CRG-780E電力電子技術及電氣傳動實訓裝置

CRG-780E電力電子技術及電氣傳(chuan) 動實訓裝置

一、概述
“CRG-780E電力電子技術及電氣傳(chuan) 動實訓裝置"依據高等院校最新統編教材《電力電子技術》(第五版)(西安交通大學王兆安編著)、《電力拖動自動控製係統》（第三版）(上海大學陳伯時編著)等實驗大綱的要求，吸收國內(nei) 、外同類產(chan) 品的優(you) 點，充分考慮了實驗室的現狀和發展趨勢，精心研製而成。在同類產(chan) 品中結構合理、功能完善、可靠性好、性價(jia) 比高。
二、特點
1、綜合性強 本裝置綜合了目前國內(nei) 各類學校電力電子、半導體(ti) 變流、交直流調速、交流變頻、電機控製、控製理論等實驗項目。
2、適應性強 能滿足各類學校相應課程的實驗教學，深度和廣度可根據需要作靈活調整，普及與(yu) 提高可根據教學的進程作有機的結合，裝置采用積木式結構，更換便捷，如需要擴展功能或開發新實驗，隻需添加部件即可，yong不淘汰。
3、整套性強 從(cong) 專(zhuan) 用電源、電機及其它實驗部件到實驗連接專(zhuan) 用導線配套齊全，配套部件的性能、規格等均密切結合實驗的需要進行配套。
4、直觀性強 各實驗掛件采用分隔結構形式，組件麵板示意、圖線分明，各掛件任務明確，操作、維護方便。
5、科學性強 裝置占地麵積少，節約實驗用房，減少基建投資；配套的小電機均經特殊設計，可模擬中小型電機的特性和參數；小電機耗電省，節約能源，實驗噪聲小，整齊美觀，改善實驗環境；實驗內(nei) 容豐(feng) 富，設計合理，除了加深理論知識外還可結合實際開設設計性實驗。
6、開放性強 控製屏供電采用三相隔離變壓器隔離，並設有電壓型漏電保護裝置和電流型漏電保護裝置，確保操作者的安全；各電源輸出均有監示及短路保護等功能，各測量儀(yi) 表均有可靠的保護功能，使用安全可靠；控製屏還設有定時器兼報警記錄儀(yi) ，為(wei) 學生實驗技能的考核提供一個(ge) 統一的標準。由於(yu) 整套裝置經過精心設計，加上可靠的元器件質量及可靠的工藝作為(wei) 保障，產(chan) 品性能優(you) 良，所有這些均為(wei) 開放性實驗室，創造了條件。
7、先進性強 本裝置著重從(cong) 新器件高度來考慮，在保留了晶閘管實驗的基礎上，加入了新器件的特性、新器件的驅動以及典型的新器件應用的大量現代電力電子技術實驗，讓學生對新器件有足夠的認識和了解，緊跟時代步伐。
三、適用範圍
本裝置涵蓋了各類院校等所開設的“電力電子技術(或稱半導體(ti) 變流技術)"、“直流調速"、“電機控製"、“電力拖動自動控製係統"及“控製理論"等專(zhuan) 業(ye) 課程所要求的實驗實驗項目。
四、技術性能
1、輸入電源: 三相四線(或三相五線 380V±10％ 50HZ)
2、工作環境: 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：187×70×160 cm
五、裝置的基本配備
1、DK01電源控製屏（鐵質雙層亞(ya) 光密紋噴塑結構，鋁質麵板）
（1）交流電源：
提供交流電源：直流調速檔為(wei) 三相交流電200V/3A
交流調速檔為(wei) 三相交流電240V/3A
（2）高壓直流電源
勵磁電源：220V（0.5A），具有輸出短路保護。
（3）指針式儀(yi) 表：
交流電壓表一隻：可通過其下方的波段開關(guan) 切換指示三相電網輸入線電壓，精度1.0級;
(4)數字式儀(yi) 表
A.智能型真有效值交流數字電壓表1隻，量程0-5A，四位數字顯示。
B.智能型真有效值交流數字電流表1隻，量程0-500V，四位數字顯示。
C、數字直流電壓表1隻（0-500V），三位半數字顯示，精度0.5級。
D、數字直流電流表1隻（0-5A），三位半數字顯示，精度0.5級。
（5）人身安全保護體(ti) 係
三相隔離變壓器一組：三相電源首先通過三相漏電保護器，然後經鑰匙開關(guan) 、接觸器到隔離變壓器，使輸出與(yu) 電網隔離（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：控製屏若有漏電現象，漏電流超過一定值，即切斷電源。
實驗連接線及插座：強、弱電連接線及插座分開，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。
（6）控製屏其它設施
控製屏正麵大凹槽內(nei) ，設有兩(liang) 根鋼管，可掛置實驗部件，凹槽底部設有3芯插座，掛箱的供電由這些插座提供。控製屏兩(liang) 邊設有單相三極220V電源插座及三相四極380V電源插座，還設有實驗台照明用的40W日光燈一盞。
2、DK02實驗桌
實驗桌為(wei) 鐵質雙層亞(ya) 光密紋噴塑結構，桌麵為(wei) 防火、防水、耐磨高密度板,結構堅固，形狀似長方體(ti) 封閉式結構，造形美觀大方；設有兩(liang) 個(ge) 大抽屜、櫃門，用於(yu) 放置工具、存放掛件及資料等。桌麵用於(yu) 安裝電源控製屏並提供一個(ge) 寬敞舒適的工作台麵。實驗桌還設有四個(ge) 萬(wan) 向輪和四個(ge) 固定調節機構，便於(yu) 移動和固定，有利於(yu) 實驗室的布局。
3、DQ03-1固定電機導軌、測速係統及智能數顯轉速表
4、DQ27三相可調電阻（每組900Ω×2/0.41A）
5、DK03晶閘管主電路
提供12隻5A/1000V的晶閘管，4隻二極管，每隻晶閘管均設有保護裝置，晶閘管可通過外加信號進行觸發（留有觸發脈衝(chong) 輸入接口），可更好的完成設計性實驗；設有帶鏡麵精密指針式直流電壓表±300V，精度1.0級帶鏡麵直流電流表±2A，精度1.0級各一隻和平波電抗器一組。
6、DK04三相晶閘管觸發電路
提供三相觸發電路、功放電路等，與(yu) “DK03"配套使用。
7、DK05 單相晶閘管觸發電路實驗
提供單結晶體(ti) 管、鋸齒波同步移向、單相交流調壓，正弦波同步移向，西門子TC785集成觸發電路。
8、DK06電機調速控製實驗（Ⅰ）
提供以下模塊：給定（帶數顯）、調節器I、轉速變換（FBS）、調節器II、反號器（AR）、電流變換（FBC）、電壓隔離器（TVD）。其中調節器I和調節器II的比例增益由電位器調節。
9、DK06-1電機調速控製電路（II）
提供以下模塊：零電平檢測（DPZ）、轉矩極性鑒別（DPT）、邏輯控製（DLC）。
10、DK07直流斬波實驗
根據西安交通大學王兆安教授和黃俊教授主編的《電力電子技術》(第四版)中相關(guan) 的直流斬波內(nei) 容而設計的；提供組成直流斬波電路所需的元器件和采用專(zhuan) 用的PWM控製集成電路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。
11、DK08給定及實驗器件
提供給定（±15V可調電壓輸出）、壓敏電阻（作為(wei) 過壓保護元件，內(nei) 部已連成三角形接法）、二極管等。
12、DK10可調電阻器，電容器
提供耐壓AC100V的可調電容三組，調節範圍為(wei) 0.1～11.37uF，0～999KΩ十進製可調電阻兩(liang) 組。
13、DK11單相調壓與(yu) 可調負載
提供了一隻0～250V/0.5KVA單相交流自耦調壓器，為(wei) 相應的實驗提供可調電源；一個(ge) 整流濾波電路以及0～90Ω/1.3A（串聯）或0～45Ω/2.6A（並聯）瓷盤可調電阻，為(wei) 相應的實驗提供一個(ge) 可調的阻性負載。
14、DK12變壓器實驗
提供三相芯式變壓器一個(ge) （該變壓器有2套副邊繞組，原、副邊繞組的電壓為(wei) 127V/63.6V/31.8V），用於(yu) 異步電機串級調速實驗和三相橋式、單相橋式有源逆變電路實驗；還設有三相不控整流電路等模塊。
15、DK13功率器件驅動電路實驗箱
主要是為(wei) 完成新器件特性實驗提供驅動和保護電路，使學生了解電力電子新器件的驅動特性。主要包括電源、驅動電路、PWM波形發生器。
（1）電源：為(wei) 驅動電路提供電源，包括±5V、+20V、±15V直流電源。
（2）驅動電路：包括MOSFET、IGBT的驅動電路。其中IGBT的驅動電路采用了專(zhuan) 用芯片EXB841。
（3）PWM波形發生器：由SG3525為(wei) 核心的PWM波形發生器主要為(wei) 新器件驅動電路提供PWM驅動波形；可以通過頻率調節旋鈕進行頻率調節；通過占空比電位器來調節PWM波的占空比 頻率調節範圍4KHz～10KHz。
16、DK14單相交直交變頻原理
根據普通高等教育“九五"guo家級重點教材王兆安，黃俊主編的《電力電子技術》（第四版）的內(nei) 容進行開發。用於(yu) 展示交直交變頻原理，主要讓學生了解SPWM正弦波脈寬調製信號的形成方法，了解IGBT管專(zhuan) 用集成驅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時的工作情況和波形，並研究工作頻率對電路工作波形的影響；3）IGBT管專(zhuan) 用集成驅動芯片的工作特性。
17、DK17雙閉環H橋DC/DC變換直流脈寬調速係統
通過對四個(ge) 橋臂上IGBT管的觸發控製，來實現對可逆直流他勵電機進行調速的目的，主要由三大部分組成，即主回路部分、控製電路部分和調節部分。主回路由直流電源、四種IGBT管組成；控製回路部分由專(zhuan) 用芯片產(chan) 生PWM脈衝(chong) 波，PWM波脈衝(chong) 發生器產(chan) 生的四路控製脈衝(chong) ，分別驅動四個(ge) 橋臂的IGBT管；調節部分由兩(liang) 個(ge) PI調節器組成，並通過速度環、電流環構成的反饋回路使電機的轉速穩定運行在給定的轉速下。本實驗掛件可完成的實驗項目有：（1）全橋DC/DC 變換電路實驗（2）雙閉環可逆直流脈寬調速實驗。
18、GDK28變頻器
提供DSP+IPM的矢量控製變頻器1台，功率0.4KW，（帶BOP操作控製麵板）、1K電位器一個(ge) 。
19、DQ07-1直流發電機（DC220V，240W）
20、DQ09直流並勵電動機 （DC220V，185W）
21、DQ11三相線繞式異步電動機 （220V，Y接法）
22、GDQ12線繞式異步電機轉子專(zhuan) 用箱
提供0、2、5、15、35五檔同軸聯調的三相繞線異步電動機轉子起動、調速電阻一組。
23、HL06 實驗連接線：根據不同實驗項目的特點，配備兩(liang) 種不同的實驗聯接線，強電部分采用高可靠護套結構shou槍插連接線（不存在任何觸電的可能），裏麵采用無氧銅抽絲(si) 而成頭發絲(si) 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(you) 點，插頭采用實芯銅質件外套鈹輕銅彈片，接觸安全可靠；弱電部分采用彈性鈹輕銅裸露結構聯接線，兩(liang) 種導線都隻能配合相應內(nei) 孔的插座，這樣大大提高了實驗的安全及合理性。
24、學生凳子2隻/套。
每套設備提供2隻鐵質四腳方凳，凳子麵板采用高強度高密度板，結實耐用，美觀大方。
六、本裝置能開設的實驗項目
（一）電力電子技術（晶閘管部分）
1．單結晶體(ti) 管觸發電路
2．正弦波同步移相觸發電路實驗
3．鋸齒波同步移相觸發電路實驗
4．西門子TCA785集成觸發電路實驗
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．單相橋式全控整流電路實驗
8．單相橋式有源逆變電路實驗
9．三相半波可控整流電路的研究
10．晶閘管三相半波有源逆變電路的研究
11．三相橋式半控整流電路實驗
12．三相橋式全控整流及有源逆變電路實驗
13．單相交流調壓電路實驗
14．三相交流調壓電路實驗
（二）電力電子技術（全控型器件特性部分）
1．功率場效應晶體(ti) 管(MOSFET)的主要參數測量
2．功率場效應晶體(ti) 管(MOSFET)的驅動電路研究
3．絕緣柵雙極型晶體(ti) 管(IGBT)特性及其驅動電路的研究
4.單向晶閘管（SCR）特性實驗
5.雙向晶閘管（SCR）特性實驗
6.電力晶體(ti) 管管（GTR）特性實驗
（三）電力電子技術（全控型器件典型線路部分）
1．直流斬波電路（Buck、Cuk、Boost、Sepic、Buck-Boost、Zeta等六種電路）的性能研究
2．SPWM單相交直交變頻電路的性能研究
3.全橋DC/DC變換
（四）直流調速實驗
1．晶閘管直流調速主要單元的調試
2．不可逆單閉環直流調速係統靜特性的研究（電壓單閉環，電流單閉環，速度單閉環）
3．帶電流截止負反饋的轉速單閉環不可逆直流調速係統
4．電壓，電流雙閉環晶閘管不可逆直流調速係統
5．轉速，電流雙閉環晶閘管不可逆直流調速係統
6.雙閉環控製的直流脈寬調速係統（H橋、IGBT）
（五）交流調速實驗
1.雙閉環三相異步電機調壓調速係統實驗
2.雙閉環三相異步電機串級調速係統實驗
3.三相異步電機變頻調速實驗
（六）電力電子透明元件盒創新實訓
本套件可完成單相半波不控整流電路實訓，單相全橋不控整流電路實訓，三相晶閘管觸發電路實訓，三相半波整流電路實訓，三相半控橋式整流電路實訓，三相橋式整流電路實訓，三相交流調壓電路實訓，DC/DC 全橋IGBT整流電路實訓，直流電機H橋IGBT可逆調速電路實訓，交流電機矢量變頻調速電路實訓等。
七、裝置的配置清單：