一、設備特點

1、安全作為本設備重要考慮，設置有多重保護體系。

2、項目一體化教學模式設計本裝置

2、所有線路學即可用，全部采用電力電子技術設計，與現在工業上使用芯片完全一致，不落伍。

二、裝置的配置

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℃) 海拔＜4000m

3.裝置容量：＜1.5KVA

4.重    量：480Kg

5.外形尺寸：130×73×160cm3

三、實驗實訓項目

基礎實驗項目

1、晶閘管的認識與特性實驗

2、IGBT的認識與特性實驗(包含驅動)

3、MOSFET的認識與特性實驗(包含驅動)

4、直流斬波實驗（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）

(2)、SG3525芯片制作PWM發生器

(3)、單片機PWm發生器實驗

(4)、IRS2110驅動實驗

晶閘管基礎實驗

1、單相晶體管觸發電路（TC785）

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、單相半波可控整流電路實驗

5、單相橋式半控整流電路實驗

6、單相橋式全控整流及有源逆變電路實驗

7、三相半波可控整流電路實驗(TC787)

8、三相橋式半控整流電路實驗

9、三相半波有源逆變電路實驗

10、三相橋式全控整流及有源逆變電路實驗

11、單相交流調壓電路實驗

12、單相交流調功電路實驗

13、三相交流調壓電路實驗

   典型電力電子器件線路實驗

1、單相正弦波脈寬調制（SPWM）逆變電路實驗

2、全橋DC/DC變換電路實驗

3、單相斬控式交流調壓電路實驗

直流電機調速實驗

1、晶閘管直流調速系統參數和環節特性的測定實驗

2、晶閘管直流調速系統主要單元調試

3、單閉環不可逆直流調速系統實驗

4、雙閉環不可逆直流調速系統實驗

5、邏輯無環流可逆直流調速系統實驗

6、雙閉環控制直流脈寬調速系統（H橋、IGBT）

交流電機調速系統實驗

1、雙閉環三相異步電機調壓調速系統實驗

2、雙閉環三相異步電機串極調速系統實驗

數字控制實驗

1、 CCS3.3集成環境認識.

2、點亮一個LED

3、 驅動液晶128*64

4、在LCD128*64上顯示開發箱的溫度

5、產生兩路互補的PWM波.

6、+24V輸入DC-DC升壓.

7、+24V輸入SPWM波調制輸出

8、 模擬光伏并網發電系統

9、穩定輸出220V-50Hz交流電

10、恒流LED驅動

線路研究實驗

1、功率因數校正電路實驗

2、開關電源綜合實驗

DSP交流變頻調速（數字）

1、正交編碼器測試

2、異步電機的SPWM變頻調速系統（功率5KW）

3、異步電機的空間矢量控制的變頻調速系統

4、采用DSP的異步電機直接轉矩變頻調速系統

5、采用DSP的異步電機磁場定向變頻調速系統

 DSP直流調速（數字）

1、直流電機閉環調速實驗（功率3KW）

四、設備配置

1.FCDT01電源控制屏

(1)交流電源

提供三相0～450V可調交流電源，同時可得到單相0～250V可調電源(配有一臺三相同軸聯動自耦調壓器（規格1.5KVA、0～450V），克服了三只單相調壓器采用鏈條結構或齒輪結構組成的許多缺點)?？烧{交流電源輸出處設有過流保護技術，相間、線間過電流及直接短路均能自動保護，克服了調換保險絲帶來的麻煩。配有三只指針式交流電壓表，通過切換開關指示三相電網電壓和三相調壓電壓。

(2)高壓直流電源兩路

提供220V(0.5A)勵磁電源及0～250V(4A)連續可調穩壓電樞電源(具有過壓、過流、過熱及短路軟截止自動恢復保護功能)各一組，并設有直流數顯電壓表及切換開關。

(3)人身安全保護五大體系

設有三相隔離變壓器一組(三相電源經鑰匙開關、接觸器后，到隔離變壓器，再經三相調壓器輸出)，使輸出與電網隔離，對人身安全起到一定的保護作用；

設有電壓型漏電保護器1，如果隔離變壓器前的線路有漏電現象，即能實施保護并切斷電源；

設有電壓型漏電保護器2,如果隔離變壓器后的線路及實驗過程中的接線等有漏電現象,即能告警并切斷電源；

設有電流型漏電保護器，控制屏若有漏電現象，漏電流超過一定值，即切斷電源。實驗連接線及插座，采用全封閉結構，使用安全、可靠、防觸電。

(4)儀表保護體系

設有多只信號插座，與儀表相連，儀表超量程，即能告警并切斷電源，對儀表起到良好的保護作用。

(5)實驗管理器：具有設定時間、到時報警、切斷電源及記錄各種告警次數等功能。

(6)控制屏正面大凹槽內，設有兩根不銹鋼鋼管，可掛儀表及實驗部件。凹槽底部設有多個小圓形單相三芯220V電源插座，供儀表等部件供電用?？刂破羶蓚仍O有三極220V電源插座及三相四極380V電源插座。設有實驗裝置照明用的220V、40W日光燈一盞。

2儀表面板

1）智能直流電壓表

具有通信接口、具有手動自動量程、工業級柜裝、精度：不低于5位，1000V檔位顯示格式：999.99（帶2個小數點），顯示單位：V；100V檔位顯示：99.999（帶3個小數點），顯示單位：V；10V檔位顯示：9.9999（帶4個小數點），顯示單位：V；

2）智能直流電流表

具有通信接口、具有手動自動量程、工業級柜裝、精度：不低于5位，5A檔位：4999.9（帶1個小數點），顯示單位：mA；1000mA檔位：999.99(帶2個小數點)，顯示單位：mA；100mA檔位：99.999(帶3個小數點)，顯示單位：mA。

3）智能真有效值交流電壓表

具有通信接口、具有手動自動量程、工業級柜裝、精度：不低于4位，1000V檔位顯示格式：999.9（帶2個小數點），顯示單位：V；100V檔位顯示：99.99（帶3個小數點），顯示單位：V；10V檔位顯示：9.999（帶4個小數點），顯示單位：V；

4）智能真有效值交流電流表

具有通信接口、具有手動自動量程、工業級柜裝、精度：不低于4位，5A檔位：4999.9（帶1個小數點），顯示單位：mA；1000mA檔位：999.99(帶2個小數點)，顯示單位：mA；100mA檔位：99.999(帶3個小數點)，顯示單位：mA。

5）智能功率功率因數表

由24位專用DSP、16位高精度AD轉換器和高速MPU單元設計而成，通過鍵控、數顯窗口實現人機對話功能控制模式。軟件上采用RTOS設計思路，同時配有PC監控軟件來加強分析能力。能測量電路的功率、功率因數。功率測量精度為1.0級，功率因數測量范圍0.3～1.0，電壓電流量程為450V和5A。具有通信接口。

3、FCDL-02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，造形美觀大方；設有兩個大抽屜、柜門，用于放置工具、存放掛箱及資料等。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。

4、FCDT03 晶閘管電路基礎掛箱

提供12只大功率晶閘管器件、4只大功率二極管電路、電流反饋與保護電路、700mH可變電感等。

5、FCDT04晶閘管驅動電路掛箱

提供西門子TC787三相晶閘管專用電路，提供正反橋輸出。

4、FCDT05晶閘管驅動掛件箱

提供TC785單相晶閘管驅動電路、正弦波同步觸發電路、單結晶體管觸發電路、鋸齒波觸發電路等

三、FCDT06電機調速電路掛箱

提供轉速信號、反號器、電壓隔離器、給定電路、2個調節器電路、電流反饋與保護電路等

8、FCDT07直流斬波實驗掛箱

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?？赏瓿山滩闹薪祲簲夭娐罚˙uck 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驗。

9、FCDT08 給定及實驗器件掛箱

提供90歐雙層1.2A可調負載、壓敏電阻、給定電路等

10、FCDT09 驅動與保護電路掛箱

提供MOSFET驅動與保護電路、IGBT驅動與保護電路，設計采用STC芯片及外圍電路、IRS2110驅動與保護電路等新型電路。

11、FCDT10 元器件掛箱1

提供實驗用可調電阻和電容。

12、FCDT11元器件掛箱2

提供實驗用可調電阻和整流電路等。

13、FCDT12整流與可調負載掛箱

提供三相芯式變壓器等。

14、FCDT14單相交直交變頻原理

根據普通高等教育“九五”國家級重點教材，王兆安，黃俊主編的《電力電子技術》(第四版)的相關內容進行開發，用于展示交直交變頻原理，讓學生了解SPWM正弦波脈寬調制信號的形成，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，電感和電機）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。

15、FCDT15雙閉環H橋DC/DC變換直流調速系統

通過對四個橋臂上IGBT管的觸發控制，來實現對可逆直流他勵電機進行調速的目的，主要由三大部分組成，即主回路部分、控制電路部分和調節部分。主回路由直流電源、四個IGBT管組成；控制回路部分由專用芯片產生PWM脈沖波，PWM波脈沖發生器產生的四路控制脈沖，分別驅動四個橋臂的IGBT管；調節部分由兩個PI調節器組成，并通過速度環、電流環構成的反饋回路使電機的轉速穩定運行在給定的轉速下?？赏瓿傻膶嶒烅椖坑校海?）、全橋DC/DC變換電路實驗（2）、雙閉環可逆直流脈寬調速實驗。

16、FCDT16直流調速實驗掛箱

本掛箱采用MCU為主控單元，采用IGBT為主功率芯片，采用編碼器和模擬量反饋輸入，可以實現直流電機的多種控制方式。

17、FCDT17交流調速實驗掛箱

整個系統包括硬件和軟件兩部分，硬件包括TMS320F28335控制部分、高頻升降壓電路、功率驅動部分及各種保護電路部分。面板上DSP PWM原理框圖，控制板安裝在掛箱內，控制板分DSP系統（DSP的FLASH內燒錄有逆變測試程序）和功率驅動板，軟件部分包括DSP軟件和PC機軟件，能完成開環和閉環等異步電機驅動實驗，可提供升級的DTC直接轉矩控制實驗，FOC矢量控制實驗。

18、FCDT18離網逆變器實驗掛箱

整個系統包括硬件和軟件兩部分，硬件包括TMS320F28335控制部分、高頻升降壓電路、功率驅動部分及各種保護電路部分。面板上DSP PWM原理框圖，控制板安裝在掛箱內，控制板分DSP系統（DSP的FLASH內燒錄有逆變測試程序）和功率驅動板，軟件部分包括DSP軟件和PC機軟件。整個系統可實時采集并顯示運行參數，并具備光伏電池的輸出功率跟蹤功能。系統配置如下：

1）、主控芯片：TI公司32位DSP TMS320F28335，本模塊采用獨立構成系統模式，可更換51系列、PIC、意法STR等公司單片機作為本實驗系統的主芯片。

2）、顯示器：128*64圖形化液晶顯示

2）、IGBT（MOS管驅動）驅動模塊

3）、直流負載驅動MOS模塊

3）、光電隔離模塊

4）、12位以上AD數據采集模塊；8位DA數據采集模塊

5）、DC/AC逆變電路

6）、AC/AC升壓

7）、AC/DC整流

8）、正弦逆變PWM電路

9）、電檢測電路 

10）、調理電路

11）、并網電路

12）、并網信號檢測

13）、輸出電壓檢測調理電路

14）、濾波模塊:LC濾波

15）、DS12C887時鐘模塊

16）、FLASH存儲模塊

17）、霍爾電流傳感器

18）、電壓傳感模塊

19）、集成溫度傳感器

26）、485通訊模塊

27）、程序下載模塊

19、FCDT19功率因數校正實驗掛箱

主要有整流電路、升壓變換器、控制電路三部分組成?？刂齐娐凡捎霉β室驍悼刂菩酒琋CP1650和外圍元器件組成,輸出功率為100W（200V±5%，0.5A），工作頻率為100kHz。采用模塊化設計，通過適當的連線可以完成下列實驗項目：

(1)無濾波電容整流電路帶純阻性負載的測試

(2)有濾波電容整流電路帶純阻性負載的測試

(3)整流電路有源功率因數校正的測試

(4)控制電路波形測試，功率柵極控制信號觀察

(5)整流電路有源功率因數校正電路的性能測試

20、FCDT20開關電源綜合實驗掛箱

本掛箱提供海信液晶電視開關電源系統實驗器材與電路，本電路帶PFC等電路。

21、FCDT21不銹鋼電機導軌、光碼盤測速系統及數顯轉速表

22、FCDT22三相異步電機(220V,370W)

23、FCDT23直流電機（2臺，220V，180W）

24、FCDT24三相線繞式異步電動機

25、FCDT25線繞式異步電機轉子專用箱一

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