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一、概述
　　KYDD-601B 現(xiàn)代電力電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)裝置,依據(jù)西安交通大學(xué)王兆安編著的《電力電子技術(shù)》（第五版）、《半導(dǎo)體變流技術(shù)》《電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)》教材實(shí)驗(yàn)大綱的要求，吸收國(guó)內(nèi)、外同類產(chǎn)品的優(yōu)點(diǎn)，充分考慮了實(shí)驗(yàn)室的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)，對(duì)原"KYDD-601B型電力電子技術(shù)及電機(jī)控制實(shí)驗(yàn)裝置"在外形、功能上進(jìn)行優(yōu)化組合，精心研制而成。

KYDD-601B 現(xiàn)代電力電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)裝置

二、適用范圍
　　現(xiàn)代電力電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)裝置涵蓋了各高等院校等所開(kāi)設(shè)的"電力電子技術(shù)"、"半導(dǎo)體變流技術(shù)"等專業(yè)課程所要求的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。
三、技術(shù)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(duì)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(zhì)雙層亞光密紋噴塑結(jié)構(gòu)，鋁質(zhì)面板）
　（1）交流電源（帶有過(guò)流保護(hù)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(hù)。
　（3）數(shù)字式儀表
　�、伲�交流數(shù)字電壓表：可通過(guò)其下方的波段開(kāi)關(guān)切換指示三相電網(wǎng)輸入線電壓，精度1.0級(jí)；
　�、冢�真有效值交流數(shù)字電壓表一只：測(cè)量范圍0～500V，量程自動(dòng)判斷、自動(dòng)切換，精度0.5級(jí)，三位半數(shù)顯，為交流調(diào)速系統(tǒng)提供電壓指示。
　�、埽�真有效值交流數(shù)字電流表一只：測(cè)量范圍0～5A，量程自動(dòng)判斷、自動(dòng)切換，精度0.5級(jí)，三位半數(shù)顯，具有超量程告警、指示及切斷總電源功能，為調(diào)速系統(tǒng)提供電流的指示；
　�、埽�直流數(shù)字電壓表一只：測(cè)量范圍0～300V，三位半數(shù)顯，輸入阻抗為10MΩ，精度0.5級(jí)；
　　⑤．直流數(shù)字電流表一只：測(cè)量范圍0～5A，三位半數(shù)顯，精度0.5級(jí)，具有超量程報(bào)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(cè)量范圍0～±300V，為中零式，精度為1.0級(jí)）直流電流表（測(cè)量范圍0～±2A，為中零式，精度為1.0級(jí)）
�。�5）三相可調(diào)電阻（90Ω×2/0.41A一個(gè) 、900Ω×2/0.41A兩個(gè)）
�。�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(diào)電壓輸出，帶數(shù)顯，指示輸出電壓。
�。�8）單相調(diào)壓：提供了一只0～250V/0.5KVA單相交流自耦調(diào)壓器，為相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)提供可調(diào)交流電源，并帶過(guò)流保護(hù)。
�。�9）三相整流濾波電路：可對(duì)單相及三相交流電源進(jìn)行整流和濾波，具有輸出短路保護(hù)。
　（10）變壓器：提供三相芯式變壓器一個(gè)（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(shí)驗(yàn)。
　（11）人身安全保護(hù)體系
　　三相隔離變壓器一組：三相電源首先通過(guò)三相漏電保護(hù)器，然后經(jīng)鑰匙開(kāi)關(guān)、接觸器到隔離變壓器，使主電路輸出與電網(wǎng)隔離（浮地設(shè)計(jì)），對(duì)人身安全起到一定的保護(hù)作用。
　　電壓型漏電保護(hù)器1：對(duì)隔離變壓器前的線路出現(xiàn)的漏電現(xiàn)象進(jìn)行保護(hù)，使控制屏內(nèi)的接觸器跳閘，切斷電源。
　　電壓型漏電保護(hù)器2：對(duì)隔離變壓器后的線路及實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的接線等出現(xiàn)的漏電現(xiàn)象進(jìn)行保護(hù)，發(fā)出報(bào)警信號(hào)并切斷電源，確保人身安全。
　　電流型漏電保護(hù)裝置：控制屏若有漏電現(xiàn)象，漏電流超過(guò)一定值，即切斷電源。
　　實(shí)驗(yàn)連接線及插座：強(qiáng)、弱電連接及插座分開(kāi)，不能混插。強(qiáng)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(shí)驗(yàn)管理器
　　具有設(shè)定實(shí)驗(yàn)時(shí)間、定時(shí)報(bào)警、切斷電源等功能；還可以自動(dòng)記錄與區(qū)分由于接線或操作錯(cuò)誤所造成的漏電告警、儀表超量程告警等。
�。�13）控制屏其它設(shè)施
　　控制屏正面大凹槽內(nèi)，設(shè)有兩根方型不銹鋼管，可掛置實(shí)驗(yàn)部件，凹槽底部設(shè)有7芯、3芯等插座， 掛件的供電由這些插座提供�？刂破羶蓚�(cè)設(shè)有單相三極220V電源插座及三相四極380V電源插座。
　2、DX02實(shí)驗(yàn)桌
　　實(shí)驗(yàn)桌為鐵質(zhì)雙層亞光密紋噴塑結(jié)構(gòu)，桌面為防火、防水、耐磨高密度板,結(jié)構(gòu)堅(jiān)固，形狀似長(zhǎng)方體結(jié)構(gòu)，造形美觀大方；設(shè)有兩個(gè)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(gè)寬敞舒適的工作臺(tái)面。實(shí)驗(yàn)桌還設(shè)有四個(gè)萬(wàn)向輪和四個(gè)固定調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，便于移動(dòng)和固定，有利于實(shí)驗(yàn)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(shè)有RC吸收和保險(xiǎn)絲保護(hù)裝置，晶閘管可通過(guò)外加觸發(fā)信號(hào)進(jìn)行觸發(fā)（留有觸發(fā)脈沖輸入接口），可更好的完成設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)。
三相觸發(fā)電路由KC04、KC41、KC42、4066等集成電路組成，可通過(guò)鈕子開(kāi)關(guān)選擇雙窄脈沖或?qū)捗}沖，同時(shí)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(jié)晶體管觸發(fā)電路實(shí)驗(yàn)、鋸齒波同步移相觸發(fā)電路實(shí)驗(yàn)，KC05單相交流調(diào)壓電路。
　5、DX06功率器件驅(qū)動(dòng)與保護(hù)電路（一）
　　主要是為完成新器件特性實(shí)驗(yàn)提供電源、驅(qū)動(dòng)電路及PWM波形發(fā)生器。
　　（1）電源：為驅(qū)動(dòng)電路提供電源，包括±5V、±15V和+20V直流電源。
　�。�2）驅(qū)動(dòng)電路：包括MOSFET和IGBT的驅(qū)動(dòng)電路。其中IGBT的驅(qū)動(dòng)電路采用專用芯片EXB841，其它的由運(yùn)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(qū)動(dòng)電路提供PWM驅(qū)動(dòng)波形，可以通過(guò)頻率調(diào)節(jié)旋鈕進(jìn)行頻率調(diào)節(jié)；通過(guò)占空比電位器來(lái)調(diào)節(jié)PWM波的占空比。頻率范圍分為2擋，通過(guò)鈕子開(kāi)關(guān)切換，高頻檔是為MOSFET和IGBT驅(qū)動(dòng)電路提供PWM波形，頻率調(diào)節(jié)范圍4KHz～10KHz；低頻檔是為GTR和GTO驅(qū)動(dòng)電路提供PWM波形，頻率調(diào)節(jié)范圍400Hz～1KHz；占空比可從0%調(diào)至100%。
　6、DX08單相交直交變頻原理
　　根據(jù)普通高等教育"九五"國(guó)家級(jí)重點(diǎn)教材王兆安，黃俊主編的《電力電子技術(shù)》（第四版）的內(nèi)容進(jìn)行開(kāi)發(fā)。用于展示交直交變頻原理，主要讓學(xué)生了解SPWM正弦波脈寬調(diào)制信號(hào)的形成方法，了解IGBT管專用集成驅(qū)動(dòng)芯片的特點(diǎn)及其使用，能完成如下實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目：
　　1）SPWM波形成的過(guò)程；
　　2）交直交變頻電路在不同負(fù)載時(shí)的工作情況和波形，并研究工作頻率對(duì)電路工作波形的影響；
　　3）IGBT管專用集成驅(qū)動(dòng)芯片的工作特性。
　7、DX10半橋型開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源
　　提供了半橋型開(kāi)關(guān)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(diào)制控制方案。可完成"開(kāi)關(guān)電路在開(kāi)環(huán)與閉環(huán)下負(fù)載特性的測(cè)?quot;以及"電源電壓波動(dòng)對(duì)輸出的影響"等實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。
　8、DX11直流斬波實(shí)驗(yàn)
　　根據(jù)西安交通大學(xué)王兆安教授和黃俊教授主編的《電力電子技術(shù)》(第四版)中相關(guān)內(nèi)容而設(shè)計(jì)。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(shí)驗(yàn)。
　9、DX13單相交流調(diào)壓/調(diào)功電路
　　根據(jù)西安交通大學(xué)王兆安教授和黃俊教授主編的《電力電子技術(shù)》（第四版）中相關(guān)內(nèi)容而設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)單相交流調(diào)壓和交流調(diào)功的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。采用的電力電子器件為雙向晶閘管，在交流調(diào)壓實(shí)驗(yàn)中采用由雙向觸發(fā)二極管構(gòu)成觸發(fā)控制電路；在交流調(diào)功實(shí)驗(yàn)中采用由555時(shí)基電路組成觸發(fā)控制電路。
　10、DX14單端反激式隔離開(kāi)關(guān)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(fù)載變化時(shí)輸出電壓的變化率小于0.3%。
　11、DX17 實(shí)驗(yàn)器件
　　提供晶閘管（均設(shè)有RC吸收和保險(xiǎn)絲保護(hù)）、二極管 及燈座、RC吸收電路。
　12、DX19升、降壓與復(fù)合斬波電路
　　通過(guò)PWM控制器與兩個(gè)IGBT三極管，兩個(gè)二極管的簡(jiǎn)單聯(lián)結(jié)，配以發(fā)電機(jī)、電動(dòng)機(jī)的組合負(fù)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(fù)合電路的第一、第二象限電壓－電流圖。同時(shí)能展示以上三種狀態(tài)下的續(xù)流、臨界斷流、斷流時(shí)的電壓、電流波形(改變輸入電壓、改變PWM脈寬、改變負(fù)荷電機(jī)力矩)。并可簡(jiǎn)單地聯(lián)結(jié)成升、降壓與復(fù)合電路，由于結(jié)構(gòu)上的特點(diǎn)，實(shí)驗(yàn)還可演示斬波電路電機(jī)負(fù)荷能耗制動(dòng)、回饋制動(dòng)等的實(shí)驗(yàn)效果。
　13、DK10可調(diào)電阻器，電容器
　　提供耐壓AC63V的可調(diào)電容三組，調(diào)節(jié)范圍為0.1～11.37uF，0～999KΩ十進(jìn)制可調(diào)電阻兩組。
　14、DK06-1調(diào)速控制電路（I）
　　提供以下模塊：給定G（帶數(shù)顯）、速度調(diào)節(jié)器（ASR）、轉(zhuǎn)速變換（FBS）、電流調(diào)節(jié)器（ACR）、反號(hào)器（AR）、電流反饋與過(guò)流保護(hù)（FBC）。其中速度調(diào)節(jié)器和電流調(diào)節(jié)器的比例增益由電位器調(diào)節(jié)。
　15、DQ03-1不銹鋼電機(jī)導(dǎo)軌、光碼盤測(cè)速系統(tǒng)及智能數(shù)顯轉(zhuǎn)速表
　16、DQ07-1直流發(fā)電機(jī)（220V，240W）
　17、DQ09直流并勵(lì)電動(dòng)機(jī)（220V，185W）
　18、實(shí)驗(yàn)連接線：根據(jù)不同實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的特點(diǎn)，配備兩種不同的實(shí)驗(yàn)聯(lián)接線，強(qiáng)電部分采用高可靠護(hù)套結(jié)構(gòu)手槍插連接線（不存在任何觸電的可能），里面采用無(wú)氧銅抽絲而成頭發(fā)絲般細(xì)的多股線，達(dá)到超軟目的，外包丁晴聚氯乙烯絕緣層，具有柔軟、耐壓高、強(qiáng)度大、防硬化、韌性好等優(yōu)點(diǎn)，插頭采用實(shí)芯銅質(zhì)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(jié)構(gòu)聯(lián)接線，兩種導(dǎo)線都只能配合相應(yīng)內(nèi)孔的插座，這樣大大提高了實(shí)驗(yàn)的安全及合理性。
五、本裝置能開(kāi)設(shè)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目
　（一）晶閘管觸發(fā)電路實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目
　　1．單結(jié)晶體管觸發(fā)電路
　　2．鋸齒波同步移相觸發(fā)電路實(shí)驗(yàn)
　　3．三相集成鋸齒波觸發(fā)電路實(shí)驗(yàn)（由KJ004等組成）
�。ǘ�）晶閘管線路實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目
　　1．單相半波可控整流電路實(shí)驗(yàn)
　　2．單相橋式半控整流電路實(shí)驗(yàn)
　　3．單相橋式全控整流及有源逆變電路實(shí)驗(yàn)
　　4．三相半波可控整流電路實(shí)驗(yàn)
　　5．三相橋式半控整流電路實(shí)驗(yàn)
　　6．三相半波有源逆變電路實(shí)驗(yàn)
　　7．三相橋式全控整流及有源逆變電路實(shí)驗(yàn)
　　9．單相交流調(diào)壓電路實(shí)驗(yàn)
　　10．單相交流調(diào)功電路實(shí)驗(yàn)
　　11．三相交流調(diào)壓電路實(shí)驗(yàn)
�。ㄈ�）新器件特性及驅(qū)動(dòng)保護(hù)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目
　　1．單向晶閘管（SCR）特性實(shí)驗(yàn)
　　3．功率場(chǎng)效應(yīng)管（MOSFET）特性實(shí)驗(yàn)
　　5．絕緣雙極性晶體管（IGBT）特性實(shí)驗(yàn)
　　7．功率場(chǎng)效應(yīng)管（MOSFET）驅(qū)動(dòng)與保護(hù)電路實(shí)驗(yàn)
　　9．絕緣雙極性晶體管（IGBT）驅(qū)動(dòng)與保護(hù)電路實(shí)驗(yàn)
�。ㄋ模┑湫托缕骷�線路實(shí)驗(yàn)
　　1．單相正弦波脈寬調(diào)制（SPWM）逆變電路實(shí)驗(yàn)
　　3．半橋型開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源的性能研究
　　4．單端反激式隔離開(kāi)關(guān)電源實(shí)驗(yàn)
　　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(fù)合斬波電路實(shí)驗(yàn)
�。ㄎ澹┲绷髡{(diào)速系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)
　　1.晶閘管直流調(diào)速主要單元的調(diào)試
　　2. 直流電機(jī)開(kāi)環(huán)調(diào)速系統(tǒng)
　　3.直流電機(jī)速度單閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)
　　4.直流電機(jī)電流單閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)
　　5.雙閉環(huán)晶閘管不可逆直流調(diào)速系統(tǒng)
六、 配置清單