電力電子技術實訓裝置,電工電拖技能實訓設備

時間：2024-12-11 10:05:31

SGDDZ-03型電力電子技術實訓裝置

一、概述
“電力電子技術實訓裝置”是針對大中專院校開設的電力電子變流技術實訓大綱的要求而研制。主要實訓內容包括電力電子基礎知識、電力電子元件、典型電路、交直流電能的轉換等。
二、技術特點
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、漏電保護功能，安全性符合相關的國家標準，確保人身安全；根據不同實驗項目的特點，配備了兩種不同的實驗連接線，強電部分采用高可靠護套結構手槍插連接線（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，這樣大大提高了實驗的安全及合理性。
2、擴展性強：能滿足各類學校相應課程的實驗教學，實驗的深度與廣度可根據需要作靈活調整，普及與提高可根據教學的進程作有機地結合。裝置采用掛件式結構，更換便捷，如需要擴展功能或開發新實驗，只需添加部件即可，永不淘汰。
3、直觀性強：實驗掛件采用分隔結構形式，正面為實驗原理圖和測試點，增強了學生對實驗內容的感性認識與理性認識；面板布置合理，接插線方便，學生可獨立操作實驗，有利于提高學生實際動手能力。
4、先進性強：實驗涉及了常用的四大類變流技術實驗，且多為廣泛應用的實用電路，但為教學方便，又不失其簡潔性；本裝置又從新器件高度來考慮，加入了新器件的特性實驗、新器件的驅動以及典型的新器件應用的現代電力電子技術實驗，讓學生對新器件有足夠的認識和了解，緊跟時代步伐。
三、技術性能
1.輸入電壓：三相四線～380V±10% 50Hz
2.工作環境：環境溫度為-10℃～+40℃ 相對濕度＜85%(25℃) 海拔＜4000m
3.裝置容量：＜1.5kVA
4.裝置尺寸：約1650mm×700mm×1600mm。
四、實訓裝置基本裝備
實訓裝置由控制屏、實訓桌以及各個實訓組件構成
（一）控制屏：采用掛件式結構，結構緊湊、牢固、美觀大方，控制屏上層可掛實訓組件。
（二）實訓組件：
1. PE-01交流電源及同步變壓器組件
提供三相可調交流電源（范圍單相：0～250V；三相0-450V），自帶有過流保護和漏電保護功能，設有隔離變壓器輸出，實訓安全，設有由三只同步變壓器及一只三刀三擲開關組成。
（1）三相電源首先通過三相漏電保護器，然后經接觸器到隔離變壓器，使輸出與電網隔離(浮地設計)。
（2）電流型漏電保護裝置：控制屏若有漏電現象，漏電流超過一定值，即切斷電源。
2. PE-02功率二極管組件
提供大功率整流二極管七個（熔絲保護電路），鈕子開關一個，作為整流和續流使用。
3. PE-03晶閘管組件
提供6只單向晶閘管，用于可控整流實訓，設有RC阻容吸收及熔絲保護電路。
4. PE-04雙向晶閘管組件
提供3只雙向晶閘管,用于交流調壓電路實訓。
5. PE-05 GTR、MOSFET、IGBT組件
提供GTR(大功率晶體管)、MOSFET(功率場效應晶體管)、IGBT(絕緣雙極性晶體管)三種功率器件。
6. PE-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. PE-07燈組負載組件
由三只250V/4A燈座組成，實訓時作為電阻性負載使用。
8. PE-08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220V變壓器一只
9. PE-9給定及電壓指示組件
提供連續可調的+15V和-15V給定電壓，帶輸出指示。
10. PE-10交流電參數表組件
    提供直有效值交流數字電壓表一只，測量范圍0～500V，量程自動判斷，自動切換，精度0.5級，三位半數顯，輸入阻抗10MΩ。
提供真有效值交流數字電流表兩只，測量范圍0～5A，量程自動判斷，自動切換，精度0.5級，三位半數顯。
11. PE-11直流電參表組件
提供直流數字電壓表一只，測量范圍0～1000V，精度0.5級，三位半數顯，輸入阻抗10MΩ。
提供直流數字電流表兩只，測量范圍0～5A，精度0.5級，三位半數顯。
12. PE-12單相晶閘管觸發電路（BT35單晶晶體管及TCA785觸發）
提供單結晶體管來產生觸發觸發信號，用于控制單相晶閘管組成的整流電路。
13. PE-12 B TCA785集成觸發電路
提供西門子TCA785，與KC04（KC09）等相比它對零點的識別更加可靠，輸出脈沖的齊整度好，移相范圍更寬，同時它輸出的脈沖可以人為自由調節，可用做單相整流或調壓電路實訓。
14. PE-13 TC787觸發電路組件
采用TC787芯片構成三相全控觸發電路、具有輸出穩定、可靠、輸入阻抗高、抗干擾性能好等優點，而且裝調簡便、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。
15. PE-14可調電阻組件
提供90Ω×2/1.3A可調電阻一只， 900Ω×2/0.41A可調電阻一只，作為純阻性負載使用。
16. 16.PE-15 單相交直交變頻原理
    根據普通高等教育“九五”國家級重點教材王兆安，黃俊主編的《電力電子技術》（第四版）的內容進行開發。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。
    17.PE-16 直流斬波電路實訓
  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）典型實驗。
（三）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。實訓桌底部裝有四個帶剎車的萬向輪，和四個可固定的支撐腳。
（四）實訓連接線
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手槍插連接線，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。

（五）實驗室智慧用電安全控制系統
智能電源管理系統具有過溫、短路、過流、過壓、欠壓、失壓、功率限定；電源具有一鍵鎖定功能，處理故障時，防止漏電保護器合閘，造成觸電危險；電源具有故障鎖定功能，發生故障導致跳閘時，不能人為上電，只能通過遠程清除故障后，才能上電成功；能通過無線4G和有線以太網與手機APP和PC端云平臺通訊，沒有網絡的情況下，教室整套智能電源管理系統可離線獨立運行。
智能終端：智能電源管理系統以32位ARM為核心，采用4.3寸彩色觸摸屏為人機交互界面，實時監控設備運行情況，提供Zigbee、CAN等多種通信模式，具備語音播報功能。能實時監測三相電壓、電流、功率，功率因數、頻率、電能等參數，液晶觸摸屏監測數值。能監控實驗室電源的故障類型和故障次數；用戶通過刷卡方式請求開啟設備，PC端進行授權之后，設備可啟動使用，PC端可分時預約設備的啟動和停止！設備時間管理包含年月日時間的顯示。可設備相應過溫、短路、過流、過壓、欠壓、失壓、功率限定等7大保護功能數值。

2）手機APP：用電狀態界面實時顯示當前電壓、電流、有無功功率、電能、設備溫度、漏電電流值等；后臺查看報警日志、操作日志、故障日志等。用戶可進行遠程在線報修，反應設備故障信息，編輯報修情況，后臺可進行遠程維護，及時跟進，以有效解決用戶設備維護。

3）PC端軟件：每個設備狀態信息顯示，具有多個子界面，具有故障分析，用電能效分析、集中管理、個人中心資料管理、用戶定位跟蹤與信息統計；具有管理員信息修改與權限管理等功能。可一鍵開啟和關閉所有設備，可單獨控制每臺設備的開關！用電數據界面能智能查找近2年用電數據，設置界面能設置限定電能值、負載值、設備超溫值、過欠壓值、過欠壓恢復時間值等。

五、實訓項目
1.電力電子器件導電特性實訓
(1) 電力二極管特性測試
(2) 晶閘管SCR特性特性測試
(3) 雙向晶閘管BCR特性測試
(4) IGBT特性測試
(5) MOSFET特性測試
(6) GTR特性測試
2.觸發電路實訓
(1) 單結晶體管觸發電路（BT35/BT33）調試
(2) 西門子TCA785單相集成觸發電路調試
(3) 西門子TCA787三相集成觸發電路調試
3.整流電路實訓
電力二極管不控整流
(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
晶閘管可控整流
(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
4.逆變電路實訓
(1) 單相橋式整流有源逆變
(2) 三相橋式整流有源逆變
5.交流調壓電路實訓
(1) 單相晶閘管交流調壓電路
(2) 三相晶閘管交流調壓電路
(3) 單相雙向晶閘管交流調壓電路
(4) 三相雙向晶閘管交流調壓電路
6.IGBT直流斬波電路實訓
（1）降壓斬波電路（Buck Chopper）、
（2）升壓斬波電路（Boost Chopper）、
（3）升降壓斬波電路（Boost -Buck Chopper）

7.SPWM交直交變頻原理
（1）SPWM波形的形成
（2）單相SPWM交直交變頻原理
六、產品配置清單

序號	編號	名稱	數量
1	PE-01	交流電源及同步變壓器組件	1件
2	PE-02	功率二極管組件	1張
3	PE-03	晶閘管組件	1件
4	PE-04	雙向晶閘管組件	1件
5	PE-05	GTR、MOSFET、IGBT組件	1件
6	PE-06	三相芯式變壓器組件	1件
7	PE-07	燈組負載組件	1件
8	PE-08	電抗器、變壓器組件	1件
9	PE-9	給定及電壓指示組件	1件
10	PE-10	交流電參數表組件	1件
11	PE-11	直流電參表組件	1件
12	PE-12	單結晶閘管觸發電路	1件
13	PE-12B	TC785觸發電路	1件
14	PE-13	TC787觸發電路組件	1件
15	PE-14	可調電阻組件	1件
16	PE-15	SPWM單相交直交變頻原理	1件
17	PE-16	直流斬波電路	1件
18	實訓桌	鐵質長方體封閉式結構，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	1臺
19	實訓連接線	配備兩種不同的實訓聯接線，兩種不可以互插，實訓安全。	1套
20	學生凳	方形鋼架結構，木質凳面，	2張
21		實驗室智慧用電安全控制系統	1套
22	輔助教學軟件資源	1.在線教育課程開放平臺 2.電工作業培訓教學軟件（用電安全與觸電急救仿真教學軟件） 3.電機與變壓器仿真教學軟件 4.電力拖動仿真教學軟件	網絡版

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