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KHDD-505現(xiàn)代電力電子技術(shù)實訓(xùn)裝置

KHDD-505現(xiàn)代電力電子技術(shù)實驗裝置是依據(jù)《電力電子技術(shù)》、《半導(dǎo)體變流技術(shù)》教材實訓(xùn)大綱的要求,，吸收國內(nèi),、外同類產(chǎn)品的優(yōu)點，充分考慮了實訓(xùn)室的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢,，對原"電力電子技術(shù)及電機控制實訓(xùn)裝置"在外形,、功能上進(jìn)行優(yōu)化組合,，精心研制而成。適用于各高等院校等所開設(shè)的"電力電子技術(shù)"、"半導(dǎo)體變流技術(shù)"等專業(yè)課程所要求的實訓(xùn)項目,。

一、功能特點：

1,、綜合性強：本裝置綜合了目前國內(nèi)各類學(xué)校電力電子、半導(dǎo)體變流,、交直流調(diào)速,、等實訓(xùn)項目,。

2,、適應(yīng)性強：能滿足各類學(xué)校相應(yīng)課程的實訓(xùn)教學(xué),，深度和廣度可根據(jù)需要作靈活調(diào)整，普及與提高可根據(jù)教學(xué)的進(jìn)程作有機的結(jié)合,，裝置采用積木式結(jié)構(gòu)，更換便捷,，如需要擴展功能或開發(fā)新實訓(xùn)，只需添加部件即可,，不淘汰,。

3、整 性強：從專用電源,、電機及其它實訓(xùn)部件到實訓(xùn)連接專用導(dǎo)線配 齊全,，配 部件的性能,、規(guī)格等均密切結(jié)合實訓(xùn)的需要進(jìn)行配 ,。

4,、直觀性強：各實訓(xùn)掛件采用分隔結(jié)構(gòu)形式,，組件面板示意、圖線分明,，各掛件任務(wù)明確,，操作、維護(hù)方便,。

5,、科學(xué)性強：裝置占地面積少,，節(jié)約實訓(xùn)用房，減少基建投資,；配 的小電機均經(jīng)特殊設(shè)計,，可模擬中小型電機的特性和參數(shù)；小電機耗電省,，節(jié)約能源,，實訓(xùn)噪聲小，整齊美觀,，改善實訓(xùn)環(huán)境,；實訓(xùn)內(nèi)容豐富，設(shè)計合理,，除了加深理論知識外還可結(jié)合實際開設(shè)設(shè)計性實訓(xùn),。

6,、開放性強：控制屏供電采用三相隔離變壓器隔離,，并設(shè)有電壓型漏電保護(hù)裝置和電流型漏電保護(hù)裝置,，確保操作者的安全,；各電源輸出均有監(jiān)示及短路保護(hù)等功能，各測量儀表均有可靠的保護(hù)功能,，使用安全可靠。由于整 裝置經(jīng)過精心設(shè)計,，加上可靠的元器件質(zhì)量及可靠的工藝作為保障,，產(chǎn)品性能優(yōu)良,，所有這些均為開放性實訓(xùn)室，創(chuàng)造了條件,。

7,、先進(jìn)性強：本裝置著重從新器件高度來考慮,，在保留了晶閘管實訓(xùn)的基礎(chǔ)上，加入了新器件的特性,、新器件的驅(qū)動以及典型的新器件應(yīng)用的大量現(xiàn)代電力電子技術(shù)實訓(xùn),，讓學(xué)生對新器件有足夠的認(rèn)識和了解,，緊跟時代步伐。

二,、技術(shù)性能：

1,、輸入電源:三相四線(或三相五線380V±10％50HZ)

2、工作環(huán)境:溫度-10℃－+40℃　相對濕度＜85％（25℃）　海撥＜4000m

3,、裝置容量：＜1000W

4,、外形尺寸：1700×700×1580mm

三,、基本裝備：

1、DX-01電源控制屏（鐵質(zhì)雙層亞光密紋噴塑結(jié)構(gòu),，鋁質(zhì)面板）：

（1）交流電源（帶有過流保護(hù)措施）提供交流電源：三相交流電源（380V/5A),帶有過流保護(hù)措施,。三相交流電源隔離變壓器(220V/1.5A),帶有過流保護(hù)措施?！　?/span>

（2）高壓直流電源直流電源：輸出220V/0.5A,，具有輸出短路保護(hù)。

（3）數(shù)字式儀表：

①交流數(shù)字電壓表：可通過其下方的波段開關(guān)切換指示三相電網(wǎng)輸入線電壓,，精度1.0級,；

②真有效值交流數(shù)字電壓表一只：測量范圍0～500V，量程自動判斷,、自動切換,，精度0.5級，三位半數(shù)顯,，為交流調(diào)速系統(tǒng)提供電壓指示,。

③真有效值交流數(shù)字電流表一只：測量范圍0～5A，量程自動判斷,、自動切換,，精度0.5級，三位半數(shù)顯,，具有超量程告警,、指示等功能，為調(diào)速系統(tǒng)提供電流的指示,；

④直流數(shù)字電壓表一只：測量范圍0～300V,，三位半數(shù)顯，輸入阻抗為10MΩ,，精度0.5級,；

⑤直流數(shù)字電流表一只：測量范圍0～5A,，三位半數(shù)顯，精度0.5級,，具有短路保護(hù)等功能,。

（4）帶鏡面的指針表：直流電壓表（測量范圍0～±300V，為中零式,，精度為1.0級）直流電流表（測量范圍0～±2A,，為中零式，精度為1.0級）

（5）三相可調(diào)電阻（90Ω×2/0.41A一個,、900Ω×2/0.41A兩個）

（6）平波電抗器：提供100mH,、200mH、700mH電感,，在1A下保持線性,。

（7）給定：±15V可調(diào)電壓輸出，帶數(shù)顯,，指示輸出電壓,。

（8）單相調(diào)壓：提供了一只0～250V/0.5KVA單相交流自耦調(diào)壓器，為相應(yīng)的實訓(xùn)提供可調(diào)交流電源,，并帶短路保護(hù),。

（9）三相整流濾波電路：可對單相及三相交流電源進(jìn)行整流和濾波，具有輸出短路保護(hù),。

（10）變壓器：提供三相芯式變壓器一個（該變壓器有2 副邊繞組,，原、副邊繞組的電壓為127V/63.6V/31.8V）,，用于三相橋式,、單相橋式有源逆變電路實訓(xùn)。

（11）人身安全保護(hù)體系三相隔離變壓器一組：三相電源首先通過三相漏電保護(hù)器,，然后經(jīng)鑰匙開關(guān),、接觸器到隔離變壓器，使主電路輸出與電網(wǎng)隔離（浮地設(shè)計）,，對人身安全起到一定的保護(hù)作用,。

電壓型漏電保護(hù)器：對隔離變壓器前的線路出現(xiàn)的漏電現(xiàn)象進(jìn)行保護(hù)，使控制屏內(nèi)的接觸器跳閘,，切斷電源,。

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,。

實訓(xùn)連接線及插座：強、弱電連接及插座分開,，不能混插,。強電連接線及插座采用全封閉工藝,，使用安全、可靠,、防觸電,。

（12）實訓(xùn)管理器：

具有設(shè)定實訓(xùn)時間、定時報警,、切斷電源等功能；還可以自動記錄與區(qū)分由于接線或操作錯誤所造成的漏電告警,、儀表超量程告警等,。

（13）控制屏其它設(shè)施控制屏正面大凹槽內(nèi)，設(shè)有兩根鋼管,，可掛置實訓(xùn)部件,，凹槽底部設(shè)有3芯插座，掛件的供電由這些插座提供,?？刂破羶蓚?cè)設(shè)有單相三極220V電源插座及三相四極380V電源插座。

2,、DX02實訓(xùn)桌：

實訓(xùn)桌為鐵質(zhì)雙層亞光密紋噴塑結(jié)構(gòu),，桌面為防火、防水,、耐磨高密度板,結(jié)構(gòu)堅固,，形狀似長方體結(jié)構(gòu)，造形美觀大方,；設(shè)有兩個大抽屜,，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寬敞舒適的工作臺面,。實訓(xùn)桌還設(shè)有四個萬向輪和四個固定調(diào)節(jié)機構(gòu)，便于移動和固定,，有利于實訓(xùn)室的布局,。

3、DX03三相可控整流電路（一）：

提供6只5A/1000V的晶閘管,，每只晶閘管均設(shè)有RC吸收和保險絲保護(hù)裝置,，晶閘管可通過外加觸發(fā)信號進(jìn)行觸發(fā)（留有觸發(fā)脈沖輸入接口），可更好的完成設(shè)計性實訓(xùn),。三相觸發(fā)電路由KC04,、KC41、KC42,、4066等集成電路組成,，可通過鈕子開關(guān)選擇雙窄脈沖或?qū)捗}沖,，同時提供六路觸發(fā)脈沖功放電路等。

4,、DK05單相晶閘管觸發(fā)電路實訓(xùn)：

提供單結(jié)晶體管觸發(fā)電路,、鋸齒波同步移相觸發(fā)電路、西門子TCA785集成觸發(fā)電路,。

5,、DK07直流斬波實訓(xùn)：

根據(jù)西安交通大學(xué)王兆安教授和黃俊教授主編的《電力電子技術(shù)》(第四版)中相關(guān)的直流斬波內(nèi)容而設(shè)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,?？赏瓿山滩闹薪祲簲夭娐罚˙uckChopper）、升壓斬波電路（BoostChopper）,、升降壓斬波電路（Boost-BuckChopper）,、Cuk斬波電路、Sepic斬波電路,、Zeta斬波電路六種典型實訓(xùn),。

6,、DK09新器件特性實訓(xùn)：

提供SCR,、MOSFET,、IGBT,、GTR新器件，與DK13配 使用,，可完成電力電子新器件的驅(qū)動特性實訓(xùn)。

7,、DK13功率器件驅(qū)動電路實訓(xùn)箱：

主要是為完成新器件特性實訓(xùn)提供驅(qū)動和保護(hù)電路，使學(xué)生了解電力電子新器件的驅(qū)動特性,。主要包括電源、驅(qū)動電路,、PWM波形發(fā)生器。

（1）電源：為驅(qū)動電路提供電源,，包括±5V,、+20V,、±15V直流電源,。

（2）驅(qū)動電路：包括MOSFET,、IGBT、GTR和GTO的驅(qū)動電路,。其中IGBT的驅(qū)動電路采用了專用芯片EXB841,。

（3）PWM波形發(fā)生器：由SG3525為核心的PWM波形發(fā)生器主要為新器件驅(qū)動電路提供PWM驅(qū)動波形,；可以通過頻率調(diào)節(jié)旋鈕進(jìn)行頻率調(diào)節(jié)；通過占空比電位器來調(diào)節(jié)PWM波的占空比,；頻率范圍分為2擋,，通過鈕子開關(guān)切換,，高頻檔是為MOSFET和IGBT驅(qū)動電路提供PWM波形，頻率調(diào)節(jié)范圍4KHz～10KHz,；低頻檔是為GTR和GTO驅(qū)動電路提供PWM波形,，頻率調(diào)節(jié)范圍400Hz～1KHz；占空比均能從0%調(diào)至100%,。

8,、DK14單相交直交變頻原理：

根據(jù)普通高等教育"九五"國家重點教材,，王兆安,、黃俊主編的《電力電子技術(shù)》(第四版)的相關(guān)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)制信號的形成方法，了解IGBT管專用集成驅(qū)動芯片的特點及其使用。能完成如下實訓(xùn)項目：1、SPWM波形成的過程；2,、交直交變頻電路在不同負(fù)載（電阻,，電感和電機）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(qū)動芯片的工作特性,。

9、DQ09直流并勵電動機（185W,，220V,，1500r/min）

10、DQ11三相線繞式異步電動機：220V/Y,、0.6A,、120W、1380r/min

11,、GDQ12線繞式異步電機起動與調(diào)速電阻箱：提供0、2歐,、5歐,、15歐、35歐五檔同軸聯(lián)調(diào)的三相繞線異步電動機轉(zhuǎn)子起動,、調(diào)速電阻一組,。

12、電力電子應(yīng)用創(chuàng)新實訓(xùn)模塊：

采用透明有機塑料盒封裝,，可以構(gòu)建電力電子電路實訓(xùn),；2.可以實現(xiàn)燈光調(diào)節(jié)或三相異步電機的調(diào)速控制。

提供的模塊如下：三相同步信號電路,、三相TC787集成脈沖輸出及功率放大電路,、二極管整流電路,、MOSFET/IGBT功率橋電路、晶閘管整流電路,、IGBT模塊電路,、直流電流檢測與處理電路，保護(hù)電路,；提供三相繞線式異步電動機1臺,、燈泡負(fù)載1只。

13,、實訓(xùn)連接線：

根據(jù)不同實訓(xùn)項目的特點,，配備兩種不同的實訓(xùn)聯(lián)接線，強電部分采用高可靠護(hù) 結(jié)構(gòu)手的槍插連接線（不存在任何觸電的可能）,，里面采用無氧銅抽絲而成頭發(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、強度大,、防硬化,、韌性好等優(yōu)點，插頭采用實芯銅質(zhì)件外 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,，這樣大大提高了實訓(xùn)的安全及合理性,。

四、實訓(xùn)項目：

一）電力電子技術(shù)實訓(xùn)（晶閘管部分）：

1.單結(jié)晶體管BT35觸發(fā)電路

2.鋸齒波同步移相觸發(fā)電路

3.TCA785集成觸發(fā)電路

4.單相半波可控整流電路

5.單相橋式半控整流電路

6.單相橋式全控整流電路及有源逆變電路

7.三相半波可控整流電路實訓(xùn)

8.三相半波有源逆變電路

9.三相橋式半控整流電路

10.三相橋式全控整流及有源逆變電路

11.單相交流調(diào)壓電路

12.三相交流調(diào)壓電路

二）電力電子器件特性實訓(xùn)：

1.單向晶閘管(SCR)特性實訓(xùn)

2.可關(guān)斷晶閘管(GTO)特性實訓(xùn)

3.功率場效應(yīng)管(MOSFET)特性實訓(xùn)

4.電力晶體管(GTR)特性實訓(xùn)

5.絕緣雙極型晶體管(IGBT)特性實訓(xùn)

6.可關(guān)斷晶閘管(GTO)驅(qū)動與保護(hù)電路實訓(xùn)

7.功率場效應(yīng)管(MOSFET)驅(qū)動與保護(hù)電路實訓(xùn)

8.電力晶體管(GTR)驅(qū)動與保護(hù)電路實訓(xùn)

9.絕緣雙極型晶體管(IGBT)驅(qū)動與保護(hù)電路實訓(xùn)

10.雙向晶閘管特性研究

三）電力電子器件典型線路實訓(xùn)：

1.單相正弦波脈寬調(diào)制（SPWM）逆變電路實訓(xùn)

2.直流斬波電路的性能研究（降壓斬波電路,、升壓斬波電路,、升降壓斬波的電路、Cuｋ斬波電路,、Sepic斬波電路,、Zeta斬波電路）

3.全橋DC/DC變換電路（IGBT）

4.調(diào)光燈電路實訓(xùn)

四）交直流電機調(diào)速系統(tǒng)實訓(xùn)：

1.三相異步電機調(diào)壓調(diào)速系統(tǒng)實訓(xùn)（SCR）

2.直流電機的PWM調(diào)速實訓(xùn)（IGBT）

五、配置清單：