GL-DLDZ-1A Leistungselektronik-Technologie und Motorsteuerungs-Versuchsgeräte

Ⅰ. Produktübersicht

Das GL-DLDZ-1A-Experimentiergerät für Leistungselektronik und Motorsteuerung basiert auf den Anforderungen der neuesten einheitlichen Lehrbücher von Hochschulen und Universitäten, wie z. B. „Power Electronics Technology“ (4. Auflage) und „Electric Traction Automatic Control System“ (3. Auflage). Es vereint die Vorteile vergleichbarer Produkte im In- und Ausland, berücksichtigt die aktuelle Situation und Entwicklungstrends im Labor und wurde sorgfältig entwickelt. Im Vergleich zu vergleichbaren Produkten zeichnet es sich durch eine sinnvolle Konstruktion, umfassende Funktionen, hohe Zuverlässigkeit und ein gutes Preis-Leistungs-Verhältnis aus.

Ⅱ. Produktmerkmale

1. Umfangreiches Angebot: Dieses Gerät integriert aktuelle experimentelle Projekte in den Bereichen Leistungselektronik, Halbleiterumwandlung, AC- und DC-Drehzahlregelung, AC-Frequenzumwandlung, Motorsteuerung, Regelungstheorie usw. an verschiedenen chinesischen Hochschulen.

2. Hohe Anpassungsfähigkeit: Es eignet sich für den experimentellen Unterricht in entsprechenden Kursen an verschiedenen Hochschulen. Die Tiefe und Breite des Angebots kann flexibel an die Bedürfnisse angepasst werden. Popularisierung und Verbesserung können entsprechend dem Fortschritt des Unterrichts integriert werden. Das Gerät ist in einer Bausteinstruktur aufgebaut und lässt sich leicht austauschen. Wenn Sie Funktionen erweitern oder neue Experimente entwickeln möchten, müssen Sie lediglich Komponenten hinzufügen, ohne dass diese verloren gehen.

3. Hohe Vollständigkeit: Von der speziellen Stromversorgung, dem Motor und anderen experimentellen Komponenten bis hin zu speziellen Kabeln für den experimentellen Anschluss sind Leistung und Spezifikationen der unterstützenden Komponenten genau auf die Anforderungen des Experiments abgestimmt.

4. Hohe Intuitivität: Jedes Experimentiergerät verfügt über eine separate Struktur, die Komponententafel ist schematisch, die Linien sind klar, die Aufgaben jedes Geräts sind klar und die Bedienung und Wartung sind komfortabel.

5. Hohe Wissenschaftlichkeit: Das Gerät benötigt wenig Platz, spart Experimentierraum und reduziert Infrastrukturinvestitionen. Die unterstützenden Kleinmotoren sind speziell für die Simulation der Eigenschaften und Parameter kleiner und mittelgroßer Motoren konzipiert. Kleinmotoren verbrauchen weniger Strom, sparen Energie und haben ein geringes Experimentiergeräusch. Sie sind sauber und ansprechend gestaltet und verbessern die Experimentierumgebung. Der experimentelle Inhalt ist umfangreich und das Design sinnvoll. Neben der Vertiefung des theoretischen Wissens können Designexperimente auch mit der praktischen Anwendung kombiniert werden.

6. Hohe Offenheit: Die Stromversorgung des Bedienfelds ist durch einen dreiphasigen Trenntransformator isoliert und mit einem Spannungs- und einem Stromfehlerschutz ausgestattet, um die Sicherheit des Bedieners zu gewährleisten. Jeder Stromausgang verfügt über Überwachungs- und Kurzschlussschutzfunktionen, und jedes Messgerät ist mit einer zuverlässigen Schutzfunktion ausgestattet, die eine sichere und zuverlässige Anwendung gewährleistet. Das Bedienfeld ist außerdem mit einem Experimentalmanager ausgestattet, um einen einheitlichen Standard für die Bewertung der experimentellen Fähigkeiten der Studierenden zu bieten. Da die gesamte Ausrüstung sorgfältig entwickelt wurde und zuverlässige Komponenten und Prozesse als Garantie für eine hervorragende Produktleistung dienen, schafft dies die Voraussetzungen für offene Labore.

7. Hohe Weiterentwicklung: Die Ausrüstung konzentriert sich auf die Entwicklung neuer Geräte. Basierend auf dem Thyristor-Experiment werden zahlreiche Experimente zur modernen Leistungselektronik zu den Eigenschaften neuer Geräte, ihrer Ansteuerung und typischen Anwendungen neuer Geräte durchgeführt, sodass die Studierenden ausreichend Wissen und Verständnis für neue Geräte erwerben und mit der Zeit Schritt halten können.

III. Gerätekonfiguration

1. DL01 Leistungssteuerpult

(1) Wechselstromversorgung (alle mit Überstromschutz)

Wechselstromversorgung: Gleichstrom-Drehzahlregler mit dreiphasigem Wechselstrom (200 V/3 A)

Drehzahlregler mit dreiphasigem Wechselstrom (240 V/3 A)

(2) Hochspannungs-Gleichstromversorgung

Erregerstromversorgung: 220 V (0,5 A), mit Kurzschlussschutz am Ausgang.

(3) Digitalanzeigen

1) Digital-Wechselstrom-Voltmeter: Zeigt die Eingangsspannung des dreiphasigen Stromnetzes über den darunterliegenden Bandschalter mit einer Genauigkeit von 1,0 an.

2) Digital-Wechselstrom-Voltmeter mit einem echten Effektivwert: Messbereich 0–500 V, automatische Bereichsbestimmung und automatische Umschaltung, Genauigkeit von 0,5, dreieinhalbstellige Digitalanzeige zur Spannungsanzeige für die Wechselstrom-Drehzahlregelung.

3) Ein echtes digitales AC-Amperemeter mit Effektivwert: Messbereich 0–5 A, automatische Bereichsbeurteilung und automatische Umschaltung, Genauigkeit 0,5-stufig, dreieinhalbstellige Digitalanzeige, mit Bereichsüberschreitungsalarm, Anzeige- und Totalabschaltfunktion, bietet Stromanzeige für das Geschwindigkeitsregelungssystem;

4) Ein digitales Gleichstromvoltmeter: Messbereich 0–300 V, dreieinhalbstellige Digitalanzeige, Eingangsimpedanz 10 MΩ, Genauigkeit 0,5 Stufen, Spannungsanzeige für die reversible Drehzahlregelung;

5) Ein digitales Gleichstromamperemeter: Messbereich 0–5 A, dreieinhalbstellige Digitalanzeige, Genauigkeit 0,5 Stufen, mit Bereichsüberschreitungsalarm, Anzeige und vollständiger Stromabschaltung, Stromanzeige für die reversible Drehzahlregelung.

(4) Personenschutzsystem

Dreiphasige Trenntransformatoren: Die dreiphasige Stromversorgung wird zunächst über den dreiphasigen Fehlerstromschutzschalter und dann über den Schlüsselschalter und das Schütz zum Trenntransformator geleitet. Dadurch ist der Ausgang vom Stromnetz getrennt (erdfrei), was einen gewissen Schutz für die Personensicherheit bietet.

Spannungs-Fehlerstromschutz 1: Schützt vor Fehlern in der Leitung vor dem Trenntransformator, löst das Schütz im Bedienfeld aus und unterbricht die Stromversorgung.

Spannungs-Fehlerstromschutz 2: Schützt während des Experiments vor Leckagen in der Leitung nach dem Trenntransformator und in der Verkabelung, löst ein Alarmsignal aus und unterbricht die Stromversorgung, um die persönliche Sicherheit zu gewährleisten.

Strom-Fehlerstromschutz: Überschreitet der Leckstrom einen bestimmten Wert, wird die Stromversorgung unterbrochen.

Experimentierkabel und -buchsen: Stark- und Schwachstrom-Anschlusskabel und -buchsen sind getrennt und können nicht vermischt werden. Starkstrom-Anschlusskabel und -buchsen sind vollständig geschlossen, was sicher und zuverlässig ist und Stromschläge verhindert.

(5) Weitere Funktionen des Bedienfelds

In der großen Nut an der Vorderseite des Bedienfelds befinden sich zwei Edelstahlrohre zum Aufhängen von Experimentierkomponenten. Der Boden der Nut ist mit 12-, 10-, 4- und 3-adrigen Buchsen ausgestattet. Die Stromversorgung der Hängebox erfolgt über diese Buchsen. Auf beiden Seiten des Bedienfelds befinden sich einphasige dreipolige 220-V-Steckdosen und dreiphasige vierpolige 380-V-Steckdosen. Zur Beleuchtung des Versuchsgeräts ist eine 40-W-Leuchtstofflampe vorhanden.

2. DL02 Experimentiertisch

Der Experimentiertisch besteht aus einer doppelschichtigen, mattierten, dichten Sprühstruktur aus Eisen. Die Tischplatte besteht aus einer feuerfesten, wasserdichten und verschleißfesten, hochdichten Platte mit solider Struktur und rechteckiger, geschlossener Form. Sie ist formschön und großzügig gestaltet. Sie verfügt über zwei große Schubladen und Schranktüren zur Aufbewahrung von Werkzeugen, Anhängern und Materialien. Die Tischplatte dient zur Montage des Bedienfelds und bietet eine geräumige und komfortable Arbeitsfläche. Der Experimentiertisch ist außerdem mit vier Universalrollen und vier festen Verstellmechanismen ausgestattet, die sich leicht bewegen und fixieren lassen und so die Gestaltung des Labors optimieren.

3. DJQ03-1 Edelstahl-Motorschiene, optisches Encoder-Drehzahlmesssystem (Japan Omron 1024 photoelektrischer Encoder) und digitaler Drehzahlmesser

4. DJQ27 Dreiphasiger einstellbarer Widerstand (900 Ω × 2/0,41 A pro Gruppe)

5. DL03 Thyristor-Hauptstromkreis

Zwölf 5A/1000V-Thyristoren sind vorhanden, aufgeteilt in zwei Gruppen von positiven und negativen Brücken. Jeder Thyristor ist mit einer Schutzvorrichtung ausgestattet. Die positiven und negativen Brückenthyristoren können durch externe Signale (über eine Triggerimpuls-Eingangsschnittstelle) getriggert werden, was das Design-Experiment verbessert. Es gibt jeweils ein Präzisionszeiger-Gleichstromvoltmeter mit Spiegel ±500 V, Präzision 1,0-Pegel, ein Gleichstromamperemeter mit Spiegel ±5 A, Präzision 1,0-Pegel und eine Glättungsdrossel.

6. DL04 Dreiphasen-Thyristor-Triggerschaltung

Es sind dreiphasige Triggerschaltungen, Leistungsverstärkerschaltungen usw. enthalten, die in Verbindung mit „DL03“ verwendet werden.

7. DL05 Thyristor-Triggerschaltungsexperiment

Führt fünf Triggerschaltungen aus, darunter eine Single-Junction-Transistor-Triggerschaltung, eine sinusförmige synchrone Phasenverschiebungs-Triggerschaltung, eine sägezahnförmige synchrone Phasenverschiebungs-Triggerschaltung, eine Triggerschaltung für einphasige Wechselspannungsregelung und eine Siemens TCA785-Triggerschaltung.

8. DL06 Experiment zur Motordrehzahlregelung (I)

Führt folgende Module aus: Stromrückführung und Überstromschutz (FBC+FA), Steller (G), Drehzahlwandler (FBS), Umkehrer (AR), Spannungstrenner (TVD), Regler I und Regler II. Die Rückführungswiderstände und -kondensatoren der Regler I und II sind extern (aus DJK08). Während des Experiments können die Systemparameter flexibel geändert werden, um die Auswirkungen verschiedener Parameter auf die Systemstabilität und Reaktionszeit zu beobachten. Darüber hinaus können die Studierenden die Parameter der Verstärkung und Integrationszeit des Reglers basierend auf verschiedenen Parametern des Geschwindigkeitsregelungssystems (wie der elektromechanischen Zeitkonstante des Motors) entwerfen und gleichzeitig die tatsächlichen Ergebnisse überprüfen, um das Designexperiment abzuschließen.

9. DL07 DC-Chopper-Experiment

Entwickelt basierend auf den relevanten DC-Chopper-Inhalten aus „Power Electronics Technology“ (4. Auflage) von Professor Wang Zhaoan und Professor Huang Jun von der Xi'an Jiaotong University. Enthält die erforderlichen Komponenten für eine DC-Chopper-Schaltung und verwendet den dedizierten integrierten PWM-Steuerschaltkreis SG3525. Sechs typische Experimente aus dem Lehrbuch können durchgeführt werden: Abwärts-Chopper, Aufwärts-Chopper, Aufwärts-Abwärts-Chopper, Cuk-Chopper, Sepic-Chopper und Zeta-Chopper.

10. DL08 Gegebene und experimentelle Geräte

Gegeben sind ein (±15 V einstellbarer Spannungsausgang), ein Varistor (als Überspannungsschutzelement, intern in Dreieckschaltung verschaltet), eine Diode, eine 24-V-Stromversorgung und eine Induktivität.

11. DL09 Experiment zur Charakteristik neuer Bauelemente

Ermöglicht die Messung der Kennlinien neuer Bauelemente von SCR, MOSFET, IGBT, GTO und GTR. In Verbindung mit DL06 können deren Kennlinien gemessen werden. In Verbindung mit DL13 können Experimente zur Ansteuerungscharakteristik neuer leistungselektronischer Bauelemente durchgeführt werden.

12. DL10 Einstellbarer Widerstand und Kondensatorbox

Bietet drei Sätze einstellbarer Kondensatoren mit einer Spannungsfestigkeit von 63 V AC und einem Einstellbereich von 0,1–11,37 µF sowie zwei Sätze dezimal einstellbarer Widerstände mit einem Bereich von 0–999 kΩ.

13. DL11 Einphasiger Spannungsregler und einstellbare Last

Bietet einen einphasigen AC-Spannungsregler mit automatischer Kopplung (0–250 V/0,5 kVA) zur einstellbaren Stromversorgung für entsprechende Experimente. Eine Gleichrichterfilterschaltung und ein einstellbarer Keramikscheibenwiderstand (0–90 Ω/1,3 A (Reihenschaltung) oder 0–45 Ω/2,6 A (Parallelschaltung) ermöglichen die Einstellung der ohmschen Last für die entsprechenden Experimente.

14. DL12 Transformator-Experiment

Ein Dreiphasenkerntransformator (mit zwei Sekundärwicklungen, Primär- und Sekundärwicklungsspannungen von 127 V/63,6 V/31,8 V) wird für Experimente zur Drehzahlregelung von Asynchronmotoren in Reihenschaltung sowie zu aktiven Wechselrichterschaltungen mit Dreiphasen- und Einphasenbrückenschaltungen verwendet. Er verfügt außerdem über eine ungesteuerte Dreiphasengleichrichterschaltung und einen Wechselrichtertransformator.

15. DL17 H-Brücken-DC/DC-Wandler mit dualem Regelkreis zur Drehzahlregelung

Die Drehzahlregelung eines umkehrbaren, fremderregten Gleichstrommotors erfolgt durch Ansteuerung der IGBT-Röhren in den vier Brückenzweigen. Der Motor besteht im Wesentlichen aus drei Teilen: dem Hauptstromkreis, dem Steuerstromkreis und dem Regelungsteil. Der Hauptstromkreis besteht aus einer Gleichstromversorgung und vier IGBT-Röhren. Der Steuerstromkreis erzeugt PWM-Impulse über einen speziellen Chip. Die vier vom PWM-Wellengenerator erzeugten Steuerimpulse steuern die IGBT-Röhren der vier Brückenzweige an. Der Regelungsteil besteht aus zwei PI-Reglern. Die Rückkopplungsschleife aus Drehzahl- und Stromschleife sorgt für einen stabilen Motorbetrieb bei vorgegebener Drehzahl. Folgende experimentelle Projekte können durchgeführt werden: (1) Experiment mit einer Vollbrücken-DC/DC-Wandlerschaltung (2) Experiment mit einer reversiblen DC-Pulsweitenmodulation mit doppeltem Regelkreis.

16. DJQ07-1 Gleichstromgenerator

17. DJQ09 Gleichstrom-Nebenschlussmotor

18. DJQ11 Dreiphasiger drahtgewickelter Asynchronmotor

19. DL30 Spezialgehäuse für drahtgewickelten Asynchronmotorrotor

20. Die experimentellen Anschlusskabel sind mit zwei verschiedenen experimentellen Anschlusskabeln ausgestattet. Der Starkstromteil verfügt über einen hochzuverlässigen Anschlussdraht mit Mantelstruktur (keine Gefahr eines Stromschlags). Der sauerstofffreie Kupferdraht ist zu einem hauchdünnen, mehradrigen Draht gezogen, der mit einer Nitril-Polyvinylchlorid-Isolierschicht ummantelt ist. Der Kontakt ist sicher und zuverlässig. Der Schwachstromteil verfügt über einen elastischen Anschlussdraht aus Beryllium-Leichtkupfer. Die beiden Drähte sind mit Buchsen mit entsprechenden Innenlöchern verbunden, was die Sicherheit und Rationalität des Experiments erheblich verbessert.

IV. Experimentelle Projekte zur Leistungselektronik und zur Motorsteuerung

(I) Experimentelle Projekte zur Leistungselektronik

1. Einschichttransistor-Triggerschaltung

2. Experiment zur sinussynchronen Phasenverschiebungs-Triggerschaltung

3. Experiment zur sägezahnsynchronen Phasenverschiebungs-Triggerschaltung

4. Experiment zur einphasigen Halbwellengleichrichterschaltung

5. Experiment zur einphasigen Brückengleichrichterschaltung

6. Experiment zur einphasigen Brückengleichrichterschaltung mit vollgesteuertem und aktivem Wechselrichter

7. Experiment zur dreiphasigen Halbwellengleichrichterschaltung

8. Experiment zur dreiphasigen Brückengleichrichterschaltung mit halbgesteuertem

9. Experiment zur dreiphasigen Halbwellenwechselrichterschaltung

10. Experiment zur dreiphasigen Brückengleichrichterschaltung mit vollgesteuertem und aktivem Wechselrichter

11. Experiment zur einphasigen Wechselspannungsregelung

12. Experiment zur einphasigen Wechselspannungsregelung

13. Experiment zur dreiphasigen Wechselspannungsregelung

14. Experiment zur Kennlinie eines Einwegthyristors (SCR)

15. Gate Experiment zur Kennlinie eines abschaltbaren Thyristors (GTO)

16. Experiment zur Kennlinie einer Leistungs-Feldeffektröhre (MOSFET)

17. Experiment zur Kennlinie eines Leistungstransistors (GTR)

18. Experiment zur Kennlinie eines isolierten Bipolartransistors (IGBT)

(II) Experimente an typischen Schaltungen von Leistungselektronik

1. Experiment einer Vollbrücken-DC/DC-Wandlerschaltung

2. Untersuchung der Leistungsfähigkeit von DC-Chopperschaltungen (Abwärts-, Aufwärts-, Aufwärts- und Abwärts-Chopperschaltung,

Cuｋ-Chopperschaltung, Sepic-Chopperschaltung, Zeta-Chopperschaltung)

(III) Experiment zur Drehzahlregelung von Gleichstrommotoren

1. Experiment zur Bestimmung der Parameter und Verbindungseigenschaften eines Thyristor-DC-Drehzahlregelungssystems

2. Debuggen der Haupteinheiten eines Thyristor-DC-Drehzahlregelungssystems

3. Experiment einer irreversiblen DC-Drehzahlregelung mit einfachem Regelkreis

4. Experiment einer irreversiblen DC-Drehzahlregelung mit doppeltem Regelkreis

5. DC-Pulsbreite mit doppeltem Regelkreis Drehzahlregelungssystem (H-Brücke, IGBT)

(IV) Experiment zur Drehzahlregelung eines Wechselstrommotors

1. Experiment zur Spannungsregelung und Drehzahlregelung eines Drehstrom-Asynchronmotors mit doppeltem Regelkreis

2. Experiment zur Drehzahlregelung eines Drehstrom-Asynchronmotors mit doppeltem Regelkreis und Reihenpol

Synchrone PC-Version:

GL-DLDZ-1A Leistungselektronik-Technologie und Motorsteuerungs-Versuchsgeräte http://german.biisun.hfcfwl.com/products/power-electronics-technology-and-motor-control-experimental-equipment