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一、概述
　　KYDD-601B 現(xiàn)代電力電子技術實驗裝置,依據西安交通大學王兆安編著的《電力電子技術》（第五版）、《半導體變流技術》《電力拖動自動控制系統(tǒng)》教材實驗大綱的要求，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，對原"KYDD-601B型電力電子技術及電機控制實驗裝置"在外形、功能上進行優(yōu)化組合，精心研制而成。

KYDD-601B 現(xiàn)代電力電子技術實驗裝置

二、適用范圍
　　現(xiàn)代電力電子技術實驗裝置涵蓋了各高等院校等所開設的"電力電子技術"、"半導體變流技術"等專業(yè)課程所要求的實驗項目。
三、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：＜1000W
　　4、外形尺寸：155×79.5×147 cm3
四、裝置的配置介紹
　1、DX-01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：三相交流電源(220V/1.5A)
�。�2）高壓直流電源
　　直流電源：輸出220V/0.5A，具有輸出短路保護。
　（3）數字式儀表
　�、伲�交流數字電壓表：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；
　�、冢�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(tǒng)提供電壓指示。
　�、埽�真有效值交流數字電流表一只：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、指示及切斷總電源功能，為調速系統(tǒng)提供電流的指示；
　　④．直流數字電壓表一只：測量范圍0～300V，三位半數顯，輸入阻抗為10MΩ，精度0.5級；
　�、荩�直流數字電流表一只：測量范圍0～5A，三位半數顯，精度0.5級，具有超量程報警、指示、切斷總電源等功能。
　（4）帶鏡面的指針表：直流電壓表（測量范圍0～±300V，為中零式，精度為1.0級）直流電流表（測量范圍0～±2A，為中零式，精度為1.0級）
�。�5）三相可調電阻（90Ω×2/0.41A一個 、900Ω×2/0.41A兩個）
　（6）平波電抗器：提供100mH、200mH、700mH電感，在1A下保持線性。
�。�7）給定：±15V可調電壓輸出，帶數顯，指示輸出電壓。
�。�8）單相調壓：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交流電源，并帶過流保護。
�。�9）三相整流濾波電路：可對單相及三相交流電源進行整流和濾波，具有輸出短路保護。
　（10）變壓器：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），用于三相橋式、單相橋式有源逆變電路實驗。
�。�11）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，使主電路輸出與電網隔離（浮地設計），對人身安全起到一定的保護作用。
　　電壓型漏電保護器1：對隔離變壓器前的線路出現(xiàn)的漏電現(xiàn)象進行保護，使控制屏內的接觸器跳閘，切斷電源。
　　電壓型漏電保護器2：對隔離變壓器后的線路及實驗過程中的接線等出現(xiàn)的漏電現(xiàn)象進行保護，發(fā)出報警信號并切斷電源，確保人身安全。
　　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。
　　實驗連接線及插座：強、弱電連接及插座分開，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。
�。�12）實驗管理器
　　具有設定實驗時間、定時報警、切斷電源等功能；還可以自動記錄與區(qū)分由于接線或操作錯誤所造成的漏電告警、儀表超量程告警等。
�。�13）控制屏其它設施
　　控制屏正面大凹槽內，設有兩根方型不銹鋼管，可掛置實驗部件，凹槽底部設有7芯、3芯等插座， 掛件的供電由這些插座提供�？刂破羶蓚仍O有單相三極220V電源插座及三相四極380V電源插座。
　2、DX02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，形狀似長方體結構，造形美觀大方；設有兩個大抽屜，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(jié)機構，便于移動和固定，有利于實驗室的布局。配有示波器擱板。
　3、DX03三相可控整流電路（一）
　　提供6只5A/1000V的晶閘管，每只晶閘管均設有RC吸收和保險絲保護裝置，晶閘管可通過外加觸發(fā)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。
三相觸發(fā)電路由KC04、KC41、KC42、4066等集成電路組成，可通過鈕子開關選擇雙窄脈沖或寬脈沖，同時提供六路觸發(fā)脈沖功放電路等。
　4、DX04晶閘管觸發(fā)電路（一）
　　提供單結晶體管觸發(fā)電路實驗、鋸齒波同步移相觸發(fā)電路實驗，KC05單相交流調壓電路。
　5、DX06功率器件驅動與保護電路（一）
　　主要是為完成新器件特性實驗提供電源、驅動電路及PWM波形發(fā)生器。
　�。�1）電源：為驅動電路提供電源，包括±5V、±15V和+20V直流電源。
　　（2）驅動電路：包括MOSFET和IGBT的驅動電路。其中IGBT的驅動電路采用專用芯片EXB841，其它的由運放、門電路及分立元件組成。
　�。�3）PWM波形發(fā)生器：以SG3525為核心的PWM波形發(fā)生器主要是為新器件驅動電路提供PWM驅動波形，可以通過頻率調節(jié)旋鈕進行頻率調節(jié)；通過占空比電位器來調節(jié)PWM波的占空比。頻率范圍分為2擋，通過鈕子開關切換，高頻檔是為MOSFET和IGBT驅動電路提供PWM波形，頻率調節(jié)范圍4KHz～10KHz；低頻檔是為GTR和GTO驅動電路提供PWM波形，頻率調節(jié)范圍400Hz～1KHz；占空比可從0%調至100%。
　6、DX08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）的內容進行開發(fā)。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。
　7、DX10半橋型開關穩(wěn)壓電源
　　提供了半橋型開關穩(wěn)壓電源的主電路和控制電路，主電路的電力電子器件為電力MOSFET管；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�？赏瓿�"開關電路在開環(huán)與閉環(huán)下負載特性的測?quot;以及"電源電壓波動對輸出的影響"等實驗內容。
　8、DX11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)中相關內容而設計。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�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驗。
　9、DX13單相交流調壓/調功電路
　　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）中相關內容而設計，實現(xiàn)單相交流調壓和交流調功的實驗內容。采用的電力電子器件為雙向晶閘管，在交流調壓實驗中采用由雙向觸發(fā)二極管構成觸發(fā)控制電路；在交流調功實驗中采用由555時基電路組成觸發(fā)控制電路。
　10、DX14單端反激式隔離開關電源
　　輸入交流電壓范圍為50V～200V，輸出為三組直流電源，分別為+5V、5A；+12V、1A；-12V、1A，在輸入交流電壓和直流輸出負載變化時輸出電壓的變化率小于0.3%。
　11、DX17 實驗器件
　　提供晶閘管（均設有RC吸收和保險絲保護）、二極管 及燈座、RC吸收電路。
　12、DX19升、降壓與復合斬波電路
　　通過PWM控制器與兩個IGBT三極管，兩個二極管的簡單聯(lián)結，配以發(fā)電機、電動機的組合負荷，用雙蹤示波器能展示降壓電路的第一象限電壓-電流圖，升壓電路的第二象限電壓-電流圖，復合電路的第一、第二象限電壓－電流圖。同時能展示以上三種狀態(tài)下的續(xù)流、臨界斷流、斷流時的電壓、電流波形(改變輸入電壓、改變PWM脈寬、改變負荷電機力矩)。并可簡單地聯(lián)結成升、降壓與復合電路，由于結構上的特點，實驗還可演示斬波電路電機負荷能耗制動、回饋制動等的實驗效果。
　13、DK10可調電阻器，電容器
　　提供耐壓AC63V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。
　14、DK06-1調速控制電路（I）
　　提供以下模塊：給定G（帶數顯）、速度調節(jié)器（ASR）、轉速變換（FBS）、電流調節(jié)器（ACR）、反號器（AR）、電流反饋與過流保護（FBC）。其中速度調節(jié)器和電流調節(jié)器的比例增益由電位器調節(jié)。
　15、DQ03-1不銹鋼電機導軌、光碼盤測速系統(tǒng)及智能數顯轉速表
　16、DQ07-1直流發(fā)電機（220V，240W）
　17、DQ09直流并勵電動機（220V，185W）
　18、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(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。
五、本裝置能開設的實驗項目
�。ㄒ唬┚чl管觸發(fā)電路實驗項目
　　1．單結晶體管觸發(fā)電路
　　2．鋸齒波同步移相觸發(fā)電路實驗
　　3．三相集成鋸齒波觸發(fā)電路實驗（由KJ004等組成）
�。ǘ�）晶閘管線路實驗項目
　　1．單相半波可控整流電路實驗
　　2．單相橋式半控整流電路實驗
　　3．單相橋式全控整流及有源逆變電路實驗
　　4．三相半波可控整流電路實驗
　　5．三相橋式半控整流電路實驗
　　6．三相半波有源逆變電路實驗
　　7．三相橋式全控整流及有源逆變電路實驗
　　9．單相交流調壓電路實驗
　　10．單相交流調功電路實驗
　　11．三相交流調壓電路實驗
�。ㄈ�）新器件特性及驅動保護實驗項目
　　1．單向晶閘管（SCR）特性實驗
　　3．功率場效應管（MOSFET）特性實驗
　　5．絕緣雙極性晶體管（IGBT）特性實驗
　　7．功率場效應管（MOSFET）驅動與保護電路實驗
　　9．絕緣雙極性晶體管（IGBT）驅動與保護電路實驗
　（四）典型新器件線路實驗
　　1．單相正弦波脈寬調制（SPWM）逆變電路實驗
　　3．半橋型開關穩(wěn)壓電源的性能研究
　　4．單端反激式隔離開關電源實驗
　　6．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）
　　7．升、降壓與復合斬波電路實驗
　（五）直流調速系統(tǒng)實驗
　　1.晶閘管直流調速主要單元的調試
　　2. 直流電機開環(huán)調速系統(tǒng)
　　3.直流電機速度單閉環(huán)調速系統(tǒng)
　　4.直流電機電流單閉環(huán)調速系統(tǒng)
　　5.雙閉環(huán)晶閘管不可逆直流調速系統(tǒng)
六、 配置清單