2021年11月26日 现代电力电子实验台,电力电子技术实训台 [在线客服]:

SBDD-3电力电子技术实训台

一、概述

现代电力电子实验台,电力电子实训台,电力电子技术实训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》教材实验大纲的要求,吸收国内、外同类产品的优点,充分考虑了实验室的现状和发展趋势,精心研制而成。

(设备结构参考图片,具体以实物配置为准,可按用户要求定做)

二、适用范围

电力电子技术实训装置涵盖了各类院校所开设的"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、技术性能

1、输入电源:三相四线(或三相五线380V±1050HZ)

2、工作环境:温度-10℃+40℃相对湿度<85%(25℃) 海拨<4000m

3、装置容量:<1000W

4、外形尺寸:1650×700×1580 mm

四、装置的基本装备

1DX-01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(带有过流保护措施)提供交流电源:三相交流电源(220V/1.5A)

2)高压直流电源:输出220V/0.5A,具有输出短路保护。

3)数字式仪表

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,精度1.0级;

②.真有效值交流数字电压表一只:测量范围0500V,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05A,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0300V,三位半数显,输入阻抗为10MΩ,精度0.5级;

⑤.直流数字电流表一只:测量范围05A,三位半数显,精度0.5级,具有超量程报警、指示、切断总电源等功能。

4)带镜面的指针表:直流电压表(测量范围0±300V,为中零式,精度为1.0级)直流电流表(测量范围0±2A,为中零式,精度为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100mH200mH700mH电感,在1A下保持线性。

7)给定:±15V可调电压输出,带数显,指示输出电压。

8)单相调压:提供了一只0250V/0.5KVA单相交流自耦调压器,为相应的实验提供可调交流电源,并带短路保护。

9)三相整流滤波电路:可对单相及三相交流电源进行整流和滤波,具有输出短路保护。

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、副边绕组的电压为127V/63.6V/31.8V),用于三相桥式、单相桥式有源逆变电路实验。

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,使主电路输出与电网隔离(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。

12)实验管理器

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。

13)控制屏其它设施 控制屏正面大凹槽内,设有两根圆钢管,可挂置实验部件,凹槽底部设3芯插座,挂件的供电由这些插座提供。控制屏两侧设有单相三极220V电源插座及三相四极380V电源插座。

2DX02实验桌

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,形状似长方体结构,造形美观大方;设有两个大抽屉,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。

3DX03三相可控整流电路(一)

提供65A/1000V的晶闸管,每只晶闸管均设有RC吸收和保险丝保护装置,晶闸管可通过外加触发信号进行触发(留有触发脉冲输入接口),可更好的完成设计性实验。 三相触发电路由KC04KC41KC424066等集成电路组成,可通过钮子开关选择双窄脉冲或宽脉冲,同时提供六路触发脉冲功放电路等。

4DK05晶闸管触发电路

提供单结晶体管触发电路实验、单相交流调压触发电路,锯齿波同步移相触发电路实验,正弦波触发电路及TCA785集成触发电路。

5DK07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》(第五版)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。

6DK09电力电子器件特性

提供SCRGTOMOSFETIGBTGTR新器件,与DK13配套使用,可完成电力电子新器件的驱动特性实验。

7DK13功率器件驱动与保护电路

主要是为完成新器件特性实验提供电源、驱动电路及PWM波形发生器。

1)电源:为驱动电路提供电源,包括±5V±15V+20V直流电源。

2)驱动电路:包括GTOGTR,MOSFETIGBT的驱动电路。其中IGBT的驱动电路采用专用芯片EXB841,其它的由运放、门电路及分立元件组成。

3PWM波形发生器:以SG3525为核心的PWM波形发生器主要是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MOSFETIGBT驱动电路提供PWM波形,频率调节范围4KHz10KHz;低频档是为GTRGTO驱动电路提供PWM波形,频率调节范围400Hz1KHz;占空比可从0%调至100%

8DK14单相交直交变频原理

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:

1SPWM波形成的过程;

2)交直交变频电路在不同负载(电阻,电感)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;

3IGBT管专用集成驱动芯片的工作特性。

9DX17实验元器件

提供晶闸管(均设有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吸收电路。

10、实验连接线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、透明型电力电子应用创新实训模块:(全室配1套,便于学生对电力电子器件及应用电路的直观认识)电力电子应用创新实训模块底盒使用190mm×145mm,124mm×145mm两种开模有机透明封闭塑料底盒,模块面板采用蓝色印制电路板PCB工艺,可以直观看到器件的实物及相关的原理图。对于高压电路安装在面板背面,或者通过双圈接线柱引出接口,透过透明底盒能够看到器件实物,方便感性认识。

包含三相同步信号电路单元模块、TC787AP三相集成脉冲触发电路模块(设有单双脉冲切换开关,封锁及输出开关,移相电位器等)、六路功率三极管BU406及灌封脉冲变压器隔离的脉冲输出电路,PWM脉冲发生器及四路功率桥功率输出电路、二极管整流电路、四路IGBT功率桥电路及LEM电流传感器检测电路、三相晶闸管整流电路、基于DSP的三相异步电机IPM逆变调速模块电路(矢量控制)、变频调速按键与LED显示电路模块,交流电压检测仪表、交流电流检测仪表、直流电压和电流检测仪表等。

本套件可完成单相半波不控整流电路实训,单相全桥不控整流电路实训,三相晶闸管触发电路实训,三相半波整流电路实训,三相半控桥式整流电路实训,三相桥式整流电路实训,三相交流调压电路实训,DC/DC全桥IGBT整流电路实训,直流电机HIGBT可逆调速电路实训,交流电机矢量变频调速电路实训等。

12、实训室安全用电智能控制系统(整个实验室只需配置1套,安装在总电源处)

智能电源管理系统具有过温、短路、过流、过压、欠压、失压、功率限定7大保护功能;电源具有一键锁定功能,处理故障时,防止漏电保护器合闸,造成触电危险;电源具有故障锁定功能,发生故障导致跳闸时,不能人为上电,只能通过远程清除故障后,才能上电成功;能通过无线4G和有线以太网与手机APPPC端云平台通讯,没有网络的情况下,教室整套智能电源管理系统可离线独立运行。

1、智能终端:智能电源管理系统以32ARM为核心,采用4.3寸彩色触摸屏为人机交互界面,实时监控设备运行情况,提供ZigbeeCAN等多种通信模式,具备语音播报功能。能实时监测三相电压、电流、功率,功率因数、频率、电能等参数,液晶触摸屏监测数值。能监控实验室电源的故障类型和故障次数;设备时间管理包含年月日时间的显示;用户通过刷卡方式请求开启设备,PC端进行授权之后,设备可启动使用,PC端可分时预约设备的启动和停止!

五、本装置能开设的实验项目(以上配置)

(一)晶闸管触发电路实验项目

1)单结晶体管触发电路

2)正弦波同步移相触发电路实验

3)锯齿波同步移相触发电路实验

4)单相集成锯齿波触发电路实验(由Tca785组成)

5)三相集成锯齿波触发电路实验

(二)晶闸管线路实验项目

1)单相半波可控整流电路实验

2)单相桥式半控整流电路实验

3)单相桥式全控整流及有源逆变电路实验

4)三相半波可控整流电路实验

5)三相桥式半控整流电路实验

6)三相半波有源逆变电路实验

7)三相桥式全控整流及有源逆变电路实验

8)单相交流调压电路实验

9)单相交流调功电路实验

10)三相交流调压电路实验

(三)新器件特性及驱动保护实验项目

1)单向晶闸管(SCR)特性实验

2)可关断晶闸管(GTO)特性实验

3)功率场效应管(MOSFET)特性实验

4)功率晶体管(GTR)特性实验

5)绝缘双极性晶体管(IGBT)特性实验

6)可关断晶闸管(GTO)驱动与保护电路实验

7)功率场效应管(MOSFET)驱动与保护电路实验

8)功率晶体管(GTR)驱动与保护电路实验

9)绝缘双极性晶体管(IGBT)驱动与保护电路实验

(四)典型新器件线路实验

1)单相正弦波脉宽调制(SPWM)逆变电路实验

2)直流斩波电路的性能研究(降压斩波电路、升压斩波电路、升降压斩波的电路、Cuk斩波电路、Sepic斩波电路、Zeta斩波电路)

六、实验测量仪表组件及挂箱明细表:

序号

编号

数量

1

DX01

电源控制屏

1

2

DX02

实验桌

1

3

DX03-1

三相可控整流电路(一)

1

4

DK05

晶闸管触发电路

1

5

DK07

直流斩波实验(六种典型线路)

1

6

DK09

电力电子器件特性实验

1

7

DK13

功率器件驱动与保护电路

1

8

DK14

单相交直交变频原理

1

9

DX17

实验元器件

1

10

连接线

高可靠护套结构手枪插实验连接线

1

11

透明型电力电子

透明型电力电子应用创新实训模块(便于学生对电力电子器件及应用电路的直观认识)

全室

1

12

实训室安全用电智能电源管理控制系统(整个实验室配置1套)

全室

1

13

辅助教学软件

1)电机与变压器仿真教学软件(正版3D软件,便于升级)

2)电力拖动仿真教学软件(正版3D软件,有软件著作权,便于升级)

3)电工作业培训( 用电安全与触电急救)仿真教学软件(正版3D软件,有软件著作权,便于升级)

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