电力电子技术及电机控制实验装置

1�?u>综合性强本装置综合了目前国内各类学校电力电子、半导体变流、交直流调速、交流变频、电机控制、控制理论等实验项目�

2�?u>适应性强能满足各类学校相应课程的实验教学，深度和广度可根据需要作灵活调整，普及与提高可根据教学的进程作有机的结合，装置采用积木式结构，更换便捷，如需要扩展功能或开发新实验，只需添加部件即可，永不淘汰�

3�?u>整套性强从专用电源、电机及其它实验部件到实验连接专用导线配套齐全，配套部件的性能、规格等均密切结合实验的需要进行配套�

4�?u>直观性强各实验挂件采用分隔结构形式，组件面板示意、图线分明，各挂件任务明确，操作、维护方便�

5�?u>科学性强装置占地面积少，节约实验用房，减少基建投资；配套的小电机均经特殊设计，可模拟中小型电机的特性和参数；小电机耗电省，节约能源，实验噪声小，整齐美观，改善实验环境；实验内容丰富，设计合理，除了加深理论知识外还可结合实际开设设计性实验�

6�?u>开放性强控制屏供电采用三相隔离变压器隔离，并设有电压型漏电保护装置和电流型漏电保护装置，确保操作者的安全；各电源输出均有监示及短路保护等功能，各测量仪表均有可靠的保护功能，使用安全可靠；控制屏还设有定时器兼报警记录仪，为学生实验技能的考核提供一个统一的标准。由于整套装置经过精心设计，加上可靠的元器件质量及可靠的工艺作为保障，产品性能优良，所有这些均为开放性实验室，创造了条件�

7�?u>先进性强本装置着重从新器件高度来考虑，在保留了晶闸管实验的基础上，加入了新器件的特性、新器件的驱动以及典型的新器件应用的大量现代电力电子技术实验，让学生对新器件有足够的认识和了解，紧跟时代步伐�

三、适用范围

电力电子技术及电机控制实验装置涵盖了各高等院校等所开设的"电力电子技�?或称半导体变流技�?"�?直流调�?�?交流调�?�?电机控制"�?电力拖动自动控制系统"�?控制理论"等专业课程所要求的实验项目�

四、技术性能

1、输入电溏� 三相四线(或三相五� 380V±10� 50HZ)

2、工作环墂� 温度-10℃－+40℃　相对湿度�?5％（25℃） 海拨�?000m

3、装置容量：�?.5KVA

4、外形尺寸：187×70×158 cm3

五、装置的基本装备

1、DK01电源控制屏（铁质双层亚光密纹喷塑结构，铝质面板）

1)交流电源（均带有过流保护措施）提供交流电源：直流调速档为三相交流电 200V/3A交流调速档为三相交流电 240V/3A

2)高压直流电源：励磁电源：220V�?.5A），具有输出短路保护�

3)数字式仪�

1．交流数字电压表：可通过其下方的波段开关切换指示三相电网输入线电压，精�?.0级；

2．真有效值交流数字电压表一只：测量范围0�?00V，量程自动判断、自动切换，精度0.5级，三位半数显，为交流调速系统提供电压指示；

3.真有效值交流数字电流表一只：测量范围0�?A，量程自动判断、自动切换，精度0.5级，三位半数显，具有超量程告警、指示及切断总电源功能，为调速系统提供电流的指示�

4.直流数字电压表一只：测量范围0�?00V，三位半数显，输入阻抗为10MΩ，精�?.5级，为可逆调速系统提供电压指示；

5.直流数字电流表一只：测量范围�?�?A，三位半数显，精�?.5级，为可逆调速系统提供电流指示�

4)人身安全保护体系:三相隔离变压器一组：三相电源首先通过三相漏电保护器，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�

电压型漏电保护器：对隔离变压器前的线路出现的漏电现象进行保护，使控制屏内的接触器跳闸，切断电源。电流型漏电保护装置：控制屏若有漏电现象，漏电流超过一定值，即切断电源�

实验连接线及插座：强、弱电连接及插座分开，不能混插。强电连接线及插座采用全封闭工艺，使用安全、可靠、防触电�

5)实验管理�?具有设定实验时间、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操作错误所造成的漏电告警、仪表超量程告警等�

6)控制屏其它设於�控制屏正面大凹槽内，设有两根钢管，可挂置实验部件，凹槽底部设�?芯插座， 挂件的供电由这些插座提供。控制屏两边设有单相三极220V电源插座及三相四�?80V电源插座，还设有实验台照明用�?0W日光灯一盏�

★（7）实验台智能考核系统:采用最� MCU 技� RAM 处理芯片的数字化集成电路板与配套无线故障设置控制系统，系统稳定、不易感染病毒�

控制模块(PC 控制终端或手持移动控制终�?和驱动模�?智能故障设置驱动�?分离� 避免复杂连线干扰控制器，系统更加可靠�

驱动模块内置智能故障设置控制系统，配有专用新型无线数据传输模�?可插拔型)和RS232 串行通讯接口，可无线组网通讯� RS232 有线通讯�

手持移动控制终端采用 7 寸高清晰彩色液晶触控屏，中文菜单式触控操作界面，人机� 话友好。手持移动控制终端可控制任意一台带驱动模块的实训设备�

手持移动控制终端不联网时可作单机操作，当带驱动模块的实训设备无线组网时，手持 移动控制终端可无线进网作为联网终端，可作学生机登录实训与考核的操作终端，也可作教师机登录出题设故的操作终端�

可通过 PC机或平板电脑 控制终端进行实训考核，也可通过手持移动控制终端进行实训考核，教师与 学员界面分开，教师通过密码进入教师界面出题，学员在普通界面答题�?注：教师与学员设故与排故界面原理图与设备面板原理图完全一�?

可自由设定任意一处有关的各种常见故障，故障类型包括：线路� 路、对地短路、接触不良，偶发等故障现象。每套驱动模块可以设� 8 路大电流 5A � 开路故障�?6 路小电流 2A 的信号通路的开路、不良、偶发、短路等故障，共 24 路故 障设置。可根据需求扩展设� 64 路大电流 5A 的开路故障�?28 路小电流 2A 的信号� 路的开路、不良、偶发、短路等故障，共192 路故障设置。可根据用户使用要求调整故障设置点的数量和故障设置类型�

所有配备驱动模块的实训设备，均可通过内置的专用新型无线数据传输模块无线组网， 实现远程集中管理�

用户可选择通过无线� RS-232 串口通讯与其它实训设备配套的无线故障设置控制系统 组成一个网络，通过主控计算机控制每一台实训设备的故障设置、故障排除、参数设定� 远程起动、信息反馈、考核评分等功能�

2、DK02实验桋�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�

3、DQ03�?固定电机导轨、测速系统及智能数显转速表

4、DQ27三相可调电阻（每�?00Ω×2/0.41A�

5、DK03晶闸管主电路:提供12�?A/1000V的晶闸管，分成正、反桥两组，每只晶闸管均设有保护装置，正、反桥晶闸管可通过外加信号进行触发（留有触发脉冲输入接口），可更好的完成设计性实验；设有带镜面精密指针式直流电压表�?00V，精�?.0级带镜面直流电流表�?A，精�?.0级各一只和平波电抗器一组�

6、DK04三相晶闸管触发电�?提供三相触发电路、功放电路等，与"DK03"配套使用�

7、DK05晶闸管触发电路实骋�提供单结晶体管触发电路、正弦波同步移相触发电路、锯齿波同步移相触发电路、单相交流调压触发电路及TCA785集成触发电路共五种触发电路�

8、DK06电机调速控制实验（Ⅰ）提供以下模块：电流反馈与过流保护（FBC+FA）、给定器（G）、转速变换器（FBS）、速度调节器（ASR）、反号器（AR）、电流调节器（ACR）�

9、DK08给定及实验器仵�提供给定（�?5V可调电压输出）、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�?4V电源及电感�

10、DK09新器件特性实骋�提供SCR、MOSFET、IGBT、GTO 、GTR新器件，与DJK06配套使用，可测定其特性曲线；与DJK12配套使用，可完成电力电子新器件的驱动特性实验�

11、DK11单相调压与可调负轼�提供了一�?�?50V/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�?�?0Ω/1.3A（串联）�?�?5Ω/2.6A（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�

12、DK12变压器实骋�提供三相芯式变压器一个（该变压器�?套副边绕组，原、副边绕组的电压�?27V/63.6V/31.8V），用于异步电机串级调速实验和三相桥式、单相桥式有源逆变电路实验；还设有三相不控整流电路一组�

13、DK13功率器件驱动电路实验箰�主要是为完成新器件特性实验提供驱动和保护电路，使学生了解电力电子新器件的驱动特性。主要包括电源、驱动电路、PWM波形发生器�

1)电源：为驱动电路提供电源，包括�?V�?20V、�?5V直流电源�

2)驱动电路：包括MOSFET、IGBT、GTR和GTO的驱动电路。其中IGBT的驱动电路采用了专用芯片EXB841�

3)PWM波形发生器：由SG3525为核心的PWM波形发生器主要为新器件驱动电路提供PWM驱动波形；可以通过频率调节旋钮进行频率调节；通过占空比电位器来调节PWM波的占空比；频率范围分为2挡，通过钮子开关切换，高频档是为MOSFET和IGBT驱动电路提供PWM波形，频率调节范�?KHz�?0KHz；低频档是为GTR和GTO驱动电路提供PWM波形，频率调节范�?00Hz�?KHz；占空比均能�?%调至100%�

14、DK14单相交直交变频原琅�根据普通高等教�?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�?的相关内容进行开发，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�?、SPWM波形成的过程�?、交直交变频电路在不同负载（电阻，电感和电机）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�?、IGBT管专用集成驱动芯片的工作特性�

15、DK19半桥型开关稳压电溏�提供了半桥型开关稳压电源的主电路和控制电路，主电路中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�

16、DK07直流斩波实验:根据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�?中相关的直流斩波内容而设计的；提供组成直流斩波电路所需的元器件和采用专用的PWM控制集成电路SG3525。可完成教材中降压斩波电路（Buck Chopper）、升压斩波电路（Boost Chopper）、升降压斩波电路（Boost -Buck Chopper）、Cuk斩波电路、Sepic斩波电路、Zeta斩波电路六种典型实验�

17、DK21斩控式交流调压电�?根据西安交大王兆安教授和黄俊教授主编的《电力电子技术�?第四�?中相关的内容而设计的，采用全控型器件IGBT管实�?斩控式交流调压实�?�

18、DK22单相调压/调功电路:根据西安交通大学王兆安教授和黄俊教授主编的相关内容而设计的，实�

单相交流调压和交流调功的实验内容。采用的电力电子器件为双向晶闸管，在交流调压实验中采用由双向触发二极管构成触发控制电路；在交流调功实验中采用�?55时基电路组成触发控制电路�

19、DQ07-1直流发电�?240W)

20、DQ09直流并励电动�

21、DQ11三相线绕式异步电动机�?20V，Y（�/b>