教学设备

电力电子技术实验台招标参数

一、设备概述
电力电子技术实验台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》等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。
二、适用范围
　　电力电子技术实验台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。
三、产品特点
     1、适应性强：能满足各类学校相应课程的实验教学，深度和广度可根据需要作灵活调整，普及与提高可根据教学的进程作有机的结合，装置采用积木式结构，更换便捷，如需要扩展功能或开发新实验，只需添加部件即可，永不淘汰。  
    2、整套性强：从专用电源、实验部件到实验连接专用导线配套齐全，配套部件的性能、规格等均密切结合实验的需要进行配套。
    3、直观性强：各实验挂件采用分隔结构形式，组件面板示意、图线分明，各挂件任务明确，操作、维护方便。
    4、开放性强：控制屏供电采用三相隔离变压器隔离，并设有电压型漏电保护装置和电流型漏电保护装置，确保操作者的安全；各电源输出均有监示及短路保护等功能，使用安全可靠；由于整套装置经过精心设计，加上可靠的元器件质量及可靠的工艺作为保障，产品性能优良，所有这些均为开放性实验室，创造了条件。
    5、先进性强：本装置着重从新器件高度来考虑，在保留了晶闸管实验的基础上，加入了典型的新器件应用的实验，让学生对新器件有足够的认识和了解，紧跟时代步伐。
四、技术性能
　　1、输入电源: 三相四线(或三相五线 380V±10％ 50HZ)
　　2、工作环境: 温度-10℃－+40℃　相对湿度＜85％（25℃）　海拨＜4000m
　　3、装置容量：＜1000W
4、外形尺寸：1650×700×1580 mm
五、装置的基本装备
     1、DX01电源控制屏（铁质双层亚光密纹喷塑结构，铝质面板）
　  （1）交流电源（均带有过流保护措施，采用安全隔离变压器输出）
    提供交流电源，通过开关切换分别输出两档电源：直流调速档为三相交流电200V/3A，交流调速档为三相交流电240V/3A，具有过流保护等安全保护电路。
电源输出的单、三相交流电源均经过电压互感器和电流互感器检测。一旦实验电流，电压超过预先整定值，即刻断电告警指示。
提供三相同步变压器一组，电压AC380V//3*15V。
（2）直流电源单元
提供励磁电源：220V（0.5A），具有输出短路保护功能。
提供一组±15V直流稳压电源。
（3）提供交流数字电压表：可通过其下方的波段开关切换指示三相电网输入线电压。
（4）测试仪表单元
① 提供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，四位半数显。
　　 ② 提供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，四位半数显。
　　 ③ 提供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。
　　 ④ 提供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。
　   ⑤ 提供带镜面指针式直流电压表1只，测量范围0～±300V，为中零式，精度为1.0级。
⑥ 提供带镜面指针表式直流电流表1只，测量范围0～±2A，为中零式，精度为1.0级 。
　　（5）三相可调电阻器（提供三个独立的900Ω×2/0.41A可调电阻器）
　　（6）平波电抗器：提供700mH（100mH、200mH、700mH）带抽头的可变电感一组。
（7）给定：±15V可调电压输出，带数显，指示输出电压。
　　（8）单相交流调压单元：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（该变压器原、副边绕组的电压为127V/63.6V），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
① 提供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。
　　② 提供电压型漏电保护装置1套：控制屏若有漏电现象，漏电压超过一定值，即切断电源。
③ 提供电流型漏电保护装置1套：控制屏若有漏电现象，漏电流超过一定值，即切断电源。
④ 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。
2、DX02实验桌
　　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。
    3、DK03晶闸管主电路
提供三相桥式全控整流电路（正反桥各一组），晶闸管主回路由12只可控硅，6只二极管以及平波电抗器，RC吸收回路组成。可控硅采用5A/800V，过载能力强、可靠性高、干扰能力强的可控硅，平波电抗器采用中心抽头方式，满足100mH、200mH、700mH，负载上（纯电阻负载以及组感性负载）电压电流波形可测量，晶闸管上的电压波形可测量。提供12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，可靠性高、干扰能力强的可控硅，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），每个晶闸管设有触发电路开关，可模拟触发电路故障，可更好的完成设计性实验。提供6只二极管作为三相不控整流电路，另提供4只二极管，3只作为单相或3相半桥整流电路使用，另一只作为续流二极管使用。
4、DK04三相晶闸管触发电路
   提供三相触发电路、正反桥功放电路，脉冲变压器等，与“DK03晶闸管主电路”配套使用。三相脉冲间隔均匀，一致性好，产生双窄脉冲，脉冲移相范围不少于0－160°。在面板上可观察三相同步电压的六个脉冲波形，并通过移相控制电压对a角进行控制。
过流过压保护：电源输出的单、三相交流电源均经过电压互感器和电流互感器检测。一旦实验电流超过2A，电压超过260V，即刻断电告警指示。

5、DK05单相晶闸管触发电路
　　提供西门子TCA785单相晶闸管集成触发电路，提供四路触发信号，其中两路互差180，可完成单相桥式整流电路实训
6、DK07直流斩波实验
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。
7、DK14单相交直交变频原理
　  提供全控型单相逆变电路，电路安全可靠运行。控制回路的SPWM波形由三角波和正弦波比较生成，频率可调。 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。
（1）提供单相不可控整流电路，电路安全稳定可靠，设有3A熔丝保护。
（2）电源输入由单相交流调压器提供，调压范围0-240V。
（3）提供SPWM触发信号稳定且可观测。
（4）提供逆变电路的纯电阻负载（灯泡）和阻感负载。
能完成如下实验项目：
　　1）SPWM波形成的过程；
　　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；
　　3）IGBT管专用集成驱动芯片的工作特性。
8、DX16 整流电路有源功率因数校正（PFC）
该挂件主要有整流电路、升压变换器、控制电路三部分组成。
提供有源功率因数校正电路及驱动电路，功率因数校正前后的数值可测量，波形可观测，校正后的功率因数0.9。
9、提供单相功率因数表1只
10、欧式导线架
提供欧式导线架1件，用于悬挂导线。
11、实验连接线：
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裸露结构联接线，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。
12、DSP控制数字逆变调速实验箱
提供DSP控制芯片TMS320F28335系列DSP，具有150MHz的高速处理能力，具备32位浮点处理单元，256KB闪存和34KB的SRAM，可测量PWM和SPWM波形，可完成数字控制的逆变实验。
配置：
包括主控触发电路、隔离及驱动、检测与控制电路、DSP仿真器等组成。
①主控触发电路：功率器件采用三菱公司IPM模块件，片内集成驱动与保护电路，内置过温检测器，控制输入接口采用6路高速光耦进行隔离。
②控制电路模块：采用DSP28335作为核心控制器，集成多路高速度PWM脉冲接口，多路AD采集接口。
提供交流异步电动机SPWM变频调速控制程序。在DSP硬件上实现交流电机控制，具有二次开发功能。
提供交流异步电动机1台

13、赠送课件
★配套电力电子多媒体课件教学系统适应所有的教材，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):
第1章  电力电子技术概述
第2章  电力电子器件概述
第3章  晶闸管的结构及导通关断原理
第4章  晶闸管的特性与主要参数
第5章  晶闸管的测试
第6章  晶闸管的导通与关断实验
第7章  触发电路的要求及简易触发电路
第8章  单结晶体管的结构、伏安特性与主要参数
第9章  单结晶体管触发电路
第10章  单相半波可控整流电路电阻性负载的结构与工作原理
第11章  单相半波可控整流电路电感性负载的工作原理
第12章  单相桥式全控整流电路电阻性负载工作原理及主要参数计算
第13章  单相桥式全控整流电路电感性负载工作原理及主要参数计算
第14章  单相桥式全控整流电路反电动势负载工作原理及主要参数计算
第15章  有源逆变的工作原理
第16章  逆变失败与逆变角的限制
第17章  单相桥式半控整流电路电阻性负载工作原理及主要参数计算
第18章  单相桥式半控整流电路电感性负载工作原理及主要参数计算
第19章  SS6B电力机车牵引电动机主电路
第20章  双向晶闸管的结构与工作原理
第21章  双向晶闸管的主要参数
第22章  双向晶闸管的测试
第23章  双向晶闸管触发电路
第24章  单相交流调压电路
第25章  GTO（可关断晶闸管）的结构与工作原理
第26章  GTR（大功率晶闸管）的结构、特性与工作原理
第27章  IGBT（绝缘栅极晶体管）的结构、特性与工作原理
第28章  DC-DC电路（直流斩波电路）的基本工作原理及降压斩波电路
第29章  升压斩波电路与升降压斩波电路
第30章  直流斩波（开关电源）电路实验
第31章  感应加热的原理与发展历史及中频感应加热电源的用途
第32章  中频感应加热电源的组成
第33章  三相半波可控整流电路电阻性负载工作原理及参数计算
第34章  三相半波可控整流电路大电感负载工作原理及参数计算
第35章  三相桥式全控整流电路电阻性负载工作原理及参数计算
第36章  三相桥式全控整流电路大电感负载工作原理及参数计算
第37章  锯齿波同步触发电路的组成与工作原理
第38章  锯齿波同步触发电路调试
第39章  无源逆变电路的基本工作原理及换流方式
第40章  电压型和电流型逆变器电路
第41章  单相并联逆变电路调试
第42章  变频器的用途与基本结构
第43章  变频器主电路结构
第44章  单相桥式PWM逆变电路工作原理
第45章  三相桥式PWM变频电路的工作原理
第46章  PWM变频电路的调制控制方式
第47章  单相正弦波脉宽调制SPWM逆变电路调试

五、本装置能开设的实验项目（以上配置）
（一）晶闸管触发电路实验项目
1. 单相集成触发电路实验（由西门子集成TCA785组成）
2. 三相集成锯齿波触发电路实验
（二）晶闸管线路实验项目
1. 单相半波可控整流电路实验
2. 单相桥式半控整流电路实验
3. 单相桥式全控整流及有源逆变电路实验
4. 三相半波可控整流电路实验
5. 三相桥式半控整流电路实验
6.三相半波有源逆变电路实验
7. 三相桥式全控整流及有源逆变电路实验
8. 单相交流调压电路实验
9. 三相交流调压电路实验
（三）典型新器件线路实验
1. 单相正弦波脉宽调制（ SPWM ）逆变电路实验
2. 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）
3. 整流电路有源功率因数校正实验（PFC）
（四）基于DSP的SPWM变频调速实验 （提供C语言代码）
1. 基于DSP数字逆变系统的认知
2. 基于DSP的SPWM数字逆变调速系统实验