現(xiàn)代電力電子技術(shù)實驗裝置
現(xiàn)代電力電子技術(shù)實驗裝置,電力電子及電氣控制實訓(xùn)臺依據(jù)西安交通大學(xué)王兆安編著的《電力電子技術(shù)》（第五版）、《半導(dǎo)體變流技術(shù)》教材 ...
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本文關(guān)鍵詞：現(xiàn)代電力電子技術(shù)實驗裝置
ZRDDZ-2現(xiàn)代電力電子技術(shù)實驗裝置
一、概述
電力電子及電氣控制實訓(xùn)臺是依據(jù)西安交通大學(xué)王兆安編著的《電力電子技術(shù)》（第五版）、《半導(dǎo)體變流技術(shù)》教材實驗大綱的要求，吸收國內(nèi)、外同類產(chǎn)品的優(yōu)點，充分考慮了實驗室的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢，對原"電力電子技術(shù)及電機(jī)控制實驗裝置"在外形、功能上進(jìn)行優(yōu)化組合，精心研制而成。
二、適用范圍
現(xiàn)代電力電子技術(shù)實驗裝置涵蓋了各高等院校等所開設(shè)的"電力電子技術(shù)"、"半導(dǎo)體變流技術(shù)"等專業(yè)課程所要求的實驗項目。三、技術(shù)性能
1、輸入電源: 三相四線(或三相五線 380V±10％ 50HZ)2、工作環(huán)境: 溫度-10℃－+40℃ 相對濕度＜85％（25℃） 海撥＜4000m
3、裝置容量：＜1000W
4、外形尺寸：1620×700×1600 mm
四、裝置的基本裝備
1、DX-01電源控制屏（鐵質(zhì)雙層亞光密紋噴塑結(jié)構(gòu)，鋁質(zhì)面板）（1） 實驗裝置采用三相380V交流供電，通過開關(guān)切換分別輸出三相200V和230V交流電源。
（2）高壓直流電源直流電源：輸出220V/0.5A，具有輸出短路保護(hù)。
?。?）數(shù)字式儀表
?、伲涣鲾?shù)字電壓表：可通過其下方的波段開關(guān)切換指示三相電網(wǎng)輸入線電壓，精度1.0級；
?、冢嬗行е到涣鲾?shù)字電壓表一只：測量范圍0～500V，量程自動判斷、自動切換，精度0.5級，三位半數(shù)顯，為交流調(diào)速系統(tǒng)提供電壓指示。
?、郏嬗行е到涣鲾?shù)字電流表一只：測量范圍0～5A，量程自動判斷、自動切換，精度0.5級，三位半數(shù)顯，具有超量程告警、指示及切斷總電源功能，為調(diào)速系統(tǒng)提供電流的指示；
?、埽绷鲾?shù)字電壓表一只：測量范圍0～300V，三位半數(shù)顯，輸入阻抗為10MΩ，精度0.5級；
?、荩绷鲾?shù)字電流表一只：測量范圍0～5A，三位半數(shù)顯，精度0.5級，具有超量程報警、指示、切斷總電源等功能。
?。?）帶鏡面的指針表：直流電壓表（測量范圍0～±300V，為中零式，精度為1.0級）直流電流表（測量范圍0～±2A，為中零式，精度為1.0級）
?。?）三相可調(diào)電阻（90Ω×2/0.41A一個 、900Ω×2/0.41A兩個）
?。?）平波電抗器：提供100mH、200mH、700mH電感，在1A下保持線性。
?。?）給定：±15V可調(diào)電壓輸出，帶數(shù)顯，指示輸出電壓。
（8）單相調(diào)壓：提供了一只0～250V/0.5KVA單相交流自耦調(diào)壓器，為相應(yīng)的實驗提供可調(diào)交流電源，并帶短路保護(hù)。
（9）三相整流濾波電路：可對單相及三相交流電源進(jìn)行整流和濾波，具有輸出短路保護(hù)。
?。?0）變壓器：提供三相芯式變壓器一個（該變壓器有2套副邊繞組，原、副邊繞組的電壓為127V/63.6V/31.8V），用于三相橋式、單相橋式有源逆變電路實驗。
?。?1）人身安全保護(hù)體系 三相隔離變壓器一組：三相電源首先通過三相漏電保護(hù)器，然后經(jīng)鑰匙開關(guān)、接觸器到隔離變壓器，使主電路輸出與電網(wǎng)隔離（浮地設(shè)計），對人身安全起到一定的保護(hù)作用。
電壓型漏電保護(hù)器1：對隔離變壓器前的線路出現(xiàn)的漏電現(xiàn)象進(jìn)行保護(hù)，使控制屏內(nèi)的接觸器跳閘，切斷電源。
實驗連接線及插座：強(qiáng)、弱電連接及插座分開，不能混插。強(qiáng)電連接線及插座采用全封閉工藝，使用安全、可靠、防觸電。
?。?2）實驗管理器
具有設(shè)定實驗時間、定時報警、切斷電源等功能；還可以自動記錄與區(qū)分由于接線或操作錯誤所造成的漏電告警、儀表超量程告警等。
?。?3）控制屏其它設(shè)施 控制屏正面大凹槽內(nèi)，設(shè)有兩根圓型鋼管，可掛置實驗部件，凹槽底部設(shè)有3芯插座， 掛件的供電由這些插座提供。控制屏兩側(cè)設(shè)有單相三極220V電源插座及三相四極380V電源插座。
2、DX02實驗桌
實驗桌為鐵質(zhì)雙層亞光密紋噴塑結(jié)構(gòu)，桌面為防火、防水、耐磨高密度板,結(jié)構(gòu)堅固，形狀似長方體結(jié)構(gòu)，造形美觀大方；設(shè)有兩個大抽屜，用于放置工具、存放掛件及資料等。桌面用于安裝電源控制屏并提供一個寬敞舒適的工作臺面。實驗桌還設(shè)有四個萬向輪和四個固定調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，便于移動和固定，有利于實驗室的布局。
3、DK03-1三相可控整流電路（一）
提供6只5A/1000V的晶閘管，6只5A/1000V的二極管，每只晶閘管均設(shè)有RC吸收和保險絲保護(hù)裝置，晶閘管可通過外加觸發(fā)信號進(jìn)行觸發(fā)（留有觸發(fā)脈沖輸入接口），可更好的完成設(shè)計性實驗。觸發(fā)信號接口設(shè)有扭子開關(guān)，可以模擬觸發(fā)信號的丟失。 三相觸發(fā)電路由KC04、KC41、KC42、4066等集成電路組成，可通過鈕子開關(guān)選擇雙窄脈沖或?qū)捗}沖，同時提供六路觸發(fā)脈沖功放電路等。
4、DK05晶閘管觸發(fā)電路（一）
提供單結(jié)晶體管觸發(fā)電路實驗、鋸齒波同步移相觸發(fā)電路實驗。
5、DK13功率器件驅(qū)動與保護(hù)電路（一）
主要是為完成新器件特性實驗提供電源、驅(qū)動電路及PWM波形發(fā)生器。
?。?）電源：為驅(qū)動電路提供電源，包括±5V、±15V和+20V直流電源。
?。?）驅(qū)動電路：包括GTO，GTR，MOSFET和IGBT的驅(qū)動電路。其中IGBT的驅(qū)動電路采用專用芯片EXB841，其它的由運放、門電路及分立元件組成。
（3）PWM波形發(fā)生器：以SG3525為核心的PWM波形發(fā)生器主要是為新器件驅(qū)動電路提供PWM驅(qū)動波形，可以通過頻率調(diào)節(jié)旋鈕進(jìn)行頻率調(diào)節(jié)；通過占空比電位器來調(diào)節(jié)PWM波的占空比。頻率范圍分為2擋，通過鈕子開關(guān)切換，高頻檔是為MOSFET和IGBT驅(qū)動電路提供PWM波形，頻率調(diào)節(jié)范圍4KHz～10KHz；低頻檔是為GTR和GTO驅(qū)動電路提供PWM波形，頻率調(diào)節(jié)范圍400Hz～1KHz；占空比可從0%調(diào)至100%。
6、DK14單相交直交變頻原理
根據(jù)普通高等教育"九五"國家級重點教材王兆安，黃俊主編的《電力電子技術(shù)》（第四版）的內(nèi)容進(jìn)行開發(fā)。用于展示交直交變頻原理，主要讓學(xué)生了解SPWM正弦波脈寬調(diào)制信號的形成方法，了解IGBT管專用集成驅(qū)動芯片的特點及其使用，能完成如下實驗項目：
1）SPWM波形成的過程；
2）交直交變頻電路在不同負(fù)載（電阻，電感）時的工作情況和波形，并研究工作頻率對電路工作波形的影響；
3）IGBT管專用集成驅(qū)動芯片的工作特性。
7、DK19半橋型開關(guān)穩(wěn)壓電源
提供了半橋型開關(guān)穩(wěn)壓電源的主電路和控制電路，主電路的電力電子器件為電力MOSFET管；控制電路采用專用PWM控制集成電路SG3525，采用恒頻脈寬調(diào)制控制方案?？赏瓿?quot;開關(guān)電路在開環(huán)與閉環(huán)下負(fù)載特性的測試"以及"電源電壓波動對輸出的影響"等實驗內(nèi)容。
8、DK07直流斬波實驗
根據(jù)西安交通大學(xué)王兆安教授和黃俊教授主編的《電力電子技術(shù)》(第四版)中相關(guān)內(nèi)容而設(shè)計。提供組成直流斬波電路所需的元器件和采用專用的PWM控制集成電路SG3525?？赏瓿山滩闹薪祲簲夭娐罚˙uck Chopper）、升壓斬波電路（Boost Chopper）、升降壓斬波電路（Boost -Buck Chopper）、Cuk斬波電路、Sepic斬波電路、Zeta斬波電路六種典型實驗。
9、DK22單相交流調(diào)壓/調(diào)功電路
根據(jù)西安交通大學(xué)王兆安教授和黃俊教授主編的《電力電子技術(shù)》（第四版）中相關(guān)內(nèi)容而設(shè)計，實現(xiàn)單相交流調(diào)壓和交流調(diào)功的實驗內(nèi)容。采用的電力電子器件為雙向晶閘管，在交流調(diào)壓實驗中采用由雙向觸發(fā)二極管構(gòu)成觸發(fā)控制電路；在交流調(diào)功實驗中采用由555時基電路組成觸發(fā)控制電路。
10、DX17實驗元器件
提供晶閘管（均設(shè)有RC吸收和保險絲保護(hù)）、二極管及燈座、RC吸收電路?！?br /> 11、DK05晶閘管觸發(fā)電路（三）
提供西門子TCA785集成觸發(fā)電路。
12、DQ10三相鼠籠式異步電動機(jī)
13、ACM-1西門子矢量控制變頻器MM440的三相異步電機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)
提供西門子矢量控制變頻器MM440一只及一個BOP操作板，功率0.37KW。
14、DK17 DC-DC變換模塊，
主回路（采用IGBT構(gòu)建），控制回路采用基于SG3525集成芯片設(shè)計的PWM發(fā)生器。
15、實驗連接線：
根據(jù)不同實驗項目的特點，配備兩種不同的實驗聯(lián)接線，強(qiáng)電部分采用高可靠護(hù)套結(jié)構(gòu)手槍插連接線（不存在任何觸電的可能），里面采用無氧銅抽絲而
成頭發(fā)絲般細(xì)的多股線，達(dá)到超軟目的，外包丁晴聚氯乙烯絕緣層，具有柔軟、耐壓高、強(qiáng)度大、防硬化、韌性好等優(yōu)點，插頭采用實芯銅質(zhì)件外套鈹輕銅彈片，接觸安全可靠；弱電部分采用彈性鈹輕銅裸露結(jié)構(gòu)聯(lián)接線，兩種導(dǎo)線都只能配合相應(yīng)內(nèi)孔的插座，這樣大大提高了實驗的安全及合理性。
五、本裝置能開設(shè)的實驗項目（以上配置）
（一）晶閘管觸發(fā)電路實驗項目1．單結(jié)晶體管觸發(fā)電路
2．KC05單相交流調(diào)壓觸發(fā)電路
3．鋸齒波同步移相觸發(fā)電路實驗
4．三相集成鋸齒波觸發(fā)電路實驗（由KC04/KC09等組成）
5. 西門子TCA785集成觸發(fā)電路
（二）晶閘管線路實驗項目
1．單相半波可控整流電路實驗
2．單相橋式半控整流電路實驗
3．單相橋式全控整流及有源逆變電路實驗
4．三相半波可控整流電路實驗
5．三相橋式半控整流電路實驗
6．三相半波有源逆變電路實驗
7．三相橋式全控整流及有源逆變電路實驗
8．單相交流調(diào)壓電路實驗
9．單相交流調(diào)功電路實驗
10．三相交流調(diào)壓電路實驗
（三）新器件特性及驅(qū)動保護(hù)實驗項目
1．單向晶閘管（SCR）特性實驗
2．雙向晶閘管（BCR）特性實驗
3．功率場效應(yīng)管（MOSFET）特性實驗
4．功率晶體管（GTR）特性實驗
5．門極可關(guān)斷晶閘管（GT0）特性實驗
6．絕緣雙極性晶體管（IGBT）特性實驗
7．功率場效應(yīng)管（MOSFET）驅(qū)動與保護(hù)電路實驗
8．功率晶體管（GTR）驅(qū)動與保護(hù)電路實驗
9．門極可關(guān)斷晶閘管（GT0）驅(qū)動與保護(hù)電路實驗
10．絕緣雙極性晶體管（IGBT）驅(qū)動與保護(hù)電路實驗
（四）典型新器件線路實驗
1．單相正弦波脈寬調(diào)制（SPWM）逆變電路實驗
2．半橋型開關(guān)穩(wěn)壓電源的性能研究
3．直流斬波電路的性能研究
（降壓斬波電路BUCK、升壓斬波電路BOOST、升降壓斬波的電路BUCK-BOOST、Cuｋ斬波電路、Sepic斬波電路、Zeta斬波電路）
4. DC/DC 變換電路
（五）三相異步電機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)
1. MM440變頻器的面板認(rèn)識
2. MM440變頻器面板基本操作控制
3. MM440變頻器控制端口開關(guān)操作運行
4. MM440變頻器的模擬信號操作控制
5. MM440變頻器數(shù)字量控制三段固定頻率運行
6. MM440變頻器數(shù)字量控制七段固定頻率運行
六、實驗測量儀表組件、電機(jī)及掛箱明細(xì)表：
| 序號 | 編號 | 名 稱 | 數(shù)量 | 備注 |
| 1 | DX01 | 電源控制屏 | 1套 | |
| 2 | DX02 | 實驗桌 | 1張 | |
| 3 | DK03-1 | 三相可控整流電路（一） | 1件 | |
| 4 | DK05 | 晶閘管觸發(fā)電路（一） | 1件 | |
| 5 | DK05-2 | 晶閘管觸發(fā)電路（三） | 1件 | |
| 6 | DK13 | 功率器件驅(qū)動與保護(hù)電路 | 1件 | |
| 7 | DK14 | 單相交直交變頻原理 | 1件 | |
| 8 | DK19 | 半橋型開關(guān)穩(wěn)壓電源 | 1件 | |
| 9 | DK07 | 直流斬波實驗（六種典型線路） | 1件 | |
| 10 | DK22 | 單相交流調(diào)壓/調(diào)功電路 | 1件 | |
| 11 | DX17 | 實驗元器件 | 1件 | |
| 12 | DK17 | DC-DC 變換模塊 | 1件 | |
| 13 | ACM-1 | 西門子矢量控制變頻器MM440組件 | 1件 | |
| 14 | DQ10 | 三相鼠籠式異步電動機(jī) | 1套 | |
| 15 | 07 | 高可靠護(hù)套結(jié)構(gòu)手槍插實驗連接線及配件 | 1套 |
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文章來源：www.smlady.cc??? ?編輯：中人教儀廠??? ?時間：2019-06-20 16:04
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