一、概述

“杭州必晟電子設(shè)備有限公司GLPE-E型電工電子實(shí)驗(yàn)臺(tái)”主要是用于機(jī)電及自動(dòng)化各專業(yè)的如下專業(yè)課程：電機(jī)原理與電力拖動(dòng)（電機(jī)與電氣控制），電力電子技術(shù)（功率電子技術(shù)），電氣傳動(dòng)控制系統(tǒng)（運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)）等的實(shí)驗(yàn)教學(xué)工作，應(yīng)能夠擔(dān)負(fù)完成相關(guān)實(shí)驗(yàn)教學(xué)任務(wù)，并擁有足夠擴(kuò)展自由度，以適應(yīng)未來進(jìn)一步的深化研究要求。

（圖片供參考，以配置的實(shí)物為準(zhǔn)）

二、產(chǎn)品特點(diǎn)

1、采用固定式模塊（負(fù)載、交直流電源、質(zhì)量重的模塊采用固定式結(jié)構(gòu)）和掛箱式模塊相結(jié)合的獨(dú)特結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，不僅減少了老師實(shí)驗(yàn)前的準(zhǔn)備工作強(qiáng)度，也為實(shí)驗(yàn)臺(tái)功能的擴(kuò)展提供了方便。（目前市場(chǎng)上大多采用掛箱式模塊，每次更換實(shí)驗(yàn)時(shí)，需要更換多個(gè)實(shí)驗(yàn)箱，老師的勞動(dòng)強(qiáng)度不可忽視）

2、該實(shí)驗(yàn)臺(tái)在完成傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的同時(shí)，突出對(duì)現(xiàn)代電力電子器件和現(xiàn)代控制理論的研究。整個(gè)現(xiàn)代電力電子及電氣傳動(dòng)實(shí)驗(yàn)分成三大部分：器件的研究、線路的研究、系統(tǒng)的研究。

線路主要有Buck-Boost電路、開關(guān)電源、單相交流調(diào)壓電路等。

學(xué)生通過完成以上實(shí)驗(yàn)，能對(duì)各種器件在不同的場(chǎng)合的應(yīng)用有了深刻的了解，對(duì)目前流行的各種線路均能熟練掌握，直至能夠獨(dú)立地設(shè)計(jì)各種線路甚至系統(tǒng)。

3、實(shí)驗(yàn)裝置設(shè)置了完善的人身安全和設(shè)備安全保護(hù)功能。設(shè)備的交流電源的輸出設(shè)計(jì)了過流保護(hù)功能，并在各觸發(fā)脈沖觀察孔端設(shè)有高壓保護(hù)電路，功率器件設(shè)有安全保護(hù)線路。為了不使強(qiáng)電信號(hào)加入弱電電路中，采用了三種實(shí)驗(yàn)導(dǎo)線，使學(xué)生接線時(shí)高低壓線路不會(huì)插錯(cuò)，而導(dǎo)致低壓電路的損壞。

4、實(shí)驗(yàn)電機(jī)：采用的實(shí)驗(yàn)電機(jī)功率在100-200W之間，均經(jīng)過特殊設(shè)計(jì)，其參數(shù)和特性可模擬中小型電機(jī)。

三、產(chǎn)品技術(shù)條件

1、整機(jī)容量：＜1.5kVA；

2、工作電源：～3N/380V/50Hz/3A；

3、尺    寸：1565mm*720mm*1650mm

4、重    量：＜150kg

四、完成的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目

電力電子及運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)：

1、電力電子技術(shù)（傳統(tǒng)的整流）

（1）單結(jié)晶體管同步移相觸發(fā)電路實(shí)驗(yàn)

（2）正弦波同步移相觸發(fā)電路實(shí)驗(yàn)

（3）鋸齒波同步移相觸發(fā)電路實(shí)驗(yàn)

（4）TCA785觸發(fā)電路實(shí)驗(yàn)

（5）單相半波整流電路實(shí)驗(yàn)

（6）單相橋式半控整流電路實(shí)驗(yàn)

（7）單相橋式全控整流電路實(shí)驗(yàn)

（8）三相半波可控整流電路的研究

（9）三相橋式半控整流電路實(shí)驗(yàn)

（10）三相橋式全控整流電路實(shí)驗(yàn)

（11）單相交流調(diào)壓電路實(shí)驗(yàn)

（12）三相交流調(diào)壓電路實(shí)驗(yàn)

2、電力電子技術(shù)（全控型器件典型線路部分）

（1）六種直流斬波電路（Buck、Cuk、Boost、Sepic、Buck-Boost、Zeta）的性能研究

3、模擬直流調(diào)速實(shí)驗(yàn)

（1）晶閘管直流調(diào)速系統(tǒng)參數(shù)和環(huán)節(jié)特性的測(cè)定

（2）晶閘管直流調(diào)速主要單元調(diào)試

（3）不可逆單閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)靜特性的研究

（4）雙閉環(huán)晶閘管不可逆直流調(diào)速系統(tǒng)

4、電力電子應(yīng)用實(shí)驗(yàn)

（1）DC-DC升壓、降壓原理實(shí)驗(yàn)

（2）雙向變流器原理實(shí)驗(yàn)

五、產(chǎn)品技術(shù)功能說明

1、實(shí)驗(yàn)臺(tái)的安全保護(hù)說明

1）設(shè)備的人身安全保護(hù)

◆三相隔離變壓器的浮地保護(hù),將實(shí)驗(yàn)用電與電網(wǎng)完全隔離，對(duì)人身安全起到有效的保護(hù)作用；

◆三相電源輸入端設(shè)有電流型漏電保護(hù)器，設(shè)備的漏電流大于30mA即可斷開開關(guān)，符合標(biāo)準(zhǔn)對(duì)低壓電器安全的要求；

◆三相隔離變壓器的輸出端設(shè)有電壓型漏電保護(hù)，一旦實(shí)驗(yàn)臺(tái)有漏電壓將會(huì)自動(dòng)保護(hù)跳閘。

◆強(qiáng)電實(shí)驗(yàn)導(dǎo)線采用全塑封閉型手槍式導(dǎo)線，導(dǎo)線內(nèi)部為無(wú)氧銅抽絲而成發(fā)絲般細(xì)的多股線，質(zhì)地柔軟，護(hù)套用粗線徑、防硬化化學(xué)制品制成，插頭采用銅質(zhì)件，避免學(xué)生觸摸到金屬部分而引起的雙手帶電操作觸電的可能。

2）設(shè)備的安全保護(hù)體系

◆三相交流電源輸出設(shè)有電子線路及保險(xiǎn)絲雙重過流及短路保護(hù)功能，其輸出電流大于3A即可斷開電源，并告警指示；

◆晶閘管的門陰極和各觸發(fā)電路的觀察孔設(shè)有高壓保護(hù)功能，避免學(xué)生誤接線；

◆實(shí)驗(yàn)臺(tái)采用三種實(shí)驗(yàn)導(dǎo)線，相互間不能互插，強(qiáng)電采用全塑型封閉安全實(shí)驗(yàn)導(dǎo)線，弱電采用金屬裸露實(shí)驗(yàn)導(dǎo)線（其實(shí)銅直徑大于強(qiáng)電導(dǎo)線），觀察孔采用2＃實(shí)驗(yàn)導(dǎo)線，避免了學(xué)生誤操作將強(qiáng)電接到弱點(diǎn)的可能；

◆實(shí)驗(yàn)臺(tái)交直流電源設(shè)有過流保護(hù)功能。

2、控制屏技術(shù)說明

1）控制屏和實(shí)驗(yàn)桌

實(shí)驗(yàn)桌為鋁合金結(jié)構(gòu)，桌面采用高密度度防腐防火板。造型美觀大方，設(shè)有兩只抽屜和存放柜，用于置放工具，掛箱及資料等。實(shí)驗(yàn)桌設(shè)有四個(gè)輪子，便于移動(dòng)和固定，有利于實(shí)驗(yàn)室布置。

2）GLPE-01電源控制屏

◆ 三相交流電源：通過工業(yè)旋鈕波段開關(guān)切換分別輸出三相220V和240V交流電源，給直流調(diào)速和交流調(diào)速提供輸入電源，帶過流保護(hù)。該電源經(jīng)過電流型漏電保護(hù)、三相隔離變壓器、電壓型漏電保護(hù)等安全保護(hù)電路后供學(xué)生實(shí)驗(yàn)用電。

3）GLDY-01直流電源

◆電機(jī)勵(lì)磁電源：提供一組直流電機(jī)勵(lì)磁電源，具有獨(dú)立電源開關(guān)并配有一只數(shù)字電壓表。

◆電抗器：提供直流調(diào)速實(shí)驗(yàn)中需要的平波電抗器及RC濾波，平波電抗器采用中心抽頭方式，分別為50mH、100mH、200mH、700mH.在電流小于1.5A 時(shí)保持線性。電抗器還能作為電力電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)中的電感負(fù)載。

◆直流穩(wěn)壓電源：提供±15V/1A直流穩(wěn)壓電源；24V/2A直流穩(wěn)壓電源一組。具有獨(dú)立開關(guān)并設(shè)有短路保護(hù)、過流保護(hù)等。

◆三相可調(diào)電阻器：提供一組三層連續(xù)可調(diào)的功率電阻0-90-900Ω。

4）其它：提供多功能單相三芯電源插座2只。

3、常用實(shí)驗(yàn)部件的技術(shù)說明

1）GLPE-10A晶閘管觸發(fā)電路Ⅰ組件

提供TCA785集成觸發(fā)電路，鋸齒波同步觸發(fā)電路、正弦波同步觸發(fā)電路引出各觀察孔，使學(xué)生能夠直觀的了解各種觸發(fā)電路的工作原理過程，每個(gè)觸發(fā)電路的觸發(fā)信號(hào)分別已經(jīng)連到對(duì)應(yīng)的晶閘管，操作方便安全。

2）GLPE-11A三相觸發(fā)電路Ⅰ組件

觸發(fā)電路：采用數(shù)字集成電路，抗干擾能力強(qiáng)，三相脈沖間隔均勻，一致性好，產(chǎn)生雙窄脈沖，脈沖移相范圍為0－160°。在面板上可觀察三相同步電壓的六個(gè)脈沖波形，并通過“Uct”端對(duì)a角進(jìn)行控制。另有兩脈沖控制端“Ublr”、和”Ublf”，分別對(duì)I、II組脈沖放大電路進(jìn)行控制并配有電流反饋與過流保護(hù)，可用于電流閉環(huán)實(shí)驗(yàn)。

3）GLPE-12三相晶閘管主回路組件

主回路：由12只可控硅，6只二極管以及平波電抗器，RC吸收回路組成。可控硅采用上海整流器廠生產(chǎn)的6A/800V金屬封裝，過載能力強(qiáng)、可靠性高、干擾能力強(qiáng)的可控硅。觸發(fā)電路通過琴鍵按鈕進(jìn)行控制。

直流電壓表：提供測(cè)量范圍±300V電壓表1只。

直流電流表：提供測(cè)量范圍±2A電流表1只。

4）GLPE-13A電機(jī)調(diào)速控制電路Ⅰ組件

提供以下模塊：反號(hào)器、零封鎖器、給定電壓、轉(zhuǎn)速變換、轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器單元和電流調(diào)節(jié)器單元。配有調(diào)節(jié)器的反饋電阻、電容，實(shí)驗(yàn)時(shí)可以靈活改變系統(tǒng)的參數(shù)，觀測(cè)不同的參數(shù)對(duì)系統(tǒng)穩(wěn)定性及相應(yīng)時(shí)間等影響；更可以讓學(xué)生從調(diào)速系統(tǒng)的各種參數(shù)(如電機(jī)的機(jī)電時(shí)間常數(shù)等)出發(fā)對(duì)調(diào)節(jié)器的放大倍數(shù)及積分時(shí)間的參數(shù)分別設(shè)計(jì)，同時(shí)進(jìn)行實(shí)際結(jié)果的驗(yàn)證，從而完成設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)。

5）GLPE-15直流斬波電路

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?？赏瓿山祲簲夭娐?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)。所有電路采用分立元件學(xué)生通過自己搭建進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

6）GLPE-10B晶閘管觸發(fā)電路Ⅱ組件

提供6只二極管組成的三相橋式整流電路以及單結(jié)晶體管觸發(fā)電路引出各觀察孔，使學(xué)生能夠直觀的了解各種觸發(fā)電路的工作原理過程，每個(gè)觸發(fā)電路的觸發(fā)信號(hào)分別已經(jīng)連到對(duì)應(yīng)的晶閘管，操作方便安全。

7）GLPE-20電力電子儲(chǔ)能系統(tǒng)應(yīng)用組件（整體配置一套）

該組件是一個(gè)滿足于電力電子教學(xué)、科研、培訓(xùn)等綜合需求的平臺(tái)，可進(jìn)行新能源學(xué)科儲(chǔ)能所需的一系列基礎(chǔ)實(shí)訓(xùn)及原理演示實(shí)驗(yàn)——光伏發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電、風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電、儲(chǔ)能、微電網(wǎng)管理與調(diào)度，并充分考慮了擴(kuò)展加入儲(chǔ)能、分布式發(fā)電系統(tǒng)模塊，是一個(gè)綜合性強(qiáng)可操作性強(qiáng)的實(shí)訓(xùn)平臺(tái)。數(shù)據(jù)通信網(wǎng)：采用 Modbus-TCP 工業(yè)以太網(wǎng)為通訊架構(gòu)，通過 WIFI組網(wǎng)實(shí)現(xiàn)。DC-DC 控制模塊：通過STM32采集所有信號(hào)，實(shí)現(xiàn)對(duì)光伏發(fā)電的功率控制及監(jiān)控和對(duì)蓄電池的充放電管理 ；CPU 控制單元：STM32為核心組成；具有和監(jiān)控模塊通信（串口）的功能；信號(hào)采樣（量程對(duì)應(yīng)輸出 DC3V）；DC 電流：5A；DC 電壓：150V；AC 電流（三相）：5A ；AC 電壓（三相）：50V；線性光耦隔離。信號(hào)采樣單元（量程對(duì)應(yīng)輸出 DC3V）DC 電流：5A；DC 電壓：150V線性光耦隔離；可調(diào) Buck：（STM32）：不同參數(shù)的電感、電容、二極管可選插、輸出功率100W、短路電流5A；可調(diào) Boost（STM32）：不同參數(shù)的電感、電容、二極管可選插、輸出功率100W、短路電流5A；可以對(duì)鋰電池、超級(jí)電容等儲(chǔ)能裝置充電。

4、電機(jī)導(dǎo)軌及電機(jī)技術(shù)說明

（1）DJ02直流并勵(lì)電動(dòng)機(jī)：PN=185W，nN=1600r/min，IN=1.1A，UN=220V

（2）DJ03直流發(fā)電機(jī)：PN=185W，nN=1600r/min，IN=1.1A，UN=220V

（3）DJ01電機(jī)導(dǎo)軌、光電碼盤和轉(zhuǎn)速表

含有編碼器、電動(dòng)機(jī)及固定電機(jī)的安裝導(dǎo)軌以及數(shù)字式轉(zhuǎn)速表配有模擬量輸出，保證電機(jī)與電機(jī)之間同軸的同心度不超過±5絲。

5、GLPJ-01實(shí)驗(yàn)導(dǎo)線

實(shí)驗(yàn)連接導(dǎo)線采用高可靠全封閉手槍插型式，內(nèi)部為無(wú)氧銅抽絲而成發(fā)絲般細(xì)的128股線，質(zhì)地柔軟，護(hù)套用粗線徑、防硬化化學(xué)制品制成，插頭采用銅質(zhì)件。

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