一、概述

GLPE-1型電力電子實(shí)驗(yàn)裝置主要是用于機(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。

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、GLPE-1型電力電子實(shí)驗(yàn)裝置主要是用于機(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。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、GLPE-1型電力電子實(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

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.單相橋式全控整流及有源逆變實(shí)驗(yàn)

7.三相半波有源逆變電路實(shí)驗(yàn)

8.三相橋式全控整流及有源逆變實(shí)驗(yàn)

9.單相交流調(diào)壓電路實(shí)驗(yàn)

10.三相交流調(diào)壓電路實(shí)驗(yàn)

11.晶閘管直流調(diào)速系統(tǒng)參數(shù)和環(huán)節(jié)特性的測定

12.晶閘管直流調(diào)速主要單元調(diào)試

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

14.雙閉環(huán)晶閘管不可逆直流調(diào)速系統(tǒng)

15.邏輯無環(huán)流可逆直流調(diào)速系統(tǒng)

16.雙閉環(huán)控制的直流脈寬調(diào)速系統(tǒng)(PWM)

17.雙閉環(huán)三相異步電機(jī)調(diào)壓調(diào)速系統(tǒng)

18.雙閉環(huán)三相異步電機(jī)串級(jí)調(diào)速系統(tǒng)

19.單結(jié)晶體管觸發(fā)電路及單相半波可控整流電路實(shí)驗(yàn)

20.正弦波同步移相觸發(fā)電路實(shí)驗(yàn)

21.鋸齒波同步移相觸發(fā)電路實(shí)驗(yàn)

22.西門子TCA785集成觸發(fā)電路實(shí)驗(yàn)

23.功率場效應(yīng)晶體管(MOSFET)的主要參數(shù)測量

24.功率場效應(yīng)晶體管(MOSFET)的驅(qū)動(dòng)電路研究

25.絕緣柵雙極型晶體管(IGBT)特性及其驅(qū)動(dòng)電路的研究

26.電力晶體管（GTR）驅(qū)動(dòng)電路的研究

27.電力晶體管（GTR）的特性研究

28.軟開關(guān)技術(shù)實(shí)驗(yàn)

29.直流斬波電路的性能研究

30.單相交直交變頻電路的性能研究

31.斬控式交流調(diào)壓實(shí)驗(yàn)

32.全橋DC/DC變換電路實(shí)驗(yàn)

33.單端正激開關(guān)電源實(shí)驗(yàn)

34.單端反激開關(guān)電源實(shí)驗(yàn)

五、產(chǎn)品技術(shù)功能說明

1、實(shí)驗(yàn)裝置的安全保護(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）GLPE-01A輔助功能屏

◆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。

◆三相變壓器：作為串級(jí)調(diào)速系統(tǒng)和有源逆變線路中的逆變變壓器。

◆三相可調(diào)電阻:提供可調(diào)電阻100-1000W/1A一組，供發(fā)電機(jī)負(fù)載電阻和其它實(shí)驗(yàn)阻性負(fù)載用以及作為電機(jī)起動(dòng)電阻用。

◆電機(jī)啟動(dòng)電阻：0Ω、2Ω、5Ω、15Ω、∞五擋可調(diào)繞線電機(jī)起動(dòng)電阻。

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：提供測量范圍±300V電壓表1只。

直流電流表：提供測量范圍±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-13-1電機(jī)調(diào)速控制電路（二）

提供以下模塊：轉(zhuǎn)矩極性鑒別(DPT)、零電平檢測(DPZ)及邏輯控制器(DLC)，

6）GLPE-14功率器件

此實(shí)驗(yàn)箱實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目除含GTR、MOSFET、IGBT、GTO等器件的驅(qū)動(dòng)電路和開關(guān)特性研究外,還可對(duì)快恢復(fù)二極管、高速光耦、電感等在電力電子線路中的應(yīng)用進(jìn)行分析。面板設(shè)計(jì)時(shí)，留有較多的波形觀察孔，通過改變線路參數(shù)，方便學(xué)生分析各工作點(diǎn)的情況以及了解參數(shù)改變對(duì)器件特性的變化。線路設(shè)計(jì)時(shí)，遵循先易后難，先分離后集成的原則，挑選了幾種常見的、比較具有實(shí)用價(jià)值的驅(qū)動(dòng)電路，使學(xué)生可學(xué)以致用。

7）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)。

8）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。

9）GLPE-16單相交直交變頻原理

根據(jù)普通高等教育“九五”重點(diǎn)教材，王兆安，黃俊主編的《電力電子技術(shù)》(第四版)的相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行開發(fā)，用于展示交直交變頻原理，讓學(xué)生了解SPWM正弦波脈寬調(diào)制信號(hào)的形成，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波形成的過程；（2）交直交變頻電路在不同負(fù)載（電阻，電感和電機(jī)）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。

10）GLPE-17雙閉環(huán)H橋DC/DC變換直流調(diào)速系統(tǒng)

提供主回路、控制電路和調(diào)節(jié)控制三大部分，主回路由四個(gè)IGBT組成，控制部分使用專用PWM發(fā)生器SG3525，調(diào)節(jié)控制部分設(shè)有零速封鎖器、給定、電流反饋調(diào)節(jié)、速度反饋調(diào)節(jié)、速度調(diào)節(jié)器和電流調(diào)節(jié)器，其中速度調(diào)節(jié)器和電流調(diào)節(jié)器的反饋電阻、電容均外接，實(shí)驗(yàn)時(shí)可以靈活改變，更可以完成設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)。

本掛箱可完成的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目有：(1)全橋DC/DC變換電路實(shí)驗(yàn)；(2)雙閉環(huán)可逆直流脈寬調(diào)速實(shí)驗(yàn)。

11）GLPE-30單相交流斬控式調(diào)壓與軟開關(guān)技術(shù)

單相交流斬控式調(diào)壓電路由主電路與控制電路組成。控制電路主要環(huán)節(jié)：脈寬調(diào)制PWM電路、電壓電流檢測單元、驅(qū)動(dòng)電路等。

軟開關(guān)主要包括H橋電路、控制電路和穩(wěn)壓反饋電路，用于展現(xiàn)移相零電壓開關(guān)的電路結(jié)構(gòu)和工作原理。H橋電路由四只MOSFET管組成。

12）GLPE-31單端反激開關(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%。

13）GLPE-32單端正激開關(guān)電源

采用專用集成電路作PWM控制器，可直接驅(qū)動(dòng)MOSFET功率場效應(yīng)管。通過與直流可調(diào)電源、負(fù)載的配合可展示電路原理，各點(diǎn)波形測試，輸入電壓和負(fù)載改變時(shí)的波形變化和性能測試等項(xiàng)目。

14）YB10交流數(shù)字電壓表

交流電壓表三只：具有通信接口、具有多檔位自動(dòng)量程、工業(yè)級(jí)柜裝48mm*96mm、精度：0.5級(jí)、量程：0-500V、顯示單位：V，帶RS485通訊協(xié)議。內(nèi)置TVS保護(hù)電路；通信地址即通信波特率可通過輕觸面板按鍵修改/查詢信地址0位廣播地址，非常方便學(xué)生實(shí)驗(yàn)時(shí)學(xué)習(xí)通訊實(shí)驗(yàn)，可使用地址為1~255，通信波特率可選擇為1200bps、2400bps、4800bps、9600bps、19200bps。

15）YB11交流數(shù)字電流表

交流電流表三只：具有通信接口、具有多檔位自動(dòng)量程、工業(yè)級(jí)柜裝48mm*96mm、精度：0.5級(jí)、量程：0-5A、顯示單位：A，帶RS485通訊協(xié)議。內(nèi)置TVS保護(hù)電路；通信地址即通信波特率可通過輕觸面板按鍵修改/查詢信地址0位廣播地址，非常方便學(xué)生實(shí)驗(yàn)時(shí)學(xué)習(xí)通訊實(shí)驗(yàn)，可使用地址為1~255，通信波特率可選擇為1200bps、2400bps、4800bps、9600bps、19200bps。

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）DJ11三相線繞式異步電動(dòng)機(jī)：PN=100W,IN=0.6A,nN=1400r/min，UN=220，Y 接法

（4）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。

電力電子實(shí)驗(yàn)裝置【GLGK-4型】

推薦產(chǎn)品：

1、電力電子實(shí)驗(yàn)裝置http://www.gaolian.tech/prodisplay.php?id=373

2、電機(jī)與電力拖動(dòng)實(shí)驗(yàn)裝置http://www.gaolian.tech/prodisplay.php?id=341

3、大功率電機(jī)及拖動(dòng)技術(shù)實(shí)驗(yàn)裝置http://www.gaolian.tech/prodisplay.php?id=134