电力电子技术实验装置,电气传动基础实验台:上海硕博公司

产品分类/Products

行业新闻

2025年2月22日电力电子技术实验装置,电气传动基础实验装置

SBDD-03C电力电子技术实验装置

一、电力电子技术实验设备概述

电力电子技术实验装置所有的实验单元采用挂箱形式，对于不同的实验可以选择相应的实验挂箱完成。故结构紧凑、使用方便、功能齐全、综合性能好，能在一套装置上完成《电力电子技术》、《自动控制系统》、《直流调速系统》、《电机控制》及《控制理论》等课程所开设的主要实验项目。

▲二、电力电子技术实验设备技术性能

1.工作电源：三相 AC 380 V±10% 50 Hz

2.外形尺寸：≥1720mm×750mm×1630mm

3.整机功率：≤1.5KW

4.环境温度：－5℃～+40℃；相对湿度：≤ 90%（25℃）

5.安全保护措施：实验台桌面要求采用高绝缘、高强度、耐高温的高密度板。

6.设备具有接地保护、漏电保护功能，安全性符合相关的国标标准。采用高绝缘的安全型插座及带绝缘护套的高强度安全型实验导线。

三、电力电子技术实验设备组成要求

1.实验台

实验台采用优质钢板做骨架，外表面喷塑并经高温烘烤处理，面板采用优质钢板加工，表面表面喷塑并经高温烘烤处理，丝印图文字符。实验台右侧设置模块挂放区域。

1.1供电部分：提供三相0～450V可调交流电源，同时可得到单相0～250V可调交流电源（采用三相联轴自偶调压器功率1.5KVA、0～450V），电源输出设有过流保护装置，当相间、线间过流或短路均能自动保护，配有三只指针式交流电压表，同过开关切换，可指示三相电网电压和调压器输出电压。

1.2直流电源部分：直流电机的励磁电源220V（0.5A）；220V直流可调电源0～220(2A)，并设有数字表头监控电源输出数据。

1.3 测量仪表

（1）真有效值交流电压表一只：测量范围 0-1000V,设置1V/10V/100V/1000V四量程，六位数码显示测量值。仪表采用现代化技术，数码中文显示，具备智能化、数字化功能，通过按键能够对仪表进行设置操作,量程手动、自动切换模式、校准、调零、滤波级数设置、超量程自动报警提示及保护等功能。硬件部分整体性强，集成度高，采用表贴工艺制作，工业塑料外壳，面板嵌入安装，使用稳定，容易更换和升级维护。

（2）真有效值交流电流表一只:测量范围：0-5A, 设置10mA/500mA/5A三档量程，六位数码显示测量值。仪表采用现代化技术，数码中文显示，具备智能化、数字化功能，通过按键能够对仪表进行设置操作,量程手动、自动切换模式、校准、调零、滤波级数设置、超量程自动报警提示及保护等功能。硬件部分整体性强，集成度高，采用表贴工艺制作，工业塑料外壳，面板嵌入安装，使用稳定，容易更换和升级维护。

1.4人身安全保护体系

1）设有三相隔离变压器一组（三相电源经交流接触器后，到隔离变压器，再经三相调压器输出），使输出与电网隔离，对人身起一定的保护作用。

2）设有电流型漏电保护，隔离变压器前的线路有漏电显现，既能实施保护并切断输出电源。

3）设有电压型漏电保护，控制屏若有漏电现象，当漏电电压超过一定值时，即切断电源。

4）实验导线及导线：强、弱电连接及插座分开，不能混插。强电连接线及插座采用全封闭工艺，使用安全、可靠、防触电。

2、实验桌：实验桌为钢质双层亚光密纹喷塑结构，桌面要求采用防火、防水、耐磨高密度板,结构坚固，造形美观大方；设有两个大抽屉、柜门，用于放置工具、存放挂箱及资料等。桌面用于安装电源控制屏并提供一个宽敞舒适的工作台面。实验桌还设有四个轮子和四个固定调节机构，便于移动和固定，有利于实验室的布局。

3、实验连接线：根据不同实验项目的特点，配备三种不同的实验联接线，强电部分采用高可靠护套结构插连接线，里面采用无氧铜抽丝而成头发丝般细的多股线，达到超软目的，外包丁晴聚氯乙烯绝缘层，具有柔软、耐压高、强度大、防硬化、韧性好等优点，插头采用铜质件外套铍轻铜弹片，接触安全可靠；弱电部分采用弹性铍轻铜裸露结构联接线，两种导线都只能配合相应内孔的插座，不能混插，大大提高了实验的安全及合理性。

4、实验挂箱构成：模块挂箱采用优质钢板做骨架，外表面喷塑并经高温烘烤处理，面板采用铝板材料，采用二种规格尺寸296*485、148*485，面板上安装相应的元器件，正面丝印有元件符号及其连线，使用直观、方便。

4.1晶闸管主电路：提供12只5A/1000V的晶闸管，分成正、反桥两组，每只晶闸管均设有保护装置，正、反桥晶闸管可通过外加信号进行触发（留有触发脉冲输入接口），可更好的完成设计性实验；设有指针式直流电压表±300V，精度1.0级、直流电流表±2A，精度1.0级各一只和平波电抗器一组。能完成单相、三相全控整流等实验。

4.2三相晶闸管触发电路：提供三相同步触发信号、KC04（KC09）等专用的集成触发电路构成的三相触发电路及相应的功放电路（正反桥驱动）等。能完成给定输出、12路触发脉冲控制、三相全控桥整流等实验。

4.3晶闸管触发电路：提供单结晶体管、锯齿波同步移向、正弦波同步移向触发电路，KC05单相交流调压，西门子TCA785集成触发电路等。

4.4 斩控式交流调压电路

交流调压采用全控型器件IGBT管实现"斩控式交流调压实验"。

4.5单相并联逆变电路：单相并联逆变电路选用555时基电路作为逆变触发电路，工作频率可以从45Hz~55Hz之间调节，功率主回路采用GTR功率三极管作为开关器件，完成单相并联逆变电路实验。

4.6三相可调电阻：实验面板内有三个单元，均是互相独立的可调电阻，每个单元又有两个独立的可调电阻（0-900Ω），可承受0.4A电流。并联可承受0.8A电流。

4.7功率器件驱动电路：主要是为完成新器件特性实验提供驱动和保护电路，使学生了解电力电子新器件的驱动特性。主要包括电源、驱动电路、PWM波形发生器。

（1）电源：为驱动电路提供电源，包括+20V、+15V直流电源。

（2）驱动电路：包括MOSFET、IGBT、GTR的驱动电路。其中IGBT的驱动电路采用了专用芯片EXB841。

（3）PWM波形发生器：由SG3525为核心的PWM波形发生器主要为新器件驱动电路提供PWM驱动波形；可以通过频率调节旋钮进行频率调节；通过占空比电位器来调节PWM波的占空比；频率范围分为2挡，通过钮子开关切换，高频档是为MOSFET和IGBT驱动电路提供PWM波形，频率调节范围4KHz～10KHz；低频档是为GTR驱动电路提供PWM波形，频率调节范围400Hz～1KHz；占空比均能从0%调至100%。

4.8半桥型开关稳压电源：提供了半桥型开关稳压电源的主电路和控制电路，主电路中的电力电子器件为电力MOSFET管；控制电路采用专用PWM控制集成电路SG3525，采用恒频脉宽调制控制方案。可完成"开关电路在开环与闭环下负载特性的测试"以及"电源电压波动对输出的影响"等实验内容。

4.9直流斩波电路：提供组成直流斩波电路所需的元器件和采用专用的PWM控制集成电路SG3525。可完成教材中降压斩波电路（Buck Chopper）、升压斩波电路（Boost Chopper）、升降压斩波电路（Boost -Buck Chopper）、Cuk斩波电路、Sepic斩波电路、Zeta斩波电路六种典型实验和升、降压与复合斩波电路。

4.10单相交流调压及调功电路：根据西安交通大学王兆安教授和黄俊教授主编的相关内容而设计的，实现单相交流调压和交流调功的实验内容。采用的电力电子器件为双向晶闸管，在交流调压实验中采用由双向触发二极管构成触发控制电路；在交流调功实验中采用由555时基电路组成触发控制电路。

4.11新器件特性试验：提供SCR、MOSFET、IGBT、GTR新器件，与DK08配套使用,可测定其特性曲线；与DK13配套使用，可完成电力电子新器件的驱动特性实验。

4.12三相芯式变压器：带隔离变压器的三相芯式变压器原理框图及各种测量端口，电路板安装在挂箱内，挂箱内集成有三相不控整流桥电路板，能完成三相整流桥的整流输出。

4.13电机调速控制实验（Ⅰ）提供以下模块：电流反馈与过流保护（FBC+FA）、给定器（G）、转速变换器（FBS）、速度调节器（ASR）、反号器（AR）、电流调节器（ACR）等

4.14直流他励电动机（Un=DC220V，IN=1.1A ，PN=185W，n=1500RPM ，绝缘等级E ）

4.15校正直流测功机（Un=DC220V，IN=2.2A ，PN=355W，n=1500RPM ，绝缘等级E ）

4.16 电机导轨，稀土永磁直流测速系统及转速表

5、示波器100MHz带宽，1GSa/s实时采样率，双通道； 7英寸TFT（真彩色）液晶屏幕，65535色，分辨率不低于800 × 480 像素；存储波形不少于16组；具备U盘存储功能

四、电力电子技术实验设备配套教学资源要求

▲1、电工作业培训仿真教学软件

软件采用二维与三维结合的虚拟画面，教导学生电工基础知识和用电的安全及急救方法。包含电工初步知识（电工基础、电工仪表使用、导线安全连接、安全用电工具、安全用电标志），触电急救（触电的方式、安全防护措施、接地与接零保护、人工呼吸，心肺复苏等急救方法），风险排除（灭火器类型、灭火器的使用），电工电子基本操作（包括低压电器、电机与变电器、照明电路、电子技术）等几大模块。软件以技能为核心，操作步骤为主线，以学生交互训练为主体，具有三维可视化、智能化、全交互的特点，集职业性、情境性、过程性、交互性和灵活性于一身。

▲2、电力拖动仿真教学软件

内容涵盖维修电工初级、中级、高级等30多个主要实验项目，每个项目又根据需要设有实验目的、实验器件、实验电路、电路原理、器件布局、元件检查、通电运行、通电运行、故障排除等多种训练任务。软件以技能为核心，项目为引领、任务为驱动，职场环境为背景，操作步骤为主线，学生交互训练为主体，具有三维可视化、智能化、全交互的特点，集职业性、情境性、过程性、交互性于一身，性价比极高。

▲3、机床电路仿真软件

系统包括M7120平面磨床电、Z3040型摇臂钻床、6140车床、起重机、镗床、万能外圆磨床、电动葫芦七种电路仿真。每种电路都采用FLASH动画技术，可以对电路上的开关进行操作，可以在每种电路上进设置故障，继电器、电动机及其它元器件运动状态可表示出来。

▲4、电机与变压器仿真教学软件

电机与变压器仿真教学软件选取典型的电机与变压器，围绕其核心知识点和技能点展开，包括功率电机、控制电机、信号电机和变压器4个实验单元，每个实验项目下设有外形结构、工作原理、拆装过程、故障检测、常见应用、考考你等数目不等实验任务。

▲五、电力电子技术实验设备的实训项目要求

1.单结晶体管触发电路

2.正弦波同步移相触发电路实验；

3.锯齿波同步移相触发电路实验；

4.KC05单相交流调压触发电路实验

5.TCA785集成触发电路实验；

6.三相集成触发电路的研究；

7.单相半波可控整流电路实验；

8.单相桥式半控整流电路实验；

9.单相桥式全控整流；

10.三相半波可控整流电路实验；

11.三相桥式全控整流；

12.单相交流调压电路实验；

13.单相交流调功电路实验；

14.单相正弦波脉宽调制（SPWM）逆变电路实验（IGBT）；

15.半桥型开关稳压电源的性能研究（MOSFET）；

16.直流斩波电路的性能研究（降压斩波电路、升压斩波电路、升降压斩波的电路、Cuｋ斩波电路、Sepic斩波电路、Zeta斩波电路六种典型线路）（IGBT）；

序号	名称	数量
1	电力电子技术实验装置	1台
2	电力电子实验装置工作桌	1台
3	晶闸管主电路	1块
4	三相晶闸管触发电路	1块
5	单相晶闸管触发电路	1块
6	晶闸管触发电路2	1块
7	斩控式交流调压电路	1块
8	单相并联逆变电路	1块
9	三相可调电阻	1块
10	功率器件驱动电路	1块
11	半桥型开关稳压电源	1块
12	直流斩波电路	1块
13	单相交流调压及调功电路	1块
14	单相正弦波SPWM逆变电路	1块
15	新器件特性实验	1块
16	三相芯式变压器	1块
17	电机调速控制组件（一）	1块
18	稀土测速发电机	1块
19	他励直流电动机	1块
20	导轨及转速表	1块
21	校正直流测功机	1块
22	联轴器	1块
23	安全连线（32/包）	1块
24	电子连线（新型）50条/包	1块
25	大小头转接线（红）	1块
26	大小头转接线（黑）	1块
27	白炽灯泡	1只
28	数字万用表	1块
29	双踪示波器	1块
30	实验指导书	1批

2025年2月22日 电力电子技术实验装置,电气传动基础实验装置

2025年2月22日电力电子技术实验装置,电气传动基础实验装置