DBC-2 现代电力电子技术实验装置是依据西安交通大学王兆安编著的《电力电子技术》(第五版)、《半导体变流技术》教材实验大纲的要求,吸收国内、外同类产品的优点,充分考虑了实验室的现状和发展趋势,精心研制而成。
现代电力电子技术实验装置涵盖了各类院校所开设的电力电子技术、半导体变流技术等专业课程所要求的实验项目。
1、输入电源: 三相四线℃-+40℃相对湿度<85%(25℃)海拨<4000m
(1)交流电源(带有过流保护措施)提供交流电源:三相交流电源220V/1.5A,经过380V//220V 隔离变压器输出)
②.真有效值交流数字电压表一只:测量范围0~500V,量程自动判断、自动切换,精度0.5级,三位半数显,为交流调速系统提供电压指示。
③.真有效值交流数字电流表一只:测量范围0~5A,量程自动判断、自动切换,精度0.5级,三位半数显,为调速系统提供电流的指示;
④.直流数字电压表一只:测量范围0~500V,三位半数显,输入阻抗为10MΩ,精度0.5级;
⑤.直流数字电流表一只:测量范围0~5A,三位半数显,精度0.5级,具有短路保护等功能。
(4)带镜面的指针表:直流电压表(测量范围0~±300V,为中零式,精度为1.0级)直流电流表(测量范围0~±2A,为中零式,精度为1.0级)
(6)平波电抗器:提供100mH、200mH、700mH电感,在1A下保持线V可调电压输出,带数显,指示输出电压。
(8)单相调压:提供了一只0~250V/0.5KVA单相交流自耦调压器,为相应的实验提供可调交流电源,并带短路保护。
(9)三相整流滤波电路:可对单相及三相交流电源进行整流和滤波,具有输出短路保护。
(10)变压器:提供三相芯式变压器一个(该变压器有2套副边绕组,原、副边绕组的电压为127V/63.6V/31.8V),用于三相桥式、单相桥式有源逆变电路实验。
(11)人身安全保护体系 三相隔离变压器一组:三相电源首先通过三相漏电保护器,然后经钥匙开关、接触器到隔离变压器,使主电路输出与电网隔离(浮地设计),对人身安全起到一定的保护作用。
实验连接线及插座:强、弱电连接及插座分开,不能混插。强电连接线及插座采用全封闭工艺,使用安全、可靠、防触电。
(12)控制屏其它设施 控制屏正面大凹槽内,设有两根钢管,可挂置实验部件,凹槽底部设3芯插座, 挂件的供电由这些插座提供。控制屏两侧设有单相三极220V电源插座及三相四极380V电源插座。
实验桌为铁质双层亚光密纹喷塑结构,桌面为防火、防水、耐磨高密度板,结构坚固,形状似长方体结构,造形美观大方;设有两个大抽屉,用于放置工具、存放挂件及资料等。桌面用于安装电源控制屏并提供一个宽敞舒适的工作台面。实验桌还设有四个万向轮和四个固定调节机构,便于移动和固定,有利于实验室的布局。
提供6只5A/1000V的晶闸管,每只晶闸管均设有RC吸收和保险丝保护装置,晶闸管可通过外加触发信号进行触发(留有触发脉冲输入接口),可更好的完成设计性实验。 三相触发电路由KC04、KC41、KC42、4066等集成电路组成,可通过钮子开关选择双窄脉冲或宽脉冲,同时提供六路触发脉冲功放电路等。
提供单结晶体管触发电路实验、单相交流调压触发电路,锯齿波同步移相触发电路实验,正弦波触发电路及TCA785集成触发电路。
根据西安交通大学王兆安教授和黄俊教授主编的《电力电子技术》(第五版)中相关的直流斩波内容而设计的;提供组成直流斩波电路所需的元器件和采用专用的PWM控制集成电路SG3525。可完成教材中降压斩波电路(Buck Chopper)、升压斩波电路(Boost Chopper)、升降压斩波电路(Boost -Buck Chopper)、Cuk斩波电路、Sepic斩波电路、Zeta斩波电路六种典型实验。
提供SCR、MOSFET、IGBT、GTO 、GTR新器件,与给定模块配套使用,可测定其特性曲线功率器件驱动与保护电路
(1)电源:为驱动电路提供电源,包括±5V、±15V和+20V直流电源。
(2)驱动电路:包括 MOSFET和IGBT的驱动电路。其中IGBT的驱动电路采用专用芯片EXB841,其它的由运放、门电路及分立元件组成。
(3)PWM波形发生器:以SG3525为核心的PWM波形发生器主要是为新器件驱动电路提供PWM驱动波形,可以通过频率调节旋钮进行频率调节;通过占空比电位器来调节PWM波的占空比。频率范围分为2挡,通过钮子开关切换,高频档是为MOSFET和IGBT驱动电路提供PWM波形,频率调节范围4KHz~10KHz;低频档是为GTR和GTO驱动电路提供PWM波形,频率调节范围400Hz~1KHz;占空比可从0%调至100%。
根据普通高等教育九五国家级重点教材王兆安,黄俊主编的《电力电子技术》(第四版)的内容进行开发。用于展示交直交变频原理,主要让学生了解SPWM正弦波脉宽调制信号的形成方法,了解IGBT管专用集成驱动芯片的特点及其使用,能完成如下实验项目:
2)交直交变频电路在不同负载(电阻,电感)时的工作情况和波形,并研究工作频率对电路工作波形的影响;
通过对四个桥臂上IGBT管的触发控制,来实现对可逆直流他励电机进行调速的目的,主要由三大部分组成,即主回路部分、控制电路部分和调节部分。主回路由直流电源、四种IGBT管组成;控制回路部分由专用芯片产生PWM脉冲波,PWM波脉冲发生器产生的四路控制脉冲,分别驱动四个桥臂的IGBT管;调节部分由两个PI调节器组成,并通过速度环、电流环构成的反馈回路使电机的转速稳定运行在给定的转速下。本实验挂件可完成的实验项目有:(1)全桥DC/DC 变换电路实验(2)双闭环可逆直流脉宽调速实验。
提供了半桥型开关稳压电源的主电路和控制电路,主电路的电力电子器件为电力MOSFET管;控制电路采用专用PWM控制集成电路SG3525,采用恒频脉宽调制控制方案。可完成开关电路在开环与闭环下负载特性的测试以及电源电压波动对输出的影响等实验内容。
提供晶闸管(均设有RC吸收和保险丝保护)、压敏电阻(作为过压保护元件,内部已连成三角形接法)二极管及灯座、RC吸收电路。
根据西安交通大学王兆安教授和黄俊教授主编的《电力电子技术》(第五版)相关内容而设计,采用全控型器件 IGBT 管实现 “ 斩控式交流调压实验 ” 。
提供6只5A/1000V的晶闸管,每只晶闸管均设有RC吸收和保险丝保护装置,晶闸管可通过外加触发信号进行触发(留有触发脉冲输入接口),可更好的完成设计性实验。 三相触发电路由专用晶闸管新型集成触发电路Tc787组成,体现了现代晶闸管触发技术的最新应用;同时提供六路触发脉冲功放电路等。
根据不同实验项目的特点,配备两种不同的实验联接线,强电部分采用高可靠护套结构手枪插连接线(不存在任何触电的可能),里面采用无氧铜抽丝而
成头发丝般细的多股线,达到超软目的,外包丁晴聚氯乙烯绝缘层,具有柔软、耐压高、强度大、防硬化、韧性好等优点,插头采用实芯铜质件外套铍轻铜弹片,接触安全可靠;弱电部分采用弹性铍轻铜结构联接线,两种导线都只能配合相应内孔的插座,这样大大提高了实验的安全及合理性。
18、★配套电力电子多媒体课件适应所有的教材,内容丰富并可随意调取。合理地运用多媒体课件教学系统,可以很大程度上减轻老师讲课的工作量。(包含以下内容):
3)直流斩波电路的性能研究(降压斩波电路、升压斩波电路、升降压斩波的电路、 Cuk斩波电路、 Sepic 斩波电路、 Zeta 斩波电路)
序号编号名 称数量备注1DX01电源控制屏1套 2DX02实验桌1张 3DX03三相可控整流电路(一)1件 4DK05晶闸管触发电路1件 5DK07直流斩波实验(六种典型线功率器件驱动与保护电路1件 8DK14单相交直交变频原理1件 9DK17双闭环H桥DC/DC变换直流脉宽调速系统1件 10DK19半桥型开关稳压电源1件 11DK21斩控式交流调压电路1件 12DX17实验元器件1件 13DX03-1三相可控整流电路(二)1件 14DQ07-1直流发电机(DC220V,240W)1件 15DQ09直流并励电动机 (DC220V,185W)1件 16DQ03-1固定电机导轨、测速系统及数显转速表1件 17连接线高可靠护套结构手枪插实验连接线课件电力电子多媒体课件1套
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