電力電子技術及電機控制實驗裝置

發布時間：2020-12-25 丨 瀏覽次數：

HYDD-504B2型  電力電子技術及電機控制實驗裝置

 一、裝置的基本配備

1、 電源控制屏（鐵質雙層亞光密紋噴塑結構，鋁質面板）

（1）交流電源：三相交流電源  220V   1.5A電流（帶有過流保護措施）

三相交流電源  380    5A     （具有輸出短路保護）　

實訓桌

2、實訓桌為鐵質雙層亞光密紋噴塑結構，桌面為防火、防水、耐磨高密度板,結構堅固，形狀似長方體封閉式結構，造形美觀大方；設有兩個大抽屜、柜門，用于放置工具、存放掛件及資料等。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。實訓桌還設有四個萬向輪和四個固定調節機構，便于移動和固定，有利于實訓室的布局。

3、不銹鋼電機導軌、1024光碼盤測速系統及智能數顯轉速表

4、三相可調電阻（每組900Ω×2/0.41A）

5、晶閘管主電路：提供12只5A/1000V的晶閘管，分成正、反橋兩組，每只晶閘管均設有保護裝置，正、反橋晶閘管可通過外加信號進行觸發（留有觸發脈沖輸入接口），可更好的完成設計性實訓；設有帶鏡面精密指針式直流電壓表±300V，精度1.0級帶鏡面直流電流表±2A，精度1.0級各一只和平波電抗器一組。

6、三相晶閘管觸發電路：提供三相觸發電路、功放電路等。

7、 單相晶閘管觸發電路實訓

提供單結晶體管、正弦波同步移向、鋸齒波同步移向、單相交流調壓、TCA785集成觸發電路。

8、電機調速控制實訓（Ⅰ）

提供以下模塊：給定（帶數顯）、調節器I、轉速變換（FBS）、調節器II、反號器（AR）、電流變換（FBC）。其中調節器I和調節器II的比例增益由電位器調節。

9、給定及實訓器件

提供給定（±15V可調電壓輸出）、壓敏電阻（作為過壓保護元件，內部已連成三角形接法）、二極管。

10、新器件特性實訓

提供MOSFET、IGBT、GTO、GTR新器件，與所供材料配套使用，可完成電力電子新器件的驅動特性實訓。

11、單相調壓與可調負載： 提供了一只0～250V/0.5KVA單相交流自耦調壓器，為相應的實訓提供可調電源；一個整流濾波電路以及0～90Ω/1.3A（串聯）或0～45Ω/2.6A（并聯）瓷盤可調電阻，為相應的實訓提供一個可調的阻性負載。

12、變壓器實訓：提供三相芯式變壓器一個（該變壓器有2套副邊繞組，原、副邊繞組的電壓為127V/63.6V/31.8V），用于異步電機串級調速實訓和三相橋式、單相橋式有源逆變電路實訓；還設有三相不控整流電路等模塊。

13、功率器件驅動電路實訓箱：主要是為完成新器件特性實訓提供驅動和保護電路，使學生了解電力電子新器件的驅動特性。主要包括電源、驅動電路、PWM波形發生器。

（1）電源：為驅動電路提供電源，包括±5V、+20V、±15V直流電源。

（2）驅動電路：包括MOSFET、IGBT的驅動電路。其中IGBT的驅動電路采用了專用芯片EXB841。

（3）PWM波形發生器：由SG3525為核心的PWM波形發生器主要為新器件驅動電路提供PWM驅動波形；可以通過頻率調節旋鈕進行頻率調節；通過占空比電位器來調節PWM波的占空比 頻率調節范圍4KHz～10KHz。

14、單相交直交變頻原理：主要讓學生了解SPWM正弦波脈寬調制信號的形成方法，了解IGBT管專用集成驅動芯片的特點及其使用。

15、電機調速控制實訓（Ⅱ）

提供以下模塊提供以下模塊：零電平檢測（DPZ）、轉矩極性鑒別（DPT）、邏輯控制（DLC）。

16、直流斬波實訓

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斬波電路六種典型實訓。

17、直流發電機、直流并勵電動機、 三相線繞式異步電動機、三相鼠籠異步電動機、線繞式異步電機轉子專用箱、三相異步電機變頻調速系統。

二、擴展模塊：

1、研究型數字電力電子技術實驗

提供單端正激/反激開關電源電路及負載、BOOST型APFC電路及負載、DSP控制系統。

基于Matlab開發的研究型數字電力電子技術實驗內容

1）單端正激開關電源實驗研究

2）單端反激開關電源實驗研究

3）單相Boost型APFC有源功率因數校正實驗研究

2、研究型數字電力電子技術實驗

此模塊提供IPM模塊、信號采集模塊及DSP控制模塊。面板繪有三相數字PWM整流器原理框圖及各種接口。提供研究型數字電力電子單三相整流內容。

3、研究型數字電力電子技術實驗

我公司推出的該實驗平臺采用了TI公司的高性能控制類DSP芯片TMS320F2812。TMS320F2812是TI公司新推出的功能強大的的32位定點DSP，是TMS320LF2407A的升級版本，的特點是速度比TMS320LF2407A有了質的飛躍，從高40M躍升到TMS320F2812的150M，處理數據位數也從16位定點躍升到32位定點。是其擁有EVA、EVB事件管理器和配套的12位16通道的AD數據采集，使其對電機控制得心應手。再加上豐富的外設接口，如CAN、SCI等，在工控領域占有不少份額。 有多種和PC機進行數據交換的方式，如USB2.0方式，串口方式和仿真器JTAG等。同時還有多處硬件信號引出觀測點，如電機電流波形，轉速波形，PWM驅動波形等。

4、研究型數字電力電子技術實驗

變頻調速系統由主回路和控制電路組成。主回路采用交—直—交電源型工作電路，功率器件采用大功率IGBT模塊。控制系統由FPGA開發板、信號檢測電路、驅動與保護電路、過流保護電路等模塊組成。FPGA核心開發板采用XILINX的XC3S700A型150萬門邏輯器件