GL-DLDZ-1 Dispositivo experimental de tecnología electrónica de potencia y control de motores

I. Resumen

El dispositivo experimental GL-DLDZ-1 para tecnología electrónica de potencia y control de motores se basa en los requisitos de los libros de texto unificados más recientes de universidades, como "Tecnología electrónica de potencia" (4.ª edición) y "Sistema de control automático de tracción eléctrica" (3.ª edición). Incorpora las ventajas de productos similares nacionales e internacionales, considera plenamente la situación actual y las tendencias de desarrollo del laboratorio y ha sido cuidadosamente desarrollado. Se distingue por su estructura razonable, funciones completas, buena fiabilidad y una excelente relación calidad-precio.

II. Características

1. Gran amplitud. Este dispositivo integra proyectos experimentales como electrónica de potencia, conversión de semiconductores, regulación de velocidad de CA y CC, conversión de frecuencia de CA, control de motores y teoría de control.

2. Gran adaptabilidad. Se adapta a la enseñanza experimental de cursos correspondientes en diversas escuelas. Su profundidad y amplitud se pueden ajustar con flexibilidad según las necesidades. La divulgación y el perfeccionamiento se combinan orgánicamente según el progreso de la enseñanza. El dispositivo adopta una estructura de bloques de construcción, fácil de reemplazar. Si necesita ampliar funciones o desarrollar nuevos experimentos, solo necesita añadir componentes; no se eliminará.

3. Completo y robusto conjunto. Desde fuentes de alimentación especiales, motores y otros componentes experimentales hasta cables especiales para conexiones experimentales, el rendimiento y las especificaciones de los componentes de soporte se adaptan perfectamente a las necesidades del experimento.

4. Gran intuitividad. Cada módulo experimental adopta una estructura independiente, con diagramas y líneas de panel claros, tareas claras para cada módulo y un manejo y mantenimiento sencillos.

5. Gran cientificidad. El dispositivo ocupa un área pequeña, ahorra espacio experimental y reduce la inversión en infraestructura. Los pequeños motores de soporte están especialmente diseñados para simular las características y parámetros de motores pequeños y medianos. Los motores pequeños consumen menos energía, ahorran energía, tienen bajo ruido experimental, son elegantes y estéticos, y mejoran el entorno experimental. El contenido experimental es rico y el diseño es razonable. Además de profundizar en los conocimientos teóricos, los experimentos de diseño también pueden combinarse con la práctica.

6. Gran transparencia. La fuente de alimentación del panel de control está aislada por un transformador de aislamiento trifásico y equipada con un dispositivo de protección contra fugas de tensión y otro de corriente para garantizar la seguridad del operador. Cada salida de potencia cuenta con funciones de monitorización y protección contra cortocircuitos, y cada instrumento de medición cuenta con una función de protección fiable, lo que garantiza su uso seguro y fiable. El panel de control también cuenta con un gestor experimental que proporciona un estándar unificado para la evaluación de las habilidades experimentales de los estudiantes. Gracias a un diseño cuidadoso de todo el equipo, con componentes y procesos fiables como garantía, el rendimiento del producto es excelente, lo que crea las condiciones para laboratorios abiertos.

7. Fuerte desarrollo. El dispositivo se centra en el desarrollo de nuevos dispositivos. Partiendo del experimento con tiristores, incorpora numerosos experimentos de tecnología electrónica de potencia moderna sobre las características, el control y las aplicaciones típicas de los nuevos dispositivos, para que los estudiantes adquieran un conocimiento y una comprensión adecuados de los nuevos dispositivos y se mantengan al día.

III. Ámbito de aplicación

Este dispositivo cubre los proyectos experimentales requeridos por cursos profesionales como "Tecnología de Electrónica de Potencia" (o Tecnología de Convertidores de Semiconductores), "Regulación de Velocidad de CC", "Regulación de Velocidad de CA", "Control de Motores", "Sistema de Control Automático de Tracción Eléctrica" y "Teoría del Control", impartidos en diversas universidades.

IV. Rendimiento técnico

1. Alimentación: Trifásica de cuatro hilos (o trifásica de cinco hilos, 380 V ± 10 % 50 Hz)

2. Entorno de trabajo: Temperatura: -10 °C ～ +40 °C, humedad relativa:<85 % (25 °C)

Altitud:<4000 m

3. Capacidad del dispositivo:<1,5 kVA

4. Dimensiones: 187 × 73 × 162 cm³

V. Configuración del dispositivo

1. Panel de control de potencia DL01

(1) Fuente de alimentación de CA (con protección contra sobrecorriente)

Alimentación de CA: Regulador de velocidad de CC trifásico de 200 V/3 A

Regulador de velocidad de CA trifásico de 240 V/3 A

(2) Fuente de alimentación de CC de alto voltaje

Alimentación de excitación: 220 V (0,5 A), con protección contra cortocircuitos en la salida. (3) Instrumentos digitales

① Voltímetro digital de CA: Indica la tensión de entrada de la red eléctrica trifásica mediante el interruptor de banda inferior, con una precisión de 1,0.

② Voltímetro digital de CA de valor efectivo único: Rango de medición de 0 a 500 V, determinación automática del rango y conmutación automática, precisión de 0,5, pantalla digital de tres dígitos y medio, que proporciona indicación de tensión para el sistema de regulación de velocidad de CA.

③ Amperímetro digital de CA de valor efectivo único: Rango de medición de 0 a 5 A, determinación automática del rango y conmutación automática, precisión de 0,5, pantalla digital de tres dígitos y medio, con alarma de sobrerrango, indicación y funciones de corte total de la alimentación, que proporciona indicación de corriente para el sistema de regulación de velocidad.

④ Un voltímetro digital de CC: rango de medición de 0 a 300 V, pantalla digital de tres dígitos y medio, impedancia de entrada de 10 MΩ, precisión de 0,5 niveles, que proporciona indicación de tensión para el sistema de regulación de velocidad reversible.

⑤ Un amperímetro digital de CC: rango de medición de 0 a 5 A, pantalla digital de tres dígitos y medio, precisión de 0,5 niveles, con alarma de sobrerrango, indicación y funciones de corte total de energía, que proporciona indicación de corriente para el sistema de regulación de velocidad reversible. (4) Sistema de protección de seguridad personal

Un conjunto de transformadores de aislamiento trifásicos: La fuente de alimentación trifásica pasa primero por el protector de fugas trifásico y luego por el interruptor de llave y el contactor hasta el transformador de aislamiento, de modo que la salida queda aislada de la red eléctrica (diseño de tierra flotante), lo que cumple una función de protección para la seguridad personal.

Protector de fugas de tensión 1: Protege contra fugas en la línea antes del transformador de aislamiento, dispara el contactor en el panel de control y corta la alimentación. Protector contra fugas de tensión 2: Protege contra fugas en la línea después del transformador de aislamiento y el cableado durante el experimento. Emite una señal de alarma y corta el suministro eléctrico para garantizar la seguridad personal.

Dispositivo de protección contra fugas de corriente: Si se produce una fuga en el panel de control, la corriente de fuga supera un valor determinado y se corta el suministro eléctrico.

Cables y tomas de conexión experimentales: Los cables y tomas de corriente fuerte y débil están separados y no se pueden mezclar. Los cables y tomas de corriente fuerte utilizan un proceso completamente sellado, que es seguro, fiable y previene descargas eléctricas.

2. Mesa experimental DL02

3. Riel de motor de acero inoxidable DJQ03-1, sistema de medición de velocidad con codificador óptico y tacómetro digital

4. Resistencia ajustable trifásica DJQ27 (900 Ω × 2/0,41 A por grupo)

5. Circuito principal de tiristores DL03

6. Circuito de disparo de tiristores trifásicos DL04

7. Experimento de circuito de disparo de tiristores DL05

8. Experimento de control de velocidad del motor DL06 (I)

9. Experimento de control de velocidad del motor DL06-1 (II)

10. Experimento de corte de CC DL07

11. Dispositivos dados y experimentales DL08

12. Experimento de características de nuevos dispositivos DL09

13. Caja de resistencias y condensadores ajustables DL10

14. Regulación de tensión monofásica y carga ajustable DL11

15. Experimento con transformador DL12

16. Experimento de circuito de control de dispositivo de potencia DL13 Caja

17. Principio de conversión de frecuencia monofásica CA-CC-CA DL14

18. Experimento del principio de control automático DL15

19. Experimento del principio de control automático DL16

20. Sistema de regulación de velocidad de CC con conversión CC/CC de puente H de doble bucle cerrado DL17

21. Experimento de control de velocidad del motor DL18 (II)

22. Fuente de alimentación conmutada de medio puente DL19

23. Circuito chopper de CC DL20

24. Circuito de regulación de voltaje CA con chopper DL21

25. Circuito de regulación de voltaje/potencia monofásica DL22

26. Fuente de alimentación conmutada con aislamiento flyback de un solo extremo DL23

27. Tecnología de conmutación suave PS-ZVS-PWM DL24

28. Corrección del factor de potencia activa del circuito rectificador DL25

29. Fuente de alimentación conmutada con aislamiento de retroalimentación de corriente de un solo extremo DL26

30. Circuito chopper elevador, reductor y compuesto DL27

31. DL28 Control de velocidad de frecuencia variable para motor asíncrono trifásico

32. DL29 Medidor inteligente de potencia y factor de potencia monofásico

33. Generador de CC DJQ07-1

34. Motor shunt de CC DJQ09

35. Motor asíncrono bobinado trifásico DJQ11

36. Caja especial de rotor para motor asíncrono bobinado DL30

37. Motor asíncrono monofásico con arranque por resistencia DJQ17

38. Motor asíncrono de jaula de ardilla trifásico DJQ20-1

39. Línea de conexión experimental

VI. Proyecto experimental de Tecnología de Electrónica de Potencia y Dispositivo Experimental de Control de Motores

(I) Proyecto experimental de tecnología de electrónica de potencia

1. Circuito de disparo con transistor de unión simple

2. Experimento del circuito de disparo por desplazamiento de fase síncrono de onda sinusoidal

3. Experimento del circuito de disparo por desplazamiento de fase síncrono de onda de diente de sierra

4. Experimento del circuito rectificador controlado de media onda monofásico

5. Experimento del circuito rectificador semicontrolado de puente monofásico

6. Experimento del circuito rectificador totalmente controlado de puente monofásico e inversor activo

7. Experimento del circuito rectificador controlado de media onda trifásico

8. Experimento del circuito rectificador semicontrolado de puente trifásico

9. Experimento del circuito inversor activo de media onda trifásico

10. Experimento del circuito rectificador totalmente controlado de puente trifásico e inversor activo

11. Experimento del circuito regulador de voltaje CA monofásico

12. Experimento del circuito regulador de potencia CA monofásico

13. Experimento del circuito regulador de voltaje CA trifásico

14. Experimento del principio del circuito chopper de CC

15. Unidireccional Experimento característico del tiristor (SCR)

16. Experimento característico del tiristor de apagado por compuerta (GTO)

17. Experimento característico del tubo de efecto de campo de potencia (MOSFET)

18. Experimento característico del transistor de potencia (GTR)

19. Experimento característico del transistor bipolar aislado (IGBT)

20. Experimento del circuito de control y protección del tiristor de apagado por compuerta (GTO)

21. Experimento del circuito de control y protección del tubo de efecto de campo de potencia (MOSFET)

22. Experimento del circuito de control y protección del transistor de potencia (GTR)

23. Experimento del circuito de control y protección del transistor bipolar aislado (IGBT)

(II) Experimentos con circuitos típicos de dispositivos electrónicos de potencia

1. Experimento del circuito inversor monofásico con modulación por ancho de pulso sinusoidal (SPWM)

2. Experimento del circuito de conversión CC/CC de puente completo

3. Estudio del rendimiento de una fuente de alimentación conmutada de medio puente

4. Experimento de una fuente de alimentación conmutada aislada flyback de un solo extremo

5. Experimento de una fuente de alimentación conmutada aislada con realimentación de corriente de un solo extremo y excitación externa

6. Rendimiento Estudio de circuitos chopper de CC (circuito chopper reductor, circuito chopper elevador, circuito chopper elevador y reductor, circuito chopper Cuｋ, circuito chopper Sepic, circuito chopper Zeta)

7. Experimento con circuitos chopper elevador, reductor y compuesto

8. Experimento con circuito de regulación de voltaje CA monofásico controlado por chopper

9. Experimento de corrección del factor de potencia activa en circuito rectificador

10. Experimento de tecnología de conmutación suave

(III) Experimento de regulación de velocidad de motor de CC

1. Experimento de determinación de los parámetros y características del enlace del sistema de regulación de velocidad de CC con tiristores

2. Depuración de las unidades principales del sistema de regulación de velocidad de CC con tiristores

3. Experimento con un sistema de regulación de velocidad de CC irreversible de lazo cerrado simple

4. Experimento con un sistema de regulación de velocidad de CC irreversible de lazo cerrado doble

5. Experimento con un sistema de regulación de velocidad de CC reversible no circulante lógico

6. Experimento con un sistema de regulación de velocidad de CC reversible no circulante con selección escalonada de tres lazos cerrados

7. Sistema de regulación de velocidad de CC con ancho de pulso de control de lazo cerrado doble (H) puente, IGBT)

(IV) Experimento del principio de conversión de frecuencia

1. Experimento del principio de conversión de frecuencia de modulación por ancho de pulso sinusoidal trifásica (SPWM)

2. Experimento del principio de conversión de frecuencia de modulación por ancho de pulso de onda de silla trifásica (inyección del tercer armónico)

3. Experimento del principio de conversión de frecuencia de vector de tensión espacial trifásica (SVPWM)

4. Medición de la curva V/F en modo de modulación SPWM

5. Medición de la curva V/F en modo de modulación por onda de silla

6. Medición de la curva V/F en modo de modulación vectorial de tensión espacial

7. Experimento de observación de la trayectoria del flujo magnético en diferentes modos de conversión de frecuencia

(IV) Experimento del sistema de regulación de velocidad de motor de CA

1. Experimento del sistema de regulación de tensión y control de velocidad de motor asíncrono trifásico de doble lazo cerrado

2. Experimento del sistema de control de velocidad de polos serie de motor asíncrono trifásico de doble lazo cerrado

3. Experimento del sistema de control de velocidad de frecuencia variable de modulación por ancho de pulso sinusoidal monofásica SPWM

4. Experimento del sistema de control de velocidad de frecuencia variable de modulación por ancho de pulso sinusoidal trifásica (SPWM)

——Se puede conectar Experimento con un ordenador y una interfaz de controlador programable (PLC).

5. Experimento con un sistema de control de velocidad de frecuencia variable con modulación por ancho de pulso de onda de silla trifásica.

——Se puede conectar a un ordenador y dispone de una interfaz de controlador programable (PLC).

6. Experimento con un sistema de control de velocidad de frecuencia variable con vector de tensión espacial trifásico SVPWM.

——Se puede conectar a un ordenador y dispone de una interfaz de controlador programable (PLC).

(VI) Proyectos experimentales sobre el principio del control automático.

1. Simulación de enlaces típicos del sistema de control.

2. Respuesta en el dominio temporal y determinación de parámetros del sistema de primer orden.

3. Análisis de la respuesta transitoria del sistema de segundo orden.

4. Análisis de la respuesta transitoria y estabilidad del sistema de tercer orden.

5. Rendimiento dinámico del controlador PID.

6. Corrección dinámica del sistema de control.

7. Prueba de las características de frecuencia de enlaces típicos.

8. Prueba de las características de frecuencia de sistemas lineales.

9. Muestreo y recuperación de señales.

10. Simulación de enlaces no lineales típicos

11. Análisis del plano de fase de sistemas no lineales

Versión para PC sincrónica:

GL-DLDZ-1 Dispositivo experimental de tecnología electrónica de potencia y control de motores  http://spanish.biisun.com/home/category/detail/id/158.html