電力電子技術與自動控制系統實驗裝置

一、概述：

電力電子技術與自動控制系統實驗裝置是根據《維修電工（高級）》（中國勞動社會保障出版社出版）培訓教材中關于電力電子與自動控制部分的技能培訓要求，吸收國內同類產品的優點，充分考慮了實驗室的現狀和發展趨勢精心研制而成。 它不僅涵蓋了各職業院校、高級技校所開設的《電力電子技術》、《半導體變流技術》、《直流調速系統》、《電力拖動自動控制系統》等專業課程所要求的主要實驗項目，還可以用于對從業人員進行崗位培訓、就業培訓以及各省、市的維修電工培訓和鑒定考核使用。

二、電力電子技術與自動控制系統實驗裝置特點：

1、體現“工程環境"理念，效仿生產現場實際：系統應從相關工業產品移植而來，可很好實現對學生能力（波形分析和系統調試能力）的培養和技術知識的應用。

2、各個系統的配置合理：各個系統采用的元件、觸發（驅動）電路、主電路、控制方式、控制對象及保護環節等，應能概括當前工業上的技術應用，內容豐富多樣，體現了“典型性、先進性、實用性和可行性"的要求，能引起學生興趣，能使學生獲得很大的收獲。

3、元件與單元電路性能實驗，在小系統環境中進行：這樣有利于學生理解該元件和該單元用于何處、它們的性能對整個系統的影響，有利于學生知識的鞏固和實際應用。

4、本裝置通過隔離變壓器供電，而且具有接地保護、漏電保護功能，安全性符合相關的國家標準，確保人身安全。

三、裝置的配置說明：

1、電源控制屏

   （1） 交直流電源：

三相四線（或五線）電網輸入經電源總開關漏電保護器（容量10A，漏電動作電流≤30mA，動作時間≤0.1S）和交流接觸器再到三相隔離變壓器給實訓設備供電；通過起動、停止、急停按鈕控制交流接觸器，設有供電指示燈及缺相指示。

交流電源輸出處設有過流保護裝置，當相間、線間過電流及直接短路均能自動保護，克服了調換保險絲帶來的麻煩，并具有過流聲光告警。控制屏的供電由三相電網經三相漏電保護開關、電網電壓指示表、熔斷器、啟/停按鈕控制交流接觸器輸出，具有漏電聲光告警、過流保護等功能，同時配有一只急停按鈕。

（2）同步變壓器:一組三相同步變壓器，220V/15V 1只。

（3）交流電參數表

①測量范圍0～500V，量程自動切換，三位半數顯，精度0.5級，輸入阻抗10MΩ。

②交流數字電流表1只，測量范圍0～5A，三位半數顯，精度0.5級，。

（4）交直流電源、直流儀表

提供～220V/24V、20V、±15V、±12V、±5V，100VA直流電源（具有短路及過載保護功能），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）直流數顯電壓表1只，測量范圍0～300V，三位半數顯，精度為0.5級，輸入阻抗為10MΩ。

2）直流數顯毫安表1只，測量范圍0～2000mA，三位半數顯,精度為0.5級，設有短路保護措施。

3）直流數顯安培表1只，測量范圍0～5A，三位半數顯，精度為0.5級，具有短路保護措施。

2、實訓桌：

實訓桌面為防火、防水、耐磨高密度板,結構堅固，形狀似長方體封閉式結構，造型美觀大方；設有抽屜、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寬敞舒適的工作臺面。實訓桌底部裝有移動的萬向輪，

3、電力電子器件特性實驗：

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

4、晶閘管觸發電路組件：

（3）提供以TCA785集成塊為核心的鋸齒波觸發電路，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壓電路實訓內容。

5、直流（IGBT）斬波電路的性能研究。

  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)中相關的直流斬波內容而設計的；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驗。

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，主要讓學生了解SPWM正弦波脈寬調制信號的形成方法，了解IGBT管專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，并研究工作頻率對電路工作波形的影響；3、IGBT管專用集成驅動芯片的工作特性。

7、半橋型開關穩壓電源電路：

提供了半橋型開關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；控制電路采用專用PWM控制集成電路SG3525，采用恒頻脈寬調制控制方案。可完成“開關電路在開環與閉環下負載特性的測試"以及“電源電壓波動對輸出的影響"等實訓內容。直流輸出0～15V/2A，具有短路及過載保護功能。

8、三相集成觸發電路組件：

提供專用的集成觸發電路構成的三相觸發電路、功放電路。

9、晶閘管及電抗器組件：

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

10、燈組負載：

提供三只絲口型220V/ 25W彩色燈泡負載，可作為單、三相負載，實訓結果直觀。

11.可變電阻器：

提供阻值容量150W、1.5A 、0～90Ω/×2連續可調的瓷盤電阻器1只及150W 、0.5A 0～900Ω/×2連續可調的瓷盤電阻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、并聯、串并聯等多種方式使用，可在0.5A、1A、1.5A、3A不同電流要求的負載下使用。

12、步進電機的驅動運行電路：

提供56系列兩相混合式步進電機一只，帶轉盤標志，提供開關電源，脈沖發生器，驅動器等步進電機驅動系統一套。

13、交流伺服電機及驅動系統;

提供交流伺服電機及伺服驅動器一套。

14、旋轉變壓器中頻電源及實驗部件:

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

15、自整角機實驗裝置

提供接收機1只：型號BS-404A、提供發送機1只：型號BD-404A-2。

激磁電壓： 220V±5%；激磁電流0.2A，次級電壓49V，頻率50HZ

16、直流他（并）勵電動機

17、傳感器實驗箱1套具體參數見附件一 

18、實訓連接線及配件：

根據不同實訓項目的特點，配備兩種不同的實訓聯接線，強電部分采用高可靠護套結構槍插連接線，里面采用無氧銅抽絲而成頭發絲般細的多股線，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，兩種導線都只能配合相應內孔的插座，這樣大大提高了實訓的安全及合理性。