BCDD-2型 電力電子技術及電機控制實驗裝置

一、適用范圍
    本電(dian)力電(dian)子(zi)技術及電(dian)機控(kong)制實驗裝置涵蓋了各類院校等所開設的“電力電子技術(或稱半導體變流技術)”、“直流調速”、“電機控制”、“電力拖動自動控制系統”等專業課程所要求的實驗項目。
二、概述
    “電力拖動自動控制系統實驗裝置”依據高等院校最新統編教材《電力電子技術》(第五版)(西安交通大學王兆安編著)、《電力拖動自動控制系統》（第三版）(上海大學陳伯時編著)等實驗大綱的要求，吸收國內、外同類產品的優點，充分考慮了實驗室的現狀和發展趨勢，精心研制而成。在同類產品中結構合理、功能完善、可靠性好、性價比高。
三、特點
  1、綜合性強 本裝置綜合了目前國內各類學校電力電子、半導體變流、交直流調速、交流變頻、電機控制、控制理論等實驗項目。
  2、適應性強 能滿足各類學校相應課程的實驗教學，深度和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的結合，裝置采用積木式結構，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、整套性強 從專用電源、電機及其它實驗部件到實驗連接專用導線配套齊全，配套部件的性能、規格等均密切結合實驗的需要進行配套。
  4、直觀性強 各實驗掛件采用分隔結構形式，組件面板示意、圖線分明，各掛件任務明確，操作、維護方便。
  5、科學性強 裝置占地面積少，節約實驗用房，減少基建投資；配套的小電機均經特殊設計，可模擬中小型電機的特性和參數；小電機耗電省，節約能源，實驗噪聲小，整齊美觀，改善實驗環境；實驗內容豐富，設計合理，除了加深理論知識外還可結合實際開設設計性實驗。
  6、開放性強 控制屏供電采用三相隔離變壓器隔離，并設有電壓型漏電保護裝置和電流型漏電保護裝置，確保操作者的安全；各電源輸出均有監示及短路保護等功能，各測量儀表均有可靠的保護功能，使用安全可靠；控制屏還設有定時器兼報警記錄儀，為學生實驗技能的考核提供一個統一的標準。由于整套裝置經過精心設計，加上可靠的元器件質量及可靠的工藝作為保障，產品性能優良，所有這些均為開放性實驗室，創造了條件。
  7、先進性強 本裝置著重從新器件高度來考慮，在保留了晶閘管實驗的基礎上，加入了新器件的特性、新器件的驅動以及典型的新器件應用的大量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。
四、技術性能
  1、輸入電源: 三相四線(或三相五線 380V±10％ 50HZ)
  2、工作環境: 溫度-10℃－+40℃　相對濕度＜85％（25℃） 海撥＜4000m
  3、裝置容量：＜1.5KVA
  4、外形尺寸：1878×700×1600mm3 
五、裝置的配備介紹
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（帶有過流保護措施）
提供交流電源：直流調速檔為三相交流電200V/3A，交流調速檔為三相交流電  240V/3A(均帶有過流保護措施)
（2）高壓直流電源
    勵磁電源：220V（0.5A），具有輸出短路保護。
（3）指針式儀表
交流電壓表一只：可通過其下方的波段開關切換指示三相電網輸入線電壓，精度1.0級;
（4）數字式儀表
1）真有效值交流數字電壓表一只：測量范圍0～500V,量程自動判斷、自動切換，精度0.5級，三位半數顯，為交流調速系統提供電壓指示；
2）真有效值交流數字電壓表一只：測量范圍0～5A，量程自動判斷、自動切換，精度0.5級，三位半數顯，具有超量程告警、指示等功能，為交流調速系統提供電流指示；
3）直流數字電壓表一只：測量范圍0～500V，三位半數顯，輸入阻抗為10MΩ，精度0.5級；
4）直流數字電流表一只：測量范圍為0～5A，三位半數顯，精度0.5級，設有短路保護功能。
（5）人身安全保護體系
三相隔離變壓器一組：三相電源首先通過三相漏電保護器，然后經鑰匙開關、接觸器到隔離變壓器，使輸出與電網隔離（浮地設計），對人身安全起到一定的保護作用。
電流型漏電保護裝置：控制屏若有漏電現象，漏電流超過一定值，即切斷電源。
電壓型漏電保護裝置：控制屏若有漏電現象，發出報警提示，并切斷電源。
實驗連接線及插座：強、弱電連接線及插座分開，不能混插。強電連接線及插座采用全封閉工藝，使用安全、可靠、防觸電。
（6）定時器兼報警記錄儀
平時作為時鐘使用，具有設定實驗時間、定時報警、提前提醒后切斷電源等功能，還可以自動記錄由于接線或操作錯誤所造成的告警次數。
（7）控制屏其它設施
控制屏正面大凹槽內，設有兩根鋼管，可掛置實驗部件，凹槽底部設有3芯插座，掛箱的供電由這些插座提供。控制屏兩邊設有單相三極220V電源插座及三相四極380V電源插座。
2、固定電機導軌、測速系統及智能數顯轉速表   
3、三相可調電阻（每組900Ω×2/0.41A）
4、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，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驗；設有帶鏡面精密指針式直流電壓表±300V一只，正反偏，精度1.0級，帶鏡面直流電流表±2A，正反偏，精度1.0級一只，平波電抗器一組（0，200mH，700mH）。
5、晶閘管觸發電路實驗
    提供單結晶體管觸發電路、正弦波同步移相觸發電路、鋸齒波同步移相觸發電路、單相交流調壓觸發電路及TCA785集成觸發電路共五種觸發電路。
6、三相晶閘管觸發電路
    提供三相觸發電路、功放電路等，與晶閘管主電路配套使用。
7、電機調速控制實驗
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），電壓隔離器（TVD）等。其中調節器I和調節器II的比例增益由電位器調節。提供以下模塊：零電平檢測（DPZ）、轉矩極性鑒別（DPT）、邏輯控制（DLC）。
8、給定及實驗器件
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）、二極管等。
9、電力電子器件特性實驗
提供SCR、MOSFET、IGBT、GTO 、GTR新器件，可測定其特性曲線。
10、可調電阻、電容箱
    提供耐壓AC63V的可調電容三組，調節范圍為0.1～11.37µF，0～999kΩ十進制可調電阻兩組，供電流調節器，速度調節器反饋回路使用，可靈活改變調節器的放大倍數及積分時間。
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，為相應的實驗提供可調電源；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，為相應的實驗提供一個可調的阻性負載。
12、變壓器實驗
    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驗和三相橋式、單相橋式有源逆變電路實驗；還設有三相不控整流電路等模塊。
13、單相交直交變頻原理電路
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。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管專用集成驅動芯片的工作特性。
14、雙閉環H橋DC/DC變換直流調速系統
提供了DC/DC變換電路實驗的主電路和控制電路，采用LEM傳感器作為電流檢測，電力電子器件為IGBT，控制電路采用PWM控制集成電路SG3525，掛箱面板上還提供了所需的觀測孔。
15、直流發電機 （220V、250W、1500r/min）
16、直流并勵電動機 （185W，220V，1500r/min）
17、三相線繞式異步電動機：220V/Y、0.6A、120W、1380r/min
18、線繞式異步電機起動與調速電阻箱
提供0、2歐、5歐、15歐四檔同軸聯調的三相繞線異步電動機轉子起動、調速電阻一組。
19、實驗連接導線：
根據不同實驗項目的特點，配備兩種不同的實驗聯接線，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），里面采用無氧銅抽絲而成頭發絲般細的多股線，達到超軟目的，外包丁晴聚氯乙烯絕緣層，具有柔軟、耐壓高、強度大、防硬化、韌性好等優點，插頭采用實芯銅質件外套鈹輕銅彈片，接觸安全可靠；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。
20、實驗桌
    實驗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。實驗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，有利于實驗室的布局。
六、可完成的實驗項目
1.單結晶體管觸發電路實驗
2.正弦波同步移相觸發電路實驗
3.鋸齒波同步移相觸發電路實驗
4.西門子TCA785集成觸發電路實驗
5.單相半波可控整流電路實驗
6.單相橋式半控整流電路實驗
7.單相橋式全控整流及有源逆變電路實驗
8.三相半波可控整流電路實驗
9.三相橋式半控整流電路實驗
10.三相半波有源逆變電路實驗
11.三相橋式全控整流及有源逆變電路實驗
12.單相交流調壓電路實驗
13.三相交流調壓電路實驗
14.SCR/GTO/MOSFET/GTR/IGBT電力電子器件特性實驗
15.單相正弦波脈寬調制（SPWM）逆變電路原理實驗
16.全橋DC/DC變換電路（IGBT）
17.單相半波可控整流電路實驗
18.晶閘管直流調速系統主要單元的調試
19.帶電流截止的轉速單閉環不可逆直流調速系統
20.單閉環（電壓/電流/轉速）不可逆直流調速系統
21.電壓、電流雙閉環不可逆直流調速系統
22.轉速、電流雙閉環不可逆直流調速系統
23.邏輯無環流可逆直流調速系統
24.雙閉環可逆直流脈寬PWM調速實驗（H橋/IGBT）
25.雙閉環三相異步電機調壓調速系統實驗(SCR)
26.雙閉環三相異步電機串極調速系統實驗(SCR)
七、設備清單列表

序號	名      稱	數 量
1	電源控制屏	1件
2	實驗桌	1張
3	固定電機導軌、測速系統及智能數顯轉速表	1件
4	三相可調電阻（每組900Ω*2/0.41A）	1件
5	晶閘管主電路	1件
6	晶閘管觸發電路	1件
7	三相晶閘管觸發電路	1件
8	電機調速控制實驗	1件
9	給定及實驗器件	1件
10	電力電子器件特性實驗	1件
11	可調電阻器，電容器	1件
12	單相調壓與可調負載	1件
13	變壓器實驗	1件
14	單相交直交變頻原理	1件
15	雙閉環H橋DC/DC變換直流調速系統	1件
16	直流發電機	1臺
17	直流并勵電動機	1臺
18	三相線繞式異步電動機	1臺
19	線繞式異步電機轉子專用箱	1臺
20	高可靠護套結構實驗連接線及配件	1套