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汽车电工电子实训室建设方案

  
汽车电工电子实训室建设方案

《汽车电工电子技术基础》是我校汽运专业所有班级必修专业基础课程,涉及班级较多,课程教学任务重。该课程目前的授课主要形式为理论教学加上部分实验,大部份的教学任务都是在各班级理论教室里完成。
对于专业比较强的电类基础课程,需要做很多实验或者让学生自已动手操作才能让学生掌握比较抽象电工电子专业知识,也为以后专业核课程打下良好的基础。所以本门课程必要建设专用的实训室。实训是训练学生动手能力、提高学生综合能力的重要场所,加强实训室建设是学校彰显办学特色,提高教育教学质量,实现培养技能形人才的必备条件,是实践教学工作的重要组成部分,是办好学校的基本条件之一。
一、汽车电工电子实训室建设原则
1、满足课程教学需要汽车电工电子实训室建设与课程紧密相关,是课堂教学的延伸,其主要建设目的就是满足教学需要。目前我校每学年《汽车电工电子》有几个班级教学任务,课程学时安排为每周6节(一整天),根据课程教学工作量分析至少要配置2个汽车电工电子实训才能满足各班级正常实验课程的开展。
2、实用性与前瞻性相结合实训室建设首先要确实用,满足本门课程教学的基本要求。同时也应看到现代科技高速发展。在建设上适当反映行业的技术发展趋势,即“不落后、也不过于起前”。在实训室内部装修及布置采取外包给专业的公司完成,先由专业的装修公司提供几套方案,再由学校组织专人进行审订选取最佳方案进行施同时做好监管。与课程配套的设备设施在装修前做好采购预算,提供各个设备设施的外型尺寸和安放位置配合室内装修。
3、资源共享、配置优化、利用高效汽车电工电子实训室不仅能完成本门课程的教学任务,同时还能满足《电工电子》、《维修电工》、《汽车电气》、《电子焊接技术》等多门课程部分实验操作。

DB-QC01 新能源汽车电工电子及电机驱动技术教学系统
新能源汽车电工电子及电机驱动技术教学系统
(设备外形参考图片,具体以实物配置为准)
一、概述
新能源汽车电工电子及电机驱动技术教学系统根据实际生产和相关岗位职业技能要求研制而成,可完成新能源汽车中模拟电子技术实训、数字电子技术实训、综合应用实训项目,也可完成新能源汽车电力电子变流技术,新能源汽车电机驱动技术的相关实训。本实验台适用于汽车类、电子类、轨道交通类、机电类的教学与实训、,能为学生提供了一个综合应用、创新实训的平台。
二、装置特点
1. 学生可用专用实训导线组合各种实训线路,完成不同的实训项目;
2. 电源、测量仪表输出端以接线柱和接线端子两种方式引出,实训操作方便;
3. 学生可设计、搭接、调试、验证新的电子电路,培养创新意识和能力。
4. 提供多种新能源汽车电力电子变流技术组件,电机驱动技术组件,实用性强。
三、技术性能
1. 输入电源:三相交流电源380VAC±10%,具有触电及过载保护功能,确保人身安全。
2. 工作环境:-10~40℃;环境湿度:≤90%(25℃)
3. 外形尺寸:长×宽×高=1650×710×1580mm
4. 装置容量:≤1KVA
5. 安全保护措施:具有接地保护、漏电保护功能,安全性符合相关的国标标准。采用高绝缘的安全型插座及带绝缘护套的高强度安全型实验导线。
四、基本配置及功能
1. TS-1电源控制屏
(1) 交流电源
提供三相380V交流电源,交流电源输出处设有过流保护技术,相间、线间过电流及直接短路均能自动保护。配有1只指针式交流电压表,通过切换开关指示三相电网电压。
(2)稳压电源模块
1)1路输出电压均为0~30V,由多圈电位器连续调节,具有预设式过流过载保护功能,输出最大电流为2A,每路电源输出有0.5级数字电压表指示。
2)提供直流5A/24V开关稳压电源1路,为步进电机及驱动系统供电。
(3)仪表模块
1)设有交流电压表一只,量程0-450V,3为半数显。
2)设有交流电流表一只,量程0-5A,3为半数显。
3)设有直流电压表一只,量程0-±300V,3为半数显。
4)设有直流电流表一只,量程0-±5A,3为半数显。
(4)设有启动,停止,急停按钮各1个。
(5) 控制屏正面大凹槽内,设有两根圆管,可挂仪表及实验部件。凹槽底部设有多个小圆形单相三芯220V电源插座,供仪表等部件供电用。控制屏两侧设有三极220V电源插座及三相四极380V电源插座。
2、DQ02实验桌凳
实验桌为铁质双层亚光密纹喷塑结构,桌面为防火、防水、耐磨高密度板,结构坚固,形状似长方体封闭式结构,造形美观大方;设有两个大抽屉、柜门,用于放置工具、存放挂件及资料等。桌面用于安装电源控制屏并提供一个宽敞舒适的工作台面。实验桌还设有四个万向轮和四个固定调节机构,便于移动和固定,有利于实验室的布局。

(四)实训挂件
(1) 三相异步电机变频调速控制系统
提供日本三菱FR-D720-0.4KW-CHR变频器一只,设有BOP操作面板及外围接口。
(2)永磁直流无刷电机及控制系统
提供直流无刷电机一台及数字控制系统一个,能够实现电机正、反转控制及调速等功能,可在线对参数进行修改。
(3)三相永磁同步交流电机控制系统
提供三相永磁同步电机及驱动控制系统1套
(4)SPWM单相交直流变频原理
根据普通高等教育"九五"国家级重点教材王兆安,黄俊主编的《电力电子技术》(第四版)的内容进行开发。用于展示交直交变频原理,主要让学生了解SPWM正弦波脉宽调制信号的形成方法,了解IGBT管专用集成驱动芯片的特点及其使用,能完成如下实验项目:
  1)SPWM波形成的过程;
  2)交直交变频电路在不同负载时的工作情况和波形,并研究工作频率对电路工作波形的影响;
  3)IGBT管专用集成驱动芯片的工作特性。
(5)半桥型开关稳压电源
提供了半桥型开关稳压电源的主电路和控制电路,主电路的电力电子器件为电力MOSFET管;控制电路采用专用PWM控制集成电路SG3525,采用恒频脉宽调制控制方案。可完成“开关电路在开环与闭环下负载特性的测试”以及“电源电压波动对输出的影响”等实验内容。
(6)单相调压与可调负载
提供了一只0~250V/0.5KVA单相交流自耦调压器,为相应的实验提供可调电源;一个整流滤波电路以及0~900Ω/0.41A(串联)或0~450Ω/0.82A(并联)瓷盘可调电阻,为相应的实验提供一个可调的阻性负载。
(7)功率表及单相变压器
提供一只功率表和一只单相变压器。
(8)电工电子元器件实训单元模块
该挂板集成了电压、电流、电阻测试,串并联、混合联的接线方式等实训所需器件。
(9)胜利牌数字万用表(VC890D)
直流电压量程:200mV/2V/20V/200V/1000V,精度±(0.5%+3)
交流电压量程:20V/200V/750V,精度±(0.8%+5)
直流电流:20mA/200mA /20A,精度±(1.5%+3)
交流电流:200mA /20A,精度±(1.5%+5)
电阻:200Ω/2kΩ/20kΩ/200kΩ/20MΩ/200MΩ,精度±(0.8%+3)
(10)高可靠护套实验连接线及配件
根据不同实验项目的特点,配备两种不同的实验联接线,强电部分采用高可靠护套结构手枪插连接线(不存在任何触电的可能),里面采用无氧铜抽丝而成头发丝般细的多股线,达到超软目的,外包丁晴聚氯乙烯绝缘层,具有柔软、耐压高、强度大、防硬化、韧性好等优点,插头采用实芯铜质件外套铍轻铜弹片,接触安全可靠;弱电部分采用弹性铍轻铜裸露结构联接线,两种导线都只能配合相应内孔的插座,这样大大提高了实验的安全及合理性。
(11) 常用二极管学习模块
底盒使用190mm×145mm的开模有机透明塑料底盒,模块面板采用印制电路板PCB工艺,可以直观看到器件的实物及相关的原理介绍。对于典型应用及易损器件安装在面板背面,透过透明底盒能够看到器件实物,方便感性认识、检测测试,同时也能防止器件的损伤。
展示普通二极管、整流二极管、开关二极管、稳压二极管、发光二极管、光电二极管、变容二极管的标示方式,列举了普通二极管和发光二极管的极性判别方法。展示了整流二极管、开关二极管、稳压二极管、发光二极管、检波二极管、红外发射接收二极管、光敏二极管、贴片二极管、变容二极管,双向触发二极管的实物及检测接口。
提供二极管、电容、电阻的综合应用电路:单相桥式整流滤波电路-DC5V电源的产生电路,带有熔丝保护及发光二极管指示,通入单相AC220市电即可工作(模块设有单相电源变压器),同时该DC5V电源可为其他模块检测供电之用。


二极管透明学习模块正反面
(12) 常用电阻学习模块
底盒使用190mm×145mm的开模有机透明塑料底盒,模块面板采用印制电路板PCB工艺,可以直观看到器件的实物及相关的原理介绍。对于易损器件安装在面板背面,透过透明底盒能够看到器件实物,方便感性认识、检测测试,同时也能防止器件的损伤。
分为三个区域,分别为图例标示区、识读要点区及认知检测区。
图例标示区:展示固定电阻、可调电阻、热敏电阻的符号及电阻的标示方法(直标法、文字符号法,数标法,色环法)。
识读要点区:展示色环符号的规定及各色环符号的代表意义,提供四环电阻、五环电阻、贴片电阻的示例详解。提供了常用的排阻符号及实物展示,便于感性认识。
列出了常用电阻的单位符号及进阶关系。
认知检测区:提供碳膜电阻,包括1/4W、1/2W、1W三类小功率共6个实际电阻,全部为E24系列阻值;金属膜电阻1/4W、1/2W、1W三类小功率共6个E96系列阻值实际电阻;贴片电阻类,包括1206、1812、2512三类封装形式共6个实际电阻。所有电阻两端提供可供检测的台阶插座(内孔2MM)。



常用电阻透明学习模块正反面 图片
(13)常用电容学习模块
底盒使用190mm×145mm的开模有机透明塑料底盒,模块面板采用印制电路板PCB工艺,可以直观看到器件的实物及相关的原理介绍。对于易损器件安装在面板背面,透过透明底盒能够看到器件实物,方便感性认识、检测测试,同时也能防止器件的损伤。
分为三个区域,分别为图例标示区、识读要点区及认知检测区。
图例标示区:展示普通电容器(无极性)、电解电容器、可调电容器、双联可调电容器的符号。
识读要点区:展示E12、E24系列的标称值电容。提供色环电容、CBB电容、极性电容的标示及容值识别详解。
列出了常用电容的分类及各类国产电容及代号。
认知检测区:提供色环电容、普通瓷片电容、高压瓷片电容、涤纶电容、CBB电容、云母电容、直插式钽电容、独石电容、电解电容、微调电容、CBB61电机启动电容、CBB20轴向无感聚酯膜电容、安规电容等若干典型通用电容;同时还按照封装提供0603及0805贴片电容、贴片铝电解电容、贴片钽电容等若干贴片电容。

常用电容透明学习模块正反面
(14)常用晶体管(三极管)学习模块

常用晶体管透明学习模块正反面
底盒使用190mm×145mm的开模有机透明塑料底盒,模块面板采用印制电路板PCB工艺,可以直观看到器件的实物及相关的原理介绍。对于典型应用及易损器件安装在面板背面,透过透明底盒能够看到器件实物,方便感性认识、检测测试,同时也能防止器件的损伤。
对常用晶体管的分类及管脚判断进行了介绍,展示半导体三极管、达林顿复合管、场效应管MOSFET、绝缘栅双极晶体管IGBT,单向晶闸管SCR,双向晶闸管TRIAC的图示,列举了常用9013、3DJ6F的识读方法;展示了小功率三极管、塑封大功率三极管、达林顿复合管、场效应管MOSFET、绝缘栅双极晶体管IGBT,单向晶闸管SCR,双向晶闸管TRIAC等实物,提供检测接口。
展示了常用贴片类三极管如9012,9013,S8050,S8550的实物。
(15)常用电感学习模块
底盒使用190mm×145mm的开模有机透明塑料底盒,模块面板采用印制电路板PCB工艺,可以直观看到器件的实物及相关的原理介绍。对于易损器件安装在面板背面,透过透明底盒能够看到器件实物,方便感性认识、检测测试,同时也能防止器件的损伤。
分为三个区域,分别为图例标示区、识读要点区及认知检测区。
图例标示区:展示电感阻的符号及的标示方法
识读要点区:展示色环符号的规定及各色环符号的代表意义,提供了常用的电感符号及实物展示,便于感性认识。
列出了常用电感的单位符号及进阶关系。
认知检测区:提供各式电感及两端提供可供检测的台阶插座(内孔2MM)。

五、本设备可以完成的实训项目
(一)、汽车电工电子基础实训项目
项目一 电工电子测量仪表的使用(万用表,电流表,电压表等)
项目二 电工电子基础元器件的认识
项目三 电阻的串并联,混连实训
项目四 电路各元件电压/电流的测量
项目五 继电器的认识与使用
项目六 变压器的互感原理
(二)新能源汽车电力电子变流技术及电机驱动技术实训
项目一 新能源汽车电力电子器件(IGBT,MOSFET)的认识与特性实验
项目二 半桥型开关稳压电源的性能
项目三 新能源汽车交流电机SPWM交直交变频调速原理
项目四 三相异步电机变频调速实训
项目五 永磁直流无刷电动机控制电路调试与运行
项目九 永磁同步电动机及控制电路调试与运行
六、本设备的配置

序号 产品名称 型号规格 数量 单位 备注
1 汽车电工电子实训桌 带万向轮灵活移动
1650*710*1580mm
1  
2 汽车电工电子电源台 装置采用三相电源供电,并配有带漏电保护的空气开关,熔断器,可调的直流电源0~23V/2A,并带有过载、短路软保护功能,软保护的值还可进行调节 1  
3 实验连接线   1  
4 学生凳 钢质四脚方凳 2  
5 万用表 数字胜利VC890D    
6 配套实训指导书 纸质 1  
7 数字教学软件资源 数字教学资源软件 1  
8 三相异步电机变频调速控制系统 提供三相异步电机及变频器 1  
9 直流永磁无刷电机及控制系统 提供直流永磁无刷电机及控制系统 1  
10 SPWM单相交直流变频原理 提供SPWM单相交直流变频原理 1  
11 半桥型开关稳压电源 提供半桥型开关稳压电源电路板及测试点,采用开环与闭环模式 1  
12 交流永磁同步电机实训 提供三相永磁同步电机及驱动控制系统1套 1  
13 单相调压与可调负载 提供了一只0~250V/0.5KVA单相交流自耦调压器,一个整流滤波电路以及可调电阻器等 1  
14 功率表及单相变压器 提供一只功率表和一只单相变压器。 1  
15 电工电子元器件实训单元模块 该挂板集成了电压、电流、电阻测试,串并联、混合联的接线方式等实训所需器件。 1  
16 常用电子元器件透明学习模块 提供5种透明学习模块 1  
 

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