SBDD-03C型电力电子技术及自动控制系统实验实训装置

一、概述

电力电子技术及自动控制系统实验实训装置、电力电子与自动控制实训室设备主要承担电气自动化技术、自动化生产设备应用、工业过程自动化技术等专业的《电气传动系统运行与维护》课程实验实训教学任务。

电力电子技术及自动控制系统实验实训装置涵盖了国内各类院校所开设的"电力电子技术(或称半导体变流技术)"、"直流调速"、"交流调速"、"电机控制"、"电力拖动自动控制系统"及"控制理论"等专业课程所要求的实验实验项目。

（图片仅供参考，具体以实物配置为准）

二、 产品特点

1．设备主体采用钢质结构，挂件采用活动结构，可随意扩展，完成多门多种实验。

2．体现"工程环境"理念，效仿生产现场实际：系统应从相关工业产品移植而来，可很好实现对学生能力（波形分析和系统调试能力）的培养和技术知识的应用。

2．各个系统的配置合理：各个系统采用的元件、触发（驱动）电路、主电路、控制方式、控制对象及保护环节等，应能概括当前工业上的技术应用，内容丰富多样，体现了"典型性、先进性、实用性和可行性"的要求，能引起学生兴趣，能使学生获得很大的收获。

3．部分模块采用PCB烤漆工艺制成，正面为原理图和测试点，背面焊有对应的元件，增强了学生对实验内容的感性认识与理性认识，避免由于引线引起的干扰。

4．元件与单元电路性能实验，在小系统环境中进行：这样有利于学生理解该元件和该单元用于何处、它们的性能对整个系统的影响，有利于学生知识的巩固和实际应用。

5．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。

6.采用了实验室智慧用电安全控制系统，便于管理，安全可靠。

三、技术指标：

1.工作电源：三相 AC380 V±10%，50 Hz

2.外形尺寸：1600×700×1600mm（（±5%）

3.整机功率：≤1.0KW

4.环境温度：－5℃～+40℃；相对湿度：≤ 90%（25℃）

5.安全保护措施：实验台桌面采用高绝缘、高强度、耐高温的高密度板。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。

四、设备的配置介绍

1、电源控制屏

（a）总电源

三相四线电网输入经电源总开关漏电保护器（容量10A，漏电动作电流≤30mA，动作时间≤0.1S）到三相隔离变压器给实训设备供电；设有启动，停止功能按钮，并具有电压指示切换开关和交流电压表指示输出电压，

（b）隔离变压器与同步变压器

隔离变压器：100VA，220V/55V，3只

三相同步变压器：45VA，127V/15V ，1只

（c）直流励磁电源

提供一组DC110V（1A）直流电源；可作为电机励磁电源使用。

提供一组220V/15V/50V/120V的同步电源，可以提供给单相半控整流电路等模块使用。

（d）直流电源

提供DC0-24V 连续可调的电源，并带有过流降压保护功能过；电流调节0-2A，带有电压表、电流表分别指示。

提供1组固定输出的直流电源 ±5V±12V±15V＋20V＋24V，带有短路保护。

2、实训桌

实训桌面要求为高绝缘高强度、耐高温防火、防水、耐磨高密度板,实验桌采用钢质结构，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、存放模块及资料等。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，便于移动和固定。

3、测量仪表

（1）数字直流电流表2只：测量范围0~3A, 三位半显示，精度0.5级。

（2）数字直流电压表2只：测量范围0~300V, 三位半显示，精度0.5级。

（3）转速表，提供0-9999量程的数字转速表，带有按键设置功能。

4、实训电机

（1）固定电机导轨：提供固定电机的安装导轨，保证电机与电机之间同轴的同心高，一致性和线性度好，可靠性高。

（2）DQ09直流并(他）励电动机：额定功率Pn=120W,额定电压Un=110V,额定电流In=1.25A,额定转速Nn=1000r/min。

（3）DQ07-1 直流他励发电机：额定功率Pn=130W,额定电压Un=110V,额定电流In=1.1A,额定转速Nn=1000r/min。

（4）直流永磁测速发电机1台，1500r\min/15V。

5、单相半控桥式整流电路及单结晶体管触发电路

含单结晶体管触发电路，单相半控桥式主电路。

6、直流调速系统的主电路、检测与保护电路

含电压电流取样反馈电路与单相半控桥式整流电路及单结晶体管触发电路单元组合可实现小功率晶闸管直流调速系统。

7、IGBT直流斩波电路

含EXB841等IBGT用驱动电路等。

8、单相交流调压电路及集成锯齿波触发电路单元

含锯齿波触发集成KC05及双向晶闸管等。

9、BJT单相并联逆变电路

含由555集成组成的多谐振荡电路及单相无源逆变主电路。

10、单相交流过零触发电路

含KC08专用芯片、方波发生器、双向晶闸管等。

11、三相晶闸管KC785集成触发电路单元

含三只KC785专用芯片、KC41脉冲分配器及放大器。

12、三相全控桥式电路

由6只单相晶闸管及3只二极管组成三相全控桥式电路，与三相晶闸管触发单元组成可完成三相全控整流、三相半波整流、三相半控整流电路实验。

13、电流调节器、速度调节器及过流保护电路单元：

含给定电路、转速调节电路、电流调节电路及过流保护电路，结合三相全控桥式整流电路可实现转速、电流双闭环直流调速系统。

14、三相交流调压电路

由6只单相晶闸管反并联组成三相交流调压电路。

15、SPWM控制单相交直交变频电路

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)的相关内容进行开发，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M57962L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M57962L专用集成驱动芯片的工作特性。

16、开关型稳压电路单元

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。

17、TCA785单相晶闸管集成触发电路

产生2路互差180度的晶闸管触发信号，用于单相晶闸管整流电路。

18、三相滑线式变阻器

单组参数550Ω/0.5A，组合使用可实现串联最大阻值1650Ω、并联最大电流1.5A。

19、可变电阻单元

由3组档位开关组成0-999Ω的负载，作为电机负载使用。

四、实训项目（不小于以下实训项目）

1、触发（驱动）单元电路的研究。

1.1单结晶体管触发电路

1.2锯齿波移相触发电路（分列元件）

1.3 KC05集成锯齿波触发电路

1.4 KC08过零触发电路

1.5 EXB841大规模集成（IGBT）驱动电路

1.6 三相KC785脉冲列触发电路。

2、电力电子电路。

2.1单相晶闸管半控桥式整流电路

2.2三相晶闸管全控桥式整流电路（含三相半波、三相半控桥）

2.3BJT单相并联逆变电路

2.4单相双向晶闸管交流调功电路

2.5直流（IGBT）斩波电路及升、降压电路

2.6单相（双向晶闸管）交流调压电路

2.7三相（反并联晶闸管）交流调压电路

2.8SPWM控制单相交直交变频电路

2.9PWM控制（MOSFET）开关型稳压电源电路。

3、自动控制系统，

3.1电压负反馈、电流正反馈、直流调速系统（KZD－Ⅱ型产品电路移植）

3.2转速、电流双闭环不可逆直流调速系统（由通用电气产品实际线路移植）。

五、电力电子技术及自动控制系统实验实训设备配置：