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一、概 述
“电力电子技术实验实训装置”是针对大中专院校开设的《电力电子技术》、《半导体变流技术》《交直流调速》等课程实验实训大纲的要求,而研制的技能实训装置。同时可作为初级、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、技术特点
1、安全性可靠:本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、扩展性强: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。装置采用挂件式结构,更换便捷,如需要扩展功能或开发新实验,只需添加部件即可,永不淘汰。
3、直观性强: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。
4、先进性强:实验涉及了常用的四大类变流技术实验,且多为广泛应用的实用电路,但为教学方便,又不失其简洁性;本装置又从新器件高度来考虑,加入了新器件的特性实验、新器件的驱动以及典型的新器件应用的现代电力电子技术实验,让学生对新器件有足够的认识和了解,紧跟时代步伐。
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:1600mm×700mm×1570mm (5%左右)
四、实训装置基本装备
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:
1.PE-01交流电源组件
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。
(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。
2.PE-02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。
3.PE-03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。
4.PE-04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
5.PE-05 GTR、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
6.PE-06三相芯式变压器组件
提供63.5V、0.8A/127V、0.4A芯式变压器一只
7.PE-07 三同步变压器组件
设有由三同步变压器及一只三刀三掷开关组成。
8.PE-07D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
9.PE-08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
10.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。
11.PE-10交流电参数表组件
提供交流数字电压表一只,测量范围0~500V,精度0.5级,三位半数显,输入阻抗10MΩ
提供交流数字电流表两只,测量范围0~5A,精度0.5级,三位半数显
12.PE-11直流电参表组件
提供直流数字电压表一只,测量范围0~300V,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。
13.PE-12单相晶闸管触发电路
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;
14.PE-12 B 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。
15.PE-13 TC787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。
16.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
(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)TCA787三相集成触发电路
3.AC-DC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)三相星形连接不控整流电路
(5)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)三相星形连接半波可控整流
(6)三相桥式半控整流电路
(7)三相桥式全控整流
4.DC-AC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.AC-AC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