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一、实验室整体介绍:

电气工程及其自动化实验室包括电机及拖动实验室、电力电子与电力传动实验室、电力系统仿真实验室、继电保护及电磁测量实验室和电力自动装置实验室5个以本科教学为主的专业实验室,现有专职实验教师7人,其中高级职称2人,中级职称5人。

电机及拖动实验室隶属于电气工程学院电子实验中心,面积120M2,拥有各种设备约150台(套)。电机及拖动实验室面向全校电类、非电类工科学生开放,为电机及拖动(含三级项目)、电工技术、电工与电子技术等课程开设实验。实验室所开设的电机类实验项目旨在加深学生对已学过的电机及拖动和电工技术等课程内容的理解并培养学生了解真实的生产用机械的选型,掌握电机的拆装、接线,启动特性,空载及带载运行特性,通过综合性实验项目使学生掌握电机的工作原理与运行特性,培养学生用理论知识分析实验数据和排除故障的能力。实验室采用多种方案进行实验教学,针对不同专业和不同类别学生的教学大纲要求,设置不同的实验项目和实验内容。同时实验室还配备了电力电子器件实验平台和嵌入式单片机开发平台,为电气工程专业学生提供专业性针对性更强的实验内容。

电力电子与电力传动实验室隶属于电气工程学院电子实验中心,面积120平米,拥有各种设备约120台(套)。电力电子与电力传动实验室面向电气工程及其自动化专业开放,为电力电子技术、交直流传动与控制、电气控制及PLC和计算机控制技术课程开设实验。实验室所开设的电力电子技术及交直流传动控制实验旨在培养学生了解真实的电力电子电路、调速系统的组成;掌握具体电力电子电路的调试方法和波形测试方法;掌握交直流调速系统的调试方法以及系统动静态性能。开设电气控制及PLC实验旨在使学生了解可编程控制器(PLC)实际控制系统的构成;掌握西门子PLC各种指令的使用;掌握编程软件使用方法以及编写和调试程序的方法。开设计算机控制技术实验旨在使学生掌握计算机控制实验系统的结构;掌握计算机控制系统中AD转换、DA转换、数字PID、大林算法等原理及软硬件实现。

电力系统仿真实验室是电气工程及其自动化专业学生开展实验教学和创新研究的公共

实验平台。实验室面积106.92平米,本科教学设备3套,设备原值200余万元。实验室主要用于电力系统及其自动化专业学生完成电力系统综合实验,在完成本科实验教学任务的基础上,还负责本专业学生的毕业设计、科技创新项目的实验和指导任务,实验室还承担了本专业部分教师的国家和企业各类攻关课题实验任务。实验室采用多元化的实验教学模式,注重实验教学的自主式、开放式和科学研究式的实验课程体系,实现“以人为本”的教学理念。

继电保护及电磁测量实验室是电气工程及其自动化专业实验教学基地和创新研究的公共实验平台。实验室面积106.2平米,现有各类设备16台套,设备总原值76万余元。本实验室主要用于电气专业学生完成电力系统综合实验、电力系统继电保护综合实验及继电保护三级项目,采用多元化的实验教学模式,注重实验教学的自主式、开放式和科学研究式的实验课程体系。加大了综合性、设计性综合实验比例,培养学生的动手能力和科研能力。在保证本科实验教学、进行综合性实验和设计性实验的同时,努力提高研究生教学的水平和学生实验能力的培养,鼓励学生开展探索式、研究式实验,由学生自己选择感兴趣的实验内容,如采用高年级本科生进入实验室从事自主开发创新实验和参与到教师科研项目的方法,全方位地培养学生的实际能力,实现理论与实践的有机结合,为培养高素质的人才奠定了良好的基础。本实验室在完成所有教学计划的基础上,还负责本专业学生的毕业设计、实训、大学生科技创新等项目,同时为本专业教师科研项目提供各种实验支持。

电力自动装置实验室在完成所有教学计划的基础上,还负责本专业学生的毕业设计、实训、大学生科技创新等项目,同时为本专业教师科研项目提供各种实验支持。电力自动装置实验室占地106.92平米,拥有WDT-ⅢC电力系统综合自动化试验台4套,配套1台PS-7G型电力系统微机监控试验台。主要面向本科实验教学,开设有电力系统自动装置试验及电力系统综合实验。高低压开关柜设备1套,主要面向本科实验教学完成电力系统综合实验,全部设备价值70余万元。实验教学形式为综合性、设计性综合实验。在保证本科实验教学、进行综合性实验和设计性实验的同时,努力提高研究生教学的水平和学生实验能力的培养,鼓励学生开展探索式、研究式实验。

二、实验平台介绍:

1、电机及拖动实验平台

实验平台功能:电机及拖动实验平台综合了直流电机、异步电机、同步电机、控制电机和变压器等实验项目,能够模拟各种电机的运行状态及启停过程,培养学生收集、处理和分析数据的能力。

实验平台主要设备:NMEL-II型电机及拖动实验台,直流电机机组,三相鼠笼异步电动机,电容启动电机,步进电机和测量模块等。

实验平台开设实验项目:

1)直流电动机实验  综合

2)直流他励电动机机械特性实验  综合

3)单相变压器实验  综合

4)三相鼠笼异步电动机工作特性及其M-S曲线绘制实验  综合

实验平台照片:

2、电力电子器件实验平台

实验平台功能:电力电子器件实验平台主要针对电气工程专业学生所学的电力电子器件课程,学生通过本实验平台可以进行GTR、MOSFET和IGBT等常用器件开关性能相关实验,并熟悉示波器的使用方法。

实验平台主要设备:NMEL-II型电机及拖动实验台,四踪示波器,MCL07电力电子器件实验挂箱。

实验平台开设实验项目:

1)电力晶体管(GTR)特性与驱动电路研究  综合

2)功率场效应晶体管(MOSFET)特性与驱动电路研究  综合

3)绝缘栅双极性晶体管(IGBT)特性与驱动研究  综合

实验平台照片:

3、交直流电机拆装实验平台

实验平台功能:交直流电机拆装实验平台,以工厂用真实电机为拆装对象,能实现交直流电机拆装过程,培养学生对手能力并使学生加深对电机各部分构造的掌握与理解,学会电机相关参数的测量方法与绕组分析。

实验平台主要设备:直流电机,交流电机,工具箱等

实验平台开设实验项目:

1)交直流电机拆装实验  综合

实验平台照片:

4、电力电子技术实验平台

实验平台功能:电力电子技术实验平台主要针对电气工程专业学生所学的电力电子技术课程,学生通过本实验平台可以进行锯齿波同步移相触发电路,单相桥式、三相桥式整流电路,直流斩波电路和单相逆变电路的调试,并熟练掌握使用示波器测试电路关键波形的方法。

实验平台主要设备: NMCL-Ⅲ型电力电子及电气传动实验台,NMCL-05E实验挂箱,NMCL-33实验挂箱,NMCL-16实验挂箱,NMEL-03实验挂箱,双踪示波器。

实验平台开设实验项目:

1) 锯齿波同步移相触发电路、单相桥式全控整流电路实验 综合

2) 三相桥式全控整流电路实验  综合

3) 直流斩波电路实验  综合

4) 单相逆变电路实验  综合

实验平台照片:

5、交直流传动与控制实验平台

实验平台功能:交直流传动与控制实验平台主要针对电气工程专业学生所学的交直流传动与控制课程,学生通过本实验平台可以进行直流电机双闭环调速特性的测试,理解真实生产机械双闭环的调速原理与各种动态特性,同时掌握三相鼠笼型异步电动机变频调速系统的硬件构成和调速原理。

实验平台主要设备:NMCL-Ⅲ型电力电子及电气传动实验台,NMEL-03实验挂箱, NMCL-13A实验挂箱,NMCL-10A实验挂箱,异步电动机M04,直流发电机M03,直流电动机M01,PC机,万用表。

实验平台开设实验项目:

1)双闭环直流脉宽调速系统  综合

2)采用SPWM的异步电动机开环VVVF调速系统  综合

3)采用磁场定向控制(FOC)的异步电动机变频调速系统  综合

实验平台照片:

6、电气控制及PLC实验平台

实验平台功能:电气控制及PLC实验平台主要针对电气工程专业学生所学的电气控制及PLC课程,学生通过本实验平台可以对十字路口交通灯、电机等电气控制系统进行编程、调试、分析,进而熟练掌握西门子S7-1200 PLC各种基本指令的使用和博途编程软件使用方法。

实验平台主要设备:PC机,PLC实验箱,网线。

实验平台开设实验项目:

1) 基本指令实验  综合

2) 交通灯控制实验  综合

3) 电机星三角启动控制  综合

实验平台照片:

7、实验平台7计算机控制技术实验平台

实验平台功能:计算机控制技术实验平台主要针对电气工程专业学生所学的计算机控制技术课程,学生通过本实验平台可对计算机控制系统中的AD转换、DA转换、数字PID、大林算法等问题展开分析,设计并实施验证实验,采集数据,并对数据进行分析以得出结论。

实验平台主要设备:PC机,THKKL-6型计算机控制技术实验箱。

实验平台开设实验项目:

1) A/D,D/A转换实验  综合

2) 数字PID控制算法实验  综合

3) 大林算法实验  综合

实验平台照片:

8、配电网静态模拟及微机保护实验平台

实验平台功能:平台包含可通过模拟屏连线组合设计不同结构系统,通过操作台可以进行数据测量和操作控制。利用此平台可以进行中性点不接地、中性点经电阻接地及中性点经消弧线圈接地配电网主系统接线、无功补偿、保护方案及实施等。

实验平台主要设备:平台包含配电系统静态模拟屏、操作台和KLD-9300综合自动化系统。实验平台还提供变压器、消弧线圈、输电线路、负荷设备、无功电源,以及PT、CT、断路器、隔离开关等设备及元件。

实验平台开设实验项目:

1)配电网静态模拟综合仿真实验  综合

2)配电网静态模拟综合仿真及微机保护设计实验  综合

实验平台照片:

9、数字动态实时仿真系统(DDRTS)及闭环110kV线路保护平台

实验平台功能:平台可进行电网全过程仿真研究,继电保护装置、安全自动装置以及测量和控制装置的闭环试验。

实验平台主要设备:平台包含计算机、信号转换及输入输出系统、高速信号通信系统、电压电流功率放大器和线路保护装置等。软件由大型电力系统电磁暂态仿真计算系统、图形化电力系统仿真建模系统、实时仿真进程控制系统及辅助功能模块构成。

实验平台开设实验项目:

1)数字动态实时仿真实验  综合

2)数字动态实时仿真及闭环110kV线路保护实验  综合

实验平台照片:

10、电气控制与继电保护实验平台

实验平台功能:可用于进行各类继电器特性分析、变压器常规和微机差动保护、模拟线路电流电压常规保护和微机保护、常规距离保护和微机距离保护以及组合设计项目等。

实验平台主要设备:DJZ-III型电气控制与继电保护实验台包括各种常规电磁式继电器(电流继电器、电压继电器、中间继电器、信号继电器、差动继电器、功率继电器等)、线路模型、变压器和微机型继电保护装置等。

实验平台开设实验项目:

1)电磁型电压、电流继电器特性实验  综合

2)输电线路电流常规保护实验综合

3)LG-11型功率方向继电器特性实验  综合

4)LCD-4差动继电器特性实验综合

5)输电线路的电流、电压微机保护实验  综合

实验平台照片:

11、电能综合监测实验台

实验平台功能:平台可以自行搭建线路及负荷、测量回路、设置不同类型短路故障, 实现电能的综合测量及监测。

实验平台主要设备:实验台是由交直流电源、线路模拟、测量仪表、电流互感器、电压互感器、短路设置及线路微机保护功能单元构成。

实验平台开设实验项目:

1)数据处理和误差分析实验  综合

2)交流电量综合测量实验  综合

3)常规三相四线制综合实验  综合

实验平台照片:

12、电力系统综合自动化和微机监控实验台

实验平台功能:WDT-IIIC型电力系统综合自动化实验台是一个自动化程度很高的多功能实验平台,主要用于开设与电力系统运行有关的教学实验。PS-7G型电力系统微机监控实验台是一个高度自动化的、开放式多机电力网综合试验系统,它建立在WDT-IIIC型电力系统综合实验平台的基础之上,将多个实验平台联接成一个大的电力系统,并配置微机监控系统实现电力系统综合自动化的遥测、遥信、遥控、遥调等功能。能够反映现代电能的生产、传输、分配和使用的全过程,充分体现现代电力系统高度自动化、信息化、数字化的特点,实现电力系统的检测、控制、监视、保护、调度的自动化。

实验平台主要设备:WDT-IIIC型电力系统综合自动化实验台,实验台由发电机组、实验操作台、无穷大系统等设备组成;PS-7G型电力系统微机监控实验台。

实验平台开设实验项目:

1)同步发电机准同期并列实验  综合

2)同步发电机励磁控制实验  综合

3)一机-无穷大系统稳态运行方式实验  综合

4)电力系统功率特性和功率极限实验  综合

5)电力系统调度自动化实验综合

实验平台照片:

13、高低压开关柜实验平台

实验平台功能:高压开关柜用以模拟10KV电源进线。低压电源进线柜为低压开关设备提供380V供电电源;低压无功补偿柜用于提高负载功率因数,降低无功功率,提高供电设备的效率;低压馈电柜将低压电能输送和分配给相应的电气设备,即为给负载进行供配电的出线柜。

实验平台主要设备:高压开关柜采用XGN66-12系列户内箱型固定式金属封闭开关设备;低压开关柜采用GGD系列低压开关成套设备,包括电源进线柜、无功补偿柜和馈电柜。

实验平台开设实验项目:

1)高低压开关柜实验  综合

2)工厂供电实验  综合

实验平台照片: