电力电子与电机拖动实验室位于广州应用科技学院肇庆校区第一实验楼304室,总占地面积200m2,实验室配备10个标准化实验台,核心设备涵盖可调电阻箱、直流电机电枢电源、直流电机励磁电源、转矩转速测量及加载实验箱、PWM脉宽调制变换器、FBA电流反馈模块、SPWM波形发生器等,设备性能稳定、操作便捷,可实现直流电机、变压器、异步电机、同步电机、电机机械特性测定、电力电子技术、电力电子调速等多个大模块的实验功能,涵盖各类电机特性测试、电路调试、调速控制等操作,适配不同实验场景的参数调节与数据采集需求,能同时容纳50人次进行实验,一学期使用效率达800余人次。
电力电子与电机拖动实验室主要面向电气工程及其自动化、自动化、机械电子工程及机器人工程等专业,承担其核心专业课程的实验教学任务,是衔接理论教学与工程实践的重要教学平台。实验室紧密围绕专业人才培养目标,结合智能制造、工业自动化等领域的发展需求,重点开展《电机与拖动技术》与《电力电子技术》两门核心课程的实验教学。此外,实验室还面向教师科研项目及本科生课外科技活动开放,并提供相应支持与服务。
其中,可调电阻箱是实验台核心负载与参数调节部件,主要包含单相可调电阻、三相可调电阻和固定电阻,可通过旋钮调节阻值,适配直流发电机、变压器、异步电机等多种实验场景,既能作为负载实现不同工况下的特性测试,又能为绕线电机起动提供分级电阻以限制起动电流,还可通过串并联组合调整电路阻抗与电流参数,满足各类实验的条件设定需求。
直流并励电动机是实验台核心动力与测试部件,可作为原动机拖动直流发电机、同步发电机运行,也可直接开展启动、调速、转向改变及机械特性测定实验,通过调节电枢电压、励磁电流或串入电阻实现调速,配合测功机可完成电动、回馈制动、反接制动、能耗制动等多种运行状态的特性测试。
电机导轨及测功机、实验电机、转矩及转速测量控制实验箱,电机导轨用于快速安装实验电机并保证同轴度,涡流测功机与电机同轴连接,通过改变励磁电流实现加载及制动转矩调节,转矩及转速测量控制实验箱可测量电机转矩和转速,还能通过“设定方式选择”开关及调节旋钮,配合不同实验需求(如直流/交流电机实验、堵转实验、M-S曲线测绘)完成加载控制与数据采集。
PWM(脉宽调制变换器)通过调节脉冲的占空比输出可调直流电压,实现对电机转速等的精准控制,是电力电子调速系统的核心功率变换单元;FBA(电流反馈)实时采集主电路中的电流信号并反馈至控制回路,为过流保护、电流闭环调节提供依据,保障系统稳定运行;SPWM波形发生器可生成正弦脉冲宽度调制波形,通过控制开关器件的通断,用于交流逆变电路中,实现直流到正弦交流的转换,且能调节输出交流的频率和幅值,适配电机等负载的运行需求。
电力电子与电机拖动实验室旨在帮助学生掌握电力电子技术与电机与拖动技术两门课程的实验内容,深化对课堂理论知识的理解。实验室搭建了完备的实验项目体系,涵盖实验内容50余项,其中主要开设实验项目如下:
(1)电机与拖动技术实验
实验一:单相变压器实验二:三相变压器实验三:三相鼠笼异步电动机的工作特性
实验四:三相异步电动机在各种运行状态下的机械特性
实验五:三相同步发电机的运行特性实验六:三相同步电动机实验七:认识直流电机实验实验八:直流发电机实验九:直流电动机实验十:直流他励电动机机械特性
(2)电力电子技术实验
实验一:单相桥式半控整流电路实验实验二:单相桥式全控整流电路实验实验三:三相半波可控整流电路实验实验四:三相桥式半控整流电路实验实验五:三相桥式全控整流实验实验六:直流斩波电路的性能研究实验实验七:单端正激式开关电源实验实验八:单端反激式开关电源实验本实验室的特色:
实验室特色鲜明,实验项目精准覆盖《电机与拖动技术》和《电力电子技术》两门核心课程,全面贴合专业需求,实现理论教学与实践操作的深度衔接;10个标准化实验台适配分组实操需求,保障每位学生都能获得充足的操作机会与设备使用权,有效提升教学实效与学生实操技能;实验项目兼顾基础性与综合性,逐步培养学生的工程实践、数据分析与创新思维,紧密衔接工程实际;同时面向多关联专业提供电力电子与电机拖动领域的共性实践平台,促进跨专业知识融合,为学生后续职业发展与专业深造筑牢基础。
供稿人:陈洪东 编发:麦晓婷 初审:胡彩云 复审:余晓锣 终审:解成俊