專利名稱：改進(jìn)型電機(jī)及自動(dòng)控制實(shí)驗(yàn)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種教學(xué)儀器，具體為一種改進(jìn)型電機(jī)及自動(dòng)控制實(shí)驗(yàn)裝置。
背景技術(shù)：
目前，國(guó)內(nèi)高職高專以及高等院校中的自動(dòng)化專業(yè)都需要學(xué)習(xí)電機(jī)學(xué)、電機(jī)拖動(dòng)、 電力電子技術(shù)、自動(dòng)控制系統(tǒng)等專業(yè)課程，其學(xué)習(xí)過(guò)程比較枯燥乏味，通過(guò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)則能理論結(jié)合實(shí)際，能更好的加深理論學(xué)習(xí)的過(guò)程，掌握其本質(zhì)含義；而理論教學(xué)則是實(shí)驗(yàn)教學(xué)的基礎(chǔ)，學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中應(yīng)學(xué)會(huì)運(yùn)用所學(xué)的理論知識(shí)去分析和解決實(shí)際系統(tǒng)中出現(xiàn)的各種問(wèn)題，提高動(dòng)手能力；同時(shí)通過(guò)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目來(lái)驗(yàn)證理論，促使理論和實(shí)踐相結(jié)合，使認(rèn)識(shí)不斷提高、深化。為了更好的配合教學(xué)的目的，必須要配置相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)設(shè)備，目前國(guó)內(nèi)的設(shè)備均為較為簡(jiǎn)單的模式，電機(jī)實(shí)驗(yàn)裝置和電力電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)裝置均采用獨(dú)立設(shè)計(jì)，要完成相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，必須選用相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)裝置，造成實(shí)驗(yàn)設(shè)備使用率不高，學(xué)校資金和場(chǎng)地浪費(fèi)嚴(yán)重。

實(shí)用新型內(nèi)容針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題，本實(shí)用新型的目的在于提供一種改進(jìn)型電機(jī)及自動(dòng)控制實(shí)驗(yàn)裝置的技術(shù)方案，能夠集電機(jī)實(shí)驗(yàn)和電力電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)于一體。所述的改進(jìn)型電機(jī)及自動(dòng)控制實(shí)驗(yàn)裝置，其采用開(kāi)放式架構(gòu)，包括控制屏、控制屏下部的柜子以及進(jìn)行實(shí)驗(yàn)用的組件設(shè)備，其特征在于所述的控制屏上設(shè)有為實(shí)驗(yàn)提供所需各種電源的電源輸出面板，在電源輸出面板的右側(cè)裝有外接儀器儀表電源的電源插座，電源輸出面板的左側(cè)設(shè)有一個(gè)用于插接相應(yīng)的組件設(shè)備的區(qū)域，所述的組件設(shè)備中的電機(jī)為能模擬中小型電機(jī)特性和參數(shù)的電機(jī)；所述的柜子上設(shè)有抽屜和儲(chǔ)物柜，柜子上面安裝有桌面板，柜子底部裝有用于柜子移動(dòng)的滾輪；實(shí)驗(yàn)所需的電源包括直流電機(jī)勵(lì)磁電源、直流電機(jī)電樞電源、單三相固定和可調(diào)交流電源。所述的改進(jìn)型電機(jī)及自動(dòng)控制實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于所述的電機(jī)功率為100 200W，其特性和參數(shù)能模擬2 4kW的電機(jī)。所述的改進(jìn)型電機(jī)及自動(dòng)控制實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于所述的組件設(shè)備為進(jìn)行電機(jī)學(xué)、電力電子技術(shù)、電力拖動(dòng)及運(yùn)動(dòng)控制實(shí)驗(yàn)所需的組件設(shè)備。本實(shí)用新型組件設(shè)備中的電機(jī)為能模擬中小型電機(jī)特性和參數(shù)的電機(jī)，電機(jī)功率為100 200W，電機(jī)參數(shù)能準(zhǔn)確地模擬2 4kW電機(jī)的特性和參數(shù)，其既能夠滿足電機(jī)學(xué)實(shí)驗(yàn)需要大功率電機(jī)的要求又能夠滿足電力拖動(dòng)及運(yùn)動(dòng)控制關(guān)于控制方法和策略的研究需求，達(dá)到了兩者通用化的目的，實(shí)現(xiàn)了集電機(jī)實(shí)驗(yàn)和電力電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)為一體的實(shí)驗(yàn)裝置， 使得電機(jī)實(shí)驗(yàn)與電力電子實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蛟谝慌_(tái)裝置上完成，不再需要單獨(dú)的電機(jī)實(shí)驗(yàn)裝置和電力電子實(shí)驗(yàn)裝置，節(jié)省了大量的資金和場(chǎng)地，并且教學(xué)實(shí)驗(yàn)效率得到了提高；可以根據(jù)所要進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目隨意組合組件，靈活完成相關(guān)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，本裝置可以用于高職高專以及高等院校的電機(jī)學(xué)、電機(jī)拖動(dòng)、電力電子技術(shù)、自動(dòng)控制系統(tǒng)等專業(yè)課程的教學(xué)實(shí)驗(yàn)。
圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實(shí)用新型的左視圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合說(shuō)明書(shū)附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步說(shuō)明改進(jìn)型電機(jī)及自動(dòng)控制實(shí)驗(yàn)裝置，采用開(kāi)放式架構(gòu)，其組成包括控制屏、放置控制屏的柜子以及組件設(shè)備，控制屏上設(shè)有提供實(shí)驗(yàn)所需的各種電源，由電源控制部分10和相應(yīng)的組件設(shè)備組成，電源控制部分10設(shè)置的電源輸出面板1提供實(shí)驗(yàn)所需的各種電源，包括直流電機(jī)勵(lì)磁電源、直流電機(jī)電樞電源、單三相固定和可調(diào)交流電源等，在電源輸出面板 1的左側(cè)設(shè)有一個(gè)用于插接相應(yīng)的組件設(shè)備的區(qū)域2，相應(yīng)的組件設(shè)備則根據(jù)具體實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的區(qū)別進(jìn)行組合，組件電源從專用的電源插座7處提供；電源輸出面板的右側(cè)裝有電源插座11，供示波器等外接儀器儀表的電源；控制屏下部設(shè)有柜子3，柜子3設(shè)有相應(yīng)的左抽屜5、右抽屜6和儲(chǔ)物柜4，柜子3上安裝有桌面板9以及用于柜子移動(dòng)的滾輪8，提供一個(gè)良好的實(shí)驗(yàn)環(huán)境。硬件部分設(shè)計(jì)了符合電機(jī)學(xué)、電力電子技術(shù)、電力拖動(dòng)及運(yùn)動(dòng)控制教科書(shū)內(nèi)容，電機(jī)學(xué)包括直流發(fā)電機(jī)、直流(他勵(lì)、并勵(lì)、串勵(lì))電動(dòng)機(jī)、單三相變壓器、三相鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)、三相繞線式異步電動(dòng)機(jī)、單相(電容起動(dòng)、電容運(yùn)轉(zhuǎn)、電阻起動(dòng))異步電動(dòng)機(jī)、雙速異步電動(dòng)機(jī)、三相同步發(fā)電機(jī)、三相同步電動(dòng)機(jī)，以及永磁直流測(cè)速發(fā)電機(jī)、交流測(cè)速發(fā)電機(jī)、旋轉(zhuǎn)編碼器、自整角機(jī)、旋轉(zhuǎn)變壓器、步進(jìn)電動(dòng)機(jī)、交流伺服電機(jī)、直流伺服電機(jī)、三相永磁同步電機(jī)、直線電機(jī)、高壓直流無(wú)刷電機(jī)、開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)等特種電機(jī)實(shí)驗(yàn)，還包括了繼電接觸控制等內(nèi)容，內(nèi)容涵蓋了電機(jī)學(xué)各個(gè)方面。本實(shí)用新型的電力電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)部分包括單結(jié)晶體管觸發(fā)電路、正弦波同步移相觸發(fā)電路實(shí)驗(yàn)、鋸齒波同步移相觸發(fā)電路實(shí)驗(yàn)、西門(mén)子TCA785集成觸發(fā)電路實(shí)驗(yàn)、KC08單相過(guò)零觸發(fā)電路實(shí)驗(yàn)、三相數(shù)字晶間管觸發(fā)電路實(shí)驗(yàn)等晶間管觸發(fā)電路實(shí)驗(yàn)，單相半波、橋式半控、橋式全控及有源逆變電路實(shí)驗(yàn)、三相半波、橋式半控、橋式全控及有源逆變電路、單三相的交流調(diào)壓、調(diào)功電路等晶閘管線路實(shí)驗(yàn)，SCR、GT0、GTR、M0SFET和IGBT特性和驅(qū)動(dòng)電路，單相正弦波脈寬調(diào)制(SPWM)逆變電路實(shí)驗(yàn)(IGBT)、全橋DC/DC變換電路實(shí)驗(yàn)(IGBT)、 半橋型開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源的性能研究(MOSFET)、單端反激式隔離開(kāi)關(guān)電源實(shí)驗(yàn)(GTR)、單端電流反饋他激式隔離開(kāi)關(guān)電源實(shí)驗(yàn)(GTR)、直流斬波電路的性能研究，所述的直流斬波電路包括如降壓斬波電路、升壓斬波電路、升降壓斬波電路、Cu k斬波電路、Sepic斬波電路、Zeta 斬波電路等六種典型線路，升、降壓與復(fù)合斬波電路實(shí)驗(yàn)(IGBT)、單相斬控式交流調(diào)壓電路實(shí)驗(yàn)(MOSFET)、整流電路有源功率因數(shù)校正實(shí)驗(yàn)(MOSFET)、軟開(kāi)關(guān)技術(shù)實(shí)驗(yàn)(MOSFET)典型、單相并聯(lián)逆變電路實(shí)驗(yàn)(GTR)、反激變換器實(shí)驗(yàn)、正激變換器實(shí)驗(yàn)、推挽變換器實(shí)驗(yàn)等典型電力電子器件線路實(shí)驗(yàn)，DSP三相數(shù)字PWM整流器、DSP有源電能質(zhì)量管理裝置等全數(shù)字電力電子新器件線路實(shí)驗(yàn)，三相正弦波脈寬調(diào)制(SPWM)變頻原理實(shí)驗(yàn)、三相馬鞍波(三次諧波注入)脈寬調(diào)制變頻原理實(shí)驗(yàn)、三相空間電壓矢量SVPWM變頻原理實(shí)驗(yàn)、SPWM調(diào)制方式下V/F曲線測(cè)定、馬鞍波調(diào)制方式下V/F曲線測(cè)定、空間電壓矢量調(diào)制方式下V/F曲線測(cè)定、不同的變頻模式下磁通軌跡觀測(cè)實(shí)驗(yàn)等變頻原理實(shí)驗(yàn)。本實(shí)用新型的電力拖動(dòng)及運(yùn)動(dòng)控制部分實(shí)驗(yàn)包括晶閘管直流單閉環(huán)、雙閉環(huán)、邏輯無(wú)環(huán)流、三閉環(huán)錯(cuò)位選觸直流調(diào)速系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)，雙閉環(huán)控制可逆直流脈寬調(diào)速系統(tǒng)，雙閉環(huán)三相異步電機(jī)調(diào)壓調(diào)速系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)(SCR)、雙閉環(huán)三相異步電機(jī)串極調(diào)速系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)(SCR)；數(shù)字控制晶間管單閉環(huán)、雙閉環(huán)不可逆、邏輯無(wú)環(huán)流可逆、三閉環(huán)錯(cuò)位選觸無(wú)環(huán)流可逆直流調(diào)速系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)，數(shù)字控制雙閉環(huán)控制可逆直流脈寬調(diào)速系統(tǒng)，數(shù)字控制晶間管雙閉環(huán)三相異步電機(jī)調(diào)壓調(diào)速系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)(SCR)、數(shù)字控制晶閘管雙閉環(huán)三相異步電機(jī)串極調(diào)速系統(tǒng)實(shí)驗(yàn) (SCR)等計(jì)算機(jī)控制的電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)；單相正弦波脈寬調(diào)制SPWM變頻調(diào)速系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)， 三相正弦波脈寬調(diào)制(SPWM)、馬鞍波、空間電壓矢量變頻調(diào)速系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)；DSP磁場(chǎng)定向控制 (FOC)、直接轉(zhuǎn)矩控制(DTC)矢量控制變頻調(diào)速系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)；直流無(wú)刷電機(jī)系統(tǒng)調(diào)速實(shí)驗(yàn)；一階、二階、三階系統(tǒng)，PID控制器，非線性環(huán)節(jié)控制理論實(shí)驗(yàn)等實(shí)驗(yàn)硬件部分。進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的時(shí)候，連接上電源，然后按照實(shí)驗(yàn)需求插接上相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)組件即可進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。最后，應(yīng)當(dāng)指出，以上實(shí)施例僅是本實(shí)用新型較有代表性的例子。顯然，本實(shí)用新型的技術(shù)方案并不限于上述實(shí)施例，還可以有許多變形。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能從本實(shí)用新型公開(kāi)的內(nèi)容直接導(dǎo)出或聯(lián)想到的所有變形，均應(yīng)認(rèn)為是本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.改進(jìn)型電機(jī)及自動(dòng)控制實(shí)驗(yàn)裝置，其采用開(kāi)放式架構(gòu)，包括控制屏、控制屏下部的柜子以及進(jìn)行實(shí)驗(yàn)用的組件設(shè)備，其特征在于所述的控制屏上設(shè)有為實(shí)驗(yàn)提供所需各種電源的電源輸出面板，在電源輸出面板的右側(cè)裝有外接儀器儀表電源的電源插座，電源輸出面板的左側(cè)設(shè)有一個(gè)用于插接相應(yīng)的組件設(shè)備的區(qū)域，所述的組件設(shè)備中的電機(jī)為能模擬中小型電機(jī)特性和參數(shù)的電機(jī)；所述的柜子上設(shè)有抽屜和儲(chǔ)物柜，柜子上面安裝有桌面板， 柜子底部裝有用于柜子移動(dòng)的滾輪；實(shí)驗(yàn)所需的電源包括直流電機(jī)勵(lì)磁電源、直流電機(jī)電樞電源、單三相固定和可調(diào)交流電源。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的改進(jìn)型電機(jī)及自動(dòng)控制實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于所述的電機(jī)功率為100 200W，其特性和參數(shù)能模擬2 4kW的電機(jī)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的改進(jìn)型電機(jī)及自動(dòng)控制實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于所述的組件設(shè)備為進(jìn)行電機(jī)學(xué)、電力電子技術(shù)、電力拖動(dòng)及運(yùn)動(dòng)控制實(shí)驗(yàn)所需的組件設(shè)備。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種教學(xué)儀器，具體為一種改進(jìn)型電機(jī)及自動(dòng)控制實(shí)驗(yàn)裝置。其采用開(kāi)放式架構(gòu)，包括控制屏、控制屏下部的柜子以及進(jìn)行實(shí)驗(yàn)用的組件設(shè)備，其特征在于所述的控制屏上設(shè)有為實(shí)驗(yàn)提供所需各種電源的電源輸出面板，在電源輸出面板的右側(cè)裝有外接儀器儀表電源的電源插座，電源輸出面板的左側(cè)設(shè)有一個(gè)用于插接相應(yīng)的組件設(shè)備的區(qū)域，所述的組件設(shè)備中的電機(jī)為能模擬中小型電機(jī)特性和參數(shù)的電機(jī)；電機(jī)功率為100～200W，電機(jī)特性和參數(shù)能準(zhǔn)確的模擬2～4kW的電機(jī)。本實(shí)用新型可以用于電機(jī)實(shí)驗(yàn)與電力電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)等教學(xué)實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)中。
文檔編號(hào)G09B23/18GK202285156SQ20112040884
公開(kāi)日2012年6月27日 申請(qǐng)日期2011年10月25日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月25日
發(fā)明者宋進(jìn)朝, 李吉軍, 王攀, 陳招華, 黃華圣 申請(qǐng)人:浙江天煌科技實(shí)業(yè)有限公司