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電力電子技術實訓考核裝置

一、概述

電力電子技術實訓考核裝置是針對大中專院校開設的《電力電子技術》、《半導體變流技術》等課程實驗實訓大綱的要求，結合上海科學技術出版社出版的《職業技能鑒定培訓教材維修電工（中級）》相關內容，而研制的技能實訓裝置。同時可作為初級、中級維修電工、高級電工、技師及高級技師的技能實訓裝置,具有設故排故的功能，方便對學生進行考核。

二、特點

1、安全性可靠 本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，安全性符合相關的國家標準，確保人身安全；根據不同實驗項目的特點，配備了兩種不同的實驗連接線，強電部分采用高可靠護套結構手槍插連接線（不存在任何觸電的可能），弱電部分采用彈性鈹輕銅裸露結構聯接線，兩種導線都只能配合相應內孔的插座，這樣大大提高了實驗的安全及合理性。

2、擴展性強 能滿足各類學校相應課程的實驗教學，實驗的深度與廣度可根據需要作靈活調整，普及與提高可根據教學的進程作有機地結合。裝置采用掛件式結構，更換便捷，如需要擴展功能或開發新實驗，只需添加部件即可，永不淘汰。

3、直觀性強 實驗掛件采用分隔結構形式，面板采用PCB烤漆工藝制成，正面為實驗原理圖和測試點，背面有對應的元件，增強了學生對實驗內容的感性認識與理性認識；面板布置合理，接插線方便，學生可獨立操作實驗，有利于提高學生實際動手能力。

4、系統性、先進性強 實驗涉及了常用的四大類變流技術實驗，且多為廣泛應用的實用電路，但為教學方便，又不失其簡潔性；本裝置又從新器件高度來考慮，加入了新器件的特性實驗、新器件的驅動以及典型的新器件應用的現代電力電子技術實驗，讓學生對新器件有足夠的認識和了解，緊跟時代步伐。

三、 技術性能

1. 輸入電壓：三相四線～380V±10% 50Hz

2. 工作環境：環境溫度為-10℃～+40℃ 相對濕度＜85%(25℃) 海拔＜4000m

3. 裝置容量：＜1.5kVA

4. 裝置尺寸： 1600mm×700mm×1500mm

5. 重量：200Kg

四、實訓裝置的配置

實訓裝置由控制屏、實訓桌以及各個實訓組件構成 控制屏：采用框架式結構，結構緊湊、牢固、美觀大方，控制屏上下層可掛實訓組件。 實訓桌：桌面為防火、防水、耐磨高密度板，下方設有儲藏柜一個，用于放置實訓組件、工具 及資料等，設計合理，造型美觀大方，桌體設有四個萬向輪各四個緊固裝置，便于移動與固定。

實訓組件：

1. DD-01交流電源組件 提供三相可調交流電源（范圍單相：0～250V；三相0-450V），自帶有過流保護和漏電保護功能

2. DD-02功率二極管組件 提供大功率整流二極管七個，鈕子開關一個

3. DD03晶閘管組件 提供6只單向晶閘管，用于可控整流實訓

4. DD-04雙向晶閘管組件 提供3只雙向晶閘管,用于交流調壓電路實訓

5. DD-05 GTR、MOSFET、IGBT組件 提供GTR(大功率晶體管)、MOSFET(功率場效應晶體管)、IGBT(絕緣雙極性晶體管)三種功率器件

6. DD-06三相芯式變壓器組件 提供63.5V、0.8A/127V、0.4A芯式變壓器一只

7. DD-07同步變壓器組件 由三只同步變壓器及一只三刀三擲開關組成

8. DD-08燈箱負載組件 由三只250V/4A燈座組成，實訓時作為電阻性負載使用

9. DD-09電抗器、變壓器組件 提供平波電抗器一組，可供100mH、200mH、700mH選擇，雙路變壓器一只

10. DD-10給定及電壓指示組件

11. 提供連續可調的+15V和-15V給定電壓，帶輸出電壓指示

12．DD-11智能式交流電壓電流表 提供智能式真有效值交流數字電壓表一只，測量范圍0～600V，分0.2V、2V、20V、200V、600V五檔，量程自動切換，60組數據存儲功能。 提供真有效值交流數字電流表兩只，測量范圍0～5A，分200mA、2000mA、5A三檔，自動切換量程，四位數顯，輸入阻抗5MΩ，60組數據存儲功能。

13. DD-12智能式直流電壓電流表 提供直流數字電壓表一只，測量范圍0～600V，分0.2V、2V、20V、200V、600V五檔，量程自動切換，四位數顯，輸入阻抗5MΩ，60組數據存儲功能。 提供直流數字電流表兩只，測量范圍0～5A，分200mA、2000mA、5A三檔，自動切換量程，四位數顯，輸入阻抗5MΩ，60組數據存儲功能。

14．DD-31單結晶體管觸發電路組件 采用單結晶體管來產生觸發觸發信號，用于控制單相晶閘管組成的整流電路。

15．DD-32 TCA785觸發電路組件 采用西門子TCA785，與KC04等相比它對零點的識別更加可靠，輸出脈沖的齊整度好，移相范圍更寬，同時它輸出的脈沖可以人為自由調節，可用做單相整流或調壓電路實訓。

16.DD-33 TC787觸發電路組件(或選用KCZ6觸發，二選一) 采用TC787芯片構成三相全控觸發電路、具有輸出穩定、可靠、輸入阻抗高、抗干擾性能好等優點，而且裝調簡便、使用可靠，只需一只這樣的集成電路，就可完成三相移相功能。

17.DY-25可調電阻組件 提供90Ω×2/1.3A可調電阻一只， 900Ω×2/0.41A可調電阻一只，作為純阻性負載使用。

18.DD20直流斬波電路組件（一） 提供組成直流斬波電路所需的元器件和采用專用的PWM控制集成電路SG3525。可完成教材中降壓斬波電路(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斬波電路六種典型電路的實訓。

19.DD-21直流斬波電路組件（二） 提供構成六種典型直流斬波電路實訓的元器件，與DD20配套使用

20.DD-22半橋型開關穩壓電源組件（一） 提供半橋型開關穩壓電源的主電路，主電路中的電力電子器件為電力MOSFET管

21.DD-23半橋型開關穩壓電源組件（二） 提供半橋型開關穩壓電源的控制電路，控制電路采用專用PWM控制集成電路SG3525，采用恒頻脈寬調制控制方案。可完成“開關電路在開環與閉環下負載特性的測試”以及“電源電壓波動對輸出的影響”等實訓內容，與DD-22配套使用。

22.DD-24交流調功電路組件 根據西安交通大學王兆安教授和黃俊教授主編的相關內容而設計的，采用555時基電路組成的控制電路來觸發雙向晶閘管，實現單相交流調功的實訓內容。

23.DD-25調光電路組件 采用單結晶體管組成的控制電路來觸發雙向晶閘管，實現調光電路的實訓內容。

24.DD-40設故排故組件 一次故障設置多達16個，并帶有擴展接口，可擴展更多的故障設置。故障設置方便、靈活，可以對的學生的技能進行鑒定考核。

五、實訓項目

1.功率器件及輔助元件特性實訓 (1) 電力二極管特性測試 (2) 晶閘管特性特性測試 (3) 雙向晶閘管特性測試 (4) IGBT特性測試 (5) MOSFET特性測試 (6) GTR特性測試 (7) 脈沖變壓器特性 (8) 同步變壓器特性 (9) 電力電子器件緩沖電路學習

2.觸發電路實訓 (1) 單結晶體管觸發電路 (2) TC785觸發電路 (3) TC787觸發電路 (4) SG3525 PWM觸發電路

3.整流電路實訓 不控整流 (1) 單相半波不控整流電路 (2) 單相全波橋式不控整流 (3) 變壓器中心抽頭雙半波不控整流 (4) 三相星形連接不控整流電路 (5) 三相橋式全波不控整流 (6) 雙反星形連接不控整流 可控整流(1) 單相半波可控整流 (2) 單相橋式半控整流 (3) 單相橋式全控整流 (4) 變壓器中心抽頭雙半波可控整流 (5) 三相星形連接半波可控整流 (6) 三相橋式半控整流電路 (7) 三相橋式全控整流 (8) 雙反星形可控整流

4.逆變電路實訓 (1) 單相橋式整流有源逆變 (2) 三相橋式整流有源逆變

5.交流調壓電路實訓 (1) 單相晶閘管交流調壓電路 (2) 三相晶閘管交流調壓電路 (3) 單相雙向晶閘管交流調壓電路 (4) 三相雙向晶閘管交流調壓電路 (5) 調光電路 (6) 調功電路

6 .直流斬波電路實訓 (1) 升壓型斬波電路 (2) 降壓型斬波電路 (3) 升壓降壓型斬波電路 (4) 升、降壓與復合斬波電路 (5) 半控型開關穩壓電源的性能研究。

六、本裝置可設置的部分故障內容：

1.晶閘管觸發脈沖的丟失 2.晶閘管陰極開路的故障 3.整流橋熔斷絲熔斷的故障 4.觸發電路同步信號的丟失 5.斬波電路中芯片SG3525的故障 6.調光電路中單結管的故障 7.觸發電路中脈沖變壓器的故障 8.半橋型開關穩壓電源給定環節的故障