電力電子及電機控制技術(shù)實(shí)驗裝置_

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電力電子及電機控制技術(shù)實(shí)驗裝置

一、適用范圍
LGDD-02型 電力電子及電機控制技術(shù)實(shí)驗裝置涵蓋了各高等院校等所開(kāi)設的“電力電子技術(shù)(或稱(chēng)半導體變流技術(shù))”、“直流調速”、“交流調速”、“電機控制”、“電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統”及“控制理論”等專(zhuān)業(yè)課程所要求的實(shí)驗項目。

二、技術(shù)性能
  1、輸入電源: 三相四線(xiàn)(或三相五線(xiàn) 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：＜1.5KVA
  4、外形尺寸：1600mm（長(cháng)）X700mm（寬）X1600mm（高）
三、裝置的基本裝備
1、電源控制屏（鐵質(zhì)雙層亞光密紋噴塑結構，鋁質(zhì)面板）
  （1）交流電源（帶有過(guò)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
直流電源：輸出0-220V/0.5A，數字電壓表顯示，具有輸出短路保護。
（3）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(guò)三相漏電保護器，然后經(jīng)鑰匙開(kāi)關(guān)、接觸器到隔離變壓器，使主電路輸出與電網(wǎng)隔離（浮地設計），對人身安全起到一定的保護作用。
     電流型漏電保護裝置：控制屏若有漏電現象，漏電流超過(guò)一定值，即切斷電源。
    實(shí)驗連接線(xiàn)及插座：強、弱電連接及插座分開(kāi)，不能混插。強電連接線(xiàn)及插座采用全封閉工藝，使用安全、可靠、防觸電。
  （4）實(shí)驗管理器
    具有設定實(shí)驗時(shí)間、定時(shí)報警、切斷電源等功能；還可以自動(dòng)記錄與區分由于接線(xiàn)或操作錯誤所造成的漏電告警、儀表超量程告警等。
  （5）控制屏其它設施
控制屏正面大凹槽內，設有兩根方型不銹鋼管，可掛置實(shí)驗部件，凹槽底部設有7芯、3芯等插座，掛件的供電由這些插座提供?？刂破羶蓚仍O有單相三極220V電源插座及三相四極380V電源插座。
四、實(shí)驗組件
  1、DQ03－1不銹鋼電機導軌、光碼盤(pán)測速系統（日本歐姆龍1024光電編碼器）及數顯轉速表
  2、DQ27三相可調電阻（每組900Ω×2/0.41A）
  3、DK03晶閘管主電路
    提供12只5A/1000V的晶閘管，分成正、反橋兩組，每只晶閘管均設有保護裝置，正、反橋晶閘管可通過(guò)外加信號進(jìn)行觸發(fā)（留有觸發(fā)脈沖輸入接口），可更好的完成設計性實(shí)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。
  4、DK04三相晶閘管觸發(fā)電路
    提供三相觸發(fā)電路、功放電路等，與“DK03”配套使用。
  5、DK05晶閘管觸發(fā)電路實(shí)驗
    提供單結晶體管觸發(fā)電路、正弦波同步移相觸發(fā)電路、鋸齒波同步移相觸發(fā)電路、單相交流調壓觸發(fā)電路及單相并聯(lián)逆變觸發(fā)電路共五種觸發(fā)電路。
  6、DK06電機調速控制實(shí)驗（Ⅰ）
    提供以下模塊：電流反饋與過(guò)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）、轉矩極性鑒別（DPT）、零電平檢測（DPZ）及邏輯控制器（DLC）。
  7、DK07直流斬波電路
    主要由斬波器觸發(fā)電路及斬波主電路兩大部分組成。
  8、DK08給定及實(shí)驗器件
    提供給定（±15V可調電壓輸出）、壓敏電阻（作為過(guò)壓保護元件，內部已連成三角形接法）、二極管、24V電源及電感。
   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0.1～11.37uF，0～999KΩ十進(jìn)制可調電阻兩組。
  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(shí)驗提供可調電源；一個(gè)整流濾波電路以及0～90Ω/1.3A（串聯(lián)）或0～45Ω/2.6A（并聯(lián)）瓷盤(pán)可調電阻，為相應的實(shí)驗提供一個(gè)可調的阻性負載。
  11、DK12變壓器實(shí)驗
    提供三相芯式變壓器一個(gè)（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(shí)驗和三相橋式、單相橋式有源逆變電路實(shí)驗；還設有三相不控整流電路和逆變變壓器各一組。
  12、DK13功率器件驅動(dòng)電路實(shí)驗箱
    主要是為完成新器件特性實(shí)驗提供驅動(dòng)和保護電路，使學(xué)生了解電力電子新器件的驅動(dòng)特性。主要包括電源、驅動(dòng)電路、PWM波形發(fā)生器。
  （1）電源：為驅動(dòng)電路提供電源，包括±5V、+20V、±15V直流電源。
  （2）驅動(dòng)電路：包括MOSFET、IGBT、GTR和GTO的驅動(dòng)電路。其中IGBT的驅動(dòng)電路采用了專(zhuān)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動(dòng)電路提供PWM驅動(dòng)波形；可以通過(guò)頻率調節旋鈕進(jìn)行頻率調節；通過(guò)占空比電位器來(lái)調節PWM波的占空比；頻率范圍分為2擋，通過(guò)鈕子開(kāi)關(guān)切換，高頻檔是為MOSFET和IGBT驅動(dòng)電路提供PWM波形，頻率調節范圍4KHz～10KHz；低頻檔是為GTR和GTO驅動(dòng)電路提供PWM波形，頻率調節范圍400Hz～1KHz；占空比均能從0%調至100%。
  13、DK18電機調速控制實(shí)驗（Ⅱ）
    提供以下模塊：觸發(fā)選擇器（TS）、絕對值放大器（GAB）、電流符號選擇器（CSS）、電壓調節器（AVR）、零速封鎖器（DZS）及電壓隔離器（TVD）。與“DK06”配合使用完成“三閉環(huán)錯位選觸無(wú)環(huán)流可逆直流調速系統實(shí)驗”。
  14、DQ07-1直流發(fā)電機(220W)
  15、DQ09直流并勵電動(dòng)機
  16、DQ20三相鼠籠異步電動(dòng)機
  17、智能數字直流電壓、電流表掛件
直流數字電壓表一只：測量范圍0～300V，三位半數顯，輸入阻抗為10MΩ，精度0.5級，為可逆調速系統提供電壓指示；
直流數字電流表兩只：測量范圍為0～5A，三位半數顯，精度0.5級，具有超量程報警、指示、切斷總電源等功能，為可逆調速系統提供電流指示。
18、智能數字交流電壓、電流表掛件
真有效值交流數字電壓表一只：測量范圍0～500V，量程自動(dòng)判斷、自動(dòng)切換，精度0.5級，三位半數顯，為交流調速系統提供電壓指示；
真有效值交流數字電流表兩只：測量范圍0～5A，量程自動(dòng)判斷、自動(dòng)切換，精度0.5級，三位半數顯，具有超量程告警、指示及切斷總電源功能，為調速系統提供電流的指示；
  19、實(shí)驗連接線(xiàn)：根據不同實(shí)驗項目的特點(diǎn)，配備兩種不同的實(shí)驗聯(lián)接線(xiàn)，強電部分采用高可靠護套結構手槍插連接線(xiàn)（不存在任何觸電的可能），里面采用無(wú)氧銅抽絲而成頭發(fā)絲般細的多股線(xiàn)，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(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構聯(lián)接線(xiàn)，兩種導線(xiàn)都只能配合相應內孔的插座，這樣大大提高了實(shí)驗的安全及合理性。
六、電力電子及電機控制技術(shù)實(shí)驗裝置能開(kāi)設的實(shí)驗項目
（一）電力電子技術(shù)實(shí)驗項目
1、單結晶體管觸發(fā)電路實(shí)驗
2、正弦波同步移相觸發(fā)電路實(shí)驗
3、鋸齒波同步移相觸發(fā)電路實(shí)驗
4、西門(mén)子TCA785 集成觸發(fā)電路實(shí)驗
5、單相半波可控整流電路實(shí)驗
6、單相橋式半控整流電路實(shí)驗
7、單相橋式全控整流電路實(shí)驗
8、三相半波可控整流電路實(shí)驗
9、三相橋式半控整流電路實(shí)驗
10、相橋式全控整流電路實(shí)驗
11、單相交流調壓電路實(shí)驗(1)
12、單相交流調壓電路實(shí)驗(2)
13、三相交流調壓電路實(shí)驗
14、SCR、GTO、MOSFET、GTR、IGBT 特性實(shí)驗
15、GTO、MOSFET、GTR、IGBT 驅動(dòng)與保護電路
16、直流斬波電路的性能研究（六種典型線(xiàn)路）
（二）直流電機調速系統實(shí)驗
1、晶閘管直流調速系統參數和環(huán)節特性的測定實(shí)驗
2、晶閘管直流調速系統主要單元的調試
3、單閉環(huán)不可逆直流調速系統實(shí)驗
4、雙閉環(huán)不可逆直流調速系統實(shí)驗
（三）全控型器件特性實(shí)驗內容
1、功率場(chǎng)效應晶體管(MOSFET)的主要參數測量
2、功率場(chǎng)效應晶體管(MOSFET)的驅動(dòng)電路研究
3、絕緣柵雙極型晶體管(IGBT)特性及其驅動(dòng)電路的研究
4、電力晶體管（GTR）驅動(dòng)電路的研究
5、電力晶體管（GTR）的特性研究
6、電力晶體管（GTO）驅動(dòng)電路的研究
7、電力晶體管（GTO）的特性研究
七、配置清單

序號	編號	名稱(chēng)	數量
1	DK01	電源控制屏	1件
2	DK02	實(shí)驗桌	1張
3	DQ03-1	不銹鋼電機導軌、光碼盤(pán)測速系統（配日本歐姆龍1024光電編碼器）及數顯轉速表	1件
4	DQ27	三相可調電阻（每組900Ω*2/0.41A）	1件
5	DK03	晶閘管主電路	1件
6	DK04	三相晶閘管觸發(fā)電路	1件
7	DK05	晶閘管觸發(fā)電路	1件
8	DK06	電機調速控制實(shí)驗（Ⅰ）	1件
9	DK07	直流斬波電路	1件
10	DK08	給定及實(shí)驗器件	1件
11	DK09	新器件特性實(shí)驗	1件
12	DK10	可調電阻、電容箱	1件
13	DK11	單相調壓與可調負載	1件
14	DK12	變壓器實(shí)驗	1件
15	DK13	功率器件驅動(dòng)電路實(shí)驗箱	1件
16	DK18	電機調速控制系統（Ⅱ）	1件
17	DQ07-1	直流發(fā)電機（220W）	1臺
18	DQ09	直流并勵電動(dòng)機	1臺
19		三相鼠籠式異步電動(dòng)機	1臺
20		智能數字直流電壓、電流表掛件	1件
21		智能數字交流電壓、電流表掛件	1件
22	DQ06	高可靠護套結構插實(shí)驗連接線(xiàn)及配件	1套

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