-C-2 現(xiàn)代電力電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)裝置

一、基礎(chǔ)簡(jiǎn)介
　　-C-2 現(xiàn)代電力電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)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)》教學(xué)資料及實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)書實(shí)驗(yàn)大綱的要求，吸收國(guó)內(nèi)、外同類設(shè)備的優(yōu)點(diǎn)，充分考慮了實(shí)驗(yàn)室的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)，對(duì)原"-C-1 電力電子技術(shù)及電機(jī)控制實(shí)驗(yàn)裝置"在外觀、功能上實(shí)行優(yōu)化結(jié)合，精心研制而成。

(此圖片僅作為構(gòu)造參考，具體實(shí)物要按照配備而定）

二、適用界限
　　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(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。
三、技術(shù)功能
　　1、寫入電源: 三相四線(或三相五線 380V±10％ 50HZ)
　　2、作業(yè)環(huán)境: 溫度（℃）-10℃－+40℃　相對(duì)濕度＜85％（25℃）　海撥＜4000m
　　3、裝置容量（KV）：＜1000W
4、外觀尺寸：1700×700×1580 mm
四、裝置的基礎(chǔ)裝備
　　1、DX-01電源控制屏（鋼制雙層亞光密紋噴塑構(gòu)造，金屬鋁操作面板）
　　（1）交流ACAC電源（帶有過(guò)流保護(hù)措施）提供交流ACAC電源：三相交流ACAC電源(220V/1.5A)
　　（2）高壓直線DC電源：輸出220V/0.5A，設(shè)定有輸出短路保護(hù)。
　　（3）數(shù)字式儀表
　　①．交流ACAC數(shù)字電壓（V）表：可經(jīng)過(guò)其下方的波段開關(guān)變換指示三相電網(wǎng)寫入線電壓（V），精確度1.0級(jí)；
　　②．真有效值交流ACAC數(shù)字電壓（V）表一只：測(cè)量界限0～500V，測(cè)量范圍自動(dòng)判別、自動(dòng)變換，精確度0.5級(jí)，三位半數(shù)字顯露，為交流ACAC調(diào)節(jié)速度系統(tǒng)提供電壓（V）指示。
　　③．真有效值交流ACAC數(shù)字電流（A）表一只：測(cè)量界限0～5A，測(cè)量范圍自動(dòng)判別、自動(dòng)變換，精確度0.5級(jí)，三位半數(shù)字顯露，設(shè)定有超測(cè)量范圍警報(bào)、指示及切斷總電源功能，為調(diào)節(jié)速度系統(tǒng)提供電流（A）的指示；
　　④．直線DC數(shù)字電壓（V）表一只：測(cè)量界限0～300V，三位半數(shù)字顯露，寫入阻抗為10MΩ，精確度0.5級(jí)；
　　⑤．直線DC數(shù)字電流（A）表一只：測(cè)量界限0～5A，三位半數(shù)字顯露，精確度0.5級(jí)，設(shè)定有超測(cè)量范圍報(bào)警、指示、切斷總電源等功能。
　　（4）帶鏡面的指針表：直線DC電壓（V）表（測(cè)量界限0～±300V，為中零式，精確度為1.0級(jí)）直線DC電流（A）表（測(cè)量界限0～±2A，為中零式，精確度為1.0級(jí)）
　　（5）三相可調(diào)電阻（90Ω×2/0.41A一個(gè) 、900Ω×2/0.41A兩個(gè)）
　　（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（V）輸出，帶數(shù)字顯露，指示輸出電壓（V）。
　　（8）一相調(diào)壓：提供了一只0～250V/0.5KVA一相交流ACAC自耦調(diào)壓器，為相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)提供可調(diào)交流ACAC電源，并帶短路保護(hù)。
（9）三相整流濾波電子回路：可對(duì)一相及三相交流ACAC電源實(shí)行整流和濾波，設(shè)定有輸出短路保護(hù)。
　　（10）變壓器：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（V）為127V/63.6V/31.8V），用來(lái)三相橋式、一相橋式有源逆變電子回路實(shí)驗(yàn)。
　　（11）人身安全保護(hù)體系 三相隔離變壓器一組：三相電源首先經(jīng)過(guò)三相漏電保護(hù)器，然后經(jīng)鑰匙開關(guān)、接觸器到隔離變壓器，使主電子回路輸出與電網(wǎng)隔離（浮地設(shè)計(jì)），對(duì)人身安全起到一定的保護(hù)作用。
　　電壓（V）型漏電保護(hù)器1：對(duì)隔離變壓器前的線路出現(xiàn)的漏電現(xiàn)象實(shí)行保護(hù)，使控制屏內(nèi)的接觸器跳閘，切斷電源。
　　電流（A）型漏電保護(hù)裝置：控制屏若有漏電現(xiàn)象，漏電流（A）超過(guò)一定值，即切斷電源。
實(shí)驗(yàn)連接線及插頭座：強(qiáng)、弱電連接及插頭座分開，不能混插。強(qiáng)電連接線及插頭座應(yīng)用全封閉工序技藝，使用安全、可靠、防觸電。
　　（12）實(shí)驗(yàn)管理器
　　設(shè)定有設(shè)定實(shí)驗(yàn)時(shí)間、定時(shí)報(bào)警、切斷電源等功能；還可以自動(dòng)記錄與區(qū)分由于接線或?qū)嵅馘e(cuò)誤所造成的漏電警報(bào)、儀表超測(cè)量范圍警報(bào)等。
　　（13）控制屏其它設(shè)施 控制屏正面大凹槽內(nèi)，設(shè)定有兩根方型不銹鋼管，可掛置實(shí)驗(yàn)部位件，凹槽下部設(shè)定有7芯、3芯等插頭座， 掛式模塊件的供電由這些插頭座提供。控制屏兩側(cè)設(shè)定有一相三極220V電源插頭座及三相四極380V電源插頭座。
　　2、DX02實(shí)驗(yàn)桌
　　實(shí)驗(yàn)桌為鋼制雙層亞光密紋噴塑構(gòu)造，桌面為防火燒、防水浸、耐磨損高密度板,構(gòu)造堅(jiān)固，形狀似長(zhǎng)方體構(gòu)造，造形美觀大方；設(shè)定有兩個(gè)大抽屜，用來(lái)放置工量具、放置掛式模塊件及圖紙文檔實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書等。桌面用來(lái)裝配電源控制屏并提供一個(gè)寬敞舒適的作業(yè)臺(tái)面。實(shí)驗(yàn)桌還設(shè)定有四個(gè)萬(wàn)能轉(zhuǎn)向輪和四個(gè)固定調(diào)動(dòng)機(jī)構(gòu)，方便位移和固定，有利于實(shí)驗(yàn)室的布置。
　　3、DX03-1三相可控整流電子回路（一）
　　提供6只5A/1000V的晶閘管，每只晶閘管均設(shè)定有RC吸收和保險(xiǎn)絲保護(hù)裝置，晶閘管可經(jīng)過(guò)外加觸發(fā)信號(hào)實(shí)行觸發(fā)（留有觸發(fā)脈沖寫入連接口），可更好的完成設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)。 三相觸發(fā)電子回路由KC04、KC41、KC42、4066等包括電子回路構(gòu)成，可經(jīng)過(guò)鈕子開關(guān)選用雙窄脈沖或?qū)捗}沖，同時(shí)提供六路觸發(fā)脈沖功放電子回路等。
　 4、DK05晶閘管觸發(fā)電子回路
　　提供單結(jié)晶體管觸發(fā)電子回路實(shí)驗(yàn)、一相交流ACAC調(diào)壓觸發(fā)電子回路，鋸齒波同步移相觸發(fā)電子回路實(shí)驗(yàn)，正弦波觸發(fā)電子回路及TCA785包括觸發(fā)電子回路。
5、DK05-1晶閘管觸發(fā)電子回路（二）
提供KC08交流ACAC調(diào)功觸發(fā)電子回路、及一相并聯(lián)逆變觸發(fā)電子回路實(shí)驗(yàn)等。
6、DK07直線DC斬波實(shí)驗(yàn)
　　按照西安交通大學(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(jì)。提供構(gòu)成直線DC斬波電子回路所需的元件和應(yīng)用專用的PWM控制包括電子回路SG3525。可完成教學(xué)資料及實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)書中降壓斬波電子回路（Buck Chopper）、升壓斬波電子回路（Boost Chopper）、升降壓斬波電子回路（Boost -Buck Chopper）、Cuk斬波電子回路、Sepic斬波電子回路、Zeta斬波電子回路六種經(jīng)經(jīng)典型實(shí)驗(yàn)。
7、DK09新器件特性實(shí)驗(yàn)
提供SCR、MOSFET、IGBT、GTO 、GTR新器件，可完成電力電子新器件特性實(shí)驗(yàn)。
　 8、DK13功率（W）器件驅(qū)動(dòng)與保護(hù)電子回路　　
主要是為完成新器件特性實(shí)驗(yàn)提供電源、驅(qū)動(dòng)電子回路及PWM波動(dòng)線發(fā)生器。
　　（1）電源：為驅(qū)動(dòng)電子回路提供電源，含有概括±5V、±15V和+20V直線DC電源。
　　（2）驅(qū)動(dòng)電子回路：含有概括GTO 和 GTR， MOSFET和IGBT的驅(qū)動(dòng)電子回路。其中IGBT的驅(qū)動(dòng)電子回路應(yīng)用專用芯片EXB841，其它的由運(yùn)放、門電子回路及分立元件構(gòu)成。
　　（3）PWM波動(dòng)線發(fā)生器：以SG3525為核心的PWM波動(dòng)線發(fā)生器主要是為新器件驅(qū)動(dòng)電子回路提供PWM驅(qū)動(dòng)波動(dòng)線，可以經(jīng)過(guò)頻率調(diào)動(dòng)旋鈕實(shí)行頻率調(diào)動(dòng)；經(jīng)過(guò)占空比電位器來(lái)調(diào)動(dòng)PWM波的占空比。頻率界限分為2擋，經(jīng)過(guò)鈕子開關(guān)變換，高頻檔是為MOSFET和IGBT驅(qū)動(dòng)電子回路提供PWM波動(dòng)線，頻率調(diào)動(dòng)界限4KHz～10KHz；低頻檔是為GTR和GTO驅(qū)動(dòng)電子回路提供PWM波動(dòng)線，頻率調(diào)動(dòng)界限400Hz～1KHz；占空比可從　0%調(diào)至100%。
9、DK14一相交直交變頻原理
　　按照普通高等教育"九五"國(guó)家級(jí)重點(diǎn)教學(xué)資料及實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)書王兆安，黃俊主編的《電力電子技術(shù)》（第四版）的內(nèi)容實(shí)行研發(fā)。用來(lái)展示交直交變頻原理，主要讓學(xué)生理解SPWM正弦波脈寬調(diào)制信號(hào)的形成方法，理解IGBT管專用包括驅(qū)動(dòng)芯片的特別點(diǎn)及其使用，能完成如下實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目：
　　1）SPWM波動(dòng)線成的過(guò)程；
　　2）交直交變頻電子回路在不一樣負(fù)載（電阻，電感）時(shí)的作業(yè)現(xiàn)象和波動(dòng)線，并研究作業(yè)頻率對(duì)電子回路作業(yè)波動(dòng)線的影響；
　　3）IGBT管專用包括驅(qū)動(dòng)芯片的作業(yè)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)壓電源的主電子回路和控制電子回路，主電子回路的電力電子器件為電力MOSFET管；控制電子回路應(yīng)用專用PWM控制包括電子回路SG3525，應(yīng)用恒頻脈寬調(diào)制控制方案。可完成"開關(guān)電子回路在開環(huán)與閉環(huán)下負(fù)載特性的測(cè)量試驗(yàn)"以及"電源電壓（V）波動(dòng)對(duì)輸出的影響"等實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。
11、DX17實(shí)驗(yàn)元件
　　提供晶閘管（均設(shè)定有RC吸收和保險(xiǎn)絲保護(hù)）、壓敏電阻（作為過(guò)壓保護(hù)元件，內(nèi)部已連成三角形接法）二極管及燈座、RC吸收電子回路。　
12、SY07實(shí)驗(yàn)連接線：
按照不一樣實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的特別點(diǎn)，配備裝備兩種不一樣的實(shí)驗(yàn)聯(lián)接線，強(qiáng)電部分應(yīng)用高可靠護(hù)套構(gòu)造手槍插連接線（不存在任何觸電的可能），里面應(yīng)用無(wú)氧銅抽絲而
成頭發(fā)絲般細(xì)的多股線，達(dá)到超軟目的，外包丁晴聚氯乙烯絕緣層，設(shè)定有柔軟、耐壓高、強(qiáng)度大、防硬化、韌性好等優(yōu)點(diǎn)，插頭應(yīng)用實(shí)芯銅質(zhì)件外套鈹輕銅彈片，接觸安全可靠；弱電部分應(yīng)用彈性鈹輕銅裸露構(gòu)造聯(lián)接線，兩種實(shí)驗(yàn)連接線全部只能協(xié)作相應(yīng)內(nèi)孔的插頭座，這樣大大提升了實(shí)驗(yàn)的安全及合理性。
五、本裝置能開設(shè)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目（以上配備）
（一）電力電子技術(shù)（晶閘管部分）
1、單結(jié)晶體管觸發(fā)電子回路。
2、正弦波同步移相觸發(fā)電子回路實(shí)驗(yàn)。
3、鋸齒波同步移相觸發(fā)電子回路實(shí)驗(yàn)。
4、西門子TCA785包括觸發(fā)電子回路實(shí)驗(yàn)。
5、一相半波可控整流電子回路實(shí)驗(yàn)。
6、一相橋式半控整流電子回路實(shí)驗(yàn)。
7、一相橋式全控整流及有源逆變電子回路實(shí)驗(yàn)。
8 三相半波可控整流及有源逆變電子回路實(shí)驗(yàn)。
9、三相橋式半控整流電子回路實(shí)驗(yàn)。
10、三相橋式全控整流及有源逆變電子回路實(shí)驗(yàn)。
11、一相交流ACAC調(diào)壓電子回路實(shí)驗(yàn)。
12、一相交流ACAC調(diào)功電子回路實(shí)驗(yàn)。
13、三相交流ACAC調(diào)壓電子回路實(shí)驗(yàn)。
14、單向晶閘管(SCR)特性實(shí)驗(yàn)。
（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(shí)驗(yàn)。
2、功率（W）場(chǎng)效應(yīng)管(MOSFET)特性實(shí)驗(yàn)。
3、電力晶體管(GTR)特性實(shí)驗(yàn)。
4、絕緣雙極型晶體管(IGBT)特性實(shí)驗(yàn)。
5、可關(guān)斷晶閘管(GTO)驅(qū)動(dòng)與保護(hù)電子回路實(shí)驗(yàn)。
6、功率（W）場(chǎng)效應(yīng)管(MOSFET)驅(qū)動(dòng)與保護(hù)電子回路實(shí)驗(yàn)。
7、電力晶體管(GTR)驅(qū)動(dòng)與保護(hù)電子回路實(shí)驗(yàn)。
8、絕緣雙極型晶體管(IGBT)驅(qū)動(dòng)與保護(hù)電子回路實(shí)驗(yàn)。
(三)經(jīng)經(jīng)典型電力電子器件線路實(shí)驗(yàn)
1、直線DC斬波電子回路功能研究（IGBT，SG3525）:(1) 降壓斬波電子回路。(2)升壓斬波電子回路。(3)升降壓斬波電子回路。(4)Cuk斬波電子回路。(5)Sepic斬波電子回路。(6)Zeta斬波電子回路)。
2、半橋型開關(guān)穩(wěn)壓電源的功能研究。
3、SPWM一相交直交變頻電子回路的功能研究。
六、實(shí)驗(yàn)測(cè)量?jī)x表結(jié)合套件、及箱式掛式模塊件明細(xì)表：