電力電子技術(shù)實(shí)訓(xùn)考核裝置

一、概述

電力電子技術(shù)實(shí)訓(xùn)考核裝置是針對(duì)大中專院校開設(shè)的《電力電子技術(shù)》、《半導(dǎo)體變流技術(shù)》等課程實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)大綱的要求，結(jié)合上?？茖W(xué)技術(shù)出版社出版的《職業(yè)技能鑒定培訓(xùn)教材維修電工（中級(jí)）》相關(guān)內(nèi)容，而研制的技能實(shí)訓(xùn)裝置。同時(shí)可作為初級(jí)、中級(jí)維修電工、高級(jí)電工、技師及高級(jí)技師的技能實(shí)訓(xùn)裝置,具有設(shè)故排故的功能，方便對(duì)學(xué)生進(jìn)行考核。

二、特點(diǎn)

1、安全性可靠 本裝置通過隔離變壓器供電，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；根據(jù)不同實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的特點(diǎn)，配備了兩種不同的實(shí)驗(yàn)連接線，強(qiáng)電部分采用高可靠護(hù)套結(jié)構(gòu)手槍插連接線（不存在任何觸電的可能），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)驗(yàn)的安全及合理性。

2、擴(kuò)展性強(qiáng) 能滿足各類學(xué)校相應(yīng)課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，實(shí)驗(yàn)的深度與廣度可根據(jù)需要作靈活調(diào)整，普及與提高可根據(jù)教學(xué)的進(jìn)程作有機(jī)地結(jié)合。裝置采用掛件式結(jié)構(gòu)，更換便捷，如需要擴(kuò)展功能或開發(fā)新實(shí)驗(yàn)，只需添加部件即可，永不淘汰。

3、直觀性強(qiáng) 實(shí)驗(yàn)掛件采用分隔結(jié)構(gòu)形式，面板采用PCB烤漆工藝制成，正面為實(shí)驗(yàn)原理圖和測(cè)試點(diǎn)，背面有對(duì)應(yīng)的元件，增強(qiáng)了學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的感性認(rèn)識(shí)與理性認(rèn)識(shí)；面板布置合理，接插線方便，學(xué)生可獨(dú)立操作實(shí)驗(yàn)，有利于提高學(xué)生實(shí)際動(dòng)手能力。

4、系統(tǒng)性、先進(jìn)性強(qiáng) 實(shí)驗(yàn)涉及了常用的四大類變流技術(shù)實(shí)驗(yàn)，且多為廣泛應(yīng)用的實(shí)用電路，但為教學(xué)方便，又不失其簡(jiǎn)潔性；本裝置又從新器件高度來考慮，加入了新器件的特性實(shí)驗(yàn)、新器件的驅(qū)動(dòng)以及典型的新器件應(yīng)用的現(xiàn)代電力電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生對(duì)新器件有足夠的認(rèn)識(shí)和了解，緊跟時(shí)代步伐。

三、 技術(shù)性能

1. 輸入電壓：三相四線～380V±10% 50Hz

2. 工作環(huán)境：環(huán)境溫度為-10℃～+40℃ 相對(duì)濕度＜85%(25℃) 海拔＜4000m

3. 裝置容量：＜1.5kVA

4. 裝置尺寸： 1600mm×700mm×1500mm

5. 重量：200Kg

四、實(shí)訓(xùn)裝置的配置

實(shí)訓(xùn)裝置由控制屏、實(shí)訓(xùn)桌以及各個(gè)實(shí)訓(xùn)組件構(gòu)成 控制屏：采用框架式結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)緊湊、牢固、美觀大方，控制屏上下層可掛實(shí)訓(xùn)組件。 實(shí)訓(xùn)桌：桌面為防火、防水、耐磨高密度板，下方設(shè)有儲(chǔ)藏柜一個(gè)，用于放置實(shí)訓(xùn)組件、工具 及資料等，設(shè)計(jì)合理，造型美觀大方，桌體設(shè)有四個(gè)萬向輪各四個(gè)緊固裝置，便于移動(dòng)與固定。

實(shí)訓(xùn)組件：

1. DD-01交流電源組件 提供三相可調(diào)交流電源（范圍單相：0～250V；三相0-450V），自帶有過流保護(hù)和漏電保護(hù)功能

2. DD-02功率二極管組件 提供大功率整流二極管七個(gè)，鈕子開關(guān)一個(gè)

3. DD03晶閘管組件 提供6只單向晶閘管，用于可控整流實(shí)訓(xùn)

4. DD-04雙向晶閘管組件 提供3只雙向晶閘管,用于交流調(diào)壓電路實(shí)訓(xùn)

5. DD-05 GTR、MOSFET、IGBT組件 提供GTR(大功率晶體管)、MOSFET(功率場(chǎng)效應(yīng)晶體管)、IGBT(絕緣雙極性晶體管)三種功率器件

6. DD-06三相芯式變壓器組件 提供63.5V、0.8A/127V、0.4A芯式變壓器一只

7. DD-07同步變壓器組件 由三只同步變壓器及一只三刀三擲開關(guān)組成

8. DD-08燈箱負(fù)載組件 由三只250V/4A燈座組成，實(shí)訓(xùn)時(shí)作為電阻性負(fù)載使用

9. DD-09電抗器、變壓器組件 提供平波電抗器一組，可供100mH、200mH、700mH選擇，雙路變壓器一只

10. DD-10給定及電壓指示組件

11. 提供連續(xù)可調(diào)的+15V和-15V給定電壓，帶輸出電壓指示

12．DD-11智能式交流電壓電流表 提供智能式真有效值交流數(shù)字電壓表一只，測(cè)量范圍0～600V，分0.2V、2V、20V、200V、600V五檔，量程自動(dòng)切換，60組數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功能。 提供真有效值交流數(shù)字電流表兩只，測(cè)量范圍0～5A，分200mA、2000mA、5A三檔，自動(dòng)切換量程，四位數(shù)顯，輸入阻抗5MΩ，60組數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功能。

13. DD-12智能式直流電壓電流表 提供直流數(shù)字電壓表一只，測(cè)量范圍0～600V，分0.2V、2V、20V、200V、600V五檔，量程自動(dòng)切換，四位數(shù)顯，輸入阻抗5MΩ，60組數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功能。 提供直流數(shù)字電流表兩只，測(cè)量范圍0～5A，分200mA、2000mA、5A三檔，自動(dòng)切換量程，四位數(shù)顯，輸入阻抗5MΩ，60組數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功能。

14．DD-31單結(jié)晶體管觸發(fā)電路組件 采用單結(jié)晶體管來產(chǎn)生觸發(fā)觸發(fā)信號(hào)，用于控制單相晶閘管組成的整流電路。

15．DD-32 TCA785觸發(fā)電路組件 采用西門子TCA785，與KC04等相比它對(duì)零點(diǎn)的識(shí)別更加可靠，輸出脈沖的齊整度好，移相范圍更寬，同時(shí)它輸出的脈沖可以人為自由調(diào)節(jié)，可用做單相整流或調(diào)壓電路實(shí)訓(xùn)。

16.DD-33 TC787觸發(fā)電路組件(或選用KCZ6觸發(fā)，二選一) 采用TC787芯片構(gòu)成三相全控觸發(fā)電路、具有輸出穩(wěn)定、可靠、輸入阻抗高、抗干擾性能好等優(yōu)點(diǎn)，而且裝調(diào)簡(jiǎn)便、使用可靠，只需一只這樣的集成電路，就可完成三相移相功能。

17.DY-25可調(diào)電阻組件 提供90Ω×2/1.3A可調(diào)電阻一只， 900Ω×2/0.41A可調(diào)電阻一只，作為純阻性負(fù)載使用。

18.DD20直流斬波電路組件（一） 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斬波電路六種典型電路的實(shí)訓(xùn)。

19.DD-21直流斬波電路組件（二） 提供構(gòu)成六種典型直流斬波電路實(shí)訓(xùn)的元器件，與DD20配套使用

20.DD-22半橋型開關(guān)穩(wěn)壓電源組件（一） 提供半橋型開關(guān)穩(wěn)壓電源的主電路，主電路中的電力電子器件為電力MOSFET管

21.DD-23半橋型開關(guān)穩(wěn)壓電源組件（二） 提供半橋型開關(guān)穩(wěn)壓電源的控制電路，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?？赏瓿伞伴_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，與DD-22配套使用。

22.DD-24交流調(diào)功電路組件 根據(jù)西安交通大學(xué)王兆安教授和黃俊教授主編的相關(guān)內(nèi)容而設(shè)計(jì)的，采用555時(shí)基電路組成的控制電路來觸發(fā)雙向晶閘管，實(shí)現(xiàn)單相交流調(diào)功的實(shí)訓(xùn)內(nèi)容。

23.DD-25調(diào)光電路組件 采用單結(jié)晶體管組成的控制電路來觸發(fā)雙向晶閘管，實(shí)現(xiàn)調(diào)光電路的實(shí)訓(xùn)內(nèi)容。

24.DD-40設(shè)故排故組件 一次故障設(shè)置多達(dá)16個(gè)，并帶有擴(kuò)展接口，可擴(kuò)展更多的故障設(shè)置。故障設(shè)置方便、靈活，可以對(duì)的學(xué)生的技能進(jìn)行鑒定考核。

五、實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目

1.功率器件及輔助元件特性實(shí)訓(xùn) (1) 電力二極管特性測(cè)試 (2) 晶閘管特性特性測(cè)試 (3) 雙向晶閘管特性測(cè)試 (4) IGBT特性測(cè)試 (5) MOSFET特性測(cè)試 (6) GTR特性測(cè)試 (7) 脈沖變壓器特性 (8) 同步變壓器特性 (9) 電力電子器件緩沖電路學(xué)習(xí)

2.觸發(fā)電路實(shí)訓(xùn) (1) 單結(jié)晶體管觸發(fā)電路 (2) TC785觸發(fā)電路 (3) TC787觸發(fā)電路 (4) SG3525 PWM觸發(fā)電路

3.整流電路實(shí)訓(xùn) 不控整流 (1) 單相半波不控整流電路 (2) 單相全波橋式不控整流 (3) 變壓器中心抽頭雙半波不控整流 (4) 三相星形連接不控整流電路 (5) 三相橋式全波不控整流 (6) 雙反星形連接不控整流 可控整流(1) 單相半波可控整流 (2) 單相橋式半控整流 (3) 單相橋式全控整流 (4) 變壓器中心抽頭雙半波可控整流 (5) 三相星形連接半波可控整流 (6) 三相橋式半控整流電路 (7) 三相橋式全控整流 (8) 雙反星形可控整流

4.逆變電路實(shí)訓(xùn) (1) 單相橋式整流有源逆變 (2) 三相橋式整流有源逆變

5.交流調(diào)壓電路實(shí)訓(xùn) (1) 單相晶閘管交流調(diào)壓電路 (2) 三相晶閘管交流調(diào)壓電路 (3) 單相雙向晶閘管交流調(diào)壓電路 (4) 三相雙向晶閘管交流調(diào)壓電路 (5) 調(diào)光電路 (6) 調(diào)功電路

6 .直流斬波電路實(shí)訓(xùn) (1) 升壓型斬波電路 (2) 降壓型斬波電路 (3) 升壓降壓型斬波電路 (4) 升、降壓與復(fù)合斬波電路 (5) 半控型開關(guān)穩(wěn)壓電源的性能研究。

六、本裝置可設(shè)置的部分故障內(nèi)容：

1.晶閘管觸發(fā)脈沖的丟失 2.晶閘管陰極開路的故障 3.整流橋熔斷絲熔斷的故障 4.觸發(fā)電路同步信號(hào)的丟失 5.斬波電路中芯片SG3525的故障 6.調(diào)光電路中單結(jié)管的故障 7.觸發(fā)電路中脈沖變壓器的故障 8.半橋型開關(guān)穩(wěn)壓電源給定環(huán)節(jié)的故障