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2017-04-07 08:40

電力電子實訓(xùn)裝置,電子技術(shù)實驗裝置,電力電子實驗設(shè)備

DBC-2 現(xiàn)代電力電子技術(shù)實驗裝置

一、概述
  DBC-2 現(xiàn)代電力電子技術(shù)實驗裝置,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)》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,對原"DBC-1 電力電子技術(shù)及電機控制實驗裝置"在外形、功能上進行優(yōu)化組合,精心研制而成。

現(xiàn)代電力電子技術(shù)實驗裝置

(此圖片僅作為結(jié)構(gòu)參考,具體實物要根據(jù)配置而定)

二、適用范圍
  涵蓋了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)課程所要求的實驗項目。
三、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:1700×700×1580 mm
四、裝置的基本裝備
  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(帶有過流保護措施)提供交流電源:三相交流電源(220V/1.5A)
 。2)高壓直流電源:輸出220V/0.5A,具有輸出短路保護。
 。3)數(shù)字式儀表
 、伲涣鲾(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;
 、冢嬗行е到涣鲾(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。
 、郏嬗行е到涣鲾(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、指示及切斷總電源功能,為調(diào)速系統(tǒng)提供電流的指示;
 、埽绷鲾(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;
 、荩绷鲾(shù)字電流表一只:測量范圍0~5A,三位半數(shù)顯,精度0.5級,具有超量程報警、指示、切斷總電源等功能。
 。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)的實驗提供可調(diào)交流電源,并帶短路保護。
(9)三相整流濾波電路:可對單相及三相交流電源進行整流和濾波,具有輸出短路保護。
 。10)變壓器: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),用于三相橋式、單相橋式有源逆變電路實驗。
 。11)人身安全保護體系 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作用。
  電壓型漏電保護器1:對隔離變壓器前的線路出現(xiàn)的漏電現(xiàn)象進行保護,使控制屏內(nèi)的接觸器跳閘,切斷電源。
  電流型漏電保護裝置: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)實驗管理器
  具有設(shè)定實驗時間、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)有兩根方型不銹鋼管,可掛置實驗部件,凹槽底部設(shè)有7芯、3芯等插座, 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、DX03-1三相可控整流電路(一)
  提供6只5A/1000V的晶閘管,每只晶閘管均設(shè)有RC吸收和保險絲保護裝置,晶閘管可通過外加觸發(fā)信號進行觸發(fā)(留有觸發(fā)脈沖輸入接口),可更好的完成設(shè)計性實驗。 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晶閘管觸發(fā)電路
  提供單結(jié)晶體管觸發(fā)電路實驗、單相交流調(diào)壓觸發(fā)電路,鋸齒波同步移相觸發(fā)電路實驗,正弦波觸發(fā)電路及TCA785集成觸發(fā)電路。
5、DK05-1晶閘管觸發(fā)電路(二)
提供KC08交流調(diào)功觸發(fā)電路、及單相并聯(lián)逆變觸發(fā)電路實驗等。
6、DK07直流斬波實驗
  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)內(nèi)容而設(shè)計。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)、Cuk斬波電路、Sepic斬波電路、Zeta斬波電路六種典型實驗。
7、DK09新器件特性實驗
提供SCR、MOSFET、IGBT、GTO 、GTR新器件,可完成電力電子新器件特性實驗。
  8、DK13功率器件驅(qū)動與保護電路  
主要是為完成新器件特性實驗提供電源、驅(qū)動電路及PWM波形發(fā)生器。
  (1)電源:為驅(qū)動電路提供電源,包括±5V、±15V和+20V直流電源。
 。2)驅(qū)動電路:包括GTO 和 GTR, MOSFET和IGBT的驅(qū)動電路。其中IGBT的驅(qū)動電路采用專用芯片EXB841,其它的由運放、門電路及分立元件組成。
 。3)PWM波形發(fā)生器:以SG3525為核心的PWM波形發(fā)生器主要是為新器件驅(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;占空比可從 0%調(diào)至100%。
9、DK14單相交直交變頻原理
  根據(jù)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(shù)》(第四版)的內(nèi)容進行開發(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(qū)動芯片的工作特性。
10、DK19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"開關(guān)電路在開環(huán)與閉環(huán)下負載特性的測試"以及"電源電壓波動對輸出的影響"等實驗內(nèi)容。
11、DX17實驗元器件
  提供晶閘管(均設(shè)有RC吸收和保險絲保護)、壓敏電阻(作為過壓保護元件,內(nèi)部已連成三角形接法)二極管及燈座、RC吸收電路!
12、SY07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(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。
五、本裝置能開設(shè)的實驗項目(以上配置)
(一)電力電子技術(shù)(晶閘管部分)
1、單結(jié)晶體管觸發(fā)電路。
2、正弦波同步移相觸發(fā)電路實驗。
3、鋸齒波同步移相觸發(fā)電路實驗。
4、西門子TCA785集成觸發(fā)電路實驗。
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 三相半波可控整流及有源逆變電路實驗。
9、三相橋式半控整流電路實驗。
10、三相橋式全控整流及有源逆變電路實驗。
11、單相交流調(diào)壓電路實驗。
12、單相交流調(diào)功電路實驗。
13、三相交流調(diào)壓電路實驗。
14、單向晶閘管(SCR)特性實驗。
(二) 電力電子技術(shù)(全控型器件特性部分)
1、可關(guān)斷晶閘管(GTO)特性實驗。
2、功率場效應(yīng)管(MOSFET)特性實驗。
3、電力晶體管(GTR)特性實驗。
4、絕緣雙極型晶體管(IGBT)特性實驗。
5、可關(guān)斷晶閘管(GTO)驅(qū)動與保護電路實驗。
6、功率場效應(yīng)管(MOSFET)驅(qū)動與保護電路實驗。
7、電力晶體管(GTR)驅(qū)動與保護電路實驗。
8、絕緣雙極型晶體管(IGBT)驅(qū)動與保護電路實驗。
(三)典型電力電子器件線路實驗
1、直流斬波電路性能研究(IGBT,SG3525):(1) 降壓斬波電路。(2)升壓斬波電路。(3)升降壓斬波電路。(4)Cuk斬波電路。(5)Sepic斬波電路。(6)Zeta斬波電路)。
2、半橋型開關(guān)穩(wěn)壓電源的性能研究。
3、SPWM單相交直交變頻電路的性能研究。
六、實驗測量儀表組件、及掛箱明細表:

序號 編號 名 稱 數(shù)量 備注
1 DX01 電源控制屏 1套  
2 DX02 實驗桌 1張  
3 DX03-1 三相可控整流電路(一) 1件  
4 DK05 晶閘管觸發(fā)電路 1件  
5 DK05-1 晶閘管觸發(fā)電路(二) 1件  
6 DK07 直流斬波實驗(六種典型線路) 1件  
7 DK09 新器件特性實驗 1件  
8 DK13 功率器件驅(qū)動與保護電路 1件  
9 DK14 單相交直交變頻原理 1件  
10 DX17 實驗元器件 1件  
11 DK19 半橋型開關(guān)穩(wěn)壓電源 1件  
12 SY07 高可靠護套結(jié)構(gòu)手槍插實驗連接線及配件 1套