教學(xué)設(shè)備

電力電子技術(shù)實驗臺招標(biāo)參數(shù)

一、設(shè)備概述
電力電子技術(shù)實驗臺是依據(jù)西安交通大學(xué)王兆安編著的《電力電子技術(shù)》（第五版）、《半導(dǎo)體變流技術(shù)》等教材實驗大綱的要求，吸收國內(nèi)、外同類產(chǎn)品的優(yōu)點，充分考慮了實驗室的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢，精心研制而成。
二、適用范圍
　　電力電子技術(shù)實驗臺涵蓋了各類院校所開設(shè)的"電力電子技術(shù)"、"半導(dǎo)體變流技術(shù)"等專業(yè)課程所要求的實驗項目。
三、產(chǎn)品特點
     1、適應(yīng)性強：能滿足各類學(xué)校相應(yīng)課程的實驗教學(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(kuò)展功能或開發(fā)新實驗，只需添加部件即可，永不淘汰。  
    2、整套性強：從專用電源、實驗部件到實驗連接專用導(dǎo)線配套齊全，配套部件的性能、規(guī)格等均密切結(jié)合實驗的需要進(jìn)行配套。
    3、直觀性強：各實驗掛件采用分隔結(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。
    4、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，使用安全可靠；由于整套裝置經(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驗室，創(chuàng)造了條件。
    5、先進(jìn)性強：本裝置著重從新器件高度來考慮，在保留了晶閘管實驗的基礎(chǔ)上，加入了典型的新器件應(yīng)用的實驗，讓學(xué)生對新器件有足夠的認(rèn)識和了解，緊跟時代步伐。
四、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：1650×700×1580 mm
五、裝置的基本裝備
     1、DX01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（均帶有過流保護(hù)措施，采用安全隔離變壓器輸出）
    提供交流電源，通過開關(guān)切換分別輸出兩檔電源：直流調(diào)速檔為三相交流電200V/3A，交流調(diào)速檔為三相交流電240V/3A，具有過流保護(hù)等安全保護(hù)電路。
電源輸出的單、三相交流電源均經(jīng)過電壓互感器和電流互感器檢測。一旦實驗電流，電壓超過預(yù)先整定值，即刻斷電告警指示。
提供三相同步變壓器一組，電壓AC380V//3*15V。
（2）直流電源單元
提供勵磁電源：220V（0.5A），具有輸出短路保護(hù)功能。
提供一組±15V直流穩(wěn)壓電源。
（3）提供交流數(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。
（4）測試儀表單元
① 提供真有效值交流數(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，四位半數(shù)顯。
　　 ② 提供真有效值交流數(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，四位半數(shù)顯。
　　 ③ 提供直流數(shù)字電壓表一只：測量范圍0～500V，三位半數(shù)顯，輸入阻抗為10MΩ，精度0.5級。
　　 ④ 提供直流數(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。
　   ⑤ 提供帶鏡面指針式直流電壓表1只，測量范圍0～±300V，為中零式，精度為1.0級。
⑥ 提供帶鏡面指針表式直流電流表1只，測量范圍0～±2A，為中零式，精度為1.0級 。
　　（5）三相可調(diào)電阻器（提供三個獨立的900Ω×2/0.41A可調(diào)電阻器）
　�。�6）平波電抗器：提供700mH（100mH、200mH、700mH）帶抽頭的可變電感一組。
（7）給定：±15V可調(diào)電壓輸出，帶數(shù)顯，指示輸出電壓。
　�。�8）單相交流調(diào)壓單元：提供了一只0～250V/0.5KVA單相交流自耦調(diào)壓器，為相應(yīng)的實驗提供可調(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（該變壓器原、副邊繞組的電壓為127V/63.6V），用于三相橋式、單相橋式有源逆變電路實驗。
　　（11）人身安全保護(hù)體系
① 提供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。
　　② 提供電壓型漏電保護(hù)裝置1套：控制屏若有漏電現(xiàn)象，漏電壓超過一定值，即切斷電源。
③ 提供電流型漏電保護(hù)裝置1套：控制屏若有漏電現(xiàn)象，漏電流超過一定值，即切斷電源。
④ 實驗連接線及插座：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）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，可掛置實驗部件，凹槽底部設(shè)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實驗桌
　　實驗桌為鐵質(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。實驗桌還設(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，有利于實驗室的布局。
    3、DK03晶閘管主電路
提供三相橋式全控整流電路（正反橋各一組），晶閘管主回路由12只可控硅，6只二極管以及平波電抗器，RC吸收回路組成�？煽毓璨捎�5A/800V，過載能力強、可靠性高、干擾能力強的可控硅，平波電抗器采用中心抽頭方式，滿足100mH、200mH、700mH，負(fù)載上（純電阻負(fù)載以及組感性負(fù)載）電壓電流波形可測量，晶閘管上的電壓波形可測量。提供12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，可靠性高、干擾能力強的可控硅，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），每個晶閘管設(shè)有觸發(fā)電路開關(guān)，可模擬觸發(fā)電路故障，可更好的完成設(shè)計性實驗。提供6只二極管作為三相不控整流電路，另提供4只二極管，3只作為單相或3相半橋整流電路使用，另一只作為續(xù)流二極管使用。
4、DK04三相晶閘管觸發(fā)電路
   提供三相觸發(fā)電路、正反橋功放電路，脈沖變壓器等，與“DK03晶閘管主電路”配套使用。三相脈沖間隔均勻，一致性好，產(chǎn)生雙窄脈沖，脈沖移相范圍不少于0－160°。在面板上可觀察三相同步電壓的六個脈沖波形，并通過移相控制電壓對a角進(jìn)行控制。
過流過壓保護(hù)：電源輸出的單、三相交流電源均經(jīng)過電壓互感器和電流互感器檢測。一旦實驗電流超過2A，電壓超過260V，即刻斷電告警指示。

5、DK05單相晶閘管觸發(fā)電路
　　提供西門子TCA785單相晶閘管集成觸發(fā)電路，提供四路觸發(fā)信號，其中兩路互差180，可完成單相橋式整流電路實訓(xùn)
6、DK07直流斬波實驗
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。
7、DK14單相交直交變頻原理
　  提供全控型單相逆變電路，電路安全可靠運行�？刂苹芈返腟PWM波形由三角波和正弦波比較生成，頻率可調(diào)。 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。
（1）提供單相不可控整流電路，電路安全穩(wěn)定可靠，設(shè)有3A熔絲保護(hù)。
（2）電源輸入由單相交流調(diào)壓器提供，調(diào)壓范圍0-240V。
（3）提供SPWM觸發(fā)信號穩(wěn)定且可觀測。
（4）提供逆變電路的純電阻負(fù)載（燈泡）和阻感負(fù)載。
能完成如下實驗項目：
　　1）SPWM波形成的過程；
　　2）交直交變頻電路在不同負(fù)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(qū)動芯片的工作特性。
8、DX16 整流電路有源功率因數(shù)校正（PFC）
該掛件主要有整流電路、升壓變換器、控制電路三部分組成。
提供有源功率因數(shù)校正電路及驅(qū)動電路，功率因數(shù)校正前后的數(shù)值可測量，波形可觀測，校正后的功率因數(shù)0.9。
9、提供單相功率因數(shù)表1只
10、歐式導(dǎo)線架
提供歐式導(dǎo)線架1件，用于懸掛導(dǎo)線。
11、實驗連接線：
根據(jù)不同實驗項目的特點，配備兩種不同的實驗聯(lián)接線，強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），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，這樣大大提高了實驗的安全及合理性。
12、DSP控制數(shù)字逆變調(diào)速實驗箱
提供DSP控制芯片TMS320F28335系列DSP，具有150MHz的高速處理能力，具備32位浮點處理單元，256KB閃存和34KB的SRAM，可測量PWM和SPWM波形，可完成數(shù)字控制的逆變實驗。
配置：
包括主控觸發(fā)電路、隔離及驅(qū)動、檢測與控制電路、DSP仿真器等組成。
①主控觸發(fā)電路：功率器件采用三菱公司IPM模塊件，片內(nèi)集成驅(qū)動與保護(hù)電路，內(nèi)置過溫檢測器，控制輸入接口采用6路高速光耦進(jìn)行隔離。
②控制電路模塊：采用DSP28335作為核心控制器，集成多路高速度PWM脈沖接口，多路AD采集接口。
提供交流異步電動機SPWM變頻調(diào)速控制程序。在DSP硬件上實現(xiàn)交流電機控制，具有二次開發(fā)功能。
提供交流異步電動機1臺

13、贈送課件
★配套電力電子多媒體課件教學(xué)系統(tǒng)適應(yīng)所有的教材，內(nèi)容豐富并可隨意調(diào)取。合理地運用多媒體課件教學(xué)系統(tǒng)，可以很大程度上減輕老師講課的工作量。(包含以下內(nèi)容):
第1章  電力電子技術(shù)概述
第2章  電力電子器件概述
第3章  晶閘管的結(jié)構(gòu)及導(dǎo)通關(guān)斷原理
第4章  晶閘管的特性與主要參數(shù)
第5章  晶閘管的測試
第6章  晶閘管的導(dǎo)通與關(guān)斷實驗
第7章  觸發(fā)電路的要求及簡易觸發(fā)電路
第8章  單結(jié)晶體管的結(jié)構(gòu)、伏安特性與主要參數(shù)
第9章  單結(jié)晶體管觸發(fā)電路
第10章  單相半波可控整流電路電阻性負(fù)載的結(jié)構(gòu)與工作原理
第11章  單相半波可控整流電路電感性負(fù)載的工作原理
第12章  單相橋式全控整流電路電阻性負(fù)載工作原理及主要參數(shù)計算
第13章  單相橋式全控整流電路電感性負(fù)載工作原理及主要參數(shù)計算
第14章  單相橋式全控整流電路反電動勢負(fù)載工作原理及主要參數(shù)計算
第15章  有源逆變的工作原理
第16章  逆變失敗與逆變角的限制
第17章  單相橋式半控整流電路電阻性負(fù)載工作原理及主要參數(shù)計算
第18章  單相橋式半控整流電路電感性負(fù)載工作原理及主要參數(shù)計算
第19章  SS6B電力機車牽引電動機主電路
第20章  雙向晶閘管的結(jié)構(gòu)與工作原理
第21章  雙向晶閘管的主要參數(shù)
第22章  雙向晶閘管的測試
第23章  雙向晶閘管觸發(fā)電路
第24章  單相交流調(diào)壓電路
第25章  GTO（可關(guān)斷晶閘管）的結(jié)構(gòu)與工作原理
第26章  GTR（大功率晶閘管）的結(jié)構(gòu)、特性與工作原理
第27章  IGBT（絕緣柵極晶體管）的結(jié)構(gòu)、特性與工作原理
第28章  DC-DC電路（直流斬波電路）的基本工作原理及降壓斬波電路
第29章  升壓斬波電路與升降壓斬波電路
第30章  直流斬波（開關(guān)電源）電路實驗
第31章  感應(yīng)加熱的原理與發(fā)展歷史及中頻感應(yīng)加熱電源的用途
第32章  中頻感應(yīng)加熱電源的組成
第33章  三相半波可控整流電路電阻性負(fù)載工作原理及參數(shù)計算
第34章  三相半波可控整流電路大電感負(fù)載工作原理及參數(shù)計算
第35章  三相橋式全控整流電路電阻性負(fù)載工作原理及參數(shù)計算
第36章  三相橋式全控整流電路大電感負(fù)載工作原理及參數(shù)計算
第37章  鋸齒波同步觸發(fā)電路的組成與工作原理
第38章  鋸齒波同步觸發(fā)電路調(diào)試
第39章  無源逆變電路的基本工作原理及換流方式
第40章  電壓型和電流型逆變器電路
第41章  單相并聯(lián)逆變電路調(diào)試
第42章  變頻器的用途與基本結(jié)構(gòu)
第43章  變頻器主電路結(jié)構(gòu)
第44章  單相橋式PWM逆變電路工作原理
第45章  三相橋式PWM變頻電路的工作原理
第46章  PWM變頻電路的調(diào)制控制方式
第47章  單相正弦波脈寬調(diào)制SPWM逆變電路調(diào)試

五、本裝置能開設(shè)的實驗項目（以上配置）
（一）晶閘管觸發(fā)電路實驗項目
1. 單相集成觸發(fā)電路實驗（由西門子集成TCA785組成）
2. 三相集成鋸齒波觸發(fā)電路實驗
（二）晶閘管線路實驗項目
1. 單相半波可控整流電路實驗
2. 單相橋式半控整流電路實驗
3. 單相橋式全控整流及有源逆變電路實驗
4. 三相半波可控整流電路實驗
5. 三相橋式半控整流電路實驗
6.三相半波有源逆變電路實驗
7. 三相橋式全控整流及有源逆變電路實驗
8. 單相交流調(diào)壓電路實驗
9. 三相交流調(diào)壓電路實驗
（三）典型新器件線路實驗
1. 單相正弦波脈寬調(diào)制（ SPWM ）逆變電路實驗
2. 直流斬波電路的性能研究（降壓斬波電路、升壓斬波電路、升降壓斬波的電路、 Cuｋ斬波電路、 Sepic 斬波電路、 Zeta 斬波電路）
3. 整流電路有源功率因數(shù)校正實驗（PFC）
（四）基于DSP的SPWM變頻調(diào)速實驗 （提供C語言代碼）
1. 基于DSP數(shù)字逆變系統(tǒng)的認(rèn)知
2. 基于DSP的SPWM數(shù)字逆變調(diào)速系統(tǒng)實驗