FCDQ-03A型电力电子实验装置

FCDQ-03A型电力电子实验装置

一、设备特点
1.安全作为本设备重要考虑，设置有多重保护体系。
2.项目一体化教学模式设计本装置
3.所有线路学即可用，技术设计，与现在工业上使用芯片完全一致，不落伍。
二、装置的配置
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.装置容量：＜1.5KVA
4.重    量：480Kg
5.外形尺寸：1390mm*730mm*1630mm
6.安全保护：安全保护措施体系完善（电压型漏电保护，电流型漏电保护，当超过50mA漏电时自动切断电源）
三、实验内容
(一)电力电子技术部分
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.西门子TCA785集成触发电路实验；
5.三相数字晶闸管触发电路实验（TC787）；
6.单相半波可控整流电路实验；
7.单相桥式半控整流电路实验；
8.三相半波可控整流电路实验；
9.三相桥式半控整流电路实验；
10.三相桥式全控整流电路实验
11.三相桥式全控源逆变电路实验；
12.单相交流调压/调功电路实验
13.新器件特性与保护
14.电力电子器件封装认识
15.可关断晶闸管(GTO)特性实验；
16.功率场效应管(MOSFET)特性实验；
17.电力晶体管(GTR)特性实验；
18.绝缘双极型晶体管(IGBT)特性实验；
19.可关断晶闸管(GTO)驱动电路实验；
20.功率场效应管(MOSFET)驱动电路实验；
21.电力晶体管(GTR)驱动与保护电路实验；
22.绝缘双极型晶体管(IGBT)驱动与保护电路实验；
（三）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.降压斩波电路
3.升压斩波电路
4.升降压斩波电路
5.Cuｋ斩波电路
6.Sepic斩波电路
7.Zeta斩波电路(IGBT)
8.有源功率因素校正实验
9.静止无功补偿实验
五、设备配置
1、电源控制屏
(1)交流电源
提供三相0～450V可调交流电源，同时可得到单相0～250V可调电源(配有一台三相同轴联动自耦调压器(规格1.5KVA、0～450V)，克服了三只单相调压器采用链条结构或齿轮结构组成的许多缺点)。可调交流电源输出处设有过流保护技术，相间、线间过电流及直接短路均能自动保护，克服了调换保险丝带来的麻烦。配有三只指针式交流电压表，通过切换开关指示三相电网电压和三相调压电压。
(2)高压直流电源两路
提供220V(0.5A)励磁电源及0～250V(4A)连续可调稳压电枢电源(具有过压、过流、过热及短路软截止自动恢复保护功能)各一组，并设有直流数显电压表及切换开关。
(3)人身安全保护五大体系
设有三相隔离变压器一组(三相电源经钥匙开关、接触器后，到隔离变压器，再经三相调压器输出)，使输出与电网隔离，对人身安全起到一定的保护作用；
设有电压型漏电保护器1，如果隔离变压器前的线路有漏电现象，即能实施保护并切断电源；
设有电压型漏电保护器2，如果隔离变压器后的线路及实验过程中的接线等有漏电现象，即能告警并切断电源；
设有电流型漏电保护器，控制屏若有漏电现象，漏电流超过一定值，即切断电源。实验连接线及插座，采用全封闭结构，使用安全、可靠、防触电。
(4)仪表保护体系
设有多只信号插座，与仪表相连，仪表超量程，即能告警并切断电源，对仪表起到良好的保护作用。
(5)实验管理器：具有设定时间、到时报警、切断电源及记录各种告警次数等功能。
(6)控制屏正面大凹槽内，设有两根不锈钢钢管，可挂仪表及实验部件。凹槽底部设有多个小圆形单相三芯220V电源插座，供仪表等部件供电用。控制屏两侧设有三极220V电源插座及三相四极380V电源插座。
2、智能直流电压电流表
(1)智能直流电压表
直流数字电压表：具有通信接口、具有手动自动量程、工业级柜装48mm*96mm、精度：0.5级，1000V档位显示格式：999.99（带2个小数点），显示单位：V；100V档位显示：99.999（带3个小数点），显示单位：V；10V档位显示：9.9999（带4个小数点），显示单位：V，超强过载能力：当误接入高压1500V时，不会损坏仪表，也不影响精度，读数锁定功能，越限自动报警。
(2)智能直流电流表
直流数字毫安表：具有通信接口、具有手动自动量程、工业级柜装48mm*96mm、精度：0.5级，5A档位：4999.9（带1个小数点），显示单位：mA；1000mA档位：999.99(带2个小数点)，显示单位：mA；100mA档位：99.999(带3个小数点)，显示单位：mA。采用透明面板设计，全量程内阻10毫欧。超强过载能力，即使误接入交流电源，也不会损坏仪表，不会影响精度。极性接反声光报警提示。报警时不会切断总电源，不影响其它仪表测量和模块实验，读数锁定功能，越限自动报警。
3、智能真有效值交流电压、电流表、功率表
交流电流表：具有通信接口、分档自动量程、工业级柜装48mm*96mm、精度：0.5级，5A档位：4999，显示单位：mA；采用透明面板设计，具有工业级485通信，具有超强过载能力，抗瞬时过载3000A以上，超量程过载报警（声光报警）自动记录，报警时不会切断总电源，不影响其它仪表测量和模块实验，可同时测量参数：交流电流瞬时值有效值，交流电压瞬时值，有效值，有功功率，无功功率，功率因数，七大参数，可同时锁定多个参数便于读数。
交流电压表： 具有通信接口、具有手动自动量程、工业级柜装48mm*96mm、精度：0.5级，1000V档位显示格式：999.9（带1个小数点），显示单位：V；采用透明面板设计，具有工业级485通信。超量程过载报警（声光报警）自动记录，报警时不会切断总电源，不影响其它仪表测量和模块实验，读数锁定功能，能同时锁存同一界面内多个测量值。
单相智能功率功率因数表：由24位专用DSP、16位高精度AD转换器和高速MPU单元设计而成，通过键控、数显窗口实现人机对话功能控制模式。App上采用RTOS设计思路，同时配有PC监控App来加强分析能力。能测量电路的功率、功率因数。功率测量精度为1.0级，功率因数测量范围0.3～1.0，电压电流量程为450V和5A，具有通信接口。
4、实验桌
实验桌为铁质双层亚光密纹喷塑结构，桌面为防火、防水、耐磨高密度板；设有两个大抽屉、柜门，用于放置工具、存放挂箱及资料等。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。实验桌还设有四个万向轮和四个固定调节机构，便于移动和固定，有利于实验室的布局。
5
晶闸管电路基础挂箱
提供12只大功率晶闸管器件、700mH可变电感、正桥与反桥输入、指针电压表、指针电流表等部件。
6、晶闸管驱动电路挂箱
提供西门子TC787三相晶闸管专用电路，提供正反桥输出。
7、晶闸管驱动挂件箱
提供TC785单相晶闸管驱动电路、正弦波同步触发电路、单结晶体管触发电路、锯齿波触发电路等。
8、直流斩波实验挂箱
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、给定及实验器件挂箱
提供4只大功率整流二极管、压敏电阻、给定电路带数字表显示等。
10、交流调压与调功挂箱
提供实验用单相交流调压、调功电路和等。
11、三相芯式变压器挂箱
提供三相芯式变压器与三相不控整流电路等。
12、功率器件驱动与保护电路
提供GTRGTO驱动与保护电路以及元器件实物各一个等。
13、功率器件驱动电路
提供IGBTMOSFET驱动电路以及元器件实物各一个等。
14、单相交直交变频原理(实验)
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，电感和电机)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。
15、三相可调电阻器(三组90Ω×2/1.3A瓷盘电阻)
16、三相可调电阻器(三组900Ω×2/0.41A瓷盘电阻)
17、有源功率因素校正挂箱
主要有整流电路、升压变换器、控制电路三部分组成。控制电路采用集成功率因数控制芯片和外围元器件组成,输出功率为100W（200V±5%，0.5A），工作频率为100kHz。采用模块化设计，通过适当的连线可以完成下列实验项目：
(1)无滤波电容整流电路带纯阻性负载的测试
(2)有滤波电容整流电路带纯阻性负载的测试
(3)整流电路有源功率因数校正的测试
(4)控制电路波形测试，功率栅极控制信号观察
(5)整流电路有源功率因数校正电路的性能测试
18、静止无功补偿器实验
实验连接线及配件
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。设备配套上位机(计算机)系统不低于：
六、配置表