電力電子技術(shù)與自動(dòng)控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)裝置

一、概述：

電力電子技術(shù)與自動(dòng)控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)裝置是根據(jù)《維修電工（高級(jí)）》（中國(guó)勞動(dòng)社會(huì)保障出版社出版）培訓(xùn)教材中關(guān)于電力電子與自動(dòng)控制部分的技能培訓(xùn)要求，吸收國(guó)內(nèi)同類產(chǎn)品的優(yōu)點(diǎn)，充分考慮了實(shí)驗(yàn)室的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)精心研制而成。 它不僅涵蓋了各職業(yè)院校、高級(jí)技校所開設(shè)的《電力電子技術(shù)》、《半導(dǎo)體變流技術(shù)》、《直流調(diào)速系統(tǒng)》、《電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)》等專業(yè)課程所要求的主要實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，還可以用于對(duì)從業(yè)人員進(jìn)行崗位培訓(xùn)、就業(yè)培訓(xùn)以及各省、市的維修電工培訓(xùn)和鑒定考核使用。

二、電力電子技術(shù)與自動(dòng)控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)裝置特點(diǎn)：

1、體現(xiàn)“工程環(huán)境"理念，效仿生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際：系統(tǒng)應(yīng)從相關(guān)工業(yè)產(chǎn)品移植而來(lái)，可很好實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)生能力（波形分析和系統(tǒng)調(diào)試能力）的培養(yǎng)和技術(shù)知識(shí)的應(yīng)用。

2、各個(gè)系統(tǒng)的配置合理：各個(gè)系統(tǒng)采用的元件、觸發(fā)（驅(qū)動(dòng)）電路、主電路、控制方式、控制對(duì)象及保護(hù)環(huán)節(jié)等，應(yīng)能概括當(dāng)前工業(yè)上的技術(shù)應(yīng)用，內(nèi)容豐富多樣，體現(xiàn)了“典型性、先進(jìn)性、實(shí)用性和可行性"的要求，能引起學(xué)生興趣，能使學(xué)生獲得很大的收獲。

3、元件與單元電路性能實(shí)驗(yàn)，在小系統(tǒng)環(huán)境中進(jìn)行：這樣有利于學(xué)生理解該元件和該單元用于何處、它們的性能對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的影響，有利于學(xué)生知識(shí)的鞏固和實(shí)際應(yīng)用。

4、本裝置通過(guò)隔離變壓器供電，而且具有接地保護(hù)、漏電保護(hù)功能，安全性符合相關(guān)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，確保人身安全。

三、裝置的配置說(shuō)明：

1、電源控制屏

   （1） 交直流電源：

三相四線（或五線）電網(wǎng)輸入經(jīng)電源總開關(guān)漏電保護(hù)器（容量10A，漏電動(dòng)作電流≤30mA，動(dòng)作時(shí)間≤0.1S）和交流接觸器再到三相隔離變壓器給實(shí)訓(xùn)設(shè)備供電；通過(guò)起動(dòng)、停止、急停按鈕控制交流接觸器，設(shè)有供電指示燈及缺相指示。

交流電源輸出處設(shè)有過(guò)流保護(hù)裝置，當(dāng)相間、線間過(guò)電流及直接短路均能自動(dòng)保護(hù)，克服了調(diào)換保險(xiǎn)絲帶來(lái)的麻煩，并具有過(guò)流聲光告警。控制屏的供電由三相電網(wǎng)經(jīng)三相漏電保護(hù)開關(guān)、電網(wǎng)電壓指示表、熔斷器、啟/停按鈕控制交流接觸器輸出，具有漏電聲光告警、過(guò)流保護(hù)等功能，同時(shí)配有一只急停按鈕。

（2）同步變壓器:一組三相同步變壓器，220V/15V 1只。

（3）交流電參數(shù)表

①測(cè)量范圍0～500V，量程自動(dòng)切換，三位半數(shù)顯，精度0.5級(jí)，輸入阻抗10MΩ。

②交流數(shù)字電流表1只，測(cè)量范圍0～5A，三位半數(shù)顯，精度0.5級(jí)，。

（4）交直流電源、直流儀表

提供～220V/24V、20V、±15V、±12V、±5V，100VA直流電源（具有短路及過(guò)載保護(hù)功能），不控整流元件，單相同步變壓器（包括～220V/、～30V、～15V、雙～7V）、給定顯示與0～±15V給定，直流300V/0中零表一只、2A中零表一只。

1）直流數(shù)顯電壓表1只，測(cè)量范圍0～300V，三位半數(shù)顯，精度為0.5級(jí)，輸入阻抗為10MΩ。

2）直流數(shù)顯毫安表1只，測(cè)量范圍0～2000mA，三位半數(shù)顯,精度為0.5級(jí)，設(shè)有短路保護(hù)措施。

3）直流數(shù)顯安培表1只，測(cè)量范圍0～5A，三位半數(shù)顯，精度為0.5級(jí)，具有短路保護(hù)措施。

2、實(shí)訓(xùn)桌：

實(shí)訓(xùn)桌面為防火、防水、耐磨高密度板,結(jié)構(gòu)堅(jiān)固，形狀似長(zhǎng)方體封閉式結(jié)構(gòu)，造型美觀大方；設(shè)有抽屜、柜門，用于放置工具、存放掛件及資料等。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(tái)面。實(shí)訓(xùn)桌底部裝有移動(dòng)的萬(wàn)向輪，

3、電力電子器件特性實(shí)驗(yàn)：

提供BCR /TRIAC、SCR、MOSFET、IGBT、GTR新型電力電子器件，配合設(shè)備提供的輔助元件，可測(cè)定器件的參數(shù)，性能及工作特性曲線。

4、晶閘管觸發(fā)電路組件：

（3）提供以TCA785集成塊為核心的鋸齒波觸發(fā)電路，與晶閘管組合，可完成單相半波，全波，橋式整流電路及交流調(diào)壓電路實(shí)訓(xùn)內(nèi)容。

5、直流（IGBT）斬波電路的性能研究。

  根據(jù)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)的直流斬波內(nèi)容而設(shè)計(jì)的；提供組成直流斬波電路所需的元器件和采用專用的PWM控制集成電路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(shí)驗(yàn)。

6、SPWM單相交直交變頻原理：

該掛件用于展示交直交變頻原理，主要讓學(xué)生了解SPWM正弦波脈寬調(diào)制信號(hào)的形成方法，了解IGBT管專用集成驅(qū)動(dòng)芯片的特點(diǎn)及其使用。能完成如下實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目：1、SPWM波形成的過(guò)程；2、交直交變頻電路在不同負(fù)載時(shí)的工作情況和波形，并研究工作頻率對(duì)電路工作波形的影響；3、IGBT管專用集成驅(qū)動(dòng)芯片的工作特性。

7、半橋型開關(guān)穩(wěn)壓電源電路：

提供了半橋型開關(guān)穩(wěn)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；控制電路采用專用PWM控制集成電路SG3525，采用恒頻脈寬調(diào)制控制方案。可完成“開關(guān)電路在開環(huán)與閉環(huán)下負(fù)載特性的測(cè)試"以及“電源電壓波動(dòng)對(duì)輸出的影響"等實(shí)訓(xùn)內(nèi)容。直流輸出0～15V/2A，具有短路及過(guò)載保護(hù)功能。

8、三相集成觸發(fā)電路組件：

提供專用的集成觸發(fā)電路構(gòu)成的三相觸發(fā)電路、功放電路。

9、晶閘管及電抗器組件：

提供6只單向晶閘管，帶阻容保護(hù)電路，另提供0～700mH帶抽頭電抗器，分為100mH，200mH，700mH三檔。

10、燈組負(fù)載：

提供三只絲口型220V/ 25W彩色燈泡負(fù)載，可作為單、三相負(fù)載，實(shí)訓(xùn)結(jié)果直觀。

11.可變電阻器：

提供阻值容量150W、1.5A 、0～90Ω/×2連續(xù)可調(diào)的瓷盤電阻器1只及150W 、0.5A 0～900Ω/×2連續(xù)可調(diào)的瓷盤電阻1只，電阻接線端均已連接至操作面板上，可方便地組合串聯(lián)、并聯(lián)、串并聯(lián)等多種方式使用，可在0.5A、1A、1.5A、3A不同電流要求的負(fù)載下使用。

12、步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)運(yùn)行電路：

提供56系列兩相混合式步進(jìn)電機(jī)一只，帶轉(zhuǎn)盤標(biāo)志，提供開關(guān)電源，脈沖發(fā)生器，驅(qū)動(dòng)器等步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)一套。

13、交流伺服電機(jī)及驅(qū)動(dòng)系統(tǒng);

提供交流伺服電機(jī)及伺服驅(qū)動(dòng)器一套。

14、旋轉(zhuǎn)變壓器中頻電源及實(shí)驗(yàn)部件:

提供0～70V/400Hz連續(xù)可調(diào)的中頻電源（帶電壓輸出監(jiān)視）及旋轉(zhuǎn)變壓器一只。 旋轉(zhuǎn)變壓器型號(hào)：36XZ20-5；電壓比：0.56；電壓： 60V；頻率：400Hz，激勵(lì)方：定子，空載阻抗；2000Ω，絕緣電阻：≥100MΩ，精度：1級(jí) 。

15、自整角機(jī)實(shí)驗(yàn)裝置

提供接收機(jī)1只：型號(hào)BS-404A、提供發(fā)送機(jī)1只：型號(hào)BD-404A-2。

激磁電壓： 220V±5%；激磁電流0.2A，次級(jí)電壓49V，頻率50HZ

16、直流他（并）勵(lì)電動(dòng)機(jī)

17、傳感器實(shí)驗(yàn)箱1套具體參數(shù)見附件一 

18、實(shí)訓(xùn)連接線及配件：

根據(jù)不同實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目的特點(diǎn)，配備兩種不同的實(shí)訓(xùn)聯(lián)接線，強(qiáng)電部分采用高可靠護(hù)套結(jié)構(gòu)槍插連接線，里面采用無(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，具有柔軟、耐壓高、強(qiáng)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(jié)構(gòu)聯(lián)接線，兩種導(dǎo)線都只能配合相應(yīng)內(nèi)孔的插座，這樣大大提高了實(shí)訓(xùn)的安全及合理性。