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SG-XDJ01電力電子技術(shù)實(shí)訓(xùn)裝置

時(shí)間:2022-03-20 15:22:53

SG-XDJ01電力電子技術(shù)實(shí)訓(xùn)裝置(圖1)



一、電力電子技術(shù)實(shí)訓(xùn)裝置概述
電力電子技術(shù)實(shí)訓(xùn)裝置是針對(duì)大中專院校開設(shè)的《電力電子技術(shù)》、《半導(dǎo)體變流技術(shù)》等課程實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)大綱的要求,結(jié)合上??茖W(xué)技術(shù)出版社出版的《職業(yè)技能鑒定培訓(xùn)教材維修電工(高級(jí))》相關(guān)內(nèi)容,而研制的技能實(shí)訓(xùn)裝置。同時(shí)可作為初級(jí)、中級(jí)維修電工、高級(jí)電工、技師及高級(jí)技師的技能實(shí)訓(xùn)裝置。

二、電力電子技術(shù)實(shí)訓(xùn)裝置技術(shù)特點(diǎn)
1、安全性可靠:本裝置通過隔離變壓器供電,而且具有接地保護(hù)、漏電保護(hù)功能,安全性符合相關(guān)的國家標(biāo)準(zhǔn),確保人身安全;根據(jù)不同實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的特點(diǎn),配備了兩種不同的實(shí)驗(yàn)連接線,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),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(shí)驗(yàn)的安全及合理性。
2、擴(kuò)展性強(qiáng):能滿足各類學(xué)校相應(yīng)課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué),實(shí)驗(yàn)的深度與廣度可根據(jù)需要作靈活調(diào)整,普及與提高可根據(jù)教學(xué)的進(jìn)程作有機(jī)地結(jié)合。裝置采用掛件式結(jié)構(gòu),更換便捷,如需要擴(kuò)展功能或開發(fā)新實(shí)驗(yàn),只需添加部件即可,永不淘汰。
3、直觀性強(qiáng):實(shí)驗(yàn)掛件采用分隔結(jié)構(gòu)形式,正面為實(shí)驗(yàn)原理圖和測(cè)試點(diǎn),增強(qiáng)了學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的感性認(rèn)識(shí)與理性認(rèn)識(shí);面板布置合理,接插線方便,學(xué)生可獨(dú)立操作實(shí)驗(yàn),有利于提高學(xué)生實(shí)際動(dòng)手能力。
4、先進(jìn)性強(qiáng):實(shí)驗(yàn)涉及了常用的四大類變流技術(shù)實(shí)驗(yàn),且多為廣泛應(yīng)用的實(shí)用電路,但為教學(xué)方便,又不失其簡(jiǎn)潔性;本裝置又從新器件高度來考慮,加入了新器件的特性實(shí)驗(yàn)、新器件的驅(qū)動(dòng)以及典型的新器件應(yīng)用的現(xiàn)代電力電子技術(shù)實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生對(duì)新器件有足夠的認(rèn)識(shí)和了解,緊跟時(shí)代步伐。

三、電力電子技術(shù)實(shí)訓(xùn)裝置技術(shù)性能
1、輸入電壓:三相四線~380V±10%  50Hz
2、工作環(huán)境:環(huán)境溫度為-10℃~+40℃ 相對(duì)濕度<85%(25℃) 海拔<4000m
3、裝置容量:<1.5kVA
4、裝置尺寸:1650mm×700mm×1580mm (5%左右)

四、電力電子技術(shù)實(shí)訓(xùn)裝置基本裝備
實(shí)訓(xùn)裝置由控制屏、實(shí)訓(xùn)桌以及各個(gè)實(shí)訓(xùn)組件構(gòu)成
(一)控制屏:采用框架式結(jié)構(gòu),結(jié)構(gòu)緊湊、牢固、美觀大方,控制屏上層可掛實(shí)訓(xùn)組件。
(二) 實(shí)訓(xùn)組件:
PE-01交流電源及同步變壓器組件
提供三相可調(diào)交流電源(范圍單相:0~250V;三相0-450V),自帶有過流保護(hù)和漏電保護(hù)功能,設(shè)有隔離變壓器輸出,實(shí)訓(xùn)安全,設(shè)有由三只同步變壓器及一只三刀三擲開關(guān)組成。
(1)三相電源首先通過三相漏電保護(hù)器,然后經(jīng)接觸器到隔離變壓器,使輸出與電網(wǎng)隔離(浮地設(shè)計(jì))。
(2)電流型漏電保護(hù)裝置:控制屏若有漏電現(xiàn)象,漏電流超過一定值,即切斷電源。
PE -02功率二極管組件
提供大功率整流二極管七個(gè)(熔絲保護(hù)電路),鈕子開關(guān)一個(gè),作為整流和續(xù)流使用。
PE-03晶閘管組件
提供6只單向晶閘管,用于可控整流實(shí)訓(xùn),設(shè)有RC阻容吸收及熔絲保護(hù)電路。
PE-04雙向晶閘管組件
提供3只雙向晶閘管,用于交流調(diào)壓電路實(shí)訓(xùn)
PE-05 GTR、MOSFET、IGBT組件
提供GTR(大功率晶體管)、MOSFET(功率場(chǎng)效應(yīng)晶體管)、IGBT(絕緣雙極性晶體管)三種功率器件
PE-06三相芯式變壓器組件
提供63.5V、0.8A/127V、0.4A芯式變壓器一只
PE-07燈組負(fù)載組件
由三只250V/4A燈座組成,實(shí)訓(xùn)時(shí)作為電阻性負(fù)載使用
PE-08電抗器、變壓器組件
提供平波電抗器一組,可供100mH、200mH、700mH選擇,雙路220V變壓器一只
PE-9給定及電壓指示組件
提供連續(xù)可調(diào)的+15V和-15V給定電壓,帶輸出指示。
PE-10交流電參數(shù)表組件
提供直有效值交流數(shù)字電壓表一只,測(cè)量范圍0~500V,量程自動(dòng)判斷,自動(dòng)切換,精度0.5級(jí),三位半數(shù)顯,輸入阻抗10MΩ。提供真有效值交流數(shù)字電流表兩只,測(cè)量范圍0~5A,量程自動(dòng)判斷,自動(dòng)切換,精度0.5級(jí),三位半數(shù)顯。
PE-11直流電參表組件
提供直流數(shù)字電壓表一只,測(cè)量范圍0~1000V,精度0.5級(jí),三位半數(shù)顯,輸入阻抗10MΩ,提供直流數(shù)字電流表兩只,測(cè)量范圍0~5A,精度0.5級(jí),三位半數(shù)顯。
PE-12單相晶閘管觸發(fā)電路(BT35單晶晶體管及TCA785觸發(fā))
提供單結(jié)晶體管來產(chǎn)生觸發(fā)觸發(fā)信號(hào),用于控制單相晶閘管組成的整流電路;
PE-12 B TCA785集成觸發(fā)電路
提供西門子TCA785,與KC04(KC09)等相比它對(duì)零點(diǎn)的識(shí)別更加可靠,輸出脈沖的齊整度好,移相范圍更寬,同時(shí)它輸出的脈沖可以人為自由調(diào)節(jié),可用做單相整流或調(diào)壓電路實(shí)訓(xùn)。
PE-13 TC787觸發(fā)電路組件
采用TC787芯片構(gòu)成三相全控觸發(fā)電路、具有輸出穩(wěn)定、可靠、輸入阻抗高、抗干擾性能好等優(yōu)點(diǎn),而且裝調(diào)簡(jiǎn)便、使用可靠,只需一只這樣的集成電路,就可完成三相移相功能
PE-14可調(diào)電阻組件
提供90Ω×2/1.3A可調(diào)電阻一只, 900Ω×2/0.41A可調(diào)電阻一只,作為純阻性負(fù)載使用
PE-16 直流斬波電路實(shí)訓(xùn)
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)等典型實(shí)驗(yàn)。
PE-17 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(cè)試"以及"電源電壓波動(dòng)對(duì)輸出的影響"等實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。
PE-18  SPWM單相交直交變頻原理
根據(jù)普通高等教育"九五"國家級(jí)重點(diǎn)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(hào)的形成方法,了解IGBT管專用集成驅(qū)動(dòng)芯片的特點(diǎn)及其使用,能完成如下實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目: 
1)SPWM波形成的過程;
2)交直交變頻電路在不同負(fù)載時(shí)的工作情況和波形,并研究工作頻率對(duì)電路工作波形的影響;
3)IGBT管專用集成驅(qū)動(dòng)芯片的工作特性。 
(三)實(shí)訓(xùn)桌
實(shí)訓(xùn)桌面為防火、防水、耐磨高密度板,結(jié)構(gòu)堅(jiān)固,形狀似長(zhǎng)方體封閉式結(jié)構(gòu),造型美觀大方;設(shè)有抽屜、柜門,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(gè)寬敞舒適的工作臺(tái)面。實(shí)訓(xùn)桌底部裝有四個(gè)帶剎車的萬向輪,和四個(gè)可固定的支撐腳。
(四)實(shí)訓(xùn)連接線
根據(jù)不同實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目的特點(diǎn),配備兩種不同的實(shí)訓(xùn)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,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(diǎn),插頭采用實(shí)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(shí)訓(xùn)的安全及合理性。

五、實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目
1.功率器件及輔助元件特性實(shí)訓(xùn)
電力二極管特性測(cè)試
晶閘管SCR特性特性測(cè)試
雙向晶閘管BCR特性測(cè)試
IGBT特性測(cè)試
MOSFET特性測(cè)試
GTR特性測(cè)試
2.觸發(fā)電路實(shí)訓(xùn)
單結(jié)晶體管觸發(fā)電路(BT35/BT33)
西門子TCA785單相集成觸發(fā)電路
西門子TCA787三相集成觸發(fā)電路
SG3525 PWM波形發(fā)生器電路
IGBT及MOSFET開關(guān)管驅(qū)動(dòng)電路
3.整流電路實(shí)訓(xùn)
(1)不控整流
單相半波不控整流電路
單相全波橋式不控整流
變壓器中心抽頭雙半波不控整流
三相橋式全波不控整流
(2)可控整流
單相半波可控整流
單相橋式半控整流
單相橋式全控整流
(3)變壓器中心抽頭雙半波可控整流
三相橋式半控整流電路
三相橋式全控整流
(4)逆變電路實(shí)訓(xùn)
單相橋式整流有源逆變
三相橋式整流有源逆變
(5)交流調(diào)壓電路實(shí)訓(xùn)
單相晶閘管交流調(diào)壓電路
三相晶閘管交流調(diào)壓電路
單相雙向晶閘管交流調(diào)壓電路
三相雙向晶閘管交流調(diào)壓電路
(6)IGBT直流斬波電路實(shí)訓(xùn)
降壓型斬波電路((Buck Chopper)
升壓型斬波電路(Boost Chopper)
生降壓型斬波電路(Boost -Buck Chopper)
(7)半橋型開關(guān)穩(wěn)壓電源電路研究
(8)SPWM單相交直流變頻原理

六、設(shè)備配置清單
序號(hào) 編號(hào) 名 稱 數(shù)量
1 PE-01 交流電源及同步變壓器組件 1件
2 PE-02 功率二極管組件 1張
3 PE-03 晶閘管組件 1件
4 PE-04 雙向晶閘管組件 1件
5 PE-05 GTR、MOSFET、IGBT組件 1件
6 PE-06 三相芯式變壓器組件 1件
7 PE-07 燈組負(fù)載組件 1件
8 PE-08 電抗器、變壓器組件 1件
9 PE-9 給定及電壓指示組件 1件
10 PE-10 交流電參數(shù)表組件 1件
11 PE-11 直流電參表組件 1件
12 PE-12 單結(jié)晶閘管觸發(fā)電路 1件
13 PE-12B TC785觸發(fā)電路 1件
14 PE-13 TC787觸發(fā)電路組件 1件
15 PE-14 可調(diào)電阻組件 1件
16 PE-16 直流斬波電路 1件
17 PE-17 半橋型開關(guān)穩(wěn)壓電源 1件
18 SPWM 單相交直交變頻原理 1件
19 實(shí)訓(xùn)桌 鐵質(zhì)長(zhǎng)方體封閉式結(jié)構(gòu),造型美觀大方;設(shè)有抽屜、柜門,用于放置工具、存放掛件及資料 1臺(tái)
20 實(shí)訓(xùn)
連接線
配備兩種不同的實(shí)訓(xùn)聯(lián)接線,兩種不可以互插,實(shí)訓(xùn)安全。 1套