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產品簡介
詳細介紹
KHD-42電力電子及電氣傳動技術實驗裝置
KHD-42電力電子及電氣傳動技術實驗裝置依據高等院校新統編教材《電力電子技術》(第四版)(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。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”及“控制理論”等專業課程所要求的實驗實驗項目。
一、功能特點：
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，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。
二、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：187×72×162.cm
三、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.3A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）
（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）直流數字毫安表一只：測量范圍為0～2000mA，三位半數顯，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）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。
7）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。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，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。
3、DQ03-1不銹鋼電機導軌、1024光碼盤測速系統及智能數顯轉速表
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，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驗；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、DK04三相晶閘管觸發電路：提供三相觸發電路、功放電路等，與“DK03”配套使用。
7、DK05單相晶閘管觸發電路實驗（一）：提供單結晶體管、鋸齒波同步移向、單相交流調壓。
8、DK05-1單相晶閘管觸發電路實驗（二）：提供正弦波同步移向、單相并聯逆變觸發電路。
9、DK06電機調速控制實驗（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）、電壓隔離器（TVD）。其中調節器I和調節器II的比例增益由電位器調節。
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、24V電源及電感。
11、DK10可調電阻器，電容器：提供耐壓AC100V的可調電容三組，調節范圍為0.1～11.37uF，0～999KΩ十進制可調電阻兩組。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。
13、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。
14、DK13功率器件驅動電路實驗箱：主要是為完成新器件特性實驗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。
15、DK06-1電機調速控制實驗（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、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（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。
17、DK22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二極管構成觸發控制電路；在交流調功實驗中采用由555時基電路組成觸發控制電路。
18、DK19半橋型開關穩壓電源：
提供了半橋型開關穩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。可完成“開關電路在開環與閉環下負載特性的測試”以及“電源電壓波動對輸出的影響”等實驗內容。
19、DK14單相交直交變頻原理：
根據普通高等教育“九五”國家重點教材王兆安，黃俊主編的《電力電子技術》（第四版）的內容進行開發。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。
20、DQ07-1直流發電機
21、DQ09直流并勵電動機
22、DQ11三相線繞式異步電動機
23、DQ12線繞式異步電機轉子專用箱
24、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接線，強電部分采用高可靠護套結構手的槍插連接線（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。
四、實驗項目：
一）電力電子技術（晶閘管部分）：
1.單結晶體管觸發電路及單相半波可控整流電路實驗
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.單相橋式半控整流電路實驗
5.單相橋式全控整流電路實驗
6.單相橋式有源逆變電路實驗
7.三相半波可控整流電路的研究
8.晶閘管三相半波有源逆變電路的研究
9.三相橋式半控整流電路實驗
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
12.三相交流調壓電路實驗
13.單相并聯逆變電路實驗
二）.電力電子技術（全控型器件特性部分）：
1.功率場效應晶體管(MOSFET)的主要參數測量
2.功率場效應晶體管(MOSFET)的驅動電路研究
3.絕緣柵雙極型晶體管(IGBT)特性及其驅動電路的研究
4.單向晶閘管（SCR）特性實驗
5.雙向晶閘管（SCR）特性實驗
三）電力電子技術（全控型器件典型線路部分）：
1.直流斬波電路（Buck、Cuk、Boost、Sepic、Buck-Boost、Zeta等六種電路）的性能研究
2.SPWM單相交直交變頻電路的性能研究
3.半橋型穩壓電源的性能研究
四）直流調速實驗：
1.晶閘管直流調速系統參數和環節特性的測定
2.晶閘管直流調速主要單元調試
3.不可逆單閉環直流調速系統靜特性的研究
4.雙閉環晶閘管不可逆直流調速系統
5.邏輯無環流可逆直流調速系統
五）交流調速實驗：
1.雙閉環三相異步電機調壓調速系統
2.雙閉環三相異步電機串級調速系統
五、配置清單：
序號 | 名稱 | 數量 |
1 | 電源控制屏 | 1件 |
2 | 實驗桌凳 | 1張 |
3 | 不銹鋼電機導軌、1024光電編碼器及智能數顯轉速表 | 1件 |
4 | 三相可調電阻（每組900Ω*2/0.41A） | 1件 |
5 | 三相晶閘管主電路 | 1件 |
6 | 三相晶閘管觸發電路 | 1件 |
7 | 單相晶閘管觸發電路 | 1件 |
8 | 單相晶閘管觸發電路（二） | 1件 |
9 | 電機調速控制實驗（Ⅰ） | 1件 |
10 | 直流斬波實驗（六種典型線路） | 1件 |
11 | 給定及實驗器件 | 1件 |
12 | 可以電阻器，電容器 | 1件 |
13 | 單相調壓與可調負載 | 1件 |
14 | 變壓器實驗 | 1件 |
15 | 功率器件驅動電路實驗箱 | 1件 |
16 | 單相交直交變頻原理 | 1件 |
17 | 半橋型開關穩壓電源 | 1件 |
18 | 單相交流調壓/調功電路 | 1件 |
19 | 電機調速控制系統（Ⅱ） | 1件 |
20 | 直流發電機 | 1臺 |
21 | 直流并勵電動機 | 1臺 |
22 | 三相線繞式異步電動機 | 1臺 |
23 | 線繞式異步電機轉子專用箱 | 1件 |
24 | 高可靠護套結構手的槍插實驗連接線及配件 | 1套 |