電力電子技術與自動控（kòng）製（zhì）係統實驗裝（zhuāng）置,電力電子技術（shù）控製實驗裝置
2025-08-27 10:11
電力電子技（jì）術與自動控（kòng）製係統（tǒng）實驗裝置,電力電子技術與（yǔ）自動控製係統實（shí）驗台,電力電子技術實驗設備是（shì）根據《維修電工（高級（jí））》（中（zhōng）國（guó）勞動社會保障出版社出版）培訓教材中關於電力電子與自動控製（zhì）部分的技能培訓要（yào）求，吸（xī）收國內同（tóng）類產品的優點（diǎn），充分考慮了實驗（yàn）室的現狀和（hé）發展（zhǎn）趨勢精心研製而成。 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（shù）》、《半導體（tǐ）變流技術》、《直流調速係統》、《電力拖動自動（dòng）控製（zhì）係統（tǒng）》等專業課程所要求的主要實驗（yàn）項目，還可以用於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（péi）訓和鑒定考（kǎo）核使用。
二、產品特（tè）點：
1、體現“工程環境”理（lǐ）念（niàn），效仿生產現場實際：係統（tǒng）應從相關工業產品移植（zhí）而來，可很好實現（xiàn）對學生（shēng）能力（波形分析和係統調試能力）的培養和技術知識的應用。
2、各個係統的配置合理：各個（gè）係統采用的元件、觸發（驅動）電路、主電路、控製方式、控製（zhì）對象及保護（hù）環（huán）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（jìn）性、實用性和可行性”的要求，能引起（qǐ）學生興趣，能使學生獲得很大的收獲（huò）。
3、元件與單元（yuán）電路性能實驗，在小係統環境中進（jìn）行：這樣有利於學生理解該元（yuán）件和該（gāi）單元用於何處、它們的性能（néng）對整個係（xì）統的影響，有利於學（xué）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（jiē）地保護、漏（lòu）電保護功能，安全性符合相關的國家標準，確保人身安全。
三、配（pèi）置（zhì）說明：
1、電源控製屏
（1） 交直流電源：
三相四線（xiàn）（或（huò）五線）電網輸入經電（diàn）源總開關漏電保護（hù）器（容量10A，漏電動作電流≤30mA，動作時間（jiān）≤0.1S）和交流接觸器再到（dào）三（sān）相隔離變壓器給實訓設備供電；通過起動、停止、急停按鈕控製交（jiāo）流接觸器（qì），設有供電指示燈及缺相指（zhǐ）示。
交（jiāo）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（huàn）保險絲帶來的麻煩，並具有過流聲光（guāng）告警。控製屏的供電由（yóu）三相電網經三相漏電保護開關、電網電壓（yā）指示表（biǎo）、熔斷器、啟/停按鈕控製交流接觸器輸出，具有漏電（diàn）聲光告警、過流保護（hù）等功能，同時配有一隻急停按鈕。
（2） 同步變壓器:一組三相同步變壓（yā）器，220V/15V 1隻。
（3） 交流電參數表
①測量範（fàn）圍0～500V，量程自動切換（huàn），三位半數顯，精度（dù）0.5級，輸入阻抗10MΩ。
②交流數字電流表1隻，測（cè）量範圍0～5A，三位半數顯（xiǎn），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（lù）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（shuāng）～7V）、給定顯示（shì）與（yǔ）0～±15V給定，直流300V/0中零（líng）表一隻、2A中零表一隻。
1）直流數顯電壓表1隻（zhī），測量範圍0～300V，三位半數顯，精度為0.5級，輸入阻抗為10MΩ。
2）直流（liú）數顯（xiǎn）毫安表1隻，測量範圍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（shù）顯安培表1隻（zhī），測量範圍（wéi）0～5A，三位半數顯，精度為0.5級，具有短路（lù）保（bǎo）護措施（shī）。
2、實訓桌：
實訓桌麵為防火（huǒ）、防（fáng）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、櫃門（mén），用於放置工（gōng）具、存放（fàng）掛（guà）件及資料等。桌麵用於安裝電源控製屏並提供一個寬敞（chǎng）舒適（shì）的工作台麵。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（tí）供BCR /TRIAC、SCR、MOSFET、IGBT、GTR新型電力電（diàn）子（zǐ）器件，配合設備提供的輔助元件，可測定器件的參數，性能及（jí）工作特性（xìng）曲線。
4、晶（jīng）閘管（guǎn）觸（chù）發電路（lù）組（zǔ）件：
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（wán）成（chéng）單相半波，全波，橋式整流（liú）電路及交（jiāo）流調壓（yā）電（diàn）路實訓內容。
5、直流（IGBT）斬波電（diàn）路（lù）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（diàn）力電子技術》(第四版)中相關的直流斬波內容（róng）而設計的；提供組成直流斬波電路所需的元器件和（hé）采用專用的PWM控製（zhì）集成電路SG3525。可完成教材中（zhōng）降壓斬波電路（lù）（Buck Chopper）、升壓斬波電路（Boost Chopper）、升降壓斬波電路（Boost -Buck Chopper）、Cuk斬波電（diàn）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（yòng）於展示交直交變頻原理，主要讓學生了解SPWM正弦波脈寬調製信號的形成方法，了（le）解IGBT管專用集（jí）成驅動芯（xīn）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（biàn）頻電路在（zài）不同負載時的工作情況和波形，並研究工作頻率對電路工作波形的影響；3、IGBT管專用集成（chéng）驅（qū）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（diàn）源的主電路和控製（zhì）電路，主（zhǔ）電路中的電力電子器件為電（diàn）力MOSFET管；控製電路采用專（zhuān）用PWM控製集成電路SG3525，采用恒頻脈寬調（diào）製控製方案。可完成“開關電路在（zài）開環與閉環下負載特性的測試”以及“電源電壓（yā）波動（dòng）對輸出的影響”等（děng）實（shí）訓內容。直流（liú）輸出0～15V/2A，具有短（duǎn）路及過載保護功能。
8、三相集（jí）成（chéng）觸發電（diàn）路組件（jiàn）：
提供（gòng）專用的集（jí）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（zǔ）件（jiàn）：
提供（gòng）6隻單向（xiàng）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（fù）載：
提供三（sān）隻絲口型220V/ 25W彩色燈（dēng）泡負載，可作為單（dān）、三相負載，實訓結果（guǒ）直觀。
11、可（kě）變電阻器：
提供阻值容量150W、1.5A 、0～90Ω/×2連（lián）續可（kě）調的瓷盤電（diàn）阻器1隻及150W 、0.5A 0～900Ω/×2連續可調的瓷盤電阻1隻（zhī），電阻接線端均已（yǐ）連接（jiē）至操作（zuò）麵板（bǎn）上，可方便地組合串聯、並聯、串並聯等多種方式使用（yòng），可在0.5A、1A、1.5A、3A不同電流要求的負載（zǎi）下使用。
12、步進電機的驅動（dòng）運行電路：
提供56係列兩相混合式（shì）步進電機一隻，帶轉盤標誌（zhì），提供開關電源，脈衝發生（shēng）器，驅動（dòng）器等步進（jìn）電機驅動係統一（yī）套。
13、交流伺服電機（jī）及驅動係統;
提供交流伺服電機及伺服驅動器一（yī）套。
14、旋（xuán）轉變壓（yā）器中（zhōng）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）及旋轉變壓器一隻。 旋轉變壓器型號：36XZ20-5；電壓比：0.56；電（diàn）壓： 60V；頻率：400Hz，激勵方：定子，空載阻抗；2000Ω，絕緣電阻（zǔ）：≥100MΩ，精度：1級 。
15、自整角機實驗（yàn）裝置
提供接收機1隻：型號BS-404A、提供發送機1隻：型號BD-404A-2。
激磁電壓： 220V±5%；激磁（cí）電流0.2A，次級電壓（yā）49V，頻率50HZ
16、直流他（並）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（jí）配（pèi）件：
根據不同實訓項目的（de）特點，配備兩種不（bú）同的實訓聯接線（xiàn），強電部分采用高可靠護套結構手槍插連接線，裏麵采用無氧銅抽（chōu）絲而成頭發絲般細的多股線，達到超軟目的（de），外包丁晴聚氯乙烯絕緣層，具有柔軟、耐壓（yā）高、強度大、防硬化、韌性好等優點，插頭采用實芯銅質件（jiàn）外套鈹輕銅彈片，接觸安全可靠；弱電部分采用彈性（xìng）鈹輕銅裸露（lù）結構聯接線，兩種導線都隻能配合相應內孔的插座，這樣大大提（tí）高（gāo）了實訓的安全及合理性。
基於TI公司2000係（xì）列DSP的電力電子研究性實驗台 （全教室共1套 ）
1.基於TMS320F28335 150M MCU的ControlCard 。
2.采用3.3V DSP GPIO電壓、1.9V DSP內核電壓設計,使DSP28335能夠真（zhēn）正的工（gōng）作在150MHZ的最大頻率。
3.采（cǎi）用工業伺服控（kòng）製的設計標（biāo）準（zhǔn），支持（chí）PMSM、BLDC 、AC感應（yīng）電機等電機控製；同時也（yě）支持逆變電源，光伏逆變並網，柔性輸電的控製 。
4.采用模數（shù）電分（fèn）開設計，增強抗幹擾能力，增強采集精度。
5.采用高成本的片外16位高精度8通道同步采集ADC轉（zhuǎn）換器，是高精度、高性能（néng）電機矢量控製算法必備設計。
6.豐（fēng）富的通信（xìn）接口設計（jì），支持232、485、CAN，方便的實現遠距離控製和程序調試。
7.豐富的電機反饋信號接口（kǒu），支持差分光電增量編碼器信號、差（chà）分霍爾信號，單端霍爾信號，位置脈衝指令信號。
8.使用此控（kòng）製板可以完成PMSM三閉環FOC矢（shǐ）量控製、異（yì）步電機VF控製、異步電機矢量控製、BLDC方波控製、BLDC正弦波FOC矢量控製等等。
四、可完成（chéng）的（de）實訓內容（róng）：
1、電（diàn）力電子器件參數/性能（néng）與波（bō）形的測定（dìng）：
（1）晶閘管（SCR）
（2）雙向（xiàng）晶閘管（TRIAC）
（3）電力晶體管（GTR）
（4）場效應管（MOSFET）
（5）絕（jué）緣柵雙極型晶體管（IGBT）
2、電力電子器件觸發（驅動）單元電路的測試
（1）西門子TCA785集（jí）成鋸齒波觸發電路（晶閘管/雙向晶閘管（guǎn）觸發電路）
（2）PWM觸發電（diàn）路（lù）（SG3525）（IGBT/MOSFET觸發（fā）驅動電路）
（3）三相晶閘（zhá）管集成脈衝列觸發電路（在實訓單元（yuán）完成）
（4）IGBT（M57959L）專用集成驅動電路
3、電力電子電路（lù）實驗/實訓
（1）單相（xiàng）晶閘管可控半波整流電路
（2）單相晶閘管半控橋式整流（liú）電路
（3）單相晶閘管全控橋式整（zhěng）流（liú）電路（lù）
（3）三相（xiàng）晶閘管可控半波整流電路
（4）三相（xiàng）晶閘管半控橋式整流電路
（5）三相（xiàng）晶閘管全控橋式整流電路
（6）單相（雙向晶閘管）交流調壓電路
（7）三相交流調壓電路
（8）直流（IGBT）斬波電路的性能研究：降壓斬波電路（Buck Chopper）、升壓斬波（bō）電路（Boost Chopper）、升（shēng）降壓斬波電路（Boost -Buck Chopper）、Cuk斬波電（diàn）路、Sepic斬波（bō）電路、Zeta斬波電路六種典型實驗。
（9）PWM控製（MOSFET）開關型穩壓電源（yuán）電路
（10）單相SPWM控製（IGBT）交直交（jiāo）變頻原理實（shí）驗
4、傳感（gǎn）器的使（shǐ）用電路（至少包含客戶提出的以下（xià）實驗，具體（tǐ）實驗內容見附件）
傳感器實驗：（1）應變片特（tè）性實（shí）驗（2）壓阻式（shì）壓力傳感器實（shí）驗（yàn）（2）差動變壓器實（shí）驗（4）電容式傳感器實驗（5）電渦流傳感器實驗（6）熱電偶實（shí）驗
（7）熱敏電阻實驗（8）霍爾式傳感器實驗（9）磁電式傳感器實驗
5、微控製電機實驗/實訓
（1）步進電機控製實驗（步進電機的認識，控製及驅動器參數的設置）
（2）旋轉變壓器（qì）實驗（旋轉變壓器的（de）原理/認（rèn）識及控製（zhì）與運行）
（3）自整角機實驗（自整角機接收機/發送機的原理/認（rèn）識及控製與運行）
6、排故實訓
（4）可控整流電路連（lián）接（jiē）：單相、三相、半波、全波
（5）某型（xíng）230V整流電源故障排除訓練（liàn），至少可計算機設置5個（gè）故障點
（6）直流/交流伺服（fú）電機調速（sù）實訓
7、研究型實驗
（1） PMSM三閉環FOC矢量（liàng）控製
（2）異步電機VF控製、
（3）異步電機矢量（liàng）控製、
（4）BLDC方波（bō）控製（zhì）、
（5）BLDC正弦波FOC矢量控製（zhì）
