电力实训装置,电力电子实训装置

-C-2 现代电力电子技术实验装置

一、基础简介
　　-C-2 现代电力电子技术实验装置，是依据西安交通大学王兆安编著的《电力电子技术》（第五版）、《半导体变流技术》教学资料及实训指导书实验大纲的要求，吸收国内、外同类设备的优点，充分考虑了实验室的现状和发展趋势，对原"-C-1 电力电子技术及电机控制实验装置"在外观、功能上实行优化结合，精心研制而成。

(此图片仅作为构造参考，具体实物要按照配备而定）

二、适用界限
　　涵盖了各高等院校等所开设的"电力电子技术"、"半导体变流技术"等专业课程所要求的实验项目。
三、技术功能
　　1、写入电源: 三相四线(或三相五线 380V±10％ 50HZ)
　　2、作业环境: 温度（℃）-10℃－+40℃　相对湿度＜85％（25℃）　海拨＜4000m
　　3、装置容量（KV）：＜1000W
4、外观尺寸：1700×700×1580 mm
四、装置的基础装备
　　1、DX-01电源控制屏（钢制双层亚光密纹喷塑构造，金属铝操作面板）
　　（1）交流ACAC电源（带有过流保护措施）提供交流ACAC电源：三相交流ACAC电源(220V/1.5A)
　　（2）高压直线DC电源：输出220V/0.5A，设定有输出短路保护。
　　（3）数字式仪表
　　①．交流ACAC数字电压（V）表：可经过其下方的波段开关变换指示三相电网写入线电压（V），精确度1.0级；
　　②．真有效值交流ACAC数字电压（V）表一只：测量界限0～500V，测量范围自动判别、自动变换，精确度0.5级，三位半数字显露，为交流ACAC调节速度系统提供电压（V）指示。
　　③．真有效值交流ACAC数字电流（A）表一只：测量界限0～5A，测量范围自动判别、自动变换，精确度0.5级，三位半数字显露，设定有超测量范围警报、指示及切断总电源功能，为调节速度系统提供电流（A）的指示；
　　④．直线DC数字电压（V）表一只：测量界限0～300V，三位半数字显露，写入阻抗为10MΩ，精确度0.5级；
　　⑤．直线DC数字电流（A）表一只：测量界限0～5A，三位半数字显露，精确度0.5级，设定有超测量范围报警、指示、切断总电源等功能。
　　（4）带镜面的指针表：直线DC电压（V）表（测量界限0～±300V，为中零式，精确度为1.0级）直线DC电流（A）表（测量界限0～±2A，为中零式，精确度为1.0级）
　　（5）三相可调电阻（90Ω×2/0.41A一个 、900Ω×2/0.41A两个）
　　（6）平波电抗器：提供100mH、200mH、700mH电感，在1A下保持线性。
　　（7）给定：±15V可调电压（V）输出，带数字显露，指示输出电压（V）。
　　（8）一相调压：提供了一只0～250V/0.5KVA一相交流ACAC自耦调压器，为相应的实验提供可调交流ACAC电源，并带短路保护。
（9）三相整流滤波电子回路：可对一相及三相交流ACAC电源实行整流和滤波，设定有输出短路保护。
　　（10）变压器：提供三相芯式变压器一个（该变压器有2套副边绕组，原、副边绕组的电压（V）为127V/63.6V/31.8V），用来三相桥式、一相桥式有源逆变电子回路实验。
　　（11）人身安全保护体系 三相隔离变压器一组：三相电源首先经过三相漏电保护器，然后经钥匙开关、接触器到隔离变压器，使主电子回路输出与电网隔离（浮地设计），对人身安全起到一定的保护作用。
　　电压（V）型漏电保护器1：对隔离变压器前的线路出现的漏电现象实行保护，使控制屏内的接触器跳闸，切断电源。
　　电流（A）型漏电保护装置：控制屏若有漏电现象，漏电流（A）超过一定值，即切断电源。
实验连接线及插头座：强、弱电连接及插头座分开，不能混插。强电连接线及插头座应用全封闭工序技艺，使用安全、可靠、防触电。
　　（12）实验管理器
　　设定有设定实验时间、定时报警、切断电源等功能；还可以自动记录与区分由于接线或实操错误所造成的漏电警报、仪表超测量范围警报等。
　　（13）控制屏其它设施 控制屏正面大凹槽内，设定有两根方型不锈钢管，可挂置实验部位件，凹槽下部设定有7芯、3芯等插头座， 挂式模块件的供电由这些插头座提供。控制屏两侧设定有一相三极220V电源插头座及三相四极380V电源插头座。
　　2、DX02实验桌
　　实验桌为钢制双层亚光密纹喷塑构造，桌面为防火烧、防水浸、耐磨损高密度板,构造坚固，形状似长方体构造，造形美观大方；设定有两个大抽屉，用来放置工量具、放置挂式模块件及图纸文档实验指导书等。桌面用来装配电源控制屏并提供一个宽敞舒适的作业台面。实验桌还设定有四个万能转向轮和四个固定调动机构，方便位移和固定，有利于实验室的布置。
　　3、DX03-1三相可控整流电子回路（一）
　　提供6只5A/1000V的晶闸管，每只晶闸管均设定有RC吸收和保险丝保护装置，晶闸管可经过外加触发信号实行触发（留有触发脉冲写入连接口），可更好的完成设计性实验。 三相触发电子回路由KC04、KC41、KC42、4066等包括电子回路构成，可经过钮子开关选用双窄脉冲或宽脉冲，同时提供六路触发脉冲功放电子回路等。
　 4、DK05晶闸管触发电子回路
　　提供单结晶体管触发电子回路实验、一相交流ACAC调压触发电子回路，锯齿波同步移相触发电子回路实验，正弦波触发电子回路及TCA785包括触发电子回路。
5、DK05-1晶闸管触发电子回路（二）
提供KC08交流ACAC调功触发电子回路、及一相并联逆变触发电子回路实验等。
6、DK07直线DC斩波实验
　　按照西安交通大学王兆安教授和黄俊教授主编的《电力电子技术》(第四版)中相关内容而设计。提供构成直线DC斩波电子回路所需的元件和应用专用的PWM控制包括电子回路SG3525。可完成教学资料及实训指导书中降压斩波电子回路（Buck Chopper）、升压斩波电子回路（Boost Chopper）、升降压斩波电子回路（Boost -Buck Chopper）、Cuk斩波电子回路、Sepic斩波电子回路、Zeta斩波电子回路六种经经典型实验。
7、DK09新器件特性实验
提供SCR、MOSFET、IGBT、GTO 、GTR新器件，可完成电力电子新器件特性实验。
　 8、DK13功率（W）器件驱动与保护电子回路　　
主要是为完成新器件特性实验提供电源、驱动电子回路及PWM波动线发生器。
　　（1）电源：为驱动电子回路提供电源，含有概括±5V、±15V和+20V直线DC电源。
　　（2）驱动电子回路：含有概括GTO 和 GTR， MOSFET和IGBT的驱动电子回路。其中IGBT的驱动电子回路应用专用芯片EXB841，其它的由运放、门电子回路及分立元件构成。
　　（3）PWM波动线发生器：以SG3525为核心的PWM波动线发生器主要是为新器件驱动电子回路提供PWM驱动波动线，可以经过频率调动旋钮实行频率调动；经过占空比电位器来调动PWM波的占空比。频率界限分为2挡，经过钮子开关变换，高频档是为MOSFET和IGBT驱动电子回路提供PWM波动线，频率调动界限4KHz～10KHz；低频档是为GTR和GTO驱动电子回路提供PWM波动线，频率调动界限400Hz～1KHz；占空比可从　0%调至100%。
9、DK14一相交直交变频原理
　　按照普通高等教育"九五"国家级重点教学资料及实训指导书王兆安，黄俊主编的《电力电子技术》（第四版）的内容实行研发。用来展示交直交变频原理，主要让学生理解SPWM正弦波脉宽调制信号的形成方法，理解IGBT管专用包括驱动芯片的特别点及其使用，能完成如下实验项目：
　　1）SPWM波动线成的过程；
　　2）交直交变频电子回路在不一样负载（电阻，电感）时的作业现象和波动线，并研究作业频率对电子回路作业波动线的影响；
　　3）IGBT管专用包括驱动芯片的作业特性。
10、DK19半桥型开关稳压电源
　　提供了半桥型开关稳压电源的主电子回路和控制电子回路，主电子回路的电力电子器件为电力MOSFET管；控制电子回路应用专用PWM控制包括电子回路SG3525，应用恒频脉宽调制控制方案。可完成"开关电子回路在开环与闭环下负载特性的测量试验"以及"电源电压（V）波动对输出的影响"等实验内容。
11、DX17实验元件
　　提供晶闸管（均设定有RC吸收和保险丝保护）、压敏电阻（作为过压保护元件，内部已连成三角形接法）二极管及灯座、RC吸收电子回路。　
12、SY07实验连接线：
按照不一样实验项目的特别点，配备装备两种不一样的实验联接线，强电部分应用高可靠护套构造手枪插连接线（不存在任何触电的可能），里面应用无氧铜抽丝而
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，设定有柔软、耐压高、强度大、防硬化、韧性好等优点，插头应用实芯铜质件外套铍轻铜弹片，接触安全可靠；弱电部分应用弹性铍轻铜裸露构造联接线，两种实验连接线全部只能协作相应内孔的插头座，这样大大提升了实验的安全及合理性。
五、本装置能开设的实验项目（以上配备）
（一）电力电子技术（晶闸管部分）
1、单结晶体管触发电子回路。
2、正弦波同步移相触发电子回路实验。
3、锯齿波同步移相触发电子回路实验。
4、西门子TCA785包括触发电子回路实验。
5、一相半波可控整流电子回路实验。
6、一相桥式半控整流电子回路实验。
7、一相桥式全控整流及有源逆变电子回路实验。
8 三相半波可控整流及有源逆变电子回路实验。
9、三相桥式半控整流电子回路实验。
10、三相桥式全控整流及有源逆变电子回路实验。
11、一相交流ACAC调压电子回路实验。
12、一相交流ACAC调功电子回路实验。
13、三相交流ACAC调压电子回路实验。
14、单向晶闸管(SCR)特性实验。
（二） 电力电子技术（全控型器件特性部分）
1、可关断晶闸管(GTO)特性实验。
2、功率（W）场效应管(MOSFET)特性实验。
3、电力晶体管(GTR)特性实验。
4、绝缘双极型晶体管(IGBT)特性实验。
5、可关断晶闸管(GTO)驱动与保护电子回路实验。
6、功率（W）场效应管(MOSFET)驱动与保护电子回路实验。
7、电力晶体管(GTR)驱动与保护电子回路实验。
8、绝缘双极型晶体管(IGBT)驱动与保护电子回路实验。
(三)经经典型电力电子器件线路实验
1、直线DC斩波电子回路功能研究（IGBT，SG3525）:(1) 降压斩波电子回路。(2)升压斩波电子回路。(3)升降压斩波电子回路。(4)Cuk斩波电子回路。(5)Sepic斩波电子回路。(6)Zeta斩波电子回路)。
2、半桥型开关稳压电源的功能研究。
3、SPWM一相交直交变频电子回路的功能研究。
六、实验测量仪表结合套件、及箱式挂式模块件明细表：