一、产品简介
电力电子技术实训装置是为《电力电子技术》、《半导体变流技术》等课程开发生产,结合上海科学技术出版社出版的《职业技能鉴定培训教材维修电工(高/级)》相关内容,而研制的技能实训装置。可作为初级、中级维修电工、高/级电工、技师及高/级技师的技能实训装置。
二、功能特点
1、装置通过隔离变压器供电,而且具有接地保护、漏电保护功能,安全性符合相关的国/家标准,确保人身安全;根据不同实验项目的特点,配备了两种不同的实验连接线,强电部分采用高可靠护套结构手枪插连接线(不存在任何触电的可能),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,这样大大提高了实验的安全及合理性。
2、装置能满足各类学校相应课程的实验教学,实验的深度与广度可根据需要作灵活调整,普及与提高可根据教学的进程作有机地结合。
3、装置实验挂件采用分隔结构形式,正面为实验原理图和测试点,增强了学生对实验内容的感性认识与理性认识;面板布置合理,接插线方便,学生可独立操作实验,有利于提高学生实际动手能力。
三、技术性能
1.输入电压:三相四线~380V±10%50Hz
2.工作环境:环境温度为-10℃~+40℃相对湿度<85%(25℃) 海拔<4000m
3.装置容量:<1.5kVA
4.装置尺寸:1650mm×700mm×1580mm(5%左右)
四、产品配置
实训装置由控制屏、实训桌以及各个实训组件构成
(一)控制屏:采用框架式结构,结构紧凑、牢固、美观大方,控制屏上层可挂实训组件。
(二)实训组件:
PE-01交流电源及同步变压器组件
提供三相可调交流电源(范围单相:0~250V;三相0-450V),自带有过流保护和漏电保护功能,设有隔离变压器输出,实训安全,设有由三只同步变压器及一只三刀三掷开关组成。
(1)三相电源首先通过三相漏电保护器,然后经接触器到隔离变压器,使输出与电网隔离(浮地设计)。
(2)电流型漏电保护装置:控制屏若有漏电现象,漏电流超过一定值,即切断电源。
PE-2功率二极管组件
提供大功率整流二极管七个(熔丝保护电路),钮子开关一个,作为整流和续流使用。
PE-3晶闸管组件
提供6只单向晶闸管,用于可控整流实训,设有RC阻容吸收及熔丝保护电路。
PE-4双向晶闸管组件
提供3只双向晶闸管,用于交流调压电路实训
PE-5GTR、MOSFET、IGBT组件
提供GTR(大功率晶体管)、MOSFET(功率场效应晶体管)、IGBT(绝缘双极性晶体管)三种功率器件
PE-6三相芯式变压器组件
提供63.5V、0.8A/127V、0.4A芯式变压器一只
PE-7灯组负载组件
由三只250V/4A灯座组成,实训时作为电阻性负载使用
PE-8电抗器、变压器组件
提供平波电抗器一组,可供100mH、200mH、700mH选择,双路220V变压器一只
PE-9给定及电压指示组件
提供连续可调的+15V和-15V给定电压,带输出指示。
PE-10交流电参数表组件提供直有效值交流数字电压表一只,测量范围0~500V,量程自动判断,自动切换,精度0.5级,三位半数显,输入阻抗10MΩ。
提供真有效值交流数字电流表两只,测量范围0~5A,量程自动判断,自动切换,精度0.5级,三位半数显。
PE-11直流电参表组件
提供直流数字电压表一只,测量范围0~1000V,精度0.5级,三位半数显,输入阻抗10MΩ
提供直流数字电流表两只,测量范围0~5A,精度0.5级,三位半数显。
PE-12单相晶闸管触发电路(BT35单晶晶体管及TCA785触发)
提供单结晶体管来产生触发触发信号,用于控制单相晶闸管组成的整流电路;
PE-12B TCA785集成触发电路
提供西门子TCA785,与KC04(KC09)等相比它对零点的识别更加可靠,输出脉冲的齐整度好,移相范围更宽,同时它输出的脉冲可以人为自由调节,可用做单相整流或调压电路实训。
PE-13TC787触发电路组件
采用TC787芯片构成三相全控触发电路、具有输出稳定、可靠、输入阻抗高、抗干扰性能好等优点,而且装调简便、使用可靠,只需一只这样的集成电路,就可完成三相移相功能
PE-14可调电阻组件
提供90Ω×2/1.3A可调电阻一只,900Ω×2/0.41A可调电阻一只,作为纯阻性负载使用
PE-15直流斩波电路实训
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(BuckChopper)、升压斩波电路(Boost Chopper)、升降压斩波电路(Boost -BuckChopper)等典型实验。
PE-16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。
PE-17SPWM单相交直交变频原理
根据普通高等教育"九五"国/家级重点教材王兆安,黄俊主编的《电力电子技术》(第四版)的内容进行开发。用于展示交直交变频原理,主要让学生了解SPWM正弦波脉宽调制信号的形成方法,了解IGBT管专用集成驱动芯片的特点及其使用,能完成如下实验项目:
1)SPWM波形成的过程;
2)交直交变频电路在不同负载时的工作情况和波形,并研究工作频率对电路工作波形的影响;
3)IGBT管专用集成驱动芯片的工作特性。
(三)实训桌
实训桌面为防火、防水、耐磨高密度板,结构坚固,形状似长方体封闭式结构,造型美观大方;设有抽屉、柜门,用于放置工具、存放挂件及资料等。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。实训桌底部装有四个带刹车的万向轮,和四个可固定的支撑脚。
(四)实训连接线
根据不同实训项目的特点,配备两种不同的实训联接线,强电部分采用高可靠护套结构手枪插连接线,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,插头采用实芯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,这样大大提高了实训的安全及合理性。
五、实训项目
1.功率器件及辅助元件特性实训
(1)电力二极管特性测试
(2)晶闸管SCR特性特性测试
(3)双向晶闸管BCR特性测试
(4)IGBT特性测试
(5)MOSFET特性测试
(6)GTR特性测试
2.触发电路实训
(1)单结晶体管触发电路(BT35/BT33)
(2)西门子TCA785单相集成触发电路
(3)西门子TCA787三相集成触发电路
(4)SG3525PWM波形发生器电路
(5)IGBT及MOSFET开关管驱动电路
3.整流电路实训
不控整流
(1)单相半波不控整流电路
(2)单相全波桥式不控整流
(3)变压器中心抽头双半波不控整流
(4)三相桥式全波不控整流
可控整流
(1)单相半波可控整流
(2)单相桥式半控整流
(3)单相桥式全控整流
(4)变压器中心抽头双半波可控整流
(5)三相桥式半控整流电路
(6)三相桥式全控整流
4.逆变电路实训
(1)单相桥式整流有源逆变
(2)三相桥式整流有源逆变
5.交流调压电路实训
(1)单相晶闸管交流调压电路
(2)三相晶闸管交流调压电路
(3)单相双向晶闸管交流调压电路
(4)三相双向晶闸管交流调压电路
6.IGBT直流斩波电路实训
(1)降压型斩波电路(BuckChopper)
(2)升压型斩波电路(BoostChopper)
(3)生降压型斩波电路(Boost-Buck Chopper)
7.半桥型开关稳压电源电路研究
8.SPWM单相交直流变频原理