一、设备概述

依据高等院校最新统编教材《电力电子技术》(第五版)(西安交通大学王兆安编著)、《电力拖动自动控制系统》（第三版）(上海大学陈伯时编著)等实验大纲的要求，吸收国内、外同类产品的优点，充分考虑了实验室的现状和发展趋势，精心研制而成。



二、性能特点

  1、综合性强 本装置综合了目前国内各类学校电力电子、半导体变流、交直流调速、交流变频、电机控制、控制理论等实验项目。

  2、适应性强 能满足各类学校相应课程的实验教学，深度和广度可根据需要作灵活调整，普及与提高可根据教学的进程作有机的结合，装置采用积木式结构，更换便捷，如需要扩展功能或开发新实验，只需添加部件即可。

  3、整套性强 从专用电源、电机及其它实验部件到实验连接专用导线配套齐全，配套部件的性能、规格等均密切结合实验的需要进行配套。

  4、直观性强 各实验挂件采用分隔结构形式，组件面板示意、图线分明，各挂件任务明确，操作、维护方便。

  5、科学性强 装置占地面积少，节约实验用房，减少基建投资；配套的小电机均经特殊设计，可模拟中小型电机的特性和参数；小电机耗电省，节约能源，实验噪声小，整齐美观，改善实验环境；实验内容丰富，设计合理，除了加深理论知识外还可结合实际开设设计性实验。

  6、开放性强 控制屏供电采用三相隔离变压器隔离，并设有电压型漏电保护装置和电流型漏电保护装置，确保操作者的安全；各电源输出均有监示及短路保护等功能，各测量仪表均有可靠的保护功能，使用安全可靠；整套装置经过精心设计，加上可靠的元器件质量及可靠的工艺作为保障，产品性能优良，所有这些均为开放性实验室，创造了条件。

  7、先进性强 本装置着重从新器件高度来考虑，在保留了晶闸管实验的基础上，加入了新器件的特性、新器件的驱动以及典型的新器件应用的大量现代电力电子技术实验，让学生对新器件有足够的认识和了解，紧跟时代步伐。



三、实验台简介

实验台壳体全部采用钢板制作、激光下料、数控折弯，经喷砂除油后喷塑处理，面板采用铝板印字工艺，美观耐用、永不变色。实验台设计时充分考虑了使用群体的特殊性，在人身安全设备安全方面设置了多种保护措施、形成一套完整的保护系统，如漏电、电源短路及过载、仪表超量程等等都具有保护功能。能满足开展电力电子、电工电子、电机调速、电气控制等多学科教学实验的开放性要求。实验台控制屏采用铁质双面亚光密纹喷塑结构，2mm厚铝面板，采用铝板印字工艺。实验桌采用全钢结构，桌面采用1.5mm厚钢板机制而成，强度和寿命是高密度板的几十倍，桌体设有两个大抽屉，无声导轨安装，用于放置工具及资料，实验桌联体设计，实验桌下方设有元件储存柜、可以放置多余的实验模块，底层设有四个带刹车的轮子，便于移动和固定，造型美观大方。

 整机综合保护装置：能够对实验台的过压、漏电、过流、短路做到100%的有效保护。能够实时监测实验台内部是否存在故障，如有涉及人身安全或损坏设备的故障发生，系统会马上保护并发出相应的保护报警信息。

综合保护装置主要具有以下几项功能：



1、过压保护：实验台电源经电源线、实验台总电源开关、进入实验台综合保护装置。当电网电压出现过压时（例如零火线接错、三相电不平衡等因素）系统能够及时发出保护指令，切断各种用电设备的电源，包括实验台内部的用电设备（例如智能仪表、信号源、调压器等等）和插在实验台上的示波器、电脑等设备。并在控制面板上输出相应的声光报警信号，过压消除后自动恢复正常工作。

2、双重漏电保护：实验台配置电流型漏电保护装置，采用零序电流互感器实时监测剩余电流（即漏电电流），一旦超过设定值，装置能在0.1S内断开电源，符合IEC61009-1国家标准。实验台配置电压型漏电保护装置，该装置实时监测机壳电压，一旦电压超过设定值，系统会立刻切断输出电源，并在控制面板上输出相应的声光报警信号，漏电消除后自动恢复正常工作。

3、过流、短路保护：实验台上都配有三相电源，其特点是电压高、电压可调、电流输出能力强，在实验过程中不可避免的会发生过载、短路，若果没有一个有效的保护装置，就会造成设备损坏甚者引起火灾。保险丝具有低成本、高可靠性、一次性的特点，但是用在实验台上更换是个很大的麻烦，尤其是实验台数量多、人员多，有时玻璃管保险丝还会碎在保险管座内，给实验带来很大的麻烦。电流互感器更够隔离强电，采集电流信号，但是在做半波整流输出时，电源输出的是直流电流，互感器只能耦合交流信号，此时保护失效。断路保护器在低压时保护失效。为此我公司研制了“电子保险”（专利产品、仿制必究），结合综合保护装置，能够在任何电压值、任何形式的电流（交流、直流、半波等），只要达到设定值系统会立刻切断电源，保护100%有效，并在控制面板上输出相应的声光报警信号，故障消除后，按复位按键恢复正常工作。

4、浪涌保护：系统在多处设有TVS管，能够有效吸收电网或自身生产的浪涌电压或电流，能够有效保护自身电路正常有效工作。

5、自我诊断功能：系统在接通电源的第一刻，就会检测是否有漏电、过压及内部故障，若果有问题会发出报警信息，并切断相应的供电，以保证设备和人员安全。

6、系统预留接口：系统预留无线、远程控制接口，可以我公司实验室无线控制系统直接连接，可以和网络控制系统连接，各种报警信号均可以输出给第二系统。

7、 三相隔离变压器一组：使输出与电网隔离（浮地设计），对人身安全起到一定的保护作用。



四、技术性能

  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℃） 海拨＜4000m

   3、装置容量：＜1.5KVA

   4、外形尺寸：187×70×158 cm3



五、实验项目

（一）基本实验 

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、单相半波可控整流电路实验

5、单相桥式半控整流电路实验；

6、单相桥式全控整流及有源逆变电路实验；

7、三相半波可控整流电路的研究；

8、三相桥式半控整流电路实验；

9、三相半波有源逆变电路的实验；

10、三相桥式全控整流及有源逆变电路实验；

11、单相交流调压实验电路；

12、单相交流调功电路；

13、三相交流调压实验电路；

14、晶闸管直流斩波电路实验；

15、单向晶闸管（SCR）特性研究；

16、可关断晶闸管（GTO）特性研究；

17、场效应管（MOSFET）特性研究；

18、电力晶体管（GTR）特性研究；

19、绝缘双极型晶体管(IGBT)特性研究；

20、功率场效应管(MOSFET)驱动电路研究；

21、电力晶体管(GTR)驱动电路研究；

22、绝缘双极型晶体管(IGBT)驱动电路研究；

23、可关断晶闸管（GTO）驱动电路研究；

（二）电力电子器件典型线路实验

        1、半桥型脉宽调制开关稳压电源电路研究；

       2、直流斩波电路(六种电路)性能的研究；

       3、采用自关断器件的单相交流调压实验；

       4、单相正弦波脉宽调制(SPWM)逆变电路实验；

       5、全桥DC／DC变换电路实验；

       6、半桥DC/DC变换电路实验

（三）直流调速实验项目

       1、晶闸管直流调速系统参数和环节特性的测定的研究；

       2、晶闸管直流调速系统各主要单元的研究；

       3、单闭环晶闸管不可逆直流调速系统静特性的研究；

       4、双闭环晶闸管不可逆直流调速系统；

       5、逻辑无环流可逆直流调速系统；

（四）变频调速实验

       1、三相异步电机变频调速实验；

       2、单相交-直-交变频原理实验 

（五）交流调速实验项目

1、双闭环三相异步电动机电动机调压调速；

2、双闭环三相异步电动机串级调速；

3、单相交-直-交变频调速控制实验

4、三相空间电压矢量SVPWM电机控制实验

①变频器的参数设定与操作

②变频器的面板控制

③变频器的电位器控制

④变频器的电压控制

⑤变频器的多段速控制