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新型电机调速实验实训装置

模块化设计，便于维修，投标供应商对本次投标产品的完整性负责，长不大于166cm、高不大于76cm、宽不大于155cm，设备总电源输入采用三相四线(或三相五线) ，交流 380V±10%，50Hz，上限电流不超过 16A，总功率不小于 1500VA；为钣金材料，多层故障保护：实验装置必须符合标准，所有设备全部采用模块化绝缘材料设计，各面板原理彩色分区设计，可以实现1..N的模块兼容，完成电源及数据控制， 2.0mm厚以上的型材架构，提供高品质的出版社标准教学教材。
系统组成包括：
1.交流电源屏1件：提供空开、过流信号输出，单相插座、三相 0～450V 可调交流电源，外配单相 0～250V 可调电源。实验装置电源云监测系统：具有可关闭接入网关的设备电源；可控制启动接入网关的所有设备电源；可按用户的设定时间工作；可以在线查询控制节点的工作状态；具有记录查询，可查看启动、关闭时间功能；设备使用数据需为可导出；具有可监测设备的报警状态等功能。
2.调压器1件：配有一台三相同轴联动自耦调压器（规格 1.5kVA、0～450V）；
3.直流电源1件：提供 220V(不小于1A)励磁电源，带过流保护。电枢电源，0-250V，不小于3A ，同时显示电压、电流（自动量程，精度不低于0.2 级）、恒流、恒压状态任意切换显示，电压稳定度小于 0.2%，电流稳定度小于 0.5%,负载稳定度小于0.5%，纹波噪声小于 0.5%。电源模块部分需采用 MP3005D的大功率直流电源，与教学实验配合；
4.隔离变压器模块1件：具有保护电路，提供1.5KW功率输出，1路电力电子专用电路带监控系统及保护，1路供调压器电路使用，带监控及保护。
5.导轨、测速系统1件：电机导轨采用不锈钢导轨（同轴度不大于±5 丝）,2048圈光电编码器（支持 400 线、600 线、 1024线、2048线等常见编码器），或与其精度相当的测速发电机及数显转速表,包括测速及固定电机的不锈钢导轨等。转速表：具有 0~±10V 模拟量信号输出功能。具有光电隔离功能的 RS-485 接口，并具有防雷击保护，该接口支持 Modbus-RTU 协议。采用标准柜装仪表尺寸表壳，便于安装维护，模拟量输出转换速率小于0.5 mS。
6.校正过直流发电机1台：PN≥375W,UN=220V，Uf=220V, 双轴伸，电机要求采用专业的教学电机

7.实验台架1套：以铝合金材为主体结构，底部采用4个福马轮，具有定位移动等功能，提供40mm*40mm型材框，尺寸不小于1450mm*70mm*30mm作为桌面固定件，40mm*80mm型材作为系统主骨架，顶部采用钣金喷塑，丝印设备型号及名称等信息，中间放置功能模块，底部设置为电源管理区，尺寸不大于1530mm×160mm×800mm。配置标准吊柜，具有2层机构，可放置挂件等。
8.三相可调电阻器1件：三组 900Ω×2/0.41A 瓷盘电阻，三组 90Ω×2/1.2A 瓷盘电阻，可调电阻设置有刻度盘，指示旋转位置的大概阻值。
9.直流数字电压、毫安、安培表1套：
直流数字表:有手动自动量程、工业级柜装 48mm*96mm、专用黑色10mm厚度显示面板带4个稳定支点，6位数码显示，采用专用插接短接连接，精度：不低于0.2 级，满量程不低于5万字，电压：0-500V，5 档量程（500mV-5V-50V-500V-锁定），带 4-20mA 电流输出口，继电器报警输出口，支持工业标准通信网络接口及协议。直流数字毫安表 :有手动自动量程、工业级柜装 48mm*96mm、专用黑色10mm厚度显示面板带4个稳定支点，6位数码显示，采用专用插接短接连接，精度：0.2 级，电流：0-2A，采用专用插接短接连接，全量程内阻 15 毫欧，5 档量程（2mA-20mA-200mA-2A-锁定），带 4-20mA 电流输出口，继电器报警输出口，支持工业标准通信网络接口及协议。具有国家认可的计量机构的校准证书（验收时提供）。直流数字电流表 1 只，电流：0-30A，有手动、自动量程，工业级柜装，采用专用插接短接连接，方便维修，带 4-20mA 电流输出口，继电器报警输出口，支持工业标准通信网络接口及协议。
10.智能化交流仪表1件：智能功率、功率因数表测量精度不低于 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，能自动判别并显示负载性质，可存储测量数据，供随时查阅。标准的工业通信协议，具有国家认可的计量机构的校准证书（验收时提供）。
11.晶闸管桥式电路挂箱1件：提供 12 只分成正、反桥两组的晶闸管，每只晶闸管均设有过流、过压保护装置，正、反桥晶闸管可通过外加信号进行触发(留有触发脉冲输入接口)，可更好的完成设计性实验；并设有可以控制触发信号通断开关，防止误触发等（优质的钮子开关切换）。设有带镜面精密指针式直流电压表±300V，精度 1.0 级带镜面直流电流表±2A，精度 1.0 级各一只和平波电抗器一组。触发信号采用工业专用并口线连接。底部带茶色玻璃维修专用罩子。
12.晶闸管触发电路挂箱1件：三相锯齿波移相触发电路：提供双路晶闸管的移相电路图，留有测试插座及观察座，输出专用接口等，上面设置有3MM厚专用有机玻璃面板，进行保护，并设置有故障点进行考核排故，故障排除可以用专用导线根据原理图短接也可以输入线号来排除故障。故障说明：可以通过手动按钮设置或触摸屏配合PLC设置故障。
13.电机调速控制实验箱(I) 1件：提供以下模块：给定模块，可调电阻及电容，电流反馈与过流保护(FBC+FA)、给定器(G)、转速变换器(FBS)、反号器(AR)、调节器 I 和调节器 II。实验时可以灵活改变系统的参数，观测不同的参数对系统稳定性及相应时间等影响；方便学生从调速系统的各种参数(如电机的机电时间常数等)出发对调节器的放大倍数及积分时间的参数分别设计，同时进行实际结果的验证，从而完成设计性实验。
14. 三相芯式变压器及三相整流电路实验箱 1件：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；还设有三相不可控整流电路用来产生直流电源。
15.功率电路驱动实验(一)1件：提供MOSFET、IGBT电力电子器件；可完成电力电子新器件的驱动特性实验。并提供一组管沟隔离触发电路。电源：为驱动电路提供电源，包括±5V、±15V 直流电源；PWM 波形发生器：主要是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。频率范围分为2档，通过钮子开关切换，高频档是为MOSFET 和IGBT驱动电路提供PWM波形，频率调节范围4kHz-10kHz；低频档是为GTR和GTO驱动电路提供 PWM 波形， 频率调节范围400Hz-1kHz；占空比在各频率点上均能从0%调至 100%；PWM 信号和直流电源均从就近取。
16.数字调速系统1件：采用DSP28035嵌入式芯片设计，具有 2 路同步模拟量输入、模拟量输出 2 路（1 路 0-5V,1 路 4-20mA），设置有转子位置检测输入口，直接完成针对被控对象的闭环控制，数据采集卡直接支持在LabVIEW 和 MATLAB 软件下编程使用，采用专业采集卡及器件，配置相关软件。上位机采用 LABVIEW 开发，提供转速闭环，电流闭环、双闭环，步进电机控制，随动控制系统等多种算法软件，操作简洁。

17. 串联二极管式电流型逆变器资源系统包：采用stm32设计，大功率晶闸管作为驱动，配套全面保护。
18. 数字化电源资源系统包：需采用嵌入式芯片设计，预留 SWD 编程调试接口且全低压供电、逆变输出设计，可进行实验操作；逆变输入直流电压DC24V，具有硬件过电流保护及防反接保护、软件过流保护功能；采用LCL滤波，支持单极性双极性 SPWM 逆变滤波；预留逆变输出电压反馈端口供用户使用，并提供 4 个用户按键及 1 个用户 LED 灯，设计有 RS-485 通信接口便于用户调试，供货时需配套设备源代码、PCB、SCH、材料清单等作为验收标准。
19. 数字化逆变器（资源系统包，单相容量不小于0.2kVA）工业级电源变换模块，能将主机模块的电源经过变换为从机使用，让学生了解新型电源配电自动化原理，需具有低压报警，低压关断，过压关断，过载关断，过热保护等多种功能。主控采用STM32，OLED液晶显示尺寸不小于45*25，可以并网与离网输出，开放核心源代码供学生研究，深入了解变频原理、并网原理等，供货时需配套设备源代码、PCB、SCH、材料清单等作为验收标准。
20.三相380V并网系统（资源系统包， 三相容量不小于10kW）
(1).按照工业级标准设计，控制器采用DSP+ ARM的结构，可以完成三相有源并网、谐波补偿等实验，实验由 C 语言完成，学生通过对该系统所设计实验的学习，可以对 DSP 硬件结构原理和 CCS 软件编程(C 语言)有一个比较深入的了解。另外预留的接口可便于用户开发设计其他的实验。 (2).所有硬件的资源都集中在一个实验开发平台上，包括 DSP 控制电路、PWM 功率电路、电流、电压采样电路、通信电路、三相有源逆变功率电路、滤波电路、4.3 寸彩色触摸屏等。(3).控制程序开放：作为实验开发平台，充分考虑控制程序的核心算法的开放。根据提供的系统程序标准接口协议，用户可以自行编写各种控制算法，来嵌套到提供的系统程序中，以验证所编写程序的有效性和先进性。(4).供货时需配套设备源代码、SCH、DSP 程序、材料清单等作为验收标准。
21.变频原理系统（10套）
支持仿真开发平台、提供上位机测控系统、主要硬件资源包括：（1）主控芯片：TMS320F28335；（2）A/D 和 D/A 通道：除 DSP 本身所带的 A/D 通道外，还需额外扩展 4 路以上 12 位的 D/A 转换通道，可编程生成任意波形，输出电压范围最大为±10V。（3）外扩 I/O：除 DSP 本身的 I/O 口外，可扩展多路光耦隔离输出口（6 路以上）、多路光耦隔离输入口（6 路以上）。（4）人机界面：采用 7 寸以上彩色触摸屏，显示电机实时转速、频率，当前的日期、时间等。（5）上位机软件：通过上位机可以实现启动、停止、频率调节、给定转速调节、PID 参数设定等功能；同时可实时观测电流、速度反馈等波形。（6）通信接口： 具备 CAN 接口，USB 接口，10M/100M 以太网接口，方便用户扩展。（7）功率模块：采用 IPM 模块。（8）保护功能：具有过压、过流与过热保护功能，当保护发生时立刻封锁 PWM 脉冲输出。提供人机交换界面及上位机软件，实现启动、停止、频率调节、给定转速调节、PID 调节等控制；同时上位机可实时观测电流、速度反馈等波形。（9）能提供源代码供学生实验时进行程序修改调试，并提供相关的实验指导书。开放部分 PWM 接口（6 路以上）、I/O 口、CAP 口、A/D、D/A 等等外围电路接口，供不同实验扩展使用，即 DSP 板应该为开放可二次开发板。利用 DSP 仿真器将不同的控制算法下载到 DSP 芯片中，各种标准接口（SCI、JTAG 等），显示模块，捕获脉冲产生单元，光码信号处理单元，电源，电机控制单元，电机驱动芯片以等，设计功率不低于 1.5kW，支持多种电机控制,可直接驱动三相异步电动机，（10）供货时需提供配套视频：提供详细的教学视频，包含 CCS 软件配置、使用。配套 DSP 实时在线仿真器，用于 DSP 程序的仿真、开发及应用程序的烧录,要求本系统可在Windows 操作系统下进行实时控制，配置电机控制实时控制软件和Matlab 实时控制模块库。用户可采用 Simulink 库搭建电机控制算法，在 Matlab 开发交流异步电动机 SPWM、SVPWM 以及闭环磁场定向等算法的变频调速控制程序。还可以利用 Matlab 将开发的电动机控制算法生成 C 代码文件，并创建 CCS 工程，直接移植到 DSP 硬件上实现控制功能，供货时需提供设备配套的开放式代码，PCB、SCH、材料清单作为验收标准。

22.USB数据采集卡1件，它可直接插在IBM-PC/AT或与之兼容的计算机上，其A/D采样速率最高值不低于400kHz；有2路单端A/D模拟量输入，转换精度为12位；2路D/A模拟量输出，转换精度为12位；4路开关量输入，4路开关量输出，配套相关软件，完成数字电力电子相关实验。
23.可编程控制器学习挂件1套：具有10路数字量输入，10路数字量输出，2路模拟量输入，2路模拟量输出，具有RS 485通信，具有2路高速脉冲输出驱动配套步进电机实验。
24.高级伺服平台1件：配备配套核心控制电机驱动模块，需采用工业级器材进行驱动封装，具备上位机保存配置数据，可控制电机的三闭环控制，速度环、位置环、电流环，配置电机及负载制动器、编码器等实物模型以及测试程序构成整套系统及芯片级源代码。
25.电能分析仪（10套）：量化了传统的有功功率和无功功率测量，可同时测量系统的交流输出功率和直流输入功率，每次测量可保存数据、随时读取，屏幕上可显示多个数值；需直显功率以及功率因数等数据，电压电流量程最低需为1-500V和0-5A，频率范围45.00 Hz 至 55.00 Hz 需符合工业标准。
26.实验连接线及配件1套：需配置满足实验参数的实验导线。
27.直流斩波电路1件，典型6种电路，满足教学需求采用稳压电源设计。
28.直流他励电机1件：PN=100W，UN=220V，nN=1600r/min。
29.三相线绕式异步电动机1件：PN=100W,UN=220V,IN=0.6A, nN=1400r/min ,Y 接法电机要求采用专业的教学电机。
30.线绕式异步电机启动与调速电阻箱1件：
线绕式异步电动机转子专用电阻（分 0Ω、2Ω、5Ω、15Ω）。
31.示波器1件：
双通道200M带宽，采样率2.0GS/s，记录长度2.5k点，液晶显示屏。
32.接触电阻与压力测量装置资源包1件：该模块采用精密滚珠丝杆调节机构，高可靠，压力传感器、恒流源，高精度电阻表、高精度压力表，能很好的完成接触电阻测量与压力的关系等。
33.温升规律测量装置资源包1件：
采用过电流继电器的金属装置，外面采用透明有机玻璃和精密刻度尺，能很好的完成电流与温升、温度与位移的关系等。
34.仿真系统1件：
提供仿真系统，涉及安全用电，常用工具，交流电路、直流电路、电力拖动等多方面实物模拟练习。
35.3D教学仿真软件，验收时提供现场演示)1套
(1)鼠笼式三相异步电动机拆装检修与调试示范教学视频①异步电动机概述与基本结构②异步电动机铭牌认识 ③异步电动机的拆卸④异步电动机的组装⑤异步电动机工作原理与绕组的基本型式⑥异步电动机的故障与运行维护
(2)三相绕线式异步电动机拆卸与组装示范教学视频 ①概述②绕线式异步电动机的基本性能与用途③绕线式异步电动机的铭牌意义④绕线式电动机的起动与调速⑤绕线式异步电动机的使用与维护⑥绕线式异步电动机的拆卸与组装
36.供货时提供附件包1套：提供教学手册、测试线、电源线、相关配套软件。
（1）MATLAB仿真软件可完成典型的电力电子实验的仿真。

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