DICE-QLDLDZ电力电子技术实训台

 

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 图片供参考,不同配置外观有差异


相关项目图片展示:

 


一、设备整体设计

(1)人体工学,美观而舒适

传统的立式实验桌,多采用立式屏结构。这种结构使得学生操作大部分实验时需要站立,易于疲劳,视角向前不利于思考。同时由于立屏的高度较高,学生上实验课时视线受遮挡,不便于老师讲解。潜龙采用模块平放结构,使得视线趋于自然向下,如同平时读书写字。靠近用户侧又略带倾斜,使得操作时更加方便。同时抬头时视线使得毫无遮挡。可以方便地听讲,老师亦可观察实验情况。

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(2)注重细节,一见倾心的质感

潜龙采用30*30mm和30*60mm两种规格欧标工业铝型材,银白色,表面需采用电泳工艺处理,表面平滑,光泽度高,抗氧化。铝材壁厚2.2mm,重量0.89kg/m,并进行了定制家具级的封边工艺。黑色的木纹与银色的经典组合,让您一见倾心。从桌子的高度,到每个模块背后的处理,甚至各个孔的位置,潜龙都进行了精心的考虑。细致考虑只为了能使更加美观,方便,耐用。

 

    

 

(3)实训桌配置静音可调节高度万向脚轮

1、采用加厚耐磨静音尼龙轮,单轮承重不低于50KG;
2、加厚烤漆整体支架,加厚高强度碳钢底板厚度3mm,美观结实;
3、伸缩自如,调高调低一转即可,升高范围不低于±10mm;
4、防滑支撑底座,选用防护材料,耐磨稳定性好。

     

 

(4)内置式抽拉防尘布、 一体式LED照明灯条

1、采用具有自动伸缩功能的防尘罩,防尘罩需和实验桌契合配套内置。防尘布采用灰白色环保涤纶面料,具体防水、防油、防氧化、阻燃抗高温特性。防尘布自动收缩后,隐藏入实验桌内。防尘照明系统同时具有照明功能,能对实验模块进行照明,方便实验以及书写。照明采用光照度500Lux,色温3700K,频闪要求3125Hz,以便保护学生视力,长时间使用不疲劳。

 


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(5)模块化设计,易于管理,维护方便

1、实训台模块,包含控制屏电源模块采用标准化、模块化、积木化设计,实验模块都设计成规格为25*30mm或25*60mm大小的独立模块。模块面板厚度不少于2mm,用白底黑字清晰的标出器件符号及规格,模块面板上方偏左位置标明模块序号和名称。

2、单独故障不会导致整个系统的破坏。如有损坏,仅需替换相应模块即可,方便又省心,维护方便。如果后续用户想增配和升级设备,也非常方便,只需要增配相关模块即可,不需更换整套设备,为用户节省了不少资金投入。

 

    

 

(6)高规格安全保护,采用各种规格、高性能航空插头

1、电源接口采用5芯航空插头,采用高强度阻燃工程塑料,IP44防护等级,具有防水、防漏电、防燃烧功能,对实验设备和实验人员进行全方位保护。

2、具有进线和输出漏电保护、具有进线和输出过载保护功能。安装急停按钮。

3、两块控制屏电源模块也是采用模块化设计,采用航空插头与实训桌连接,解决了实训台控制屏及电源模块维护、维修难的问题。

4、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),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,接触优良.

   



二、技术性能参数:  

    1.输入电源:三相四线(或三相五线)380V±10% 50Hz      

    2.工作环境:温度-10℃~+40℃  相对湿度<85%(25℃)  海拔<4000m

    3.外形尺寸: 1275*720*1280mm(长*宽*高)

4. 装置容量:<1kVA

 

三、详细配置参数:

序号

名称

参数

1

实训桌

 

一、实训桌参数:

1. 实训桌采用一体化实训桌;

2. 实训桌采用符合人体工学的平斜面设计。所有模块平斜放于桌面固定槽内,无需任何卡口装置,实验视线同读书一样,自然往下,利于思考。同时解决传统立式结构的视线遮挡,无法看见教师教学的问题。

3. 材料采用30*30mm和30*60mm两种规格欧标工业铝型材,银白色,表面需采用电泳工艺处理,表面平滑,光泽度高,抗氧化。铝材壁厚2.2mm,重量0.89kg/m,并进行了定制家具级的封边工艺。

4. 实训桌配置3个储物柜,使用优质铰链,具有阻尼自闭式功能,银色磨沙铝合金门把手 。

5. 带4个可锁式静音万向脚轮便于移动,采用加厚耐磨静音尼龙轮,单轮承重50KG,每个脚轮旁安装可调节高度的承重垫脚,升高范围±10mm。

6. 实验桌后部安装3组220V面板插座,内部模块仓壁安装3组220V插座面,方便仪器和实验模块供电。

7. 实训桌背后有提供有检修门,可方便后期维护维修。

8. 带有仪器和电机专用承重托架,充分利用空间,要求结构稳定,电机运行时,整体平稳,托架承重100公斤以上。

9. 提供专用阅读和写字的书写托板,供阅读实验手册和记录实验数据。

10. 内置灯光系统,可以辅助照明,照明采用光照度500Lux,色温3700K,频闪要求3125Hz,以便保护学生视力,长时间使用不疲劳。

11. 实训桌安装内置隐藏式抽拉防尘罩,可手动拉出,可自动缩回隐藏,方便实用。

12. 实训台模块,包含控制屏电源模块采用标准化、模块化、积木化设计。模块面板厚度不少于2mm,模块面板上标明模块序号和名称。

2

电源控

制屏

1、电源控制屏

(1)交流电源(带有过流保护措施)

   提供交流电源:三相交流电源(线电压220V/1.5A)

(2)高压直流电源

   直流电源:输出220V/0.5A,具有输出短路保护。

(3)数字式仪表

  ①指针式仪表:通过切换开关可分别指示三相电网电压和三相变压器输出电压。

②真有效值交流数字电压表一只:测量范围0~500V,四位数字显示,自动切换量程。

③真有效值交流数字电流表一只:测量范围0~5A,四位数字显示,自动切换量程。

  ④直流数字电压表1只:测量范围0~500V,三位半数字显示。

  ⑤直流数字电流表1只:测量范围0~5A,三位半数字显示,具有短路保护功能。

(4)三相可调电阻(90Ω×2/1.3A一个、900Ω×2/0.41A两个) 。

(5)平波电抗器:提供100mH、200mH、700mH电感,在1A下保持线性。

(6)给定:±15V可调电压输出,带数显指示输出电压。

(7)单相调压:提供了一只0~250V/0.5kVA单相交流自耦调压器,为相应的实验提供可调交流电源,并带短路保护功能。

(8)三相整流滤波电路:可对单相及三相交流电源进行整流和滤波,具有输出短路保护。

(9)变压器:提供三相芯式变压器一个(该变压器有2套副边绕组,原、副边绕组的电压为127V/63.6V/31.8V),用于三相桥式、单相桥式有源逆变电路实验。

(10)控制屏正面大凹槽底部设3芯插座, 挂件的供电由这些插座提供。

(11)人身安全保护体系

   ①三相隔离变压器一组:三相电源首先通过三相漏电保护器,然后经钥匙开关、接触器到隔离变压器,使主电路输出与电网隔离(浮地设计),对人身安全起到一定的保护作用。

   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。

③实验连接线及插座: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。

3

三相可控整流电路模块

提供6只5A/1000V的晶闸管,每只晶闸管均设有RC吸收和保险丝保护装置,晶闸管可通过外加触发信号进行触发(留有触发脉冲输入接口),可更好的完成设计性实验。 三相触发电路由KC04、KC41、KC42、4066等集成电路组成,可通过钮子开关选择双窄脉冲或宽脉冲,同时提供六路触发脉冲功放电路等。 

4

晶闸管触发电路模块

提供单结晶体管触发电路实验、单相交流调压触发电路,锯齿波同步移相触发电路实验,正弦波触发电路及TCA785集成触发电路。

5

功率器件驱动与保护电路模块

主要是为完成新器件特性实验提供电源、驱动电路及PWM波形发生器。

(1)电源:为驱动电路提供电源,包括±5V、±15V和+20V直流电源。

(2)驱动电路:包括MOSFET和IGBT的驱动电路。其中IGBT的驱动电路采用专用芯片EXB841,其它的由运放、门电路及分立元件组成。

(3)PWM波形发生器:以SG3525为核心的PWM波形发生器主要是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档,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和GTO驱动电路提供PWM波形,频率调节范围400Hz~1kHz;占空比在各频率点上均能从0%调至100%。

 

6

单相交直交变频原理模块

 根据普通高等教育"九五"教材王兆安,黄俊主编的《电力电子技术》(第五版)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(电阻,电感)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。 

7

双闭环H桥DC/DC变换直流调速系统模块

   通过对四个桥臂上IGBT管的触发控制,来实现对可逆直流他励电机进行调速的目的,主要由三大部分组成,即主回路部分、控制电路部分和调节部分。主回路由直流电源、四种IGBT管组成;控制回路部分由专用芯片产生PWM脉冲波,PWM波脉冲发生器产生的四路控制脉冲,分别驱动四个桥臂的IGBT管;调节部分由两个PI调节器组成,并通过速度环、电流环构成的反馈回路使电机的转速稳定运行在给定的转速下。本实验箱可完成的实验项目有:(1)、全桥DC/DC变换电路实验(2)、双闭环可逆直流脉宽调速实验。

8

直流斩波实验模块

 根据西安交通大学王兆安教授和黄俊教授主编的《电力电子技术》(第五版)中相关的直流斩波内容而设计的;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。

9

固定电机导轨、测速系统及智能数显转速表模块

固定电机导轨、测速系统及智能数显转速表

10

直流发电机

(DC220V,240W)

11

直流并励电动机

(DC220V,185W)

12

实验连接线

根据不同实验项目的特点,配备两种不同的实验联接线,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),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,这样大大提高了实验的安全及合理性。





四、本装置能开设的实验项目(以上配置)
(1)晶闸管触发电路实验

    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)单相集成锯齿波触发电路实验(由TCA785组成)

    5)三相集成锯齿波触发电路实验(由KC04等组成)

(2)晶闸管线路实验

    1)单相半波可控整流电路实验

    2)单相桥式半控整流电路实验

    3)单相桥式全控整流及有源逆变电路实验

    4)三相半波可控整流电路实验

    5)三相桥式半控整流电路实验

    6)三相半波有源逆变电路实验

    7)三相桥式全控整流及有源逆变电路实验

    8)单相交流调压电路实验

    9)单相交流调功电路实验

    10)三相交流调压电路实验

(3)功率器件特性及驱动保护实验

    1)功率场效应管(MOSFET)特性实验

2)功率晶体管(GTR )特性实验

3)绝缘双极性晶体管(IGBT)特性实验

4)功率场效应管(MOSFET)驱动与保护电路实验

5)功率晶体管(GTR)驱动与保护电路实验

6)绝缘双极性晶体管(IGBT)驱动与保护电路实验

(4)典型电力电子器件线路实验

    1)单相正弦波脉宽调制(SPWM)逆变电路实验(IGBT)

    2)全桥DC/DC变换电路实验(IGBT)

3)直流斩波电路的性能研究(降压斩波电路、升压斩波电路、升降压斩波电路、Cuk斩波电路、Sepic斩波电路、Zeta斩波电路) (IGBT)

(5)直流电机控制实验

1)直流电机的开环调速系统(三相全控桥SCR)

2)直流电机的双闭环可逆脉宽调速系统(PWM)

3)直流电机的双闭环可逆脉宽调速系统(IGBT)

 


五、实验测量仪表组件及模块明细表:

序号

名     称

数量

备注

1

电源控制屏

1套


2

晶闸管触发电路

1件


3

三相可控整流电路

1件


4

直流斩波实验

1件


5

功率器件驱动与保护电路

1件


6

单相交直交变频原理

1件


7

双闭环H桥DC/DC变换直流调速系统

1件


8

直流发电机(DC220V,240W)

1件


9

直流并励电动机 (DC220V,185W)

1件


10

单相电阻启动异步电动机

1件


11

固定电机导轨、测速系统及数显转速表

1件


12

高可靠护套结构手枪插实验连接线及配件

1套