电力电子技术实训考核装置

一、概述

电力电子技术实训考核装置是针对大中专院校开设的《电力电子技术》、《半导体变流技术》等课程实验实训大纲的要求，结合上海科学技术出版社出版的《职业技能鉴定培训教材维修电工（中级）》相关内容，而研制的技能实训装置。同时可作为初级、中级维修电工、高级电工、技师及高级技师的技能实训装置,具有设故排故的功能，方便对学生进行考核。

二、特点

1、安全性可靠 本装置通过隔离变压器供电，而且具有接地保护、漏电保护功能，安全性符合相关的国家标准，确保人身安全；根据不同实验项目的特点，配备了两种不同的实验连接线，强电部分采用高可靠护套结构手枪插连接线（不存在任何触电的可能），弱电部分采用弹性铍轻铜裸露结构联接线，两种导线都只能配合相应内孔的插座，这样大大提高了实验的安全及合理性。

2、扩展性强 能满足各类学校相应课程的实验教学，实验的深度与广度可根据需要作灵活调整，普及与提高可根据教学的进程作有机地结合。装置采用挂件式结构，更换便捷，如需要扩展功能或开发新实验，只需添加部件即可，永不淘汰。

3、直观性强 实验挂件采用分隔结构形式，面板采用PCB烤漆工艺制成，正面为实验原理图和测试点，背面有对应的元件，增强了学生对实验内容的感性认识与理性认识；面板布置合理，接插线方便，学生可独立操作实验，有利于提高学生实际动手能力。

4、系统性、先进性强 实验涉及了常用的四大类变流技术实验，且多为广泛应用的实用电路，但为教学方便，又不失其简洁性；本装置又从新器件高度来考虑，加入了新器件的特性实验、新器件的驱动以及典型的新器件应用的现代电力电子技术实验，让学生对新器件有足够的认识和了解，紧跟时代步伐。

三、 技术性能

1. 输入电压：三相四线～380V±10% 50Hz

2. 工作环境：环境温度为-10℃～+40℃ 相对湿度＜85%(25℃) 海拔＜4000m

3. 装置容量：＜1.5kVA

4. 装置尺寸： 1600mm×700mm×1500mm

5. 重量：200Kg

四、实训装置的配置

实训装置由控制屏、实训桌以及各个实训组件构成 控制屏：采用框架式结构，结构紧凑、牢固、美观大方，控制屏上下层可挂实训组件。 实训桌：桌面为防火、防水、耐磨高密度板，下方设有储藏柜一个，用于放置实训组件、工具 及资料等，设计合理，造型美观大方，桌体设有四个万向轮各四个紧固装置，便于移动与固定。

实训组件：

1. DD-01交流电源组件 提供三相可调交流电源（范围单相：0～250V；三相0-450V），自带有过流保护和漏电保护功能

2. DD-02功率二极管组件 提供大功率整流二极管七个，钮子开关一个

3. DD03晶闸管组件 提供6只单向晶闸管，用于可控整流实训

4. DD-04双向晶闸管组件 提供3只双向晶闸管,用于交流调压电路实训

5. DD-05 GTR、MOSFET、IGBT组件 提供GTR(大功率晶体管)、MOSFET(功率场效应晶体管)、IGBT(绝缘双极性晶体管)三种功率器件

6. DD-06三相芯式变压器组件 提供63.5V、0.8A/127V、0.4A芯式变压器一只

7. DD-07同步变压器组件 由三只同步变压器及一只三刀三掷开关组成

8. DD-08灯箱负载组件 由三只250V/4A灯座组成，实训时作为电阻性负载使用

9. DD-09电抗器、变压器组件 提供平波电抗器一组，可供100mH、200mH、700mH选择，双路变压器一只

10. DD-10给定及电压指示组件

11. 提供连续可调的+15V和-15V给定电压，带输出电压指示

12．DD-11智能式交流电压电流表 提供智能式真有效值交流数字电压表一只，测量范围0～600V，分0.2V、2V、20V、200V、600V五档，量程自动切换，60组数据存储功能。 提供真有效值交流数字电流表两只，测量范围0～5A，分200mA、2000mA、5A三档，自动切换量程，四位数显，输入阻抗5MΩ，60组数据存储功能。

13. DD-12智能式直流电压电流表 提供直流数字电压表一只，测量范围0～600V，分0.2V、2V、20V、200V、600V五档，量程自动切换，四位数显，输入阻抗5MΩ，60组数据存储功能。 提供直流数字电流表两只，测量范围0～5A，分200mA、2000mA、5A三档，自动切换量程，四位数显，输入阻抗5MΩ，60组数据存储功能。

14．DD-31单结晶体管触发电路组件 采用单结晶体管来产生触发触发信号，用于控制单相晶闸管组成的整流电路。

15．DD-32 TCA785触发电路组件 采用西门子TCA785，与KC04等相比它对零点的识别更加可靠，输出脉冲的齐整度好，移相范围更宽，同时它输出的脉冲可以人为自由调节，可用做单相整流或调压电路实训。

16.DD-33 TC787触发电路组件(或选用KCZ6触发，二选一) 采用TC787芯片构成三相全控触发电路、具有输出稳定、可靠、输入阻抗高、抗干扰性能好等优点，而且装调简便、使用可靠，只需一只这样的集成电路，就可完成三相移相功能。

17.DY-25可调电阻组件 提供90Ω×2/1.3A可调电阻一只， 900Ω×2/0.41A可调电阻一只，作为纯阻性负载使用。

18.DD20直流斩波电路组件（一） 提供组成直流斩波电路所需的元器件和采用专用的PWM控制集成电路SG3525。可完成教材中降压斩波电路(Buck Chopper)、升压斩波电路(Boost Chopper)、升降压斩波电路(Boost –Buck Chopper)、Cuk斩波电路、Sepic斩波电路、Zeta斩波电路六种典型电路的实训。

19.DD-21直流斩波电路组件（二） 提供构成六种典型直流斩波电路实训的元器件，与DD20配套使用

20.DD-22半桥型开关稳压电源组件（一） 提供半桥型开关稳压电源的主电路，主电路中的电力电子器件为电力MOSFET管

21.DD-23半桥型开关稳压电源组件（二） 提供半桥型开关稳压电源的控制电路，控制电路采用专用PWM控制集成电路SG3525，采用恒频脉宽调制控制方案。可完成“开关电路在开环与闭环下负载特性的测试”以及“电源电压波动对输出的影响”等实训内容，与DD-22配套使用。

22.DD-24交流调功电路组件 根据西安交通大学王兆安教授和黄俊教授主编的相关内容而设计的，采用555时基电路组成的控制电路来触发双向晶闸管，实现单相交流调功的实训内容。

23.DD-25调光电路组件 采用单结晶体管组成的控制电路来触发双向晶闸管，实现调光电路的实训内容。

24.DD-40设故排故组件 一次故障设置多达16个，并带有扩展接口，可扩展更多的故障设置。故障设置方便、灵活，可以对的学生的技能进行鉴定考核。

五、实训项目

1.功率器件及辅助元件特性实训 (1) 电力二极管特性测试 (2) 晶闸管特性特性测试 (3) 双向晶闸管特性测试 (4) IGBT特性测试 (5) MOSFET特性测试 (6) GTR特性测试 (7) 脉冲变压器特性 (8) 同步变压器特性 (9) 电力电子器件缓冲电路学习

2.触发电路实训 (1) 单结晶体管触发电路 (2) TC785触发电路 (3) TC787触发电路 (4) SG3525 PWM触发电路

3.整流电路实训 不控整流 (1) 单相半波不控整流电路 (2) 单相全波桥式不控整流 (3) 变压器中心抽头双半波不控整流 (4) 三相星形连接不控整流电路 (5) 三相桥式全波不控整流 (6) 双反星形连接不控整流 可控整流(1) 单相半波可控整流 (2) 单相桥式半控整流 (3) 单相桥式全控整流 (4) 变压器中心抽头双半波可控整流 (5) 三相星形连接半波可控整流 (6) 三相桥式半控整流电路 (7) 三相桥式全控整流 (8) 双反星形可控整流

4.逆变电路实训 (1) 单相桥式整流有源逆变 (2) 三相桥式整流有源逆变

5.交流调压电路实训 (1) 单相晶闸管交流调压电路 (2) 三相晶闸管交流调压电路 (3) 单相双向晶闸管交流调压电路 (4) 三相双向晶闸管交流调压电路 (5) 调光电路 (6) 调功电路

6 .直流斩波电路实训 (1) 升压型斩波电路 (2) 降压型斩波电路 (3) 升压降压型斩波电路 (4) 升、降压与复合斩波电路 (5) 半控型开关稳压电源的性能研究。

六、本装置可设置的部分故障内容：

1.晶闸管触发脉冲的丢失 2.晶闸管阴极开路的故障 3.整流桥熔断丝熔断的故障 4.触发电路同步信号的丢失 5.斩波电路中芯片SG3525的故障 6.调光电路中单结管的故障 7.触发电路中脉冲变压器的故障 8.半桥型开关稳压电源给定环节的故障