電力電子技術實（shí）訓室,電力電子實訓裝置
2022-08-30 08:44電力電子技術（shù）實訓室擁（yōng）有電力電子實訓裝置，該實訓（xùn）裝（zhuāng）置由實訓桌、實訓屏、電源箱組成。實訓屏由實訓單元板及鋁鐵結構的框架組成，每一個（gè）實訓（xùn）單元板（bǎn）在實訓屏上的位置可任意互換，根據實訓的需要（yào），可方便地組成不同實訓線路。
目前承（chéng）擔（dān）維修電工四級（中級（jí））、三級（高級）職業（yè）技（jì）能訓練課程，進行自動控製係統與直流電機調速係統等實訓內容（róng），並向學生開放。
一、電力電子技術實訓室,電力電子實（shí）訓裝置,電力（lì）電子（zǐ）技術實訓室建設方案（àn）主要的實訓項目有：
1．單相橋式半控整流電路；
2．正弦波同步觸（chù）發電路；
3．鋸（jù）齒波同步觸發電路；
4．三相半波整流電路；
5．三相橋式整流電路；
6．晶閘管-電動機-測速發電機開環係統；
7．帶電（diàn）流截止負（fù）反饋轉速單閉環調速係統。
二、電力電（diàn）子技術（shù）實訓室,電力電子實訓（xùn）裝（zhuāng）置（zhì）,電力電子技術實訓室建設方案實驗室主要的配置設備：
MY-C2 現代電力電子技術實驗裝置
本裝置依據西安交（jiāo）通大學王兆（zhào）安編（biān）著的《電力電子技術》（第四版（bǎn））、《半導體變流技術》教材實驗（yàn）大綱的要求，吸收國內、外同類產品的優點，充分考慮了實驗室的（de）現狀和發展趨勢，對原電力電子技術及電機控製實（shí）驗（yàn）裝置 ” 在外形、功能上進行優化組（zǔ）合，精心研製而成。該實驗裝置涵蓋了各高等院校等（děng）所（suǒ）開（kāi）設的（de）電力電子技術、半導體變流技術等（děng）專業課程所要求的實驗項目。
二）技術性能：
1、輸入電源 : 三相四線 ( 或三相（xiàng）五線 380V±10 ％ 50HZ)
2、工作環（huán）境 : 溫度 -10℃ － + 40℃ 相對濕度＜ 85 ％（ 25℃ ） 海撥＜ 4000m
3、裝置容量：＜ 1000W
4、外形（xíng）尺寸： 155×79.5× 147 cm
5、移動腳輪：100*60mm
三）基本裝備：
1、DQ-01 電源控製屏（鐵質雙層亞光（guāng）密紋噴塑（sù）結構，鋁質麵板）
（1）交流電源（yuán）（帶有過流保護措施）
提供交流電源（yuán）：三相（xiàng）交流電源 (220V/ 1.5A )
（2）高壓直（zhí）流電源
直流電源：輸出 220V/ 0.5A ，具有輸出短路保護（hù）。
（3）數字式儀表
1）交流數字電壓表：可通過其下方的波段開關切換指（zhǐ）示三相電網輸入線電壓（yā），精度 1.0 級；
2）真有效值交流數字電壓表一隻：測量範圍 0 ～ 500V ，量程自動判斷、自動切換，精度 0.5 級（jí），三位半（bàn）數顯（xiǎn），為交流（liú）調速係統提供（gòng）電壓指示。
3）真有效值交流數字電流表一隻：測量範（fàn）圍 0 ～ 5A ，量程自動（dòng）判斷、自（zì）動切換，精度 0.5 級，三位半數顯，具有超量程（chéng）告警、指示（shì）及切斷總電源功能，為調速係統提供電流的指示；
4）直流數字電壓表一隻：測量範圍 0 ～ 300V ，三位半數顯，輸入阻抗為 10M Ω ，精度 0.5 級；
5）直流數字電流表一隻：測量範圍 0 ～ 5A ，三位半數顯，精度 0.5 級（jí），具有超量程報警、指示、切斷總電（diàn）源等功能。
（4）帶鏡麵的指針表：直流（liú）電壓表（測量範圍 0 ～ ±300V ，為中零式，精度為 1.0 級）直流電（diàn）流表（測（cè）量範圍 0 ～ ± 2A ，為中零式，精度為（wéi） 1.0 級）
（5）三相可調電（diàn）阻（zǔ）（ 90Ω×2/ 0 .41A 一個 、 900Ω×2/ 0 .41A 兩個）
（6）平波電抗器：提供 100mH 、 200mH 、 700mH 電感，在（zài） 1A 下保持線性。
（7）給定： ±15V 可調（diào）電壓輸出，帶數顯，指示輸出電壓。
（8）單相調壓（yā）：提供了一隻 0 ～ 250V/0.5KVA 單相交流（liú）自耦調壓器，為相應的實驗提供可調交流電源，並（bìng）帶過流（liú）保護。
（9）三相（xiàng）整流濾波（bō）電路：可對單相及三相交流電源進行整流和濾波，具有輸出短（duǎn）路保護。
（10）變壓器：提供三相芯式變（biàn）壓器一個（該（gāi）變壓器有 2 套副邊繞組，原、副邊繞組的電壓為 127V/63.6V/31.8V ），用於三相橋式、單相橋式有源逆變電路實驗。
（11）人身安（ān）全保護體係：
1）三相隔離變壓器一組：三相電源首先通過三相漏電保（bǎo）護器，然後經鑰匙開關、接觸器到隔離變壓（yā）器，使主電路輸出與電網隔離（lí）（浮地設計），對人（rén）身安全起到一定的保（bǎo）護作用。
2）電壓型漏電保護器 1 ：對隔離變壓器前（qián）的線路出現的漏電現象進行保（bǎo）護（hù），使控製屏內（nèi）的接觸器跳閘，切斷電源。
3）電壓型漏電保護器 2 ：對隔離變壓（yā）器後的線路及實驗過程中的接線等出現的漏電現（xiàn）象進行保護，發出報警信號並切斷電源，確保人身（shēn）安全。
4）電流型漏電保護裝置（zhì）：控製屏若有（yǒu）漏電現象（xiàng），漏（lòu）電流超過一定值，即切斷（duàn）電源。
5）實驗連（lián）接線及插座：強、弱電（diàn）連接及插座分開，不能混插。強電連（lián）接線及插座采用全封閉工藝，使用安全、可靠、防觸電。
（12）實（shí）驗管理器：具有設定實驗時間、定時報警、切斷電源等功能；還可以自動記錄與區分由於接線或操作錯誤所造成的（de）漏電告（gào）警、儀表超量（liàng）程（chéng）告警等。
（13）控製屏（píng）其它設施
控製屏正（zhèng）麵大凹槽內，設有兩根方型不鏽鋼管，可掛置實驗部件，凹槽底部設有 7 芯、 3 芯等插座， 掛件的供電由這些插座提供。控製屏（píng）兩側設（shè）有單相三極 220V 電源插座及三相四極 380V 電源插座。
2、DQ02 實驗（yàn）桌：
實驗桌為鐵質雙層亞光密紋噴塑結構，桌麵為防火、防水、耐（nài）磨高密度板 , 結構堅固，形狀似長方體結構，造形（xíng）美觀大方；設有（yǒu）兩個大抽屜，用於放置工（gōng）具、存放（fàng）掛件及資料等。桌麵用於（yú）安裝電源控製屏並提供一個寬敞舒適（shì）的工作台麵。實驗桌（zhuō）還設有四個萬向輪和四個固定調節機（jī）構，便於移動和固定，有利於實驗室的布局。配有示波器擱板（bǎn）。
3、DQ03 三相可控整流電路（一）
提供 6 隻 5A /1000V 的晶閘（zhá）管，每隻晶閘管（guǎn）均設（shè）有（yǒu） RC 吸收和保險（xiǎn）絲保護裝置，晶閘管可（kě）通過外加觸（chù）發信號進行觸（chù）發（留有觸發脈衝輸入（rù）接口），可更好的完成設計性實驗。
三相觸發電路由 KC04 、 KC41 、 KC42 、 4066 等集成電路組（zǔ）成，可通（tōng）過鈕子開關選擇雙窄（zhǎi）脈衝或寬（kuān）脈衝（chōng），同時提供六路觸發脈（mò）衝功放（fàng）電路等。
4、DQ04 晶閘管觸發電路（一）
提供單結晶體管觸發電路實驗、鋸（jù）齒波（bō）同步移相觸發電路實驗（yàn）。
5、DQ05 晶閘管觸發電路（二）
提供正弦波同步移相觸發電路實（shí）驗、單相交流調壓觸發電路實驗及單相並聯逆變觸發電路實驗共三 種。
6、DQ06 功率器件驅動與保護電路（一）
主要是為（wéi）完成新器件特性實驗提供電源、驅動電路及 PWM 波形發（fā）生器。
（1）電源：為驅動電路提供電（diàn）源，包括 ±5V 、 ±15V 和 +20V 直流電源。
（2）驅動電路：包（bāo）括 MOSFET 和 IGBT 的驅動電路。其中（zhōng） IGBT 的驅動電路采用專用芯片 EXB841 ，其它的由運放、門電路及分立元件組成。
（3） PWM 波形（xíng）發生（shēng）器：以 SG3525 為核心的（de） PWM 波形發生器（qì）主要是為新器件驅動電路提供 PWM 驅動波形，可以通過頻率調（diào）節旋鈕進行頻率調（diào）節；通過占空比（bǐ）電位器來調節 PWM 波（bō）的（de）占空比。頻率範圍分為 2 擋，通過鈕子開關切換，高頻檔是為 MOSFET 和（hé） IGBT 驅動電路提供（gòng） PWM 波形，頻（pín）率調節範圍（wéi） 4KHz ～ 10KHz ；低頻檔是為 GTR 和 GTO 驅（qū）動電路提供 PWM 波形，頻率調節範圍 400Hz ～ 1KHz ；占空比可從（cóng） 0% 調（diào）至 100% 。
7、DQ07 功率器件驅動與保護電路（二）
提供 GTO 和 GTR 的驅動保護電路（lù）， PWM 信號（hào）和直流電源均從 PE14 上取。
8、DQ08 單相交直（zhí）交變頻原理
根據普通高等（děng）教育 “ 九五 ” 國家級重點教材王（wáng）兆安，黃俊主編（biān）的《電力電子技術》（第四版）的內容進行開發。用於展示交直交變頻原（yuán）理，主要讓學（xué）生了解 SPWM 正弦波脈寬調製信號的形成方法（fǎ），了解 IGBT 管專用集成驅動芯片的（de）特點及其使用，能完成（chéng）如下實驗項目（mù）： 1） SPWM 波形成的（de）過程； 2）交直交變頻電路在不同負載（電阻，電（diàn）感或（huò）電機）時的工作情況和波形（xíng），並（bìng）研究（jiū）工作頻率對電路工作波形的影（yǐng）響； 3） IGBT 管（guǎn）專用集成驅動芯片的工作特性。
9、DQ09 DC/DC 變換（huàn）電路
提供了 DC/DC 變換電路實驗的主電路和控製電路。電力電子器件為 IGBT ，控（kòng）製電路（lù）采用 PWM 控製集成電路 SG3525 ，掛箱麵板上（shàng）還提供了所需的觀測孔。
10、DQ10 半橋（qiáo）型開關（guān）穩壓電源
提供了半橋型開關穩壓（yā）電源的主電路和控製電路，主電路的電力電子（zǐ）器件（jiàn）為電力 MOSFET 管；控製電路采用專用 PWM 控製集成電路 SG3525 ，采用恒頻脈寬調（diào）製控製方（fāng）案。可完成 “ 開關電路在開（kāi）環與閉環下負載特性的測試 ” 以及 “ 電源電壓波動對（duì）輸出（chū）的影響 ” 等實驗內容。
11、DQ11 直流斬波實驗
根據西安交通大學王兆安教授和黃俊教授主（zhǔ）編的《電（diàn）力電子技術》 ( 第四版 ) 中相關內容而設計。提供組（zǔ）成直流斬波電路所需的元器件和采用專用的 PWM 控製集成電路 SG3525 。可（kě）完成教材中降壓斬（zhǎn）波電路（ Buck Chopper ）、升壓斬波電（diàn）路（ Boost Chopper ）、升降壓斬波電路（ Boost -Buck Chopper ）、 Cuk 斬波（bō）電路、 Sepic 斬波電路、 Zeta 斬波電路六（liù）種典（diǎn）型實驗。
12、DQ12 斬（zhǎn）控式交流調壓電路
根據西安（ān）交通（tōng）大學王兆安教授和黃俊教（jiāo）授主編的《電力電子技術》（第四版）中相關內容而設（shè）計，采用（yòng）全控型器件 IGBT 管實現 “ 斬控式交流（liú）調壓（yā）實（shí）驗 ” 。
13、DQ13 單相交（jiāo）流（liú）調壓 / 調功電路
根據西安交通大（dà）學王兆安教授和黃俊（jun4）教授主編的《電力電子技術》（第四版）中相關內容而設計，實現單相交流（liú）調（diào）壓和交流調功的實（shí）驗內容。采用的電力電（diàn）子器件（jiàn）為雙向晶閘管，在交流調壓實驗中采用（yòng）由雙向觸發二極管構成（chéng）觸發控製電路（lù）；在交流調功實驗中（zhōng）采用由 555 時基電路組成觸（chù）發控製電路。
14、DQ14 單端反激式隔離開關電源
輸入交流電（diàn）壓範（fàn）圍為 50V ～ 200V ，輸出為三組直流電源，分別（bié）為 +5V 、 5A ； +12V 、 1A ； -12V 、 1A ，在輸（shū）入（rù）交流電壓和直流輸出負載變化時輸出電壓（yā）的變化率小於 0.3% 。
15、DQ15 PS-ZVS-PWM 軟開關技術（shù）
主要包括 H 橋（qiáo）電路、控製（zhì）電路和穩壓反饋電路，用於展現（xiàn）移相零電壓開關的電路（lù）結構和工作原理（lǐ）。 H 橋電路有四隻 MOSFET 管組成，控製電路（lù）采用全橋軟開關電源移（yí）相 PWM 控製芯片 UCC3895 和驅動芯片 HIP4081 組成，穩壓反饋電路（lù）由（yóu） TL431 等元件組成。
16、DQ16 整（zhěng）流電路有源功率因（yīn）數校正（zhèng）
主要有整流電路、升壓變換器、控製電路三部分組成。控製電路采用功率因數控製（zhì）芯片 UCC3817N 和外圍元器件組成。最大輸出功率是 100W （ 200V±5% ， 0.5A ），工作頻率為 100KHz 。通過適當的連線可以完成（chéng）下列實（shí）驗項目：
(1) 無濾（lǜ）波電容的整流電路（lù）帶純阻性負（fù）載的測試
(2) 有濾波（bō）電容的整流電路帶純阻性負載（zǎi）的測試
(3) 整流電路有源（yuán）功率因（yīn）數校正的測試
(4) 控製電路的（de）波形測試，功率柵極控製信號觀察
(5) 整流（liú）電路有源功率因數校（xiào）正電路的性能測試
17、DQ17 實驗元器件
提供晶閘管（均設有 RC 吸收和保險絲保護）、壓敏電阻（zǔ）（作為過壓（yā）保護元（yuán）件，內部已連成三角形接法）、二極管及燈座、 RC 吸收電路。
18、DQ18 單端電流反饋他激式隔離開關電（diàn）源
采用專用集成電路 UC3844 作 PWM 控（kòng）製器，可直接驅動 MOSFET 功率場效應管。通過與直流可調電源、負載的配合可展示電路原理，各點波（bō）形測試，輸入電壓和負載改變時的波形變化和性能測試等項目。
19、DQ19 升 、降壓與（yǔ）複合斬波電路
通過 PWM 控製器與兩（liǎng）個 IGBT 三極管，兩個二（èr）極管的簡單聯結，配以發電機、電動機的組合負荷，用雙蹤示波（bō）器（qì）能展示降壓電路的第一象限電壓 - 電流圖，升壓電路的（de）第（dì）二象限（xiàn）電壓 - 電流圖，複（fù）合電路的（de）第一、第二象限（xiàn）電壓－電流圖。同時能（néng）展示以（yǐ）上三種狀態下的（de）續流、臨界斷流、斷流時（shí）的電壓（yā）、電流波（bō）形 ( 改變輸入電壓（yā）、改變 PWM 脈寬、改變負荷電機力矩 ) 。並可簡單地聯結成升、降壓與複合電路（lù），由（yóu）於結構上的特點，實驗還可演示斬波電路（lù）電（diàn）機（jī）負荷能耗（hào）製動、回饋製（zhì）動等的實（shí）驗（yàn）效（xiào）果。
20、DQ20 三相可控整（zhěng）流電路（二）
提供 6 隻 5A /1000V 的晶閘管，每隻晶（jīng）閘管均設有 RC 吸收和保險絲保護裝置，晶閘管（guǎn）可通（tōng）過外加觸發信（xìn）號進行觸發（留有觸發脈衝輸入接口），可更好（hǎo）的完成設（shè）計性實驗。
三相（xiàng）觸發電路由專用晶閘管（guǎn）新型集成觸發電路 Tc787 組成（chéng），體現了現代晶閘管觸發技術的最新應用；同時提供六路觸發脈衝功放電（diàn）路等。
21、DQ21 晶閘管觸（chù）發電路（三）
由西門子專用晶閘（zhá）管集成觸發電路 Tca785 組成（chéng），可（kě）完成單相集成觸發電路實（shí）驗，體現了現代晶閘管（guǎn）觸發技（jì）術的最新應用。
22、DQ22 單相智能功率、功率因數表（biǎo）
由微電腦、高精（jīng）度 A/D 轉換芯片和（hé）全數顯（xiǎn）電（diàn）路構成。通過鍵控、數顯窗口實現人機對話功能（néng）控製模式。在（zài）硬、軟件上（shàng）均分八檔（dàng）區域，自動（dòng）判斷、自動換檔，功率（lǜ）測量精度 1.0 級，電壓、電流量（liàng）程分別為 450V 、 5A ，還可儲（chǔ）存數據，供隨時查閱（yuè）。
23、DQ23-1 不鏽鋼電機（jī）導（dǎo）軌、光碼盤測速係統（日本歐姆龍 1024 光電編碼器）及數顯（xiǎn）轉速表
24、DQ24-1 直流複勵發電機
25、DQ25 直流並勵電動機
26、DQ26單相電阻啟動異（yì）步電動機（jī）
27、實驗連（lián）接線（xiàn）：根據（jù）不同實驗項目的特點，配備兩種不（bú）同的實（shí）驗聯接線（xiàn），強電部分采用高可靠護套結構插連接線（不存在任何觸（chù）電的可能（néng）），裏麵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（bāo）丁（dīng）晴聚氯乙烯絕緣層，具有柔軟、耐壓高、強度大、防硬化（huà）、韌性好等優點（diǎn），插頭（tóu）采用實芯銅質件外套鈹輕銅彈片，接觸安（ān）全可靠（kào）；弱電（diàn）部分采用彈性（xìng）鈹輕銅裸露結（jié）構聯接線，兩種導線都隻能配合相應內孔的插（chā）座，這樣大大提高了實驗的安全及合理（lǐ）性。
四）能開設的實驗（yàn）項（xiàng）目（mù）：（全配）
（一）晶閘管觸發電（diàn）路實驗項目
1、單結晶體管觸發電路
2、正弦波同步移相觸發電路實驗
3、鋸齒波同步移相觸發電路實驗
4、單相集成鋸齒波觸發電路實驗（由 Tca785 組成（chéng））
5、三相集成鋸齒波觸發電路實驗（由 KC04 等組成）
6、三相集成鋸齒波觸發電路實驗（由 TC787 組成）
（二）晶（jīng）閘管線路（lù）實驗項目
1、單相半波可控整（zhěng）流（liú）電路實驗
2、單相橋（qiáo）式半控整流電路實驗
3、單相橋式全控整流及有源逆變電路實驗（yàn）
4、三相半波可控整流電路實驗
5、三相橋式半控整流電（diàn）路實驗
6、三相半波有（yǒu）源逆變電路實驗
7、三相橋式全控整流及有源逆變電路實驗
8、單相並聯逆變電（diàn）路（lù）實驗
9、單相交流調壓（yā）電路實驗
10、單相交（jiāo）流調功電（diàn）路實驗
11、三相交流調壓電路實驗
（三）新器件特性及驅動保護實驗項目
1、單向晶閘（zhá）管（guǎn）（ SCR ）特（tè）性實驗
2、可關斷晶閘管（guǎn）（ GTO ）特性實驗（yàn）
3、功率場效應管（ MOSFET ）特性實驗
4、功（gōng）率晶體管（ GTR ）特性（xìng）實驗
5、絕緣雙極性晶體管（ IGBT ）特性實驗
6、可關斷晶閘管（ GTO ）驅動與保護（hù）電路（lù）實驗
7、功（gōng）率場效應管（ MOSFET ）驅動與保（bǎo）護電路實驗
8、功率（lǜ）晶體管（ GTR ）驅動與保護電路實驗
9、絕緣雙極性晶體管（ IGBT ）驅動與保護電路實（shí）驗
（四）典型新器件線路實驗
1、單相正弦波脈寬（kuān）調製（ SPWM ）逆變電路實驗
2、全橋 DC/DC 變換電路實（shí）驗
3、半橋型開關穩壓（yā）電源的性能研究
4、單端反激式隔離開關電源實驗
5、單端電流反饋他激式隔（gé）離開關電（diàn）源（yuán）實驗
6、直流斬波（bō）電路的性能研究（jiū）（降壓斬波電路、升壓斬波電路、升降壓斬波的電路、 Cu ｋ斬波電路、 Sepic 斬波電路、 Zeta 斬波電路）
7、升、降壓與複合斬波電路實驗
8、單相斬控式交流調（diào）壓電路（lù）實驗
9、整流電路有（yǒu）源功率因數校正實驗
10、軟開關技術實驗
五）基（jī）本配置實驗項目：
（一）晶閘管觸發電路實驗項目
1、單結晶體管觸發電路
2、鋸齒波同步移相觸發電路實驗
3、三相集成鋸齒波（bō）觸發電路實驗（由 KC04 等組成）
（二）晶（jīng）閘管線路實驗項目
1、單相（xiàng）半波可控整流電路（lù）實驗
2、單相橋式半控整流電路實驗
3、單相橋式全控（kòng）整流及有源逆變電路實驗
4、三相半（bàn）波可控整流電路（lù）實驗
5、三相橋式半（bàn）控整流電路實驗
6、三相半波有源逆變電路實驗
7、三相橋式全控整流及有源（yuán）逆變電路實驗
8、單相並聯逆變電路實（shí）驗（yàn）
9、單相交流調壓電路實驗
（三）新器件特性及驅動保護實驗項目
1、單向晶閘管（ SCR ）特性實驗
2、功率場效應管（ MOSFET ）特性實驗
3、絕緣雙極性晶體管（guǎn）（ IGBT ）特性實（shí）驗
4、功率場效（xiào）應管（ MOSFET ）驅動與保護電路實驗
5、絕緣雙極性晶體管（guǎn）（ IGBT ）驅動與（yǔ）保護電路實驗
（四）典型新器件線路實驗
1、單相正弦波脈寬調製（ SPWM ）逆變電路實驗
2、半橋型開關穩（wěn）壓電源的性能研（yán）究
3、直流斬波電路的性能（néng）研究（降壓斬（zhǎn）波電路、升壓斬（zhǎn）波電路、升降壓斬（zhǎn）波電路、 Cu ｋ斬波電路、 Sepic 斬（zhǎn）波電路、 Zeta 斬波電（diàn）路）
三（sān）、電力電（diàn）子技術實訓室,電（diàn）力電子實訓裝置,電力電子技術實訓室建設方案實驗室建設的總（zǒng）結：
通過訓練培養學生的專業綜合（hé）素質，綜合運用（yòng）所學知識和專業技能進行本專業（yè）工程設（shè）計的（de）能力，解決本專業實際問題的能力和創新實踐能力，同時極大拓寬了學生的知識領域，使學生的知識（shí）結構更加合理，以適應社會對高技能人才的需求。
