電力實訓裝置,電力電子實訓裝置

-C-2 現代電力電子技術實驗裝置

一、基礎簡介
　　-C-2 現代電力電子技術實驗裝置，是依據西安交通大學王兆安編著的《電力電子技術》（第五版）、《半導體變流技術》教學資料及實訓指導書實驗大綱的要求，吸收國內、外同類設備的優點，充分考慮了實驗室的現狀和發展趨勢，對原"-C-1 電力電子技術及電機控制實驗裝置"在外觀、功能上實行優化結合，精心研制而成。

(此圖片僅作為構造參考，具體實物要按照配備而定）

二、適用界限
　　涵蓋了各高等院校等所開設的"電力電子技術"、"半導體變流技術"等專業課程所要求的實驗項目。
三、技術功能
　　1、寫入電源: 三相四線(或三相五線 380V±10％ 50HZ)
　　2、作業環境: 溫度（℃）-10℃－+40℃　相對濕度＜85％（25℃）　海撥＜4000m
　　3、裝置容量（KV）：＜1000W
4、外觀尺寸：1700×700×1580 mm
四、裝置的基礎裝備
　　1、DX-01電源控制屏（鋼制雙層亞光密紋噴塑構造，金屬鋁操作面板）
　　（1）交流ACAC電源（帶有過流保護措施）提供交流ACAC電源：三相交流ACAC電源(220V/1.5A)
　　（2）高壓直線DC電源：輸出220V/0.5A，設定有輸出短路保護。
　　（3）數字式儀表
　　①．交流ACAC數字電壓（V）表：可經過其下方的波段開關變換指示三相電網寫入線電壓（V），精確度1.0級；
　　②．真有效值交流ACAC數字電壓（V）表一只：測量界限0～500V，測量范圍自動判別、自動變換，精確度0.5級，三位半數字顯露，為交流ACAC調節速度系統提供電壓（V）指示。
　　③．真有效值交流ACAC數字電流（A）表一只：測量界限0～5A，測量范圍自動判別、自動變換，精確度0.5級，三位半數字顯露，設定有超測量范圍警報、指示及切斷總電源功能，為調節速度系統提供電流（A）的指示；
　　④．直線DC數字電壓（V）表一只：測量界限0～300V，三位半數字顯露，寫入阻抗為10MΩ，精確度0.5級；
　　⑤．直線DC數字電流（A）表一只：測量界限0～5A，三位半數字顯露，精確度0.5級，設定有超測量范圍報警、指示、切斷總電源等功能。
　　（4）帶鏡面的指針表：直線DC電壓（V）表（測量界限0～±300V，為中零式，精確度為1.0級）直線DC電流（A）表（測量界限0～±2A，為中零式，精確度為1.0級）
　　（5）三相可調電阻（90Ω×2/0.41A一個 、900Ω×2/0.41A兩個）
　　（6）平波電抗器：提供100mH、200mH、700mH電感，在1A下保持線性。
　　（7）給定：±15V可調電壓（V）輸出，帶數字顯露，指示輸出電壓（V）。
　　（8）一相調壓：提供了一只0～250V/0.5KVA一相交流ACAC自耦調壓器，為相應的實驗提供可調交流ACAC電源，并帶短路保護。
（9）三相整流濾波電子回路：可對一相及三相交流ACAC電源實行整流和濾波，設定有輸出短路保護。
　　（10）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（V）為127V/63.6V/31.8V），用來三相橋式、一相橋式有源逆變電子回路實驗。
　　（11）人身安全保護體系 三相隔離變壓器一組：三相電源首先經過三相漏電保護器，然后經鑰匙開關、接觸器到隔離變壓器，使主電子回路輸出與電網隔離（浮地設計），對人身安全起到一定的保護作用。
　　電壓（V）型漏電保護器1：對隔離變壓器前的線路出現的漏電現象實行保護，使控制屏內的接觸器跳閘，切斷電源。
　　電流（A）型漏電保護裝置：控制屏若有漏電現象，漏電流（A）超過一定值，即切斷電源。
實驗連接線及插頭座：強、弱電連接及插頭座分開，不能混插。強電連接線及插頭座應用全封閉工序技藝，使用安全、可靠、防觸電。
　　（12）實驗管理器
　　設定有設定實驗時間、定時報警、切斷電源等功能；還可以自動記錄與區分由于接線或實操錯誤所造成的漏電警報、儀表超測量范圍警報等。
　　（13）控制屏其它設施 控制屏正面大凹槽內，設定有兩根方型不銹鋼管，可掛置實驗部位件，凹槽下部設定有7芯、3芯等插頭座， 掛式模塊件的供電由這些插頭座提供。控制屏兩側設定有一相三極220V電源插頭座及三相四極380V電源插頭座。
　　2、DX02實驗桌
　　實驗桌為鋼制雙層亞光密紋噴塑構造，桌面為防火燒、防水浸、耐磨損高密度板,構造堅固，形狀似長方體構造，造形美觀大方；設定有兩個大抽屜，用來放置工量具、放置掛式模塊件及圖紙文檔實驗指導書等。桌面用來裝配電源控制屏并提供一個寬敞舒適的作業臺面。實驗桌還設定有四個萬能轉向輪和四個固定調動機構，方便位移和固定，有利于實驗室的布置。
　　3、DX03-1三相可控整流電子回路（一）
　　提供6只5A/1000V的晶閘管，每只晶閘管均設定有RC吸收和保險絲保護裝置，晶閘管可經過外加觸發信號實行觸發（留有觸發脈沖寫入連接口），可更好的完成設計性實驗。 三相觸發電子回路由KC04、KC41、KC42、4066等包括電子回路構成，可經過鈕子開關選用雙窄脈沖或寬脈沖，同時提供六路觸發脈沖功放電子回路等。
　 4、DK05晶閘管觸發電子回路
　　提供單結晶體管觸發電子回路實驗、一相交流ACAC調壓觸發電子回路，鋸齒波同步移相觸發電子回路實驗，正弦波觸發電子回路及TCA785包括觸發電子回路。
5、DK05-1晶閘管觸發電子回路（二）
提供KC08交流ACAC調功觸發電子回路、及一相并聯逆變觸發電子回路實驗等。
6、DK07直線DC斬波實驗
　　按照西安交通大學王兆安教授和黃俊教授主編的《電力電子技術》(第四版)中相關內容而設計。提供構成直線DC斬波電子回路所需的元件和應用專用的PWM控制包括電子回路SG3525。可完成教學資料及實訓指導書中降壓斬波電子回路（Buck Chopper）、升壓斬波電子回路（Boost Chopper）、升降壓斬波電子回路（Boost -Buck Chopper）、Cuk斬波電子回路、Sepic斬波電子回路、Zeta斬波電子回路六種經經典型實驗。
7、DK09新器件特性實驗
提供SCR、MOSFET、IGBT、GTO 、GTR新器件，可完成電力電子新器件特性實驗。
　 8、DK13功率（W）器件驅動與保護電子回路　　
主要是為完成新器件特性實驗提供電源、驅動電子回路及PWM波動線發生器。
　　（1）電源：為驅動電子回路提供電源，含有概括±5V、±15V和+20V直線DC電源。
　　（2）驅動電子回路：含有概括GTO 和 GTR， MOSFET和IGBT的驅動電子回路。其中IGBT的驅動電子回路應用專用芯片EXB841，其它的由運放、門電子回路及分立元件構成。
　　（3）PWM波動線發生器：以SG3525為核心的PWM波動線發生器主要是為新器件驅動電子回路提供PWM驅動波動線，可以經過頻率調動旋鈕實行頻率調動；經過占空比電位器來調動PWM波的占空比。頻率界限分為2擋，經過鈕子開關變換，高頻檔是為MOSFET和IGBT驅動電子回路提供PWM波動線，頻率調動界限4KHz～10KHz；低頻檔是為GTR和GTO驅動電子回路提供PWM波動線，頻率調動界限400Hz～1KHz；占空比可從　0%調至100%。
9、DK14一相交直交變頻原理
　　按照普通高等教育"九五"國家級重點教學資料及實訓指導書王兆安，黃俊主編的《電力電子技術》（第四版）的內容實行研發。用來展示交直交變頻原理，主要讓學生理解SPWM正弦波脈寬調制信號的形成方法，理解IGBT管專用包括驅動芯片的特別點及其使用，能完成如下實驗項目：
　　1）SPWM波動線成的過程；
　　2）交直交變頻電子回路在不一樣負載（電阻，電感）時的作業現象和波動線，并研究作業頻率對電子回路作業波動線的影響；
　　3）IGBT管專用包括驅動芯片的作業特性。
10、DK19半橋型開關穩壓電源
　　提供了半橋型開關穩壓電源的主電子回路和控制電子回路，主電子回路的電力電子器件為電力MOSFET管；控制電子回路應用專用PWM控制包括電子回路SG3525，應用恒頻脈寬調制控制方案。可完成"開關電子回路在開環與閉環下負載特性的測量試驗"以及"電源電壓（V）波動對輸出的影響"等實驗內容。
11、DX17實驗元件
　　提供晶閘管（均設定有RC吸收和保險絲保護）、壓敏電阻（作為過壓保護元件，內部已連成三角形接法）二極管及燈座、RC吸收電子回路。　
12、SY07實驗連接線：
按照不一樣實驗項目的特別點，配備裝備兩種不一樣的實驗聯接線，強電部分應用高可靠護套構造手槍插連接線（不存在任何觸電的可能），里面應用無氧銅抽絲而
成頭發絲般細的多股線，達到超軟目的，外包丁晴聚氯乙烯絕緣層，設定有柔軟、耐壓高、強度大、防硬化、韌性好等優點，插頭應用實芯銅質件外套鈹輕銅彈片，接觸安全可靠；弱電部分應用彈性鈹輕銅裸露構造聯接線，兩種實驗連接線全部只能協作相應內孔的插頭座，這樣大大提升了實驗的安全及合理性。
五、本裝置能開設的實驗項目（以上配備）
（一）電力電子技術（晶閘管部分）
1、單結晶體管觸發電子回路。
2、正弦波同步移相觸發電子回路實驗。
3、鋸齒波同步移相觸發電子回路實驗。
4、西門子TCA785包括觸發電子回路實驗。
5、一相半波可控整流電子回路實驗。
6、一相橋式半控整流電子回路實驗。
7、一相橋式全控整流及有源逆變電子回路實驗。
8 三相半波可控整流及有源逆變電子回路實驗。
9、三相橋式半控整流電子回路實驗。
10、三相橋式全控整流及有源逆變電子回路實驗。
11、一相交流ACAC調壓電子回路實驗。
12、一相交流ACAC調功電子回路實驗。
13、三相交流ACAC調壓電子回路實驗。
14、單向晶閘管(SCR)特性實驗。
（二） 電力電子技術（全控型器件特性部分）
1、可關斷晶閘管(GTO)特性實驗。
2、功率（W）場效應管(MOSFET)特性實驗。
3、電力晶體管(GTR)特性實驗。
4、絕緣雙極型晶體管(IGBT)特性實驗。
5、可關斷晶閘管(GTO)驅動與保護電子回路實驗。
6、功率（W）場效應管(MOSFET)驅動與保護電子回路實驗。
7、電力晶體管(GTR)驅動與保護電子回路實驗。
8、絕緣雙極型晶體管(IGBT)驅動與保護電子回路實驗。
(三)經經典型電力電子器件線路實驗
1、直線DC斬波電子回路功能研究（IGBT，SG3525）:(1) 降壓斬波電子回路。(2)升壓斬波電子回路。(3)升降壓斬波電子回路。(4)Cuk斬波電子回路。(5)Sepic斬波電子回路。(6)Zeta斬波電子回路)。
2、半橋型開關穩壓電源的功能研究。
3、SPWM一相交直交變頻電子回路的功能研究。
六、實驗測量儀表結合套件、及箱式掛式模塊件明細表：