一、概述
電力電子及電機控制技術(shù)實訓裝置涵蓋了國內(nèi)各類院校所開設(shè)的“電力電子技術(shù)(或稱半導體變流技術(shù))”、“直流調(diào)速”、“交流調(diào)速”、“電機控制”、“電力拖動自動控制系統(tǒng)”及“控制理論”等專業(yè)課程所要求的實驗實驗項目。
二、 產(chǎn)品特點
1．電力電子及電機控制技術(shù)實訓裝置設(shè)備主體采用鋼質(zhì)結(jié)構(gòu)，掛件采用活動結(jié)構(gòu)，可隨意擴展，完成多門多種實驗。
2．電力電子及電機控制技術(shù)實訓裝置體現(xiàn)了“工程環(huán)境”理念，效仿生產(chǎn)現(xiàn)場實際：系統(tǒng)應(yīng)從相關(guān)工業(yè)產(chǎn)品移植而來，可很好實現(xiàn)對學生能力（波形分析和系統(tǒng)調(diào)試能力）的培養(yǎng)和技術(shù)知識的應(yīng)用。
2．電力電子及電機控制技術(shù)實訓裝置各個系統(tǒng)的配置合理：各個系統(tǒng)采用的元件、觸發(fā)（驅(qū)動）電路、主電路、控制方式、控制對象及保護環(huán)節(jié)等，應(yīng)能概括當前工業(yè)上的技術(shù)應(yīng)用，內(nèi)容豐富多樣，體現(xiàn)了“典型性、先進性、實用性和可行性”的要求，能引起學生興趣，能使學生獲得很大的收獲。
3．電力電子及電機控制技術(shù)實訓裝置部分模塊采用PCB烤漆工藝制成，正面為原理圖和測試點，背面焊有對應(yīng)的元件，增強了學生對實驗內(nèi)容的感性認識與理性認識，避免由于引線引起的干擾。
4．電力電子及電機控制技術(shù)實訓裝置元件與單元電路性能實驗，在小系統(tǒng)環(huán)境中進行：這樣有利于學生理解該元件和該單元用于何處、它們的性能對整個系統(tǒng)的影響，有利于學生知識的鞏固和實際應(yīng)用。
5．電力電子及電機控制技術(shù)實訓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(guān)的國家標準，確保人身安全。
6. 電力電子及電機控制技術(shù)實訓裝置采用了實驗室智慧用電安全控制系統(tǒng)，便于管理，安全可靠。
三、技術(shù)指標：
1. 工作電源：三相 AC380 V±10%，50 Hz
2. 外形尺寸：1600×700×1600mm（（±5%）
3. 整機功率：≤1.0KW
4. 環(huán)境溫度：－5℃～+40℃；相對濕度：≤ 90%（25℃）
5. 安全保護措施：實驗臺桌面采用高絕緣、高強度、耐高溫的高密度板。具有接地保護、漏電保護功能，安全性符合相關(guān)的國標標準。采用高絕緣的安全型插座及帶絕緣護套的高強度安全型實驗導線。
四、設(shè)備的配置介紹
1、電源控制屏
（a）總電源
三相四線電網(wǎng)輸入經(jīng)電源總開關(guān)漏電保護器（容量10A，漏電動作電流≤30mA，動作時間≤0.1S）到三相隔離變壓器給實訓設(shè)備供電；設(shè)有啟動，停止功能按鈕，并具有電壓指示切換開關(guān)和交流電壓表指示輸出電壓，
（b）隔離變壓器與同步變壓器
隔離變壓器：100VA，220V/55V，3只
三相同步變壓器：45VA，127V/15V ，1只
（c）直流勵磁電源
提供一組DC110V（1A）直流電源；可作為電機勵磁電源使用。
提供一組220V/15V/50V/120V的同步電源，可以提供給單相半控整流電路等模塊使用。
（d）直流電源
提供DC0-24V 連續(xù)可調(diào)的電源，并帶有過流降壓保護功能過；電流調(diào)節(jié)0-2A，帶有電壓表、電流表分別指示。
提供1組固定輸出的直流電源 ±5V±12V±15V＋20V＋24V，帶有短路保護。
2、實訓桌
實訓桌面要求為高絕緣高強度、耐高溫防火、防水、耐磨高密度板,實驗桌采用鋼質(zhì)結(jié)構(gòu)，形狀似長方體封閉式結(jié)構(gòu)，造型美觀大方；設(shè)有抽屜、柜門，用于放置工具、存放模塊及資料等。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，便于移動和固定。
3、測量儀表
（1）數(shù)字直流電流表2只：測量范圍0~3A, 三位半顯示，精度0.5級。
（2）數(shù)字直流電壓表2只：測量范圍0~300V, 三位半顯示，精度0.5級。
（3）轉(zhuǎn)速表，提供0-9999量程的數(shù)字轉(zhuǎn)速表，帶有按鍵設(shè)置功能。
4、實訓電機
（1）固定電機導軌：提供固定電機的安裝導軌，保證電機與電機之間同軸的同心高，一致性和線性度好，可靠性高。
（2）DQ09直流并(他）勵電動機：額定功率Pn=120W,額定電壓Un=110V,額定電流In=1.25A,額定轉(zhuǎn)速Nn=1000r/min。
（3）DQ07-1 直流他勵發(fā)電機：額定功率Pn=130W,額定電壓Un=110V,額定電流In=1.1A,額定轉(zhuǎn)速Nn=1000r/min。
（4）直流永磁測速發(fā)電機1臺，1500rmin/15V。
5、單相半控橋式整流電路及單結(jié)晶體管觸發(fā)電路
含單結(jié)晶體管觸發(fā)電路，單相半控橋式主電路。
6、直流調(diào)速系統(tǒng)的主電路、檢測與保護電路
含電壓電流取樣反饋電路與單相半控橋式整流電路及單結(jié)晶體管觸發(fā)電路單元組合可實現(xiàn)小功率晶閘管直流調(diào)速系統(tǒng)。
7、IGBT直流斬波電路
含EXB841等IBGT用驅(qū)動電路等。
8、單相交流調(diào)壓電路及集成鋸齒波觸發(fā)電路單元
含鋸齒波觸發(fā)集成KC05及雙向晶閘管等。
9、BJT單相并聯(lián)逆變電路
含由555集成組成的多諧振蕩電路及單相無源逆變主電路。
10、單相交流過零觸發(fā)電路
含KC08專用芯片、方波發(fā)生器、雙向晶閘管等。
11、三相晶閘管KC785集成觸發(fā)電路單元
含三只KC785專用芯片、KC41脈沖分配器及放大器。
12、三相全控橋式電路
由6只單相晶閘管及3只二極管組成三相全控橋式電路，與三相晶閘管觸發(fā)單元組成可完成三相全控整流、三相半波整流、三相半控整流電路實驗。
13、電流調(diào)節(jié)器、速度調(diào)節(jié)器及過流保護電路單元：
含給定電路、轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)電路、電流調(diào)節(jié)電路及過流保護電路，結(jié)合三相全控橋式整流電路可實現(xiàn)轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)。
14、三相交流調(diào)壓電路
由6只單相晶閘管反并聯(lián)組成三相交流調(diào)壓電路。
15、SPWM控制單相交直交變頻電路
根據(jù)普通高等教育“九五”國家級重點教材，王兆安、黃俊主編的《電力電子技術(shù)》(第四版)的相關(guān)內(nèi)容進行開發(fā)，用于展示交直交變頻原理，主要讓學生了解SPWM正弦波脈寬調(diào)制信號的形成方法，了解IGBT管專用集成驅(qū)動芯片M57962L的特點及其使用。能完成如下實驗項目：1、SPWM波形成的過程；2、交直交變頻電路在不同負載（電阻，電感）時的工作情況和波形，并研究工作頻率對電路工作波形的影響； 3、IGBT管M57962L專用集成驅(qū)動芯片的工作特性。
16、開關(guān)型穩(wěn)壓電路單元
提供了半橋型開關(guān)穩(wěn)壓電源的主電路和控制電路，主電路中的電力電子器件為電力MOSFET管；控制電路采用專用PWM控制集成電路SG3525，采用恒頻脈寬調(diào)制控制方案�？赏瓿�“開關(guān)電路在開環(huán)與閉環(huán)下負載特性的測試”以及“電源電壓波動對輸出的影響”等實驗內(nèi)容。
17、TCA785單相晶閘管集成觸發(fā)電路
產(chǎn)生2路互差180度的晶閘管觸發(fā)信號，用于單相晶閘管整流電路。
18、三相滑線式變阻器
單組參數(shù)550Ω/0.5A，組合使用可實現(xiàn)串聯(lián)最大阻值1650Ω、并聯(lián)最大電流1.5A。
19、可變電阻單元
由3組檔位開關(guān)組成0-999Ω的負載，作為電機負載使用。
四、實訓項目
1、觸發(fā)（驅(qū)動）單元電路的研究。
1.1單結(jié)晶體管觸發(fā)電路
1.2鋸齒波移相觸發(fā)電路（分列元件）
1.3 KC05集成鋸齒波觸發(fā)電路
1.4 KC08過零觸發(fā)電路
1.5 EXB841大規(guī)模集成（IGBT）驅(qū)動電路
1.6 三相KC785脈沖列觸發(fā)電路。
2、電力電子電路。
2.1單相晶閘管半控橋式整流電路
2.2三相晶閘管全控橋式整流電路（含三相半波、三相半控橋）
2.3BJT單相并聯(lián)逆變電路
2.4單相雙向晶閘管交流調(diào)功電路
2.5直流（IGBT）斬波電路及升、降壓電路
2.6單相（雙向晶閘管）交流調(diào)壓電路
2.7三相（反并聯(lián)晶閘管）交流調(diào)壓電路
2.8SPWM控制單相交直交變頻電路
2.9PWM控制（MOSFET）開關(guān)型穩(wěn)壓電源電路。
3、自動控制系統(tǒng)，
3.1電壓負反饋、電流正反饋、直流調(diào)速系統(tǒng)
3.2轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)不可逆直流調(diào)速系統(tǒng)。
五、設(shè)備配置：
| 序號 | 名稱 | 參數(shù)規(guī)格 | 數(shù)量 | 單位 |
| 1 | 電力電子技術(shù)與自動控制系統(tǒng)實驗實訓裝置實驗臺 | 尺寸：1600×700×1500mm（±5%） | 1 | 臺 |
| 2 | 三相線性可調(diào)變阻器 | 0.5A，550Ω ，3只 | 1 | 套 |
| 3 | 可變電阻器 | 100Ω 9/0.4A；10Ω×9/1.2A 1Ω× 9/2A波段開關(guān)3個 | 1 | 套 |
| 4 | 直流電壓表和電流表模塊 | 數(shù)顯電壓表0~300V的 2個；數(shù)顯電流表0~3A的 2個 | 1 | 套 |
| 5 | 交流電壓表和電流表模塊 | 數(shù)顯交流電壓表0~300V的 2個；數(shù)顯交流電流表0~3A 的2個 | 1 | 套 |
| 6 | 直流調(diào)速系統(tǒng)的主電路、檢測與保護電路 | 晶閘管實現(xiàn)的單相半控調(diào)速系統(tǒng)；具有電流正反饋、電壓負反饋、電流截止負反饋、過流保護功能 | 1 | 套 |
| 7 | 單相半控橋式整流電路及單結(jié)晶體管觸發(fā)電路 |
含單結(jié)晶體管觸發(fā)電路，單相半控橋式主電路。 |
1 | 套 |
| 8 | IGBT直流斬波電路 | EXB841實現(xiàn)的IGBT直流斬波；頻率1.2K，占空比12%~98% | 1 | 套 |
| 9 | 單相交流調(diào)壓電路及集成鋸齒波觸發(fā)電路 | KC05觸發(fā)脈寬100μs~2ms | 1 | 套 |
| 10 | BJT單相并聯(lián)逆變電路 | 頻率調(diào)節(jié)范圍：50HZ~500HZ | 1 | 套 |
| 11 | 單相交流(過零觸發(fā))調(diào)功電路 | 采用555及KC08觸發(fā)， 占空比可調(diào)范圍10%-90% | 1 | 套 |
| 12 | 三相晶閘管全控橋式整流電路 | 由6只單相晶閘管及3只二極管組成三相全控橋式電路，與三相晶閘管觸發(fā)單元組成可完成三相全控整流、三相半波整流、三相半控整流電路實驗。 | 1 | 套 |
| 13 | 三相晶閘管KC785集成觸發(fā)電路 | 含三只KC785專用芯片、KC41脈沖分配器及放大器。 | 1 | 套 |
| 14 | 電流調(diào)節(jié)器速度調(diào)節(jié)器及過渡保護電路 | 晶閘管三相全控（半控）調(diào)速系統(tǒng)；內(nèi)環(huán)為電流環(huán)、外環(huán)為速度環(huán)；系統(tǒng)無靜差精度高達0.3%以上。 | 1 | 套 |
| 15 | 三相交流調(diào)壓電路 | 由6只單相晶閘管反并聯(lián)組成三相交流調(diào)壓電路。 | 1 | 套 |
| 16 | SPWM控制單相交變頻電路 | 包含SPWM正弦波脈寬調(diào)制信號的形成， 四路IGBT管專用集成驅(qū)動芯片M57962L，和交直交主電路等 | 1 | 套 |
| 17 | 半橋型開關(guān)穩(wěn)壓電源 | 采用半控橋式可產(chǎn)生 0~30V/2A直流電源 | 1 | 套 |
| 18 | TCA785集成觸發(fā)電路 | 使用TCA785集成IC組成 | 1 | 套 |
| 19 | 智能轉(zhuǎn)速測試系統(tǒng) | 0-9999r/min量程的數(shù)字轉(zhuǎn)速表，帶有按鍵設(shè)置功能。 | 1 | 套 |
| 20 | 固定電機導軌 | 提供固定電機的安裝導軌，保證電機與電機之間同軸的同心高，一致性和線性度好，可靠性高。 | 1 | 條 |
| 21 | 直流并（他）電動機 | 120W、110V、1000r/min | 1 | 臺 |
| 22 | 直流發(fā)電機 | 130W，110V、1000r/min | 1 | 臺 |
| 23 | 永磁直流測速發(fā)電機 | 永磁直流測速機1500rmin/15V | 1 | 臺 |
| 24 | 學生凳子 | 提供鐵質(zhì)四腳方凳 | 2 | 只 |
