HYK-860A型電力電子技術(shù)實(shí)訓裝置一、概述電力電子技術(shù)綜合實(shí)驗臺主要是用于機電及自動(dòng)化各專(zhuān)業(yè)的如下專(zhuān)業(yè)課程：電機原理與電力拖動(dòng)（電機與電氣控制），電力電子技

HYK-860A型電力電子技術(shù)實(shí)訓裝置

一、概述

電力電子技術(shù)綜合實(shí)驗臺主要是用于機電及自動(dòng)化各專(zhuān)業(yè)的如下專(zhuān)業(yè)課程：電機原理與電力拖動(dòng)（電機與電氣控制），電力電子技術(shù)（功率電子技術(shù)），電氣傳動(dòng)控制系統（運動(dòng)控制系統）等的實(shí)驗教學(xué)工作，應能夠擔負完成相關(guān)實(shí)驗教學(xué)任務(wù)，并擁有足夠擴展自由度，以適應未來(lái)進(jìn)一步的深化研究要求。

二、產(chǎn)品特點(diǎn)
1、采用固定式模塊（負載、交直流電源、質(zhì)量重的模塊采用固定式結構）和掛箱式模塊相結合的獨特結構設計，不僅減少了老師實(shí)驗前的準備工作強度，也為實(shí)驗臺功能的擴展提供了方便。（目前市場(chǎng)上大多采用掛箱式模塊，每次更換實(shí)驗時(shí)，需要更換多個(gè)實(shí)驗箱，老師的勞動(dòng)強度不可忽視）
2、該實(shí)驗臺在完成傳統的實(shí)驗項目的同時(shí)，突出對現代電力電子器件和現代控制理論的研究。整個(gè)現代電力電子及電氣傳動(dòng)實(shí)驗分成三大部分：器件的研究、線(xiàn)路的研究、系統的研究。
線(xiàn)路主要有Buck-Boost電路、開(kāi)關(guān)電源、單相交流調壓電路等。
學(xué)生通過(guò)完成以上實(shí)驗，能對各種器件在不同的場(chǎng)合的應用有了深刻的了解，對目前流行的各種線(xiàn)路均能熟練掌握，直至能夠獨立地設計各種線(xiàn)路甚至系統。
實(shí)驗裝置設置了完善的人身安全和設備安全保護功能。設備的交流電源的輸出設計了過(guò)流保護功能，并在各觸發(fā)脈沖觀(guān)察孔端設有高壓保護電路，功率器件設有安全保護線(xiàn)路。為了不使強電信號加入弱電電路中，采用了三種實(shí)驗導線(xiàn)，使學(xué)生接線(xiàn)時(shí)高低壓線(xiàn)路不會(huì )插錯，而導致低壓電路的損壞。
三、產(chǎn)品技術(shù)條件
1、整機容量：＜1.5kVA；
2、工作電源：～3N/380V/50Hz/3A；
3、尺    寸：1800mm*720mm*1500mm
4、重    量：＜150kg
四、完成的實(shí)驗項目
1、電力電子技術(shù)（傳統的整流）
（1）單結晶體管同步移相觸發(fā)電路實(shí)驗
（2）正弦波同步移相觸發(fā)電路實(shí)驗
（3）鋸齒波同步移相觸發(fā)電路實(shí)驗
（4）TCA785觸發(fā)電路實(shí)驗
（5）單相半波整流電路實(shí)驗
（6）單相橋式半控整流電路實(shí)驗
（7）單相橋式全控整流及有源逆變電路實(shí)驗
（8）晶閘管三相半波有源逆變電路的研究
（9）三相半波可控整流電路實(shí)驗
（10）三相橋式半控整流電路實(shí)驗
（11）三相橋式全控整流及有源逆變電路實(shí)驗
（12）單相交流調壓電路實(shí)驗
（13）三相交流調壓電路實(shí)驗
2、電力電子器件實(shí)驗（全控型器件特性部分）
（14）單向晶閘管(SCR)特性實(shí)驗
（15）可關(guān)斷晶閘管(GTO)特性實(shí)驗
（16）功率場(chǎng)效應管(MOSFET)特性實(shí)驗
（17）電力晶體管(GTR)特性實(shí)驗
（18）絕緣雙極型晶體管(IGBT)特性實(shí)驗
3、電力電子技術(shù)（全控型器件典型線(xiàn)路部分）
（1）直流斬波電路（Buck、Cuk、Boost、Sepic、Buck-Boost、Zeta等六種電路）的性能研究


五、產(chǎn)品技術(shù)功能說(shuō)明
1、實(shí)驗臺的安全保護說(shuō)明
1）設備的人身安全保護
◆三相隔離變壓器的浮地保護,將實(shí)驗用電與電網(wǎng)完全隔離，對人身安全起到有效的保護作用；
◆三相電源輸入端設有電流型漏電保護器，設備的漏電流大于30mA即可斷開(kāi)開(kāi)關(guān)，符合國家標準對低壓電器安全的要求；
◆三相隔離變壓器的輸出端設有電壓型漏電保護，一旦實(shí)驗臺有漏電壓將會(huì )自動(dòng)保護跳閘。
◆強電實(shí)驗導線(xiàn)采用全塑封閉型手槍式導線(xiàn)，導線(xiàn)內部為無(wú)氧銅抽絲而成發(fā)絲般細的多股線(xiàn)，質(zhì)地柔軟，護套用粗線(xiàn)徑、防硬化化學(xué)制品制成，插頭采用實(shí)芯銅質(zhì)件，避免學(xué)生觸摸到金屬部分而引起的雙手帶電操作觸電的可能。
2）設備的安全保護體系
◆三相交流電源輸出設有電子線(xiàn)路及保險絲雙重過(guò)流及短路保護功能，其輸出電流大于3A即可斷開(kāi)電源，并告警指示；
◆晶閘管的門(mén)陰極和各觸發(fā)電路的觀(guān)察孔設有高壓保護功能，避免學(xué)生誤接線(xiàn)；
◆實(shí)驗臺采用三種實(shí)驗導線(xiàn)，相互間不能互插，強電采用全塑型封閉安全實(shí)驗導線(xiàn)，弱電采用金屬裸露實(shí)驗導線(xiàn)（其實(shí)芯銅直徑大于強電導線(xiàn)），觀(guān)察孔采用2＃實(shí)驗導線(xiàn)，避免了學(xué)生誤操作將強電接到弱點(diǎn)的可能；
◆實(shí)驗臺交直流電源設有過(guò)流保護功能。
2、控制屏技術(shù)說(shuō)明
1）HYPE-02實(shí)驗桌
實(shí)驗桌為鋁合金結構，桌面采用高密度度防腐防火板。造型美觀(guān)大方，設有兩只抽屜和存放柜，用于置放工具，掛箱及資料等。實(shí)驗桌設有四個(gè)輪子，便于移動(dòng)和固定，有利于實(shí)驗室布置。
2）HYPE-01電源控制屏
◆ 三相交流電源：通過(guò)工業(yè)旋鈕波段開(kāi)關(guān)切換分別輸出三相220V和240V交流電源，給直流調速和交流調速提供輸入電源，帶過(guò)流保護。該電源經(jīng)過(guò)電流型漏電保護、三相隔離變壓器、電壓型漏電保護等安全保護電路后供學(xué)生實(shí)驗用電。
3）HYPE-01A輔助功能屏
◆電機勵磁電源：提供一組直流電機勵磁電源，具有獨立電源開(kāi)關(guān)并配有一只數字電壓表，方便以后升級電機調試實(shí)驗。
◆電抗器：提供直流調速實(shí)驗中需要的平波電抗器及RC濾波，平波電抗器采用中心抽頭方式，分別為50mH、100mH、200mH、700mH.在電流小于1.5A 時(shí)保持線(xiàn)性。電抗器還能作為電力電子技術(shù)實(shí)驗中的電感負載。
◆直流穩壓電源：提供±15V/1A直流穩壓電源；24V/2A直流穩壓電源一組。具有獨立開(kāi)關(guān)并設有短路保護、過(guò)流保護等。
◆三相變壓器：作為串級調速系統和有源逆變線(xiàn)路中的逆變變壓器。
◆三相可調電阻：提供可調電阻90-1000W/1A一組，供發(fā)電機負載電阻和其它實(shí)驗阻性負載用以及作為電機起動(dòng)電阻用。
4）其它：提供多功能單相三芯電源插座2只。
3、常用實(shí)驗部件的技術(shù)說(shuō)明
1）YB10交流數字電壓表
交流電壓表三只：具有通信接口、具有多檔位自動(dòng)量程、工業(yè)級柜裝48mm*96mm、精度：0.5級、量程：0-500V、顯示單位：V，帶RS485通訊協(xié)議。內置TVS保護電路；通信地址即通信波特率可通過(guò)輕觸面板按鍵修改/查詢(xún)信地址0位廣播地址，非常方便學(xué)生實(shí)驗時(shí)學(xué)習通訊實(shí)驗，可使用地址為1~255，通信波特率可選擇為1200bps、2400bps、4800bps、9600bps、19200bps。
2）YB11交流數字電流表
交流電流表三只：具有通信接口、具有多檔位自動(dòng)量程、工業(yè)級柜裝48mm*96mm、精度：0.5級、量程：0-5A、顯示單位：A，帶RS485通訊協(xié)議。內置TVS保護電路；通信地址即通信波特率可通過(guò)輕觸面板按鍵修改/查詢(xún)信地址0位廣播地址，非常方便學(xué)生實(shí)驗時(shí)學(xué)習通訊實(shí)驗，可使用地址為1~255，通信波特率可選擇為1200bps、2400bps、4800bps、9600bps、19200bps。
3）HYPE-10A晶閘管觸發(fā)電路Ⅰ組件
提供TCA785集成觸發(fā)電路，鋸齒波同步觸發(fā)電路、正弦波同步觸發(fā)電路引出各觀(guān)察孔，使學(xué)生能夠直觀(guān)的了解各種觸發(fā)電路的工作原理過(guò)程，每個(gè)觸發(fā)電路的觸發(fā)信號分別已經(jīng)連到對應的晶閘管，操作方便安全。
4）HYPE-11A三相觸發(fā)電路Ⅰ組件
觸發(fā)電路：采用數字集成電路，抗干擾能力強，三相脈沖間隔均勻，一致性好，產(chǎn)生雙窄脈沖，脈沖移相范圍為0－160°。在面板上可觀(guān)察三相同步電壓的六個(gè)脈沖波形，并通過(guò)“Uct”端對a角進(jìn)行控制。另有兩脈沖控制端“Ublr”、和”Ublf”，分別對I、II組脈沖放大電路進(jìn)行控制并配有電流反饋與過(guò)流保護，可用于電流閉環(huán)實(shí)驗。
5）HYPE-12三相晶閘管主回路組件
主回路：由12只可控硅，平波電抗器，RC吸收回路組成?？煽毓璨捎蒙虾Ｕ髌鲝S(chǎng)生產(chǎn)的6A/800V金屬封裝，過(guò)載能力強、可靠性高、干擾能力強的可控硅。觸發(fā)電路通過(guò)琴鍵按鈕進(jìn)行控制。
直流電壓表：提供測量范圍±300V電壓表1只。
直流電流表：提供測量范圍±2A電流表1只。
6）HYPE-14功率器件
此實(shí)驗箱實(shí)驗項目除含GTR、MOSFET、IGBT、GTO等器件的驅動(dòng)電路和開(kāi)關(guān)特性研究外,還可對快恢復二極管、高速光耦、電感等在電力電子線(xiàn)路中的應用進(jìn)行分析。面板設計時(shí)，留有較多的波形觀(guān)察孔，通過(guò)改變線(xiàn)路參數，方便學(xué)生分析各工作點(diǎn)的情況以及了解參數改變對器件特性的變化。線(xiàn)路設計時(shí)，遵循先易后難，先分離后集成的原則，挑選了幾種常見(jiàn)的、比較具有實(shí)用價(jià)值的驅動(dòng)電路，使學(xué)生可學(xué)以致用。
7）HYPE-15直流斬波電路
提供組成直流斬波電路所需的元器件和采用專(zhuān)用的PWM控制集成電路SG3525?？赏瓿山祲簲夭娐?Buck Chopper)、升壓斬波電路(Boost Chopper)、升降壓斬波電路(Boost-Buck Chopper)、Cuk斬波電路、Sepic斬波電路、Zeta斬波電路六種典型實(shí)驗。所有電路采用分立元件學(xué)生通過(guò)自己搭建進(jìn)行實(shí)驗。
8）HYPE-10C晶閘管觸發(fā)電路組件
提供給定電壓、6只二極管組成的三相橋式整流電路以及單結晶體管觸發(fā)電路引出各觀(guān)察孔，使學(xué)生能夠直觀(guān)的了解各種觸發(fā)電路的工作原理過(guò)程，每個(gè)觸發(fā)電路的觸發(fā)信號分別已經(jīng)連到對應的晶閘管，操作方便安全。
9）HYPLC-04變頻器掛箱
配置三菱變頻器FR-D720S-0.4KW，電源類(lèi)型：?jiǎn)蜗郃C220V；功率：0.4KW輸出頻率范圍：0.5至120Hz；控制方式：可選樣V/F控制或自動(dòng)轉矩控制擴充PID，三角波功能；帶安全停止功能。
4、HYPJ-01實(shí)驗導線(xiàn)
實(shí)驗連接導線(xiàn)采用高可靠全封閉手槍插型式，內部為無(wú)氧銅抽絲而成發(fā)絲般細的128股線(xiàn)，質(zhì)地柔軟，護套用粗線(xiàn)徑、防硬化化學(xué)制品制成，插頭采用實(shí)芯銅質(zhì)件。