强电连接线及插座，采用全封闭结构，使用安全、可靠、防触电。
(4)控制屏正面大凹槽内，设有两根不锈钢钢管，可挂仪表及实验部件。凹槽底部设有多个小圆形单相三芯220V电源插座，供仪表等部件供电用。控制屏两侧设有三极220V电源插座及三相四极380V电源插座。设有实验台照明用的220V、40W日光灯一盏。
2、DQ02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不锈钢电机导轨、光码盘测速系统及在线可编程智能数显转速表（0-10V反馈输出）。
4、DQ05 三相组式变压器（原边220V/0.35A，副边55V/1.4A）
5、DQ07-1 直流发电机（220V，240W，n=1500RPM ，绝缘等级E ）
5、DQ09直流并励电动机（（Un=DC220V ， IN=1.1A ， PN=185W ， n=1500RPM ，绝缘等级E ）
6、DQ10三相鼠笼式异步电动机（ AC3800V/220V，接法 Y/Δ，转速 1420 RPM，功率100W ,电流0.5A，绝缘等级E）
7、DQ11三相线绕式异步电动机（AC220V，接法 Y，转速 1380 RPM，功率120W ,电流0.6A，绝缘等级E）
8、GDQ12线绕式异步电机起动与调速电阻箱
10、DQ19校正直流测功机（（220V、2.2A、 355W、1500r/min，绝缘等级E）
11、DQ22直流数字电压、毫安、安培表(三只)
直流数显电压表一只，采用ICL公司高性能AD转换器配以高速MPU单元设计尔成，通过键控、数显窗口实现人机对话功能控制模式。具有自动与手动量程，测量范围0-300V。手动量程为：2V、20V、300V。测量精度为0.5级。具有数据存储与查询功能。具有超量程报警、指示及切断总电源等功能。
直流数显毫安表一只，采用ICL公司高性能AD转换器配以高速MPU单元设计尔成，通过键控、数显窗口实现人机对话功能控制模式。具有自动与手动量程，测量范围：0-2000mA。手动量程为：20mA、200mA、2000mA。测量精度为0.5级。具有数据存储与查询功能。具有超量程报警、指示及切断总电源等功能。 
直流数显电流表一只，测量范围0～5A，三位半数显，精度为0.5级，具有超量程报警、指示及切断总电源等功能。
12、DQ25单三相智能型功率、功率因数表
由24位专用DSP、16位高精度AD转换器和高速MPU单元设计尔成，通过键控、数显窗口实现人机对话功能控制模式。软件上采用RTOS设计思路，同时配有PC监控软件来加强分析能力。能同时测量两路单相功率P1、P2，三相功率等于两路功率之和（两表法测量三相总功率）。功率测量精度为1.0级，功率因数测量范围0.3-1.0，电压电流量程为450V和5A，能自动判别负载性质（感性显示"L"，容性显示"C"，纯电阻不显示），并可存储测量数据，供随时查阅。
13、DQ26三相可调电阻器(三组90Ω×2/1.3A瓷盘电阻)
14、DQ27三相可调电阻器(三组900Ω×2/0.41A瓷盘电阻)
15、DQ28三相可调电抗器（每相均由一个127V/0.5A的固定电抗器和一个0～250V的自耦调压器组成，既可作固定电感和可调电抗器使用，也可作自耦调压器使用。）
16、DQ29可调电阻器、电容器
提供90Ω×2/1.3A及900Ω×2/0.41A瓷盘电阻各一组。
17、DQ31C熔端器及开关板
熔断器部分及两个三刀双掷开关、一个双刀双掷开关组成。
18、DQ23智能真有效值交流电流表
一只真有效值交流数字电流表一只：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，2只数字交流电流表，测量范围0～5A，0.5级，三位半数显。
19、DQ24智能真有效值交流电压表
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只数字交流电压表，测量范围0～500V，0.5级，三位半数显。
20、DQ32旋转灯、同步机励磁电源
21、DK03晶闸管主电路
提供12只6A/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）。另外有一组平波电抗器（200mH、500mH和1000mH）和一组续流二极及±300V的直流电压表、±2A的直流电流表，两表均为正负显示。
22、DK04三相晶闸管集成触发电路
提供三相晶闸管触发电路、功放电路等，与DK03配套使用。设有触发脉冲观察孔、同步信号观察孔、锯齿波斜率调节观察孔等。
23、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。
24、DK06-2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）。
25、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》(第四版)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（BoostChopper）、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。
26、DK08给定及实验器件
27、DK10可调电阻，电容箱
提供耐压AC100V的可调电容三组，调节范围为0.1-11.37uF，0-999KΩ十进制可调电阻两组。
28、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。
29、DK13功率器件驱动电路实验箱
主要是为完成新器件特性实验提供驱动和保护电路，使学生了解电力电子新器件的驱动特性。主要包括电源、驱动电路、PWM波形发生器。
（1）电源：为驱动电路提供电源，包括+20V、±15V直流电源。
（2）驱动电路：包括MOSFET、IGBT的驱动电路。其中IGBT的驱动电路采用了专用芯片EXB841。
（3）PWM波形发生器：由SG3525为核心的PWM波形发生器主要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波的占空比频率调节范围4KHz～10KHz。
30、DK22 单相调压/调功电路
31、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。
32、DK14单相交直交变频原理
根据普通高等教育"九五"***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。根据西安交通大学王兆安教授和黄俊教授主编的相关内容而设计的，实现单相交流调压和交流调功的实验内容。采用的电力电子器件为双向晶闸管，在交流调压实验中采用由双向触发二极管构成触发控制电路；在交流调功实验中采用由555时基电路组成触发控制电路。
33、SB06实验连接线 
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，接触优良。
五、装置可完成的实验项目
（一） 电机及变压器基础实验
1.1 直流电机
(1)电机认知
(2)直流发电机
(3)直流并励电动机
1.2 变压器
(1)单相变压器
(2)三相变压器
(3)三相变压器的联接组和不对称短路
(4)三相三绕组变压器
(5)单相变压器的并联运行
(6)三相变压器的并联运行
1.3 异步电机
(1)三相鼠笼异步电动机的工作特性
(2)三相异步电动机的起动与调速
1.4 同步电机
(1)三相同步电动机 
(2)三相同步电机参数的测定
1.5 电动机机械特性的测定 
(1)直流他励电动机在各种运转状态下的机械特性
(2)三相异步电动机在各种运行状态下的机械特性
(3)三相异步电机M-S曲线测绘
（二） 电力电子及运动控制技术实验
2.1电力电子器件的认识实验（参数、性能与波形的测定及驱动保护电路）
(1)晶闸管（SCR）的特性研究
(2)电力晶体管（GTR）的特性研究
(3)功率场效应晶体管(MOSFET)的主要参数测量
(4)功率场效应晶体管(MOSFET)的驱动电路研究（SG3525）
(5)绝缘栅双极型晶体管(IGBT) 的主要参数测量
(6)绝缘栅双极型晶体管(IGBT)驱动电路的研究（EXB841）
2.2电力电子变流技术实验
（1）单结晶体管触发电路
（2）锯齿波同步移相触发电路实验
（3）单相半波可控整流电路
（4）单相桥式半控整流电路
（5）单相桥式全控整流电路及有源逆变电路
（6）三相半波可控整流电路
（7）三相桥式半控整流电路
（8）三相桥式全控整流电路及有源逆变电路
（9）三相交流调压电路
（10）单相交流调压电路
（11）单相交流调功电路
（12）单相正弦波脉宽调制（SPWM）逆变电路实验
（13）开关稳压电源的性能研究
（14）直流斩波电路（Buck、Cuk、Boost、Sepic、Buck-Boost、Zeta等六种电路）的性能研究
（三） 交直流调速实验部分
3.1直流电机调速部分
（1）直流电机的开环调速
（2）直流调速单元的参数设置
（3）单闭环不可逆直流调速系统
（4）双闭环不可逆直流调速系统
3.2交流电机调速部分
（1）双闭环三相异步电机调压调速系统
七、 装置的配置清单