電力電子技術(shù)實(shí)驗裝置,電氣傳動(dòng)基礎實(shí)驗臺:上海碩博公司

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2025年2月22日電力電子技術(shù)實(shí)驗裝置,電氣傳動(dòng)基礎實(shí)驗裝置

SBDD-03C電力電子技術(shù)實(shí)驗裝置

一、電力電子技術(shù)實(shí)驗設備概述

電力電子技術(shù)實(shí)驗裝置所有的實(shí)驗單元采用掛箱形式，對于不同的實(shí)驗可以選擇相應的實(shí)驗掛箱完成。故結構緊湊、使用方便、功能齊全、綜合性能好，能在一套裝置上完成《電力電子技術(shù)》、《自動(dòng)控制系統》、《直流調速系統》、《電機控制》及《控制理論》等課程所開(kāi)設的主要實(shí)驗項目。

▲二、電力電子技術(shù)實(shí)驗設備技術(shù)性能

1.工作電源：三相 AC 380 V±10% 50 Hz

2.外形尺寸：≥1720mm×750mm×1630mm

3.整機功率：≤1.5KW

4.環(huán)境溫度：－5℃～+40℃；相對濕度：≤ 90%（25℃）

5.安全保護措施：實(shí)驗臺桌面要求采用高絕緣、高強度、耐高溫的高密度板。

6.設備具有接地保護、漏電保護功能，安全性符合相關(guān)的國標標準。采用高絕緣的安全型插座及帶絕緣護套的高強度安全型實(shí)驗導線(xiàn)。

三、電力電子技術(shù)實(shí)驗設備組成要求

1.實(shí)驗臺

實(shí)驗臺采用優(yōu)質(zhì)鋼板做骨架，外表面噴塑并經(jīng)高溫烘烤處理，面板采用優(yōu)質(zhì)鋼板加工，表面表面噴塑并經(jīng)高溫烘烤處理，絲印圖文字符。實(shí)驗臺右側設置模塊掛放區域。

1.1供電部分：提供三相0～450V可調交流電源，同時(shí)可得到單相0～250V可調交流電源（采用三相聯(lián)軸自偶調壓器功率1.5KVA、0～450V），電源輸出設有過(guò)流保護裝置，當相間、線(xiàn)間過(guò)流或短路均能自動(dòng)保護，配有三只指針式交流電壓表，同過(guò)開(kāi)關(guān)切換，可指示三相電網(wǎng)電壓和調壓器輸出電壓。

1.2直流電源部分：直流電機的勵磁電源220V（0.5A）；220V直流可調電源0～220(2A)，并設有數字表頭監控電源輸出數據。

1.3 測量?jì)x表

（1）真有效值交流電壓表一只：測量范圍 0-1000V,設置1V/10V/100V/1000V四量程，六位數碼顯示測量值。儀表采用現代化技術(shù)，數碼中文顯示，具備智能化、數字化功能，通過(guò)按鍵能夠對儀表進(jìn)行設置操作,量程手動(dòng)、自動(dòng)切換模式、校準、調零、濾波級數設置、超量程自動(dòng)報警提示及保護等功能。硬件部分整體性強，集成度高，采用表貼工藝制作，工業(yè)塑料外殼，面板嵌入安裝，使用穩定，容易更換和升級維護。

（2）真有效值交流電流表一只:測量范圍：0-5A, 設置10mA/500mA/5A三檔量程，六位數碼顯示測量值。儀表采用現代化技術(shù)，數碼中文顯示，具備智能化、數字化功能，通過(guò)按鍵能夠對儀表進(jìn)行設置操作,量程手動(dòng)、自動(dòng)切換模式、校準、調零、濾波級數設置、超量程自動(dòng)報警提示及保護等功能。硬件部分整體性強，集成度高，采用表貼工藝制作，工業(yè)塑料外殼，面板嵌入安裝，使用穩定，容易更換和升級維護。

1.4人身安全保護體系

1）設有三相隔離變壓器一組（三相電源經(jīng)交流接觸器后，到隔離變壓器，再經(jīng)三相調壓器輸出），使輸出與電網(wǎng)隔離，對人身起一定的保護作用。

2）設有電流型漏電保護，隔離變壓器前的線(xiàn)路有漏電顯現，既能實(shí)施保護并切斷輸出電源。

3）設有電壓型漏電保護，控制屏若有漏電現象，當漏電電壓超過(guò)一定值時(shí)，即切斷電源。

4）實(shí)驗導線(xiàn)及導線(xiàn)：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。

2、實(shí)驗桌：實(shí)驗桌為鋼質(zhì)雙層亞光密紋噴塑結構，桌面要求采用防火、防水、耐磨高密度板,結構堅固，造形美觀(guān)大方；設有兩個(gè)大抽屜、柜門(mén)，用于放置工具、存放掛箱及資料等。桌面用于安裝電源控制屏并提供一個(gè)寬敞舒適的工作臺面。實(shí)驗桌還設有四個(gè)輪子和四個(gè)固定調節機構，便于移動(dòng)和固定，有利于實(shí)驗室的布局。

3、實(shí)驗連接線(xiàn)：根據不同實(shí)驗項目的特點(diǎn)，配備三種不同的實(shí)驗聯(lián)接線(xiàn)，強電部分采用高可靠護套結構插連接線(xiàn)，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，不能混插，大大提高了實(shí)驗的安全及合理性。

4、實(shí)驗掛箱構成：模塊掛箱采用優(yōu)質(zhì)鋼板做骨架，外表面噴塑并經(jīng)高溫烘烤處理，面板采用鋁板材料，采用二種規格尺寸296*485、148*485，面板上安裝相應的元器件，正面絲印有元件符號及其連線(xiàn)，使用直觀(guān)、方便。

4.1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；設有指針式直流電壓表±300V，精度1.0級、直流電流表±2A，精度1.0級各一只和平波電抗器一組。能完成單相、三相全控整流等實(shí)驗。

4.2三相晶閘管觸發(fā)電路：提供三相同步觸發(fā)信號、KC04（KC09）等專(zhuān)用的集成觸發(fā)電路構成的三相觸發(fā)電路及相應的功放電路（正反橋驅動(dòng)）等。能完成給定輸出、12路觸發(fā)脈沖控制、三相全控橋整流等實(shí)驗。

4.3晶閘管觸發(fā)電路：提供單結晶體管、鋸齒波同步移向、正弦波同步移向觸發(fā)電路，KC05單相交流調壓，西門(mén)子TCA785集成觸發(fā)電路等。

4.4 斬控式交流調壓電路

交流調壓采用全控型器件IGBT管實(shí)現"斬控式交流調壓實(shí)驗"。

4.5單相并聯(lián)逆變電路：?jiǎn)蜗嗖⒙?lián)逆變電路選用555時(shí)基電路作為逆變觸發(fā)電路，工作頻率可以從45Hz~55Hz之間調節，功率主回路采用GTR功率三極管作為開(kāi)關(guān)器件，完成單相并聯(lián)逆變電路實(shí)驗。

4.6三相可調電阻：實(shí)驗面板內有三個(gè)單元，均是互相獨立的可調電阻，每個(gè)單元又有兩個(gè)獨立的可調電阻（0-900Ω），可承受0.4A電流。并聯(lián)可承受0.8A電流。

4.7功率器件驅動(dòng)電路：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+20V、+15V直流電源。

（2）驅動(dòng)電路：包括MOSFET、IGBT、GTR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%。

4.8半橋型開(kāi)關(guān)穩壓電源：提供了半橋型開(kāi)關(guān)穩壓電源的主電路和控制電路，主電路中的電力電子器件為電力MOSFET管；控制電路采用專(zhuān)用PWM控制集成電路SG3525，采用恒頻脈寬調制控制方案�？赏瓿�"開(kāi)關(guān)電路在開(kāi)環(huán)與閉環(huán)下負載特性的測試"以及"電源電壓波動(dòng)對輸出的影響"等實(shí)驗內容。

4.9直流斬波電路：提供組成直流斬波電路所需的元器件和采用專(zhuān)用的PWM控制集成電路SG3525�？赏瓿山滩闹薪祲簲夭娐罚�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(shí)驗和升、降壓與復合斬波電路。

4.10單相交流調壓及調功電路：根據西安交通大學(xué)王兆安教授和黃俊教授主編的相關(guān)內容而設計的，實(shí)現單相交流調壓和交流調功的實(shí)驗內容。采用的電力電子器件為雙向晶閘管，在交流調壓實(shí)驗中采用由雙向觸發(fā)二極管構成觸發(fā)控制電路；在交流調功實(shí)驗中采用由555時(shí)基電路組成觸發(fā)控制電路。

4.11新器件特性試驗：提供SCR、MOSFET、IGBT、GTR新器件，與DK08配套使用,可測定其特性曲線(xiàn)；與DK13配套使用，可完成電力電子新器件的驅動(dòng)特性實(shí)驗。

4.12三相芯式變壓器：帶隔離變壓器的三相芯式變壓器原理框圖及各種測量端口，電路板安裝在掛箱內，掛箱內集成有三相不控整流橋電路板，能完成三相整流橋的整流輸出。

4.13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）等

4.14直流他勵電動(dòng)機（Un=DC220V，IN=1.1A ，PN=185W，n=1500RPM ，絕緣等級E ）

4.15校正直流測功機（Un=DC220V，IN=2.2A ，PN=355W，n=1500RPM ，絕緣等級E ）

4.16 電機導軌，稀土永磁直流測速系統及轉速表

5、示波器100MHz帶寬，1GSa/s實(shí)時(shí)采樣率，雙通道； 7英寸TFT（真彩色）液晶屏幕，65535色，分辨率不低于800 × 480 像素；存儲波形不少于16組；具備U盤(pán)存儲功能

四、電力電子技術(shù)實(shí)驗設備配套教學(xué)資源要求

▲1、電工作業(yè)培訓仿真教學(xué)軟件

軟件采用二維與三維結合的虛擬畫(huà)面，教導學(xué)生電工基礎知識和用電的安全及急救方法。包含電工初步知識（電工基礎、電工儀表使用、導線(xiàn)安全連接、安全用電工具、安全用電標志），觸電急救（觸電的方式、安全防護措施、接地與接零保護、人工呼吸，心肺復蘇等急救方法），風(fēng)險排除（滅火器類(lèi)型、滅火器的使用），電工電子基本操作（包括低壓電器、電機與變電器、照明電路、電子技術(shù)）等幾大模塊。軟件以技能為核心，操作步驟為主線(xiàn)，以學(xué)生交互訓練為主體，具有三維可視化、智能化、全交互的特點(diǎn)，集職業(yè)性、情境性、過(guò)程性、交互性和靈活性于一身。

▲2、電力拖動(dòng)仿真教學(xué)軟件

內容涵蓋維修電工初級、中級、高級等30多個(gè)主要實(shí)驗項目，每個(gè)項目又根據需要設有實(shí)驗目的、實(shí)驗器件、實(shí)驗電路、電路原理、器件布局、元件檢查、通電運行、通電運行、故障排除等多種訓練任務(wù)。軟件以技能為核心，項目為引領(lǐng)、任務(wù)為驅動(dòng)，職場(chǎng)環(huán)境為背景，操作步驟為主線(xiàn)，學(xué)生交互訓練為主體，具有三維可視化、智能化、全交互的特點(diǎn)，集職業(yè)性、情境性、過(guò)程性、交互性于一身，性?xún)r(jià)比極高。

▲3、機床電路仿真軟件

系統包括M7120平面磨床電、Z3040型搖臂鉆床、6140車(chē)床、起重機、鏜床、萬(wàn)能外圓磨床、電動(dòng)葫蘆七種電路仿真。每種電路都采用FLASH動(dòng)畫(huà)技術(shù)，可以對電路上的開(kāi)關(guān)進(jìn)行操作，可以在每種電路上進(jìn)設置故障，繼電器、電動(dòng)機及其它元器件運動(dòng)狀態(tài)可表示出來(lái)。

▲4、電機與變壓器仿真教學(xué)軟件

電機與變壓器仿真教學(xué)軟件選取典型的電機與變壓器，圍繞其核心知識點(diǎn)和技能點(diǎn)展開(kāi)，包括功率電機、控制電機、信號電機和變壓器4個(gè)實(shí)驗單元，每個(gè)實(shí)驗項目下設有外形結構、工作原理、拆裝過(guò)程、故障檢測、常見(jiàn)應用、考考你等數目不等實(shí)驗任務(wù)。

▲五、電力電子技術(shù)實(shí)驗設備的實(shí)訓項目要求

1.單結晶體管觸發(fā)電路

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.KC05單相交流調壓觸發(fā)電路實(shí)驗

5.TCA785集成觸發(fā)電路實(shí)驗；

6.三相集成觸發(fā)電路的研究；

7.單相半波可控整流電路實(shí)驗；

8.單相橋式半控整流電路實(shí)驗；

9.單相橋式全控整流；

10.三相半波可控整流電路實(shí)驗；

11.三相橋式全控整流；

12.單相交流調壓電路實(shí)驗；

13.單相交流調功電路實(shí)驗；

14.單相正弦波脈寬調制（SPWM）逆變電路實(shí)驗（IGBT）；

15.半橋型開(kāi)關(guān)穩壓電源的性能研究（MOSFET）；

16.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斬波電路六種典型線(xiàn)路）（IGBT）；

序號	名稱(chēng)	數量
1	電力電子技術(shù)實(shí)驗裝置	1臺
2	電力電子實(shí)驗裝置工作桌	1臺
3	晶閘管主電路	1塊
4	三相晶閘管觸發(fā)電路	1塊
5	單相晶閘管觸發(fā)電路	1塊
6	晶閘管觸發(fā)電路2	1塊
7	斬控式交流調壓電路	1塊
8	單相并聯(lián)逆變電路	1塊
9	三相可調電阻	1塊
10	功率器件驅動(dòng)電路	1塊
11	半橋型開(kāi)關(guān)穩壓電源	1塊
12	直流斬波電路	1塊
13	單相交流調壓及調功電路	1塊
14	單相正弦波SPWM逆變電路	1塊
15	新器件特性實(shí)驗	1塊
16	三相芯式變壓器	1塊
17	電機調速控制組件（一）	1塊
18	稀土測速發(fā)電機	1塊
19	他勵直流電動(dòng)機	1塊
20	導軌及轉速表	1塊
21	校正直流測功機	1塊
22	聯(lián)軸器	1塊
23	安全連線(xiàn)（32/包）	1塊
24	電子連線(xiàn)（新型）50條/包	1塊
25	大小頭轉接線(xiàn)（紅）	1塊
26	大小頭轉接線(xiàn)（黑）	1塊
27	白熾燈泡	1只
28	數字萬(wàn)用表	1塊
29	雙蹤示波器	1塊
30	實(shí)驗指導書(shū)	1批

2025年2月22日 電力電子技術(shù)實(shí)驗裝置,電氣傳動(dòng)基礎實(shí)驗裝置

2025年2月22日電力電子技術(shù)實(shí)驗裝置,電氣傳動(dòng)基礎實(shí)驗裝置