一、概述：

電力電子技術及電機控制實驗設備是依據高等院校最新統(tǒng)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(tǒng)》（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(yōu)點，充分考慮了實驗室的現(xiàn)狀和發(fā)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。
二、電力電子技術及電機控制實驗設備特點：
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(fā)新實驗，只需添加部件即可。
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(guī)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(jié)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(shù)；小電機耗電省，節(jié)約能源，實驗噪聲小，整齊美觀，改善實驗環(huán)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(jiān)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(tǒng)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(yōu)良，所有這些均為開放性實驗室，創(chuàng)造了條件。
7、*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(xiàn)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、適用范圍：
本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"、“交流調速"、“電機控制"、“電力拖動自動控制系統(tǒng)"及“控制理論"等專業(yè)課程所要求的實驗實驗項目。
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(huán)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：187×70×158cm

五、裝置的基本配備

1、DK01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：

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

（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(shù)字式儀表

1）真有效值交流數(shù)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(shù)顯，為交流調速系統(tǒng)提供電壓指示；

2）真有效值交流數(shù)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(shù)顯，具有超量程告警、指示等功能，為交流調速系統(tǒng)提供電流指示；

3）直流數(shù)字電壓表一只：測量范圍0～500V，三位半數(shù)顯，輸入阻抗為10MΩ，精度0.5級；

4）直流數(shù)字安培表一只：測量范圍為0～5A，三位半數(shù)顯，精度0.5級。

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(xiàn)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(xiàn)象，，即可切斷電源。

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）控制屏其它設施

控制屏正面大凹槽內，設有兩根不銹鋼管，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?？刂破羶蛇呍O有單相三極220V電源插座及三相四極380V電源插座，還設有實驗臺照明用的40W日光燈一盞。

2、DK02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調節(jié)機構，便于移動和固定，有利于實驗室的布局。
3、DQ03-1固定電機導軌、測速系統(tǒng)及智能數(shù)顯轉速表

4、DQ27三相可調電阻（每組900Ω×2/0.41A）
5、DK03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(fā)（留有觸發(fā)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。和平波電抗器一組（0，100mH，200mH，700mH）。
6、DK04三相晶閘管觸發(fā)電路

提供三相晶閘管觸發(fā)電路、功放電路等，與“DK03"配套使用，留有波形測試。

7、DK05單相晶閘管觸發(fā)電路實驗

提供單結晶體管、鋸齒波同步移向、正弦波同步移向觸發(fā)電路，單相交流調壓，西門子TCA785觸發(fā)電路等。

8、DK06電機調速控制實驗（Ⅰ）

提供以下模塊：電流反饋與過流保護(FBC+FA)、給定器(G)、轉速變換器(FBS)、反號器(AR)、電壓隔離器(TVD)、調節(jié)器I和調節(jié)器II。其中調節(jié)器I和調節(jié)器II的反饋電阻、電容均外接(從“可調電阻、電容箱"上獲得)，實驗時可以靈活改變系統(tǒng)的參數(shù)，觀測不同的參數(shù)對系統(tǒng)穩(wěn)定性及相應時間等影響；更可以讓學生從調速系統(tǒng)的各種參數(shù)(如電機的機電時間常數(shù)等)出發(fā)對調節(jié)器的放大倍數(shù)及積分時間的參數(shù)分別設計，同時進行實際結果的驗證，從而完成設計性實驗。

9、DK06-1電機調速控制電路（II）

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

10、DK08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。

11、DK09新器件特性實驗

提供SCR、MOSFET、IGBT、GTO、GTR新器件，可完成電力電子新器件特性實驗。

12、DK10可調電阻器，電容器

提供耐壓AC100V的可調電容三組，調節(jié)范圍為0.1～11.37uF，0～999KΩ十進制可調電阻兩組。

13、DK11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(lián)）或0～45Ω/2.6A（并聯(lián)）瓷盤可調電阻，為相應的實驗提供一個可調的阻性負載。
14、DK12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。
15、DK07直流斬波實驗

根據西安交通大學王兆安教授和黃俊教授主編的《電力電子技術》(第四版)中相關的直流斬波內容而設計的；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（BuckChopper）、升壓斬波電路（BoostChopper）、升降壓斬波電路（Boost-BuckChopper）、Cuk斬波電路、Sepic斬波電路、Zeta斬波電路六種典型實驗。

16、DQ07-1直流發(fā)電機220V/240W

17、DQ09直流并勵電動機220V/185W

18、DQ11三相線繞式異步電動機

19、GDQ12線繞式異步電機轉子專用箱

提供0、2、5、15、35五檔同軸聯(lián)調的三相繞線異步電動機轉子起動、調速電阻一組。

20、實驗連接線：

根據不同實驗項目的特點，配備兩種不同的實驗聯(lián)接線，強電部分采用高可靠護套結構插連接線（不存在任何觸電的可能），里面采用無氧銅抽絲而成頭發(fā)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(yōu)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(lián)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。

六、本裝置能開設的實驗項目

1、電力電子技術實驗（半控器件晶閘管部分）

1）單結晶體管觸發(fā)電路實驗

2）鋸齒波同步移相觸發(fā)電路實驗

3）正弦波同步移相觸發(fā)電路實驗

4）西門子TCA785集成觸發(fā)電路

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(KC05) 

13）三相交流調壓電路實驗

2、電力電子器件特性實驗

1）單向晶閘管(SCR)特性實驗

2）可關斷晶閘管(GTO)特性實驗

3）功率場效應管(MOSFET)特性實驗

4）電力晶體管(GTR)特性實驗

5）絕緣雙極型晶體管(IGBT)特性實驗

6）雙向晶閘管特性研究

3、現(xiàn)代電力電子器件典型線路實驗

1）直流斬波電路的性能研究（降壓斬波電路、升壓斬波電路、升降壓斬波的電路、Cuｋ斬波電路、Sepic斬波電路、Zeta斬波電路）

4、直流電機調速部分

1）晶閘管直流調速系統(tǒng)參數(shù)和環(huán)節(jié)特性的測定實驗，

2）晶閘管直流調速主要單元調試實驗，

3）單閉環(huán)不可逆直流調速系統(tǒng)實驗，

4）雙閉環(huán)不可逆直流調速系統(tǒng)實驗，

5）邏輯無環(huán)流可逆直流調速系統(tǒng)實驗，

5、交流調速實驗：

1）雙閉環(huán)三相異步電機調壓調速系統(tǒng)實驗

2）雙閉環(huán)三相異步電機串級調速系統(tǒng)實驗