电力电子技术与（yǔ）自动控制系统

一、MY-402G电力电子技术与自动控制系统-概述：
该实验（yàn）台是根据《维修电工（gōng）（高级）》（中国劳动（dòng）社会保障出版社出（chū）版）培训教材中关于电力电子与（yǔ）自动控制部分的技能培训要（yào）求，吸收国内同（tóng）类产品的优点，充分考虑了实验室（shì）的现状（zhuàng）和发展趋势精心研制而成。 它不仅涵盖了各职业院校、高级技校所（suǒ）开设的《电力电子技术》、《半导体变流技术》、《直流调速系统》、《电力拖动自动控制系（xì）统》等专业课（kè）程所（suǒ）要求的主要实验项目，还可以用（yòng）于（yú）对从业人员进行岗位培训、就业培训以及（jí）各省、市的维修（xiū）电工培训和鉴定考核使用（yòng）。

二、装（zhuāng）置特点（diǎn）：
1、体现“工程环境”理念，效仿（fǎng）生产现场实际：系统应（yīng）从相关工业产品移植而来，可很好（hǎo）实现对学生能力（波形分析和（hé）系统调试能力）的培养和技（jì）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（hěn）大的（de）收获（huò）。
3、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（jiàn）和该单元用于何处、它（tā）们的性能对整个系统的影响，有利于学生知识（shí）的巩固和实际应用。
4、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（hé）相关的国家标准，确保人身安全。
三、装置的配置（zhì）说明：
1、电源控制屏
   （1） 交直流电源：
三相四线（xiàn）（或五线（xiàn））电（diàn）网输入（rù）经电源（yuán）总开关漏电保护器（容量10A，漏电动作电流（liú）≤30mA，动作（zuò）时间≤0.1S）和交（jiāo）流接（jiē）触器再到三相隔离（lí）变压器给实训设（shè）备供电；通过起动、停止、急停按钮控制交流（liú）接触（chù）器，设有（yǒu）供电指示灯及缺相（xiàng）指示。
交流电源输出处设（shè）有过流保护装置，当相间（jiān）、线间过电流及直接短路均能自（zì）动保护，克服了调换保险丝（sī）带来（lái）的麻烦，并具有过流声光告警。控制屏的供电由（yóu）三相电网经三（sān）相漏电（diàn）保（bǎo）护开（kāi）关、电网电压指示表、熔断器、启/停按钮控制交流接触器输出，具有漏电声光告警、过（guò）流保护等功能，同（tóng）时配有一只急停按（àn）钮。
（2）同步变压器:一（yī）组三相同步变压（yā）器，220V/15V 1只。
（3）交流电参数表
①测（cè）量范围0～500V，量程自（zì）动切换，三（sān）位半数显，精度（dù）0.5级，输入阻抗10MΩ。
②交（jiāo）流数字电流表1只，测量范（fàn）围（wéi）0～5A，三位半数显（xiǎn），精度0.5级，。
（4）交直流电源、直（zhí）流仪表
提供（gòng）～220V/24V、20V、±15V、±12V、±5V，100VA直流电源（具有短路及（jí）过载保护（hù）功能），不控整流元件，单（dān）相同步变（biàn）压器（包括～220V/、～30V、～15V、双～7V）、给定显示与0～±15V给定（dìng），直流300V/0中零表一只、2A中零（líng）表一只。
1）直流数（shù）显电压表（biǎo）1只，测量范围（wéi）0～300V，三位（wèi）半数显，精度为（wéi）0.5级，输入（rù）阻抗为10MΩ。
2）直流数显毫（háo）安表（biǎo）1只，测量范围（wéi）0～2000mA，三位半数显,精度为0.5级（jí），设有短（duǎn）路保护措施。
3）直流数显安培表1只，测量（liàng）范围0～5A，三位半数（shù）显，精度为0.5级，具有短路保护措施。
2、实训桌：
实训桌面为防火、防水、耐磨（mó）高密度板,结构坚固（gù），形状似（sì）长方体封闭式结构，造型美观大方（fāng）；设有抽屉、柜门，用于放（fàng）置工具、存放挂件及资料等。桌面用于安装（zhuāng）电源控制屏（píng）并提供一个宽敞舒适的工作台面。实训（xùn）桌底部装有移动的（de）万（wàn）向轮，
3、电（diàn）力电子器件特性实验：
提供BCR /TRIAC、SCR、MOSFET、IGBT、GTR新型（xíng）电力电子器件，配合设备（bèi）提供的辅助（zhù）元件，可测定器（qì）件的参数（shù），性能及工作特性曲线。
4、晶闸管触发电路组件：
（3）提供以TCA785集成块（kuài）为核心的（de）锯齿波触发电路，与晶闸管组合，可完（wán）成单相半波，全（quán）波，桥式整（zhěng）流电路及交流调压电路实训（xùn）内容。
5、直（zhí）流（IGBT）斩波电路的性能研究。
  根据西安交通（tōng）大学王兆安教授和黄俊教授主编的《电力电子技（jì）术》(第四版)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（chéng）电路SG3525。可完（wán）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。
6、SPWM单（dān）相交直交变频原理：
该挂件用于展示交直交（jiāo）变频（pín）原理，主要（yào）让学生了解SPWM正弦波（bō）脉宽调制信号的形成方法，了（le）解IGBT管（guǎn）专用集成驱动芯片的特（tè）点及其使用。能完成如下实验项目：1、SPWM波形（xíng）成的过程；2、交（jiāo）直交（jiāo）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（lǜ）对电路工作波形的（de）影响；3、IGBT管专用集成驱动芯片的工作特性。
7、半桥（qiáo）型开关稳压电源电路：
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（diàn）力MOSFET管；控制电路（lù）采用专用PWM控（kòng）制集成电路SG3525，采用恒频脉宽调制控制方案（àn）。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”等实训内容。直流输出0～15V/2A，具有短（duǎn）路（lù）及过载保护（hù）功能。
8、三相集成触发电路（lù）组件：
提供专用的（de）集成触发电路构成的三相触发电路、功放电路（lù）。
9、晶闸管及电抗器组件：
提供6只（zhī）单向晶闸（zhá）管，带（dài）阻容保护电路，另提供0～700mH带抽头电抗器，分（fèn）为100mH，200mH，700mH三档。
10、灯组负载：
提供三只丝口型220V/ 25W彩色灯泡负载，可作为单、三相（xiàng）负载，实训结果（guǒ）直观。
11.可变（biàn）电阻器：
提供（gòng）阻值容量150W、1.5A 、0～90Ω/×2连续可调的瓷盘电阻器1只及150W 、0.5A 0～900Ω/×2连续可调的瓷盘电阻1只（zhī），电阻接线端均已（yǐ）连接至操作面板上，可方便地组合（hé）串联、并联、串并联等多种方式使（shǐ）用，可在0.5A、1A、1.5A、3A不同电流要求的（de）负载下使用。
12、步进电机的驱动运行电路：
提供56系列两相混合式步进电机一只，带转盘标志，提供开关电源，脉冲发生器，驱动器等步进电机驱动（dòng）系统一套。
13、交流伺服电机（jī）及驱动（dòng）系统;
提供交流伺服电机及伺服驱动器一套。
14、旋（xuán）转变压器中频电源及实验部（bù）件:
提供0～70V/400Hz连续（xù）可调的中频电源（带电压输出监视）及旋转变（biàn）压器一只。 旋转变压器型号：36XZ20-5；电压（yā）比：0.56；电压： 60V；频率：400Hz，激励方：定子，空载阻抗；2000Ω，绝缘电阻：≥100MΩ，精度：1级 。
15、自整角机实验装置
提供接收机1只：型号BS-404A、提（tí）供发（fā）送机1只：型号BD-404A-2。
激磁电压： 220V±5%；激磁电（diàn）流0.2A，次级电（diàn）压49V，频率50HZ
16、直流他（tā）（并）励电动机（jī）
17、传感器实验箱（xiāng）1套具体参数见（jiàn）附件一（yī） 
18、实训连接线及配件（jiàn）：
根（gēn）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（lián）接线，里面采用无氧铜抽丝而成头发丝（sī）般细的多股线（xiàn），达到超软目的，外（wài）包丁晴聚氯乙烯绝（jué）缘层，具有柔软、耐（nài）压高、强度大、防硬化、韧性好等优点，插头采用实（shí）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（gòu）联接线，两种导线都只能配合相应内（nèi）孔的插座，这样大大提高了实训的安全及合理性。
四、可完成的实训内容：
1、电力电子器件参数/性能与波形的（de）测定：
（1）晶闸管（SCR）
（2）双向晶闸管（TRIAC）
（3）电力晶体管（guǎn）（GTR）
（4）场效应管（guǎn）（MOSFET）
（5）绝缘栅双极型晶体管（IGBT）
2、电（diàn）力电子器件触发（驱动）单元电路的测试
（1）西门子TCA785集成锯（jù）齿波触发电路（晶闸管/双向晶闸管触发电（diàn）路）
（2）PWM触发电路（SG3525）（IGBT/MOSFET触发驱动（dòng）电路）
（3）三（sān）相晶闸（zhá）管集成脉冲列触发电路（在实训单元完成（chéng））
（4）IGBT（M57959L）专用集成（chéng）驱动电路
3、电力电子（zǐ）电路实验/实训
（1）单相晶闸管可控（kòng）半波整流（liú）电路
（2）单相（xiàng）晶闸管半控桥（qiáo）式整流电路
（3）单（dān）相晶闸管（guǎn）全控桥（qiáo）式整流电路
（3）三相晶闸管可控半波整流电路
（4）三（sān）相晶闸管半控桥式整流电路
（5）三（sān）相晶闸管全控桥式整流电路
（6）单相（双向晶闸管）交流（liú）调压电路
（7）三相交流调压电路
（8）直流（IGBT）斩波电路的性能研究：降压斩波电路（lù）（Buck Chopper）、升压斩波（bō）电路（Boost Chopper）、升降压斩波（bō）电路（Boost -Buck Chopper）、Cuk斩波电路、Sepic斩（zhǎn）波电路、Zeta斩波（bō）电（diàn）路六种典型实（shí）验。
（9）PWM控制（MOSFET）开关型稳压电源电路（lù）
（10）单相SPWM控制（IGBT）交（jiāo）直交变频原理实验
4、传感器的使用电路（至（zhì）少包含客户（hù）提出的以下实验（yàn），具体实验内容见附件）
传感器实验：（1）应变片特性实验（2）压阻式压（yā）力传感器实（shí）验（2）差动变压器实验（4）电容（róng）式传感器实验（5）电（diàn）涡流传感器实验（6）热电偶实验（yàn）
（7）热敏电阻实验（8）霍尔式（shì）传感器实验（9）磁电式传感器实验
5、微控制电机实验/实训
（1）步进电机控制实验（步进电机的认识，控制及驱动器参数的设置）
（2）旋转变压器实验（旋转变压器的原理（lǐ）/认识及（jí）控制与运行）
（3）自整角（jiǎo）机实验（自整角机接收机/发送机的原理/认识及控制与运（yùn）行）
6、排（pái）故实训
（4）可控整（zhěng）流电路连接：单（dān）相、三相（xiàng）、半波、全波
（5）某型230V整流电源故障排除训练，至少可计算机设置5个故障点
（6）直流/交流伺服电机调速（sù）实训
7、研究型实验  
（1） PMSM三闭环FOC矢量控制
（2）异步电机VF控制、
（3）异步电机矢量控制、
（4）BLDC方波控制、
（5）BLDC正弦波FOC矢量控制

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