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JSDL-4电力电子技术实验台

一、总述

      该实验台是在综合JSDL-1电力电子技术实验台及JSDL-2型电力拖动技术实验台基础上结合部分用户要求精心改进设计的一款实验台。其最大特点是实验台电源控制屏及实验挂箱倾斜放置,使得实验台整体高度降低(见整机图片),便于实验教学及管理。这种设计避免了传统实验台台体过高(1.6米以上),学生看不到老师及黑板,老师看不到学生,不方便教学互动,并且实验室显得比较满的情况。

      实验台壳体采用1.5mm厚钢板亚光喷塑,面板采用铝板蚀刻工艺,美观耐用。本实验台继承了JSDL-1及JSDL-2型实验台安全防护措施,设有完整的人身安全保护系统,保证实验师生的人身安全。实验电源浮地设计,且交流三相电源输出的相相之间、线线之间、火线与零线之间均有短路、过流保护并切断实验台电源功能。完全能满足各高校开展电机及电力电子技术实验开放型教学的要求。

二、技术条件

      实验台壳体采用1.5mm厚钢板亚光喷塑,面板采用铝板蚀刻工艺。

      输入电源:三相四线(或三相五线) 380V±5%50Hz
      工作环境:温度-10℃~+40℃ 相对湿度<85%(25℃)海拔<4000 m
      整机容量:<1.5KVA
      外形尺寸:1800宽×720厚×1300高mm

三、实验台电源控制屏基本配置及指标

      1、电源进线:3相4线或5线经电流型漏电保护开关(高分断断路器)、三相指示灯、保险、急停按钮、接触器、隔离变压器到各应用部分,有指示灯指示带电状态。

      2、直流调速电源:提供三相115V/1A交流电源,且相相之间、线线之间、火线与零线之间均有短路、过流保护并切断实验台电源。有指示灯指示带电状态。保护不是采用传统的玻璃壳一次性保险管,具有自恢复功能。

      3、交流调速电源:提供三相139V/1A交流电源,且相相之间、线线之间、火线与零线之间均有短路、

过流保护并切断实验台电源。有指示灯指示带电状态。保护不是采用传统的玻璃壳一次性保险管,具有自恢复功能。

      4、数字转速表:0~3600转/分,正反转指示,数显,精度0.5级;
      5、直流电机励磁电源:数显220V/0.5A,具有过流及短路保护功能;
      6、直流电压表:中零式指针直流电压表一只,量程±300V,精度1.5级(为可逆调速提供电压指示)。
      7、直流电流表:中零式指针直流电流表一只,量程±2A,精度1.5级(为可逆调速系统提供电流指示)。

      8、整流桥:三相不控整流桥一组,提供逆变电路实验所需部件。

      9、三相芯式变压器:三相三绕组变压器一台,提供逆变电路实验所需部件。
      10、启停控制:设有启动停止按钮及蘑菇型自锁急停按钮。
            电源插座:箱体两侧设有单相三极220V电源插座及三相四极380V电源插座。

      11、功率、功率因数表:液晶显示,内置虹润高性能双通道输出显示的功率/功率因数表,此模块由单片机,高速高精度A/D转换芯片和全数显电路构成,通过键控、数显窗口实现人机交互。为了提高测量范围和测试精度,将被测电压、电流瞬时值的取样信号经A/D变换,采用专用单片机计算有功功率和无功功率。单相功率及三相功率精度为0.5级,电压范围为0~500V,电流测量范围为0~5A,可测量负载的有功功率、无功功率、功率因数及负载的性质等.接显示总功率。
      12、安全保护:

      (1)三相隔离变压器:使输出与电网隔离(浮地设计),对人身安全起到一定的保护作用。
      (2)电压型漏电保护器:对隔离变压器前的线路出现的漏电现象进行保护,发出声光报警信号并切断电源。
      (3)电流型漏电保护装置:控制屏若有漏电现象,漏电流超过一定值,即切断电源。
      (4)实验连接线及插座:强弱电连接线及插座为两种不同型号不能混插。强电连接线及插座采用全封闭护套工艺,使用安全、可靠、防触电。强、弱电连接线均为多股铜丝且可拆卸维修。

四、可完成实验项目(可根据学校实际需要增减或扩展其他实验项目)

(一)基本实验

      1、单结晶体管触发电路;

      2、正弦波同步移相触发电路实验;

      3、锯齿波同步移相触发电路实验;

      4、单相半波可控整流电路实验

      5、单相桥式半控整流电路实验;

      6、单相桥式全控整流及有源逆变电路实验;

      7、三相半波可控整流电路的研究;

      8、三相桥式半控整流电路实验;

      9、三相半波有源逆变电路的实验;

      10、三相桥式全控整流及有源逆变电路实验;

      11、单相交流调压实验电路;

      12、单相交流调功电路;

      13、三相交流调压实验电路;

      14、晶闸管直流斩波电路实验;

      15、单向晶闸管(SCR)特性研究;

      16、可关断晶闸管(GTO)特性研究;

      17、场效应管(MOSFET)特性研究;

      18、电力晶体管(GTR)特性研究;

      19、绝缘双极型晶体管(IGBT)特性研究;

      20、功率场效应管(MOSFET)驱动电路研究;

      21、电力晶体管(GTR)驱动电路研究;

      22、绝缘双极型晶体管(IGBT)驱动电路研究;

      23、可关断晶闸管(GTO)驱动电路研究;

(二)电力电子器件典型线路实验 

      1、电流控制型脉宽调制开关稳压电源电路研究;
      2、直流斩波电路(六种电路)性能的研究;
      3、采用自关断器件的单相交流调压实验;
      4、单相正弦波脉宽调制(SPWM)逆变电路实验;
      5、全桥DC/DC变换电路实验;
      6、半桥DC/DC变换电路实验

 (三)直流调速实验项目
      1、晶闸管直流调速系统参数和环节特性的测定的研究;
      2、晶闸管直流调速系统各主要单元的研究;
      3、单闭环晶闸管不可逆直流调速系统静特性的研究;
      4、双闭环晶闸管不可逆直流调速系统;
      5、逻辑无环流可逆直流调速系统;

(四)变频原理实验
      1、三相正弦波脉宽调制SPWM变频原理实验;
      2、三相马鞍波变频(三次谐波注入脉宽调制)变频原理实验;
      3、三相空间电压矢量SVPWM变频原理实验;

      4、SPWM调制方式下的V/F曲线测定;
      5、马鞍波调制方式下的V/F曲线测定;
      6、SVPWM调制方式下的V/F曲线测定; 
      7、不同变频模式下的磁通轨迹观测实验;
      8、单相交-直-交变频原理实验

(五)交流调速实验项目

      1、双闭环三相异步电动机电动机调压调速;

      2、双闭环三相异步电动机串级调速;

      3、单相交-直-交变频调速控制实验

      4、三相正弦波脉宽调制SPWM电机控制实验(可联微机并可接可编程控制器PLC)

      5、三相马鞍波变频(三次谐波注入脉宽调制)电机控制实验(可联微机并可接可编程控制器PLC)

      6、三相空间电压矢量SVPWM电机控制实验(可联微机并可接可编程控制器PLC)

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