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一、概 述
“電力電子技術實驗實訓裝置”是針對大中專院校開設的《電力電子技術》、《半導體變流技術》《交直流調速》等課程實驗實訓大綱的要求,而研制的技能實訓裝置。同時可作為初級、中級維修電工、高級電工、技師及高級技師的技能實訓裝置。
二、技術特點
1、安全性可靠:本裝置通過隔離變壓器供電,而且具有接地保護、漏電保護功能,安全性符合相關的國家標準,確保人身安全;根據不同實驗項目的特點,配備了兩種不同的實驗連接線,強電部分采用高可靠護套結構手槍插連接線(不存在任何觸電的可能),弱電部分采用彈性鈹輕銅裸露結構聯接線,兩種導線都只能配合相應內孔的插座,這樣大大提高了實驗的安全及合理性。
2、擴展性強:能滿足各類學校相應課程的實驗教學,實驗的深度與廣度可根據需要作靈活調整,普及與提高可根據教學的進程作有機地結合。裝置采用掛件式結構,更換便捷,如需要擴展功能或開發新實驗,只需添加部件即可,永不淘汰。
3、直觀性強:實驗掛件采用分隔結構形式,正面為實驗原理圖和測試點,增強了學生對實驗內容的感性認識與理性認識;面板布置合理,接插線方便,學生可獨立操作實驗,有利于提高學生實際動手能力。
4、先進性強:實驗涉及了常用的四大類變流技術實驗,且多為廣泛應用的實用電路,但為教學方便,又不失其簡潔性;本裝置又從新器件高度來考慮,加入了新器件的特性實驗、新器件的驅動以及典型的新器件應用的現代電力電子技術實驗,讓學生對新器件有足夠的認識和了解,緊跟時代步伐。
三、技術性能
1.輸入電壓:三相四線~380V±10% 50Hz
2.工作環境:環境溫度為-10℃~+40℃ 相對濕度<85%(25℃) 海拔<4000m
3.裝置容量:<1.5kVA
4.裝置尺寸:1600mm×700mm×1570mm (5%左右)
四、實訓裝置基本裝備
實訓裝置由控制屏、實訓桌以及各個實訓組件構成
(一)控制屏:采用框架式結構,結構緊湊、牢固、美觀大方,控制屏上層可掛實訓組件。
(二)實訓組件:
1.PE-01交流電源組件
提供三相可調交流電源(范圍單相:0~250V;三相0-450V),自帶有過流保護和漏電保護功能,設有隔離變壓器輸出,實訓安全。
(1)三相電源首先通過三相漏電保護器,然后經接觸器到隔離變壓器,使輸出與電網隔離(浮地設計)。
(2)電流型漏電保護裝置:控制屏若有漏電現象,漏電流超過一定值,即切斷電源。
2.PE-02功率二極管組件
提供大功率整流二極管七個(熔絲保護電路),鈕子開關一個,作為整流和續流使用。
3.PE-03晶閘管組件
提供6只單向晶閘管,用于可控整流實訓,設有RC阻容吸收及熔絲保護電路。
4.PE-04雙向晶閘管組件
提供3只雙向晶閘管,用于交流調壓電路實訓
5.PE-05 GTR、MOSFET、IGBT組件
提供GTR(大功率晶體管)、MOSFET(功率場效應晶體管)、IGBT(絕緣雙極性晶體管)三種功率器件
6.PE-06三相芯式變壓器組件
提供63.5V、0.8A/127V、0.4A芯式變壓器一只
7.PE-07 三同步變壓器組件
設有由三同步變壓器及一只三刀三擲開關組成。
8.PE-07D燈組負載組件
由三只250V/4A燈座組成,實訓時作為電阻性負載使用
9.PE-08電抗器、變壓器組件
提供平波電抗器一組,可供100mH、200mH、700mH選擇,雙路220V變壓器一只
10.PE-9給定及電壓指示組件
提供連續可調的+15V和-15V給定電壓,帶輸出指示。
11.PE-10交流電參數表組件
提供交流數字電壓表一只,測量范圍0~500V,精度0.5級,三位半數顯,輸入阻抗10MΩ
提供交流數字電流表兩只,測量范圍0~5A,精度0.5級,三位半數顯
12.PE-11直流電參表組件
提供直流數字電壓表一只,測量范圍0~300V,精度0.5級,三位半數顯,輸入阻抗10MΩ
提供直流數字電流表兩只,測量范圍0~5A,精度0.5級,三位半數顯。
13.PE-12單相晶閘管觸發電路
提供單結晶體管來產生觸發觸發信號,用于控制單相晶閘管組成的整流電路;
14.PE-12 B TCA785集成觸發電路
提供西門子TCA785,與KC04(KC09)等相比它對零點的識別更加可靠,輸出脈沖的齊整度好,移相范圍更寬,同時它輸出的脈沖可以人為自由調節,可用做單相整流或調壓電路實訓。
15.PE-13 TC787觸發電路組件
采用TC787芯片構成三相全控觸發電路、具有輸出穩定、可靠、輸入阻抗高、抗干擾性能好等優點,而且裝調簡便、使用可靠,只需一只這樣的集成電路,就可完成三相移相功能。
16.PE-14可調電阻組件
提供90Ω×2/1.3A可調電阻一只, 900Ω×2/0.41A可調電阻一只,作為純阻性負載使用
(三)實訓桌
實訓桌面為防火、防水、耐磨高密度板,結構堅固,形狀似長方體封閉式結構,造型美觀大方;設有抽屜、柜門,用于放置工具、存放掛件及資料等。桌面用于安裝電源控制屏并提供一個寬敞舒適的工作臺面。實訓桌底部裝有四個帶剎車的萬向輪,和四個可固定的支撐腳。
(四)實訓連接線
根據不同實訓項目的特點,配備兩種不同的實訓聯接線,強電部分采用高可靠護套結構手槍插連接線,里面采用無氧銅抽絲而成頭發絲般細的多股線,達到超軟目的,外包丁晴聚氯乙烯絕緣層,具有柔軟、耐壓高、強度大、防硬化、韌性好等優點,插頭采用實芯銅質件外套鈹輕銅彈片,接觸安全可靠;弱電部分采用彈性鈹輕銅裸露結構聯接線,兩種導線都只能配合相應內孔的插座,這樣大大提高了實訓的安全及合理性。
五、實訓項目
1.功率器件及輔助元件特性實訓
(1)電力二極管特性測試
(2)晶閘管SCR特性特性測試
(3)雙向晶閘管BCR特性測試
(4)IGBT特性測試
(5)MOSFET特性測試
(6)GTR特性測試
2.觸發電路實訓
(1)單結晶體管觸發電路(BT35/BT33)
(2)西門子TCA785單相集成觸發電路
(3)TCA787三相集成觸發電路
3.AC-DC整流電路實訓
不控整流
(1)單相半波不控整流電路
(2)單相全波橋式不控整流
(3)變壓器中心抽頭雙半波不控整流
(4)三相星形連接不控整流電路
(5)三相橋式全波不控整流
可控整流
(1)單相半波可控整流
(2)單相橋式半控整流
(3)單相橋式全控整流
(4)變壓器中心抽頭雙半波可控整流
(5)三相星形連接半波可控整流
(6)三相橋式半控整流電路
(7)三相橋式全控整流
4.DC-AC逆變電路實訓
(1)單相橋式整流有源逆變
(2)三相橋式整流有源逆變
5.AC-AC交流調壓電路實訓
(1)單相晶閘管交流調壓電路
(2)三相晶閘管交流調壓電路
(3)單相雙向晶閘管交流調壓電路
(4)三相雙向晶閘管交流調壓電路