現代電力電子技術考核柜,電力電子實訓平臺
2024-09-15 06:36一、概述
現代電力電子技術實訓平臺主要功能:進行《電機學》、《電機與電氣控制》、《電力拖動技術》、《機床電氣控制技術》等相關課程的實驗實訓。
現代電力電子技術實訓平臺實訓項目:主要培養學生在電機與電氣控制線路設計、安裝、調試、電機維修等方面的專業
技能與能力;能開展電氣控制實訓、電動機實訓、變壓器實訓。
現代電力電子技術實訓平臺面向專業: 機電一體化技術、電氣自動化技術、工業機器人技術專業及其他工科專業。
職業能力:培養學生的動手與交流能力,同時可以為校內外的機電設備調試、維修等提供技術支持,開展電機與控制內容的社會服務。通過實訓培養學生的誠信品質、敬業精神、團隊精神、責任意識。
現代電力電子技術實訓平臺主要用于完成《電機學》、《電機與電氣控制》、《電力拖動技術》、《機床電氣控制技術》等專業課程的實驗、實習和實訓任務,囊括了電力拖動及電氣控制實驗裝置包括電機學、電機拖動、電力拖動、半導體變流技術、直流調速系統、交流調速系統、控制理論等幾個模塊。
(圖1:實驗設備外形參考圖片,也可以根據學校要求定做)
(圖2:部分實驗掛件2圖片展示)
二、特點
1、綜合性強:本裝置綜合了目前國內各類學校電力電子、半導體變流、交直流調速、交流變頻、電機控制、控制理論等實驗項目。
2、適應性強:能滿足各類學校相應課程的實驗教學,深度和廣度可根據需要作靈活調整,普及與提高可根據教學的進程作有機的結合,裝置采用積木式結構,更換便捷,如需要擴展功能或開發新實驗,只需添加部件即可,永不淘汰。
3、整套性強:從專用電源、電機及其它實驗部件到實驗連接專用導線配套齊全,配套部件的性能、規格等均密切結合實驗的需要進行配套。
4、直觀性強:各實驗掛件采用分隔結構形式,組件面板示意、圖線分明,各掛件任務明確,操作、維護方便。
5、科學性強:裝置占地面積少,節約實驗用房,減少基建投資;配套的小電機均經特殊設計,可模擬中小型電機的特性和參數;小電機耗電省,節約能源,實驗噪聲小,整齊美觀,改善實驗環境;實驗內容豐富,設計合理,除了加深理論知識外還可結合實際開設設計性實驗。
6、先進性強:本裝置著重從新器件高度來考慮,在保留了晶閘管實驗的基礎上,加入了新器件的特性、新器件的驅動以及典型的新器件應用的大量現代電力電子技術實驗,讓學生對新器件有足夠的認識和了解,緊跟時代步伐。
三、適用范圍:代電力電子技術實訓平臺涵蓋了各高等院校等所開設的"電力電子技術(或稱半導體變流技術)"、"直流調速"、"交流調速"、"電機控制"、"電力拖動自動控制系統"及"控制理論"等專業課程所要求的實驗項目。
四、技術性能
1、輸入電源: 三相四線(或三相五線 380V±10% 50HZ)
2、工作環境: 溫度-10℃-+40℃ 相對濕度<85%(25℃) 海撥<4000m
3、裝置容量:<1.5KVA
4、外形尺寸:1600×800×1250cm3
五、現代電力電子技術實訓裝置的基本裝備:訓平臺設備整體采用鈑金結構,四周采用圓弧設計,兩面開智能門,配有智能散熱風扇,配有接線單元區和電力電子實驗板;整體采用亮白烤漆;柜體內部設計有維修照明燈,各模塊及電源安裝板,維修時可直接取出模塊板,采用插拔式接線,要求采用醫療自助機柜模式結構工藝設計;實驗平臺底部配有重型萬向輪。
1、DK01電源控制屏(鐵質雙層亞光密紋噴塑結構,)
(1)交流電源(均帶有過流保護措施)提供交流電源:直流調速檔為三相交流電200V/3A。交流調速檔為三相交流電240V/3A。
(2)高壓直流電源:磁電源:220V(0.5A),具有輸出短路保護。
(3)指示及測量儀表
1.交流數字電壓表:可通過其下方的波段開關切換指示三相電網輸入線電壓;
2.真有效值交流數字電壓表一只:測量范圍0~500V,精度0.5級,為交流調速系統提供電壓指示;
3.真有效值交流數字電流表一只:測量范圍0~5A,精度0.5級,為調速系統提供電流的指示;
4.直流數字電壓表一只:測量范圍0~500V,三位半數顯,輸入阻抗為10MΩ,精度0.5級,為調速系統提供電壓指示;
5.直流數字電流表一只:測量范圍為0~5A,三位半數顯,精度0.5級,為調速系統提供電流指示。
(4)人身安全保護體系
1)三相隔離變壓器一組:三相電源首先通過三相漏電保護器,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。
2)電流型漏電保護裝置:控制屏若有漏電現象,漏電流超過一定值,即切斷電源。
3)實驗連接線及插座:強、弱電連接及插座分開,不能混插。
4)強電連接線及插座采用全封閉工藝,使用安全、可靠、防觸電。
(5)智能無線電源管理系統:能無線電源管理系統具有過溫、短路、過流、過壓、欠壓、失壓、功率限定7大保護功能;電源具有一鍵鎖定功能,處理故障時,防止漏電保護器合閘,造成觸電危險;電源具有故障鎖定功能,發生故障導致跳閘時,不能人為上電,只能通過遠程清除故障后,才能上電成功;能通過無線4G和有線以太網與手機APP和PC端云平臺通訊,沒有網絡的情況下,教室整套智能電源管理系統可離線獨立運行。
1)智能終端:智能電源管理系統以32位ARM為核心,采用4.3寸彩色觸摸屏為人機交互界面,實時監控設備運行情況,提供Zigbee、CAN等多種通信模式,具備語音播報功能。能實時監測三相電壓、電流、功率,功率因數、頻率、電能等參數,液晶觸摸屏監測數值。能監控實驗室電源的故障類型和故障次數;設備時間管理包含年月日時間的顯示;用戶通過刷卡方式請求開啟設備,PC端進行授權之后,設備可啟動使用,PC端可分時預約設備的啟動和停止!
2)手機APP:用電狀態界面實時顯示當前電壓、電流、有無功功率、電能、設備溫度、漏電電流值等;用電數據界面能智能查找近2年用電數據,設置界面能設置限定電能值、負載值、設備超溫值、過欠壓值、過欠壓恢復時間值等。后臺查看報警日志、操作日志、故障日志等。控制:可在微信小程序中遠程控制智能開關的通斷。
3)PC端軟件:每個設備狀態信息顯示,具有多個子界面,具有故障分析,用電能效分析、集中管理、個人中心資料管理、用戶報警定位跟蹤與信息統計;具有管理員信息修改與權限管理等功能。可一鍵開啟和關閉所有設備,可單獨控制每臺設備的開關!
2、DQ03-1固定電機導軌、測速系統及智能數顯轉速表
3、DQ27三相可調電阻(每組900Ω×2/0.41A)
4、DK03晶閘管主電路:供12只5A/1000V的晶閘管,每只晶閘管均設有RC吸收和保險絲保護裝置,晶閘管可通過外加觸發信號進行觸發(留有觸發脈沖輸入接口),可更好的完成設計性實驗。設有帶鏡面精密指針式直流電壓表±300V,精度1.0級帶鏡面直流電流表±2A,精度1.0級各一只和平波電抗器一組。
5、DK04三相晶閘管觸發電路提供三相觸發電路、功放電路,脈沖變壓器等,與"DK03"配套使用。
6、DK05晶閘管觸發電路實驗提供單結晶體管、鋸齒波同步移向、正弦波同步移向觸發電路,KC05單相交流調壓,西門子TCA785集成觸發電路等。
7、DK06電機調速控制實驗(Ⅰ)提供以下模塊:電流反饋與過流保護(FBC+FA)、給定器(G)、轉速變換器(FBS)、速度調節器(ASR)、反號器(AR)、電流調節器(ACR)等。
8、DK09新器件特性實驗提供SCR、MOSFET、IGBT、GTR新器件,可完成電力電子新器件特性實驗。
9、DK10可調電阻、電容箱提供耐壓AC63V的可調電容三組,調節范圍為0.1~11.37?F,0~999kΩ十進制可調電阻兩組;供電流調節器,速度調節器反饋回路使用,可靈活改變調節器的放大倍數及積分時間。
10、DK11單相調壓與可調負載提供了一只0~250V/0.5KVA單相交流自耦調壓器,為相應的實驗提供可調電源;一個整流濾波電路以及0~90Ω/1.3A(串聯)或0~45Ω/2.6A(并聯)瓷盤可調電阻,為相應的實驗提供一個可調的阻性負載。
11、DK12變壓器實驗提供三相芯式變壓器一個(該變壓器有2套副邊繞組,原、副邊繞組的電壓為127V/63.6V/31.8V),用于異步電機串級調速實驗和三相橋式、單相橋式有源逆變電路實驗;還設有三相不控整流電路等模塊。
12、DK13功率器件驅動電路實驗箱主要是為完成新器件特性實驗提供驅動和保護電路,使學生了解電力電子新器件的驅動特性。主要包括電源、驅動電路、PWM波形發生器。
(1)電源:為驅動電路提供電源,包括±5V、+20V、±15V直流電源。
(2)驅動電路:包括GTR、MOSFET、IGBT的驅動電路。其中IGBT的驅動電路采用了專用芯片EXB841。
(3)PWM波形發生器:由SG3525為核心的PWM波形發生器主要為新器件驅動電路提供PWM驅動波形;可以通過頻率調節旋鈕進行頻率調節;通過占空比電位器來調節PWM波的占空比 頻率調節范圍4KHz~10KHz。
13、DK14單相交直交變頻原理:根據普通高等教育"九五"國家級重點教材王兆安,黃俊主編的《電力電子技術》(第四版)的內容進行開發。用于展示交直交變頻原理,主要讓學生了解SPWM正弦波脈寬調制信號的形成方法,了解IGBT管專用集成驅動芯片的特點及其使用。
成如下實驗項目:
1)SPWM波形成的過程;
2)交直交變頻電路在不同負載(電阻,電感)時的工作情況和波形,并研究工作頻率對電路工作波形的影響;
3)IGBT管專用集成驅動芯片的工作特性。
14、DK07直流斬波實驗:根據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》(第五版)中相關的直流斬波內容而設計的;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。可完成教材中降壓斬波電路(Buck Chopper)、升壓斬波電路(Boost Chopper)、升降壓斬波電路(Boost -Buck Chopper)、Cuk斬波電路、Sepic斬波電路、Zeta斬波電路六種典型實驗。
15、DK06-1 電機調速控制電路(II)提供以下模塊:零電平檢測(DPZ)、轉矩極性鑒別(DPT)、邏輯控制(DLC)。
16、DQ07-1直流發電機(DC220V,240W,n=1500RPM)
17、DQ09直流并勵電動機 (Un=DC220V , IN=1.1A , PN=185W , n=1500RPM ,絕緣等級E )
18、DQ11三相線繞式異步電動機(AC220V,接法 Y,轉速 1380RPM,功率100W ,電流0.6A,絕緣等級E)
19、GDQ12線繞式異步電機起動與調速電阻箱提供0、2、5、15的三相繞線異步電動機轉子起動、調速電阻一組。
20、DQ10三相鼠籠式異步電動機 (380V,Y接法)
21、基于DSP的雙閉環空間矢量交流變頻調速系統(可供教師DSP學習研究或學生畢業設計使用)空間矢量脈寬調制-SVPWM,主要思想是把三相交流電機等效為直流電機,然后跟蹤圓形磁場。SVPWM主要由:波形發生器,Chark變換,扇區判斷,Park變換,橋臂作用時間,比較器,插入死區等模塊組成。
本實驗系統是基于德州儀器TI公司的28335型C2000系列DSP而設計的高性能矢量控制變頻調速系統。系統由實驗箱(含DSP控制板、IPM智能功率驅動模塊和24V開關電源)、XDS100V2-USB2.0仿真器,三相鼠籠式異步電動機,增量式光電編碼器,聯軸器,固定電機導軌等組成。
本系統可實現在線編程,通過XDS100V2 USB2.0仿真器在線仿真,提供源程序,可在線燒寫DSP程序。
22、SB 06實驗連接線:根據不同實驗項目的特點,配備兩種不同的實驗聯接線,強電部分采用高可靠護套結構手槍插連接線(不存在任何觸電的可能),里面采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,具有柔軟、耐壓高、強度大、防硬化、韌性好等優點,插頭采用實芯銅質件外套鈹輕銅彈片,接觸安全可靠;弱電部分采用彈性鈹輕銅裸露結構聯接線,兩種導線都只能配合相應內孔的插座,這樣大大提高了實驗的安全及合理性。
六、現代電力電子技術實訓裝置能開設的實驗項目
(一)電力電子技術實驗項目(晶閘管)
1.單結晶體管觸發電路
2.鋸齒波同步移相觸發電路實驗
3.正弦波觸發電路實驗
4.TCA785集成觸發電路
5.單相半波可控整流電路實驗
6.單相橋式半控整流電路實驗
7.單相橋式全控整流及有源逆變電路實驗
8.三相半波可控整流電路實驗
9.三相橋式半控整流電路實驗
10.三相半波有源逆變電路實驗
11.三相橋式全控整流及有源逆變電路實驗
12.單相交流調壓電路實驗
13.三相交流調壓電路實驗
(二) 現代電力電子器件部分
1.單向晶閘管(SCR)特性實驗
2.電力晶體管(GTR)特性實驗
3.電力晶體管(GTR)驅動與保護電路
4.功率場效應管(MOSFET)特性實驗
5.功率場效應管(MOSFET)的驅動與保護電路
6.絕緣雙極型晶體管(IGBT)特性實驗
7.絕緣雙極型晶體管(IGBT)的驅動與保護電路
(三)典型電力電子器件線路實驗
1.單相正弦波脈寬調制(SPWM)逆變電路原理實驗
2.直流斬波電路的性能研究(降壓斬波電路、升壓斬波電路、升降壓斬波電路、Cuk斬波電路、Sepic斬波電路、Zeta斬波電路) (IGBT)
(四)直流電機調速實驗(直流電機運動控制系統)
1.晶閘管直流調速系統主要單元的調試
2.單閉環直流調速系統實驗
3.帶電流截止負反饋的轉速單閉環直流調速系統實驗
4.轉速、電流雙閉環直流調速系統實驗
5.邏輯無環流可逆直流調速系統實驗
(五)交流電機調速系統實驗(交流電機運動控制系統)
1.雙閉環三相繞線異步電機調壓調速系統實驗
2.雙閉環三相繞線異步電機串極調速系統實驗
(六)基于DSP的三相異步電機變頻調速系統
七、現代電力電子技術實訓平臺清單
現代電力電子技術實訓平臺主要功能:進行《電機學》、《電機與電氣控制》、《電力拖動技術》、《機床電氣控制技術》等相關課程的實驗實訓。
現代電力電子技術實訓平臺實訓項目:主要培養學生在電機與電氣控制線路設計、安裝、調試、電機維修等方面的專業
技能與能力;能開展電氣控制實訓、電動機實訓、變壓器實訓。
現代電力電子技術實訓平臺面向專業: 機電一體化技術、電氣自動化技術、工業機器人技術專業及其他工科專業。
職業能力:培養學生的動手與交流能力,同時可以為校內外的機電設備調試、維修等提供技術支持,開展電機與控制內容的社會服務。通過實訓培養學生的誠信品質、敬業精神、團隊精神、責任意識。
現代電力電子技術實訓平臺主要用于完成《電機學》、《電機與電氣控制》、《電力拖動技術》、《機床電氣控制技術》等專業課程的實驗、實習和實訓任務,囊括了電力拖動及電氣控制實驗裝置包括電機學、電機拖動、電力拖動、半導體變流技術、直流調速系統、交流調速系統、控制理論等幾個模塊。
(圖1:實驗設備外形參考圖片,也可以根據學校要求定做)
(圖2:部分實驗掛件2圖片展示)
二、特點
1、綜合性強:本裝置綜合了目前國內各類學校電力電子、半導體變流、交直流調速、交流變頻、電機控制、控制理論等實驗項目。
2、適應性強:能滿足各類學校相應課程的實驗教學,深度和廣度可根據需要作靈活調整,普及與提高可根據教學的進程作有機的結合,裝置采用積木式結構,更換便捷,如需要擴展功能或開發新實驗,只需添加部件即可,永不淘汰。
3、整套性強:從專用電源、電機及其它實驗部件到實驗連接專用導線配套齊全,配套部件的性能、規格等均密切結合實驗的需要進行配套。
4、直觀性強:各實驗掛件采用分隔結構形式,組件面板示意、圖線分明,各掛件任務明確,操作、維護方便。
5、科學性強:裝置占地面積少,節約實驗用房,減少基建投資;配套的小電機均經特殊設計,可模擬中小型電機的特性和參數;小電機耗電省,節約能源,實驗噪聲小,整齊美觀,改善實驗環境;實驗內容豐富,設計合理,除了加深理論知識外還可結合實際開設設計性實驗。
6、先進性強:本裝置著重從新器件高度來考慮,在保留了晶閘管實驗的基礎上,加入了新器件的特性、新器件的驅動以及典型的新器件應用的大量現代電力電子技術實驗,讓學生對新器件有足夠的認識和了解,緊跟時代步伐。
三、適用范圍:代電力電子技術實訓平臺涵蓋了各高等院校等所開設的"電力電子技術(或稱半導體變流技術)"、"直流調速"、"交流調速"、"電機控制"、"電力拖動自動控制系統"及"控制理論"等專業課程所要求的實驗項目。
四、技術性能
1、輸入電源: 三相四線(或三相五線 380V±10% 50HZ)
2、工作環境: 溫度-10℃-+40℃ 相對濕度<85%(25℃) 海撥<4000m
3、裝置容量:<1.5KVA
4、外形尺寸:1600×800×1250cm3
五、現代電力電子技術實訓裝置的基本裝備:訓平臺設備整體采用鈑金結構,四周采用圓弧設計,兩面開智能門,配有智能散熱風扇,配有接線單元區和電力電子實驗板;整體采用亮白烤漆;柜體內部設計有維修照明燈,各模塊及電源安裝板,維修時可直接取出模塊板,采用插拔式接線,要求采用醫療自助機柜模式結構工藝設計;實驗平臺底部配有重型萬向輪。
1、DK01電源控制屏(鐵質雙層亞光密紋噴塑結構,)
(1)交流電源(均帶有過流保護措施)提供交流電源:直流調速檔為三相交流電200V/3A。交流調速檔為三相交流電240V/3A。
(2)高壓直流電源:磁電源:220V(0.5A),具有輸出短路保護。
(3)指示及測量儀表
1.交流數字電壓表:可通過其下方的波段開關切換指示三相電網輸入線電壓;
2.真有效值交流數字電壓表一只:測量范圍0~500V,精度0.5級,為交流調速系統提供電壓指示;
3.真有效值交流數字電流表一只:測量范圍0~5A,精度0.5級,為調速系統提供電流的指示;
4.直流數字電壓表一只:測量范圍0~500V,三位半數顯,輸入阻抗為10MΩ,精度0.5級,為調速系統提供電壓指示;
5.直流數字電流表一只:測量范圍為0~5A,三位半數顯,精度0.5級,為調速系統提供電流指示。
(4)人身安全保護體系
1)三相隔離變壓器一組:三相電源首先通過三相漏電保護器,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。
2)電流型漏電保護裝置:控制屏若有漏電現象,漏電流超過一定值,即切斷電源。
3)實驗連接線及插座:強、弱電連接及插座分開,不能混插。
4)強電連接線及插座采用全封閉工藝,使用安全、可靠、防觸電。
(5)智能無線電源管理系統:能無線電源管理系統具有過溫、短路、過流、過壓、欠壓、失壓、功率限定7大保護功能;電源具有一鍵鎖定功能,處理故障時,防止漏電保護器合閘,造成觸電危險;電源具有故障鎖定功能,發生故障導致跳閘時,不能人為上電,只能通過遠程清除故障后,才能上電成功;能通過無線4G和有線以太網與手機APP和PC端云平臺通訊,沒有網絡的情況下,教室整套智能電源管理系統可離線獨立運行。
1)智能終端:智能電源管理系統以32位ARM為核心,采用4.3寸彩色觸摸屏為人機交互界面,實時監控設備運行情況,提供Zigbee、CAN等多種通信模式,具備語音播報功能。能實時監測三相電壓、電流、功率,功率因數、頻率、電能等參數,液晶觸摸屏監測數值。能監控實驗室電源的故障類型和故障次數;設備時間管理包含年月日時間的顯示;用戶通過刷卡方式請求開啟設備,PC端進行授權之后,設備可啟動使用,PC端可分時預約設備的啟動和停止!
2)手機APP:用電狀態界面實時顯示當前電壓、電流、有無功功率、電能、設備溫度、漏電電流值等;用電數據界面能智能查找近2年用電數據,設置界面能設置限定電能值、負載值、設備超溫值、過欠壓值、過欠壓恢復時間值等。后臺查看報警日志、操作日志、故障日志等。控制:可在微信小程序中遠程控制智能開關的通斷。
3)PC端軟件:每個設備狀態信息顯示,具有多個子界面,具有故障分析,用電能效分析、集中管理、個人中心資料管理、用戶報警定位跟蹤與信息統計;具有管理員信息修改與權限管理等功能。可一鍵開啟和關閉所有設備,可單獨控制每臺設備的開關!
2、DQ03-1固定電機導軌、測速系統及智能數顯轉速表
3、DQ27三相可調電阻(每組900Ω×2/0.41A)
4、DK03晶閘管主電路:供12只5A/1000V的晶閘管,每只晶閘管均設有RC吸收和保險絲保護裝置,晶閘管可通過外加觸發信號進行觸發(留有觸發脈沖輸入接口),可更好的完成設計性實驗。設有帶鏡面精密指針式直流電壓表±300V,精度1.0級帶鏡面直流電流表±2A,精度1.0級各一只和平波電抗器一組。
5、DK04三相晶閘管觸發電路提供三相觸發電路、功放電路,脈沖變壓器等,與"DK03"配套使用。
6、DK05晶閘管觸發電路實驗提供單結晶體管、鋸齒波同步移向、正弦波同步移向觸發電路,KC05單相交流調壓,西門子TCA785集成觸發電路等。
7、DK06電機調速控制實驗(Ⅰ)提供以下模塊:電流反饋與過流保護(FBC+FA)、給定器(G)、轉速變換器(FBS)、速度調節器(ASR)、反號器(AR)、電流調節器(ACR)等。
8、DK09新器件特性實驗提供SCR、MOSFET、IGBT、GTR新器件,可完成電力電子新器件特性實驗。
9、DK10可調電阻、電容箱提供耐壓AC63V的可調電容三組,調節范圍為0.1~11.37?F,0~999kΩ十進制可調電阻兩組;供電流調節器,速度調節器反饋回路使用,可靈活改變調節器的放大倍數及積分時間。
10、DK11單相調壓與可調負載提供了一只0~250V/0.5KVA單相交流自耦調壓器,為相應的實驗提供可調電源;一個整流濾波電路以及0~90Ω/1.3A(串聯)或0~45Ω/2.6A(并聯)瓷盤可調電阻,為相應的實驗提供一個可調的阻性負載。
11、DK12變壓器實驗提供三相芯式變壓器一個(該變壓器有2套副邊繞組,原、副邊繞組的電壓為127V/63.6V/31.8V),用于異步電機串級調速實驗和三相橋式、單相橋式有源逆變電路實驗;還設有三相不控整流電路等模塊。
12、DK13功率器件驅動電路實驗箱主要是為完成新器件特性實驗提供驅動和保護電路,使學生了解電力電子新器件的驅動特性。主要包括電源、驅動電路、PWM波形發生器。
(1)電源:為驅動電路提供電源,包括±5V、+20V、±15V直流電源。
(2)驅動電路:包括GTR、MOSFET、IGBT的驅動電路。其中IGBT的驅動電路采用了專用芯片EXB841。
(3)PWM波形發生器:由SG3525為核心的PWM波形發生器主要為新器件驅動電路提供PWM驅動波形;可以通過頻率調節旋鈕進行頻率調節;通過占空比電位器來調節PWM波的占空比 頻率調節范圍4KHz~10KHz。
13、DK14單相交直交變頻原理:根據普通高等教育"九五"國家級重點教材王兆安,黃俊主編的《電力電子技術》(第四版)的內容進行開發。用于展示交直交變頻原理,主要讓學生了解SPWM正弦波脈寬調制信號的形成方法,了解IGBT管專用集成驅動芯片的特點及其使用。
成如下實驗項目:
1)SPWM波形成的過程;
2)交直交變頻電路在不同負載(電阻,電感)時的工作情況和波形,并研究工作頻率對電路工作波形的影響;
3)IGBT管專用集成驅動芯片的工作特性。
14、DK07直流斬波實驗:根據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》(第五版)中相關的直流斬波內容而設計的;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。可完成教材中降壓斬波電路(Buck Chopper)、升壓斬波電路(Boost Chopper)、升降壓斬波電路(Boost -Buck Chopper)、Cuk斬波電路、Sepic斬波電路、Zeta斬波電路六種典型實驗。
15、DK06-1 電機調速控制電路(II)提供以下模塊:零電平檢測(DPZ)、轉矩極性鑒別(DPT)、邏輯控制(DLC)。
16、DQ07-1直流發電機(DC220V,240W,n=1500RPM)
17、DQ09直流并勵電動機 (Un=DC220V , IN=1.1A , PN=185W , n=1500RPM ,絕緣等級E )
18、DQ11三相線繞式異步電動機(AC220V,接法 Y,轉速 1380RPM,功率100W ,電流0.6A,絕緣等級E)
19、GDQ12線繞式異步電機起動與調速電阻箱提供0、2、5、15的三相繞線異步電動機轉子起動、調速電阻一組。
20、DQ10三相鼠籠式異步電動機 (380V,Y接法)
21、基于DSP的雙閉環空間矢量交流變頻調速系統(可供教師DSP學習研究或學生畢業設計使用)空間矢量脈寬調制-SVPWM,主要思想是把三相交流電機等效為直流電機,然后跟蹤圓形磁場。SVPWM主要由:波形發生器,Chark變換,扇區判斷,Park變換,橋臂作用時間,比較器,插入死區等模塊組成。
本實驗系統是基于德州儀器TI公司的28335型C2000系列DSP而設計的高性能矢量控制變頻調速系統。系統由實驗箱(含DSP控制板、IPM智能功率驅動模塊和24V開關電源)、XDS100V2-USB2.0仿真器,三相鼠籠式異步電動機,增量式光電編碼器,聯軸器,固定電機導軌等組成。
本系統可實現在線編程,通過XDS100V2 USB2.0仿真器在線仿真,提供源程序,可在線燒寫DSP程序。
22、SB 06實驗連接線:根據不同實驗項目的特點,配備兩種不同的實驗聯接線,強電部分采用高可靠護套結構手槍插連接線(不存在任何觸電的可能),里面采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,具有柔軟、耐壓高、強度大、防硬化、韌性好等優點,插頭采用實芯銅質件外套鈹輕銅彈片,接觸安全可靠;弱電部分采用彈性鈹輕銅裸露結構聯接線,兩種導線都只能配合相應內孔的插座,這樣大大提高了實驗的安全及合理性。
六、現代電力電子技術實訓裝置能開設的實驗項目
(一)電力電子技術實驗項目(晶閘管)
1.單結晶體管觸發電路
2.鋸齒波同步移相觸發電路實驗
3.正弦波觸發電路實驗
4.TCA785集成觸發電路
5.單相半波可控整流電路實驗
6.單相橋式半控整流電路實驗
7.單相橋式全控整流及有源逆變電路實驗
8.三相半波可控整流電路實驗
9.三相橋式半控整流電路實驗
10.三相半波有源逆變電路實驗
11.三相橋式全控整流及有源逆變電路實驗
12.單相交流調壓電路實驗
13.三相交流調壓電路實驗
(二) 現代電力電子器件部分
1.單向晶閘管(SCR)特性實驗
2.電力晶體管(GTR)特性實驗
3.電力晶體管(GTR)驅動與保護電路
4.功率場效應管(MOSFET)特性實驗
5.功率場效應管(MOSFET)的驅動與保護電路
6.絕緣雙極型晶體管(IGBT)特性實驗
7.絕緣雙極型晶體管(IGBT)的驅動與保護電路
(三)典型電力電子器件線路實驗
1.單相正弦波脈寬調制(SPWM)逆變電路原理實驗
2.直流斬波電路的性能研究(降壓斬波電路、升壓斬波電路、升降壓斬波電路、Cuk斬波電路、Sepic斬波電路、Zeta斬波電路) (IGBT)
(四)直流電機調速實驗(直流電機運動控制系統)
1.晶閘管直流調速系統主要單元的調試
2.單閉環直流調速系統實驗
3.帶電流截止負反饋的轉速單閉環直流調速系統實驗
4.轉速、電流雙閉環直流調速系統實驗
5.邏輯無環流可逆直流調速系統實驗
(五)交流電機調速系統實驗(交流電機運動控制系統)
1.雙閉環三相繞線異步電機調壓調速系統實驗
2.雙閉環三相繞線異步電機串極調速系統實驗
(六)基于DSP的三相異步電機變頻調速系統
七、現代電力電子技術實訓平臺清單
序號 | 編號 | 名 稱 | 數量 |
1 | DK01 | 電源控制屏 | 1件 |
2 | DQ03-1 | 電機導軌、測速系統及數顯轉速表 | 1件 |
3 | DQ27 | 三相可調電阻(每組900Ω*2/0.41A) | 1件 |
4 | DK03 | 晶閘管主電路 | 1件 |
5 | DK04 | 三相晶閘管觸發電路 | 1件 |
6 | DK05 | 晶閘管觸發電路 | 1件 |
7 | DK06 | 電機調速控制實驗(Ⅰ) | 1件 |
8 | DK07 | 直流斬波實驗 | 1件 |
9 | DK09 | 新器件特性實驗 | 1件 |
10 | DK10 | 可調電阻、電容箱 | 1件 |
11 | DK11 | 單相調壓與可調負載 | 1件 |
12 | DK12 | 變壓器實驗 | 1件 |
13 | DK13 | 功率器件驅動電路實驗箱 | 1件 |
14 | DK14 | 單相交直交變頻原理 | 1件 |
15 | DK06-1 | 電機調速控制系統(Ⅱ) | 1件 |
16 | DQ07-1 | 直流發電機(240W) | 1臺 |
17 | DQ09 | 直流他(并)勵電動機(185W) | 1臺 |
18 | DQ10 | 三相鼠籠式異步電動機 | 1臺 |
19 | DQ11 | 三相線繞式異步電動機 | 1臺 |
20 | GDQ12 | 線繞式異步電機轉子專用箱 | 1件 |
21 | DSP-1 | 基于DSP的雙閉環空間矢量交流變頻調速系統 | 1套 |
22 | 實驗連接線 | 高可靠護套結構手槍插實驗連接線及配件 | 1套 |
23 | 配套教學數字資源 |
1.在線教育課程開放平臺 2.輔助教學仿真3D正版軟件 1)電機與變壓器仿真教學軟件(正版3D軟件,有軟件著作權,便于升級) 2)電力拖動仿真教學軟件(正版3D軟件,有軟件著作權,便于升級) 3)低壓電工作業培訓( 包含用電安全與觸電急救)仿真教學軟件(正版3D軟件,有軟件著作權,便于升級) |
(共1套) |
24 | 指導書 | 實驗指導書 | 1套 |
25 | 學生凳子 | 提供鐵質四腳方凳 | 2只 |