一、产品概述
ZWM3智网型电气控制综合创新平台,是公司根据多年教学仪器设计制造经验,打造的一款全新的,综合型,平台化,全面模块化的产品。实验平台更加开放自由,可以根据客户需要,为电子、电气、机电、自动化、计算机等多种专业配置单一或者综合性的实验实训系统。
该系统可以支持开设的实验课程有《电力电子技术》、《电机及电力拖动》、《交/直流电机调速技术》、《电气控制与传动技术》、《变频调速技术》、《PLC控制技术》、《单片机原理及应用技术》、《嵌入式控制器应用技术》、《DSP控制器应用技术》、《FPGA可编程技术》、《基于C++的计算机控制创新应用》、《基于Matlab的计算机控制创新应用》、《基于Labview的计算机控制创新应用》、《工业传感技术原理及应用》、《自动控制原理实验》、《工业网络技术的应用》等,所有实验项目都可以根据实际需要,通过灵活选用模块的形式实现,同时还可以不断的进行功能扩展。
扩展模块采用全开放透明的结构形式,用户可以从多种不同的角度来观察模块电路和电子部件,透明壳体的材质采用工程有机材质,具有绝缘、耐热、耐磨、不易变形等特点,模块内部的核心电路和部件都采用了“即插即用”的连接结构,方便维修和更换,更有利于后期的电路功能升级,降低客户购买产品后的维护成本。
二、产品应用特点
彻底模块化的设计,单元模块更小更独立,全透明的模块外壳,平板化的试验区,融入实验区的电源设置,多方面的电源保护,丰富的状态监测,智能控制器的应用等,为用户提供更加安全,便捷的实验环境。下面从多个角度进行设备使用特点说明。
2.1、产品更开放,更加便于用户开展创新实验
应教育改革的需要,传统固定式的验证性实验装置已经无法满足需要。为此,我们通过将产品彻底模块化,并引入流行的数字技术作为辅助,为用户提供更加接近实际应用的全新案例,如采用Matlab平台、DSP平台、嵌入式系统平台、FPGA控制平台等,用户可根据这些工具平台的特性来设计开发个性化的“功能模块”代替原有系统中的部分功能,比如信号指令模块、电流闭环调节模块、转速闭环调节模块、转速检测变换模块、6路晶闸管全桥信号触发模块等等,用户自己设计开发 “算法或应用程序”“ 来代替传统的 “固定器件电路” ,并不断调试、改进自己的设计作品,最终使整套电力电子系统能按照使用者预期的目标进行工作,在这个过程中,来充分对所学知识进行深入的学习,另外,我们我还为用户提供了大量开发样例,帮助用户更快更好的使用我们的产品
所有模块,都采用标准透明外壳样式,目的是让学生无死角的观察实验单元的内部结构,熟悉自己做实验所使用的硬件细节,另外,产品采用了更加彻底的模块化设计,这使得产品配置灵活性达到极致,用户在选择产品时,完全不用因为厂家捆绑自己不需要的单元而烦恼,需要什么功能就买什么功能的模块。模块统一采用220V单相供电,标准尺寸,吸附式安装,对系统依赖性很低,未来需要增购模块,只需增加就好,几乎不需要考虑系统兼容性问题。
2.2、接线更短,线路更清晰,出错率更低
基础功能模块加平板化的实验区的组合,使得实验中,用户获得更大的自由空间。每个模块的功能相对独立。做实验的时候,每个模块可以按照接线要求相邻放置,这样可以最大限度缩短实验导线的长度,每个模块的输入输出接点都设计在模块的边缘,并充分考虑接线的需要,很大程度上避免了实验导线跨越模块表面的情形,使得接线更清晰,不容易出错。
2.3、使用更安全
为了满足创新实验要求,产品不得不面临更多安全挑战,主要的安全威胁来源于电源系统和运动装置。为了防止意外触电,我们除了考虑强电单元接线端子和导线的封闭,使用漏电保护器避免触电以外,还通过微控制器和人机界面的引入,使得操界面变成48V以下的安全电压设备。
设备方面的保护,主要通过对设备的电源系统的保护实现。在主电源上,为每一项增加了电压电流监测传感器,实施监视主电源输出,针对每种实验的具体要求,系统内部预设了不同的保护阈值,完全不用担心电压过载或者短路,从根本上解决了试验系统因为电源通用性带来的保护难题。主电路模块上,也设置了很多保险,以防止接线错误带来的短路问题。对于控制电源,也就是模块供电,我们采用统一的AC220V供电,不用担心输入接错线问题。低压输出侧都采用独立开关电源,都有完善的防短路和过载功能。因为每个模块都有自己的电源,且不对外输出,这样可以最大限度的避免低压侧接错线损坏设备的问题。 控制电路的独立供电,使得模块故障影响范围更小,一个模块损坏并不会影响到其他模块,综合可靠性更高。
2.4、维护更方便
模块体积更小,更轻便,备用模块更容易存储。当某个模块故障,用户可快速更换或以很低的运输成本返厂维修,厂家也可方便的为用户提供临时代用模块,售后服务成本更低,最大限度的降低模块故障对用户实验计划的影响。
2.5、更多升级可能
智能控制器和人机界面的应用,为设备功能升级提供了基础。网络化,智能化成为可能。未来随着产品功能逐步完善,智能仪表的逐步配套,传统实验设备无法涉及的功能,如实验数据自动采集,实验报告自动生成,实验在线指导,设备问题远程诊断与处理,实验室设备管理,实验计划管理等,都具有了实现的前提条件。用户不用担心,购买一两年就会过时的问题。
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: 约320Kg
5、外形尺寸:约142×70×150
四、实验项目
(一)、典型电力电子器件实验
实验六、SCR(单向和双向)特性与触发实验
实验七、GTR的特性、驱动与保护实验
实验八、MOSFET的特性、驱动与保护实验
实验九、IGBT的特性、驱动与保护实验
实验一 单相半波可控整流电路
实验二 单相全波可控整流电路
实验三 单相桥式全控整流电路
实验四、三相桥式全控整流电路
实验七、隔离DC-DC变换电路研究(包括正激电路与反激电路)
(七)、综合电力电子变换技术
第二部分、交直流电机调速控制实验(运动控制)
(1)、直流电机调速控制实验
实验一 带电流截止负反馈的转速负反馈直流调速系统
实验二 转速、电流双闭环直流调速系统
实验三 转速、电流、电流变化率三闭环直流调速系统
实验四 转速、电流、电压三闭环直流调速系统
实验五 脉宽调制(PWM)直流调速系统的研究
第三部分、数字式运动控制系统实验(运动控制-创新设计及教师科研)
(1)基于STM32-F4系列嵌入式处理器的创新设计性实验
实验一、三相交流异步电机可编程控制设计
实验二、直流有刷电机可编程控制设计
实验三、直流无刷电机可编程控制设计
(2)基于TMS320F28335DSP处理器的创新设计性实验
实验一、三相交流异步电机可编程控制设计
实验二、直流有刷电机可编程控制设计
实验三、直流无刷电机可编程控制设计
实验四、永磁同步电机可编程控制设计
实验五、步进电机可编程控制设计
(3)基于3D虚拟应用环境下的的伺服电机系统测试实验
实验一、单轴伺服电机多梯竞速稳定性测试实验
实验二、双轴伺服电机联动协调控制稳定性测试实验
(1)直流电动机的特性实验
实验一 熟悉直流电动机的名牌数据、实验电路的组成
实验二 直流电动机的起动、制动和旋转方向的控制
实验三 他励直流电动机的固有特性和人为特性
实验四 他励直流电动机的调速特性和调速方法
实验五 并励直流电动机的实验研究
(2)、直流发电机的实验研究
实验一 直流机组额定参数读取
实验二 他励直流发电机空载特性的测定
实验三 他励发电机的外特性测试
实验四 观察并励发电机自励过程
实验五 并励发电机的外特性测试
(3)三相交流电动机的特性实验(鼠笼、绕线)
实验一 熟悉三相异步电动机的名牌数据
实验二 三相鼠笼异步电机的起动
实验三 三相鼠笼异步电机的制动
实验四 三相鼠笼异步电机的正、反转控制
实验五 三相鼠笼异步电机的参数测定
实验六 三相鼠笼异步电机工作特性的测定
实验七 绕线式三相异步电机的起动与调速实验
(4)工业电气及继电器控制技术实验
实验一 继电器认识实验
实验二 多地控制和可逆控制环节
实验三 顺序启动控制和顺序停止控制环节
实验四 延时控制环节
实验五 保护环节和状态量控制环节
实验六 点动控制和自锁控制环节
实验七 三相异步电动机的Y/△启动控制线路
实验八 三相异步电动机延时启动与延时停止线路
实验九 三相异步电动机正反转控制线路
(5)交流同步电动机的特性实验
实验一 同步电机测定电枢绕组实际冷态直流电阻
实验二 同步电机空载实验
实验三 同步电机三相短路试验
实验四 同步电机纯电感负载特性
实验五 测同步发电机在纯电阻负载时的外特性
实验六 同步发电机并网测试实验
(6)、变压器实验
实验一 单相变压器“电压比K”的实验测定
实验二 单相变压器的空载试验
实验三 单相变压器的短路试验
实验四 单相变压器的负载试验
实验五 测定三相变压器的极性
实验六 确定三相变压器的联接组标号
实验七 观测不同联接组时的空载电流和空载电势波形
(7)、步进电机的特性实验(配:步进实验组件和步进电机机组)
实验一 单步运行状态
实验二 角位移和脉冲数的关系
实验三 空载突跳频率的测定
实验四 空载最高连续工作频率的测定
实验五 平均转速和脉冲频率的关系
(8)、交流伺服电动机实验(配:伺服实验组件和伺服电机机组)
实验一 测交流伺服电动机幅值控制时的机械特性和调节特性
实验二 测交流伺服电动机幅值——相位控制时的机械特性
实验三 观察电机逐渐加载到堵转的圆形磁场
(10) 三相交流电机定子装配实训(旋转磁场设计)
第五部分、PLC及工业变频应用实验(可选实验-应用实训应用类方向)
实验1、PLC及MCGS组态现场仿真实验
实验2、PLC控制交流电机星-三角启动实验
实验3、PLC控制交流电机正反转实验
实验4、PLC控制交流电机点动实验
实验5、PLC控制交流电机自锁实验
实验6、PLC控制交流电机多地控制实验
实验7、变频器的认识实验
实验8、变频器手动操控面板实现交流电机控制实验
实验9、外部模拟量控制变频器实现交流电机控制实验
实验10、PLC模拟量控制变频器实现交流电机的控制实验
实验11、PLC和变频器联网实现交流电机的控制实验
实验12、PLC控制三相交流伺服电机正反转实验(永磁同步电机)
实验13、PLC控制三相交流伺服电机调速实验(永磁同步电机)
实验14、PLC控制三相交流伺服电机位置控制实验(永磁同步电机)
实验15、PLC控制三相交流伺服电机转角控制实验(永磁同步电机)
实验16、PLC控制步进电机正反转实验
实验17、PLC控制步进电机脉冲与计数实验
实验18、PLC控制步进电机固定角度运转控制实验
实验19、PLC控制直流无刷伺服电机启动及制动实验
实验20、PLC控制直流无刷伺服电机加减速运行实验
第六部分、PLC及工业传感应用实验(可选实验-应用实训应用类方向)
(1)、PLC基础实验
实验一 与、或、非逻辑处理实验
实验二 定时器、计数器实验
实验三 跳转、分支实验
实验四 数据处理功能实验
实验五 微分边沿检测实验
实验六 中断程序实验
实验七 模拟量的输入实验
实验八 模拟量的输入/输出实验
(2)、传感器实验(基于Labview平台下)
(3)、PLC及传感器综合设计实验
综合设计:自动晾衣机收纳设计(labview及PLC混合设计模式)