TWDD-2型 现代电力电子手艺实验装置
一、概述
“TWDD-2型现代电力电子手艺实验台”依据西安交通大学王兆安编著的《电力电子手艺》（第四版）、《半导体变流手艺》课本实验纲要的要求，吸收海内、外同类产品的优点，充分思量了实验室的现状和生长趋势，对原“TWDD-1型电力电子手艺及电机控制实验装置”在形状、功效上举行优化组合，全心研制而成 。
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二、适用规模
本装置涵盖了各高等院校等所开设的“电力电子手艺”、“半导体变流手艺”等专业课程所要求的实验项目 。
三、手艺性能
1、输入电源: 三相四线(或三相五线 380V±10％ 50HZ)
2、事情情形: 温度-10℃－+40℃ 相对湿度＜85％（25℃） 海拨＜4000m
3、装置容量：＜1000W
4、形状尺寸：155×79.5×147 cm3
四、装置的基本装备
1、DX-01电源控制屏（铁质双层亚光密纹喷塑结构，铝质面板）
（1）交流电源（带有过流� ；げ椒ィ�
提供交流电源：三相交流电源(220V/1.5A)
（2）高压直流电源
直流电源：输出220V/0.5A，具有输出短路� ；� 。
（3）数字式仪表
1．交流数字电压表：可通过其下方的波段开关切换指示三相电网输入线电压，精度1.0级 ；
2．真有用值交流数字电压表一只：丈量规模0～500V，量程自动判断、自动切换，精度0.5级，三位半数显，为交流调速系统提供电压指示 。
3．真有用值交流数字电流表一只：丈量规模0～5A，量程自动判断、自动切换，精度0.5级，三位半数显，具有超量程告警、指示及切断总电源功效，为调速系统提供电流的指示 ；
4．直流数字电压表一只：丈量规模0～300V，三位半数显，输入阻抗为10MΩ，精度0.5级 ；
5．直流数字电流表一只：丈量规模0～5A，三位半数显，精度0.5级，具有超量程报警、指示、切断总电源等功效 。
（4）带镜面的指针表：直流电压表（丈量规模0～±300V，为中零式，精度为1.0级）直流电流表（丈量规模0～±2A，为中零式，精度为1.0级）
（5）三相可调电阻（90Ω×2/0.41A一个 、900Ω×2/0.41A两个）
（6）平波电抗器：提供100mH、200mH、700mH电感，在1A下坚持线性 。
（7）给定：±15V可调电压输出，带数显，指示输出电压 。
（8）单相调压：提供了一只0～250V/0.5KVA单相交流自耦调压器，为响应的实验提供可调交流电源，并带过流� ；� 。
（9）三相整流滤波电路：可对单相及三相交流电源举行整流和滤波，具有输出短路� ；� 。
（10）变压器：提供三相芯式变压器一个（该变压器有2套副边绕组，原、副边绕组的电压为127V/63.6V/31.8V），用于三相桥式、单相桥式有源逆变电路实验 。
（11）人身清静� ；は低�
三相隔离变压器一组：三相电源首先通过三相泄电� ；て�，然后经钥匙开关、接触器到隔离变压器，使主电路输出与电网隔离（浮地设计），对人身清静起到� ；ぷ饔� 。
电压型泄电� ；て�1：对隔离变压器前的线路泛起的泄电征象举行� ；�，使控制屏内的接触器跳闸，切断电源 。
电压型泄电� ；て�2：对隔离变压器后的线路及实验历程中的接线等泛起的泄电征象举行� ；�，发出报警信号并切断电源，确保人身清静 。
电流型泄电� ；ぷ爸茫嚎刂破寥粲行沟缯飨�，泄电流凌驾一定值，即切断电源 。
实验毗连线及插座：强、弱电毗连及插座脱离，不可混插 。强电毗连线及插座接纳全关闭工艺，使用清静、可靠、防触电 。
（12）实验治理器
具有设定实验时间、准时报警、切断电源等功效 ；还可以自动纪录与区分由于接线或操作过失所造成的泄电告警、仪表超量程告警等 。
（13）控制屏其它设施
控制屏正面大凹槽内，设有两根方型不锈钢管，可挂置实验部件，凹槽底部设有7芯、3芯等插座， 挂件的供电由这些插座提供 � ？刂破亮讲嗌栌械ハ嗳�220V电源插座及三相四极380V电源插座 。
2、DX02实验桌
实验桌为铁质双层亚光密纹喷塑结构，桌面为防火、防水、耐磨高密度板,结构结实，形状似长方体结构，造形雅观大方 ；设有两个大抽屉，用于安排工具、存放挂件及资料等 。桌面用于装置电源控制屏并提供一个宽敞恬静的事情台面 。实验桌还设有四个万向轮和四个牢靠调理机构，便于移动和牢靠，有利于实验室的结构 。配有示波器搁板 。
3、DX03三相可控整流电路（一）
提供6只5A/1000V的晶闸管，每只晶闸管均设有RC吸收和包管丝� ；ぷ爸�，晶闸管可通过外加触发信号举行触发（留有触发脉冲输入接口），可完成设计性实验 。
三相触发电路由KC04、KC41、KC42、4066等集成电路组成，可通过钮子开关选择双窄脉冲或宽脉冲，同时提供六路触发脉冲功放电路等 。
4、DX04晶闸管触发电路（一）
提供单结晶体管触发电路实验、锯齿波同步移相触发电路实验 。
5、DX05晶闸管触发电路（二）
提供正弦波同步移相触发电路实验、单相交流调压触发电路实验及单相并联逆变触发电路实验共三种 。
6、DX06功率器件驱动与� ；さ缏罚ㄒ唬�
主要是为完成新器件特征实验提供电源、驱动电路及PWM波形爆发器 。
（1）电源：为驱动电路提供电源，包括±5V、±15V和+20V直流电源 。
（2）驱动电路：包括MOSFET和IGBT的驱动电路 。其中IGBT的驱动电路接纳专用芯片EXB841，其它的由运放、门电路及分立元件组成 。
（3）PWM波形爆发器：以SG3525为焦点的PWM波形爆发器主要是为新器件驱动电路提供PWM驱动波形，可以通过频率调理旋钮举行频率调理 ；通过占空比电位器来调理PWM波的占空比 。频率规模分为2挡，通过钮子开关切换，高频档是为MOSFET和IGBT驱动电路提供PWM波形，频率调理规模4KHz～10KHz ；低频档是为GTR和GTO驱动电路提供PWM波形，频率调理规模400Hz～1KHz ；占空比可从0%调至100% 。
7、DX07功率器件驱动与� ；さ缏罚ǘ�
提供GTO和GTR的驱动� ；さ缏�，PWM信号和直流电源均从PE14上取 。
8、DX08单相交直交变频原理
凭证通俗高等教育“九五”重点课本王兆安，黄俊主编的《电力电子手艺》（第四版）的内容举行开发 。用于展示交直交变频原理，主要让学生相识SPWM正弦波脉宽调制信号的形成要领，相识IGBT管专用集成驱动芯片的特点及其使用，能完成如下实验项目： 1）SPWM波形成的历程 ；2）交直交变频电路在差别负载（电阻，电感或电机）时的事情情形和波形，并研究事情频率对电路事情波形的影响 ；3）IGBT管专用集成驱动芯片的事情特征 。
9、DX09 DC/DC变换电路
提供了DC/DC变换电路实验的主电路和控制电路 。电力电子器件为IGBT，控制电路接纳PWM控制集成电路SG3525，挂箱面板上还提供了所需的视察孔 。
10、DX10半桥型开关稳压电源
提供了半桥型开关稳压电源的主电路和控制电路，主电路的电力电子器件为电力MOSFET管 ；控制电路接纳专用PWM控制集成电路SG3525，接纳恒频脉宽调制控制计划 � ？赏瓿伞翱氐缏吩诳酚氡栈废赂涸靥卣鞯牟馐浴币约啊暗缭吹缪共ǘ允涑龅挠跋臁钡仁笛槟谌� 。
11、DX11直流斩波实验
凭证西安交通大学王兆安教授和黄俊教授主编的《电力电子手艺》(第四版)中相关内容而设计 。提供组成直流斩波电路所需的元器件和接纳专用的PWM控制集成电路SG3525 � ？赏瓿煽伪局薪笛拐恫ǖ缏罚˙uck 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斩波电路六种典范实验 。
12、DX12斩控式交流调压电路
凭证西安交通大学王兆安教授和黄俊教授主编的《电力电子手艺》（第四版）中相关内容而设计，接纳全控型器件IGBT管实现“斩控式交流调压实验” 。
13、DX13单相交流调压/调功电路
凭证西安交通大学王兆安教授和黄俊教授主编的《电力电子手艺》（第四版）中相关内容而设计，实现单相交流调压和交流调功的实验内容 。接纳的电力电子器件为双向晶闸管，在交流调压实验中接纳由双向触发二极管组成触发控制电路 ；在交流调功实验中接纳由555时基电路组成触发控制电路 。
14、DX14单端反激式隔脱离关电源
输入交流电压规模为50V～200V，输出为三组直流电源，划分为+5V、5A ；+12V、1A ；-12V、1A，在输入交流电压和直流输出负载转变时输出电压的转变率小于0.3% 。
15、DX15 PS-ZVS-PWM软开关手艺
主要包括H桥电路、控制电路和稳压反响电路，用于展现移相零电压开关的电路结构和事情原理 。H桥电路有四只MOSFET管组成，控制电路接纳全桥软开关电源移相PWM控制芯片UCC3895和驱动芯片HIP4081组成，稳压反响电路由TL431等元件组成 。
16、DX16整流电路有源功率因数校正
主要有整流电路、升压变换器、控制电路三部分组成 � ？刂频缏方幽晒β室蚴刂菩酒琔CC3817N和外围元器件组成 。最大输出功率是100W（200V±5%，0.5A），事情频率为100KHz 。通过适当的连线可以完成下列实验项目：
(1) 无滤波电容的整流电路带纯阻性负载的测试
(2) 有滤波电容的整流电路带纯阻性负载的测试
(3) 整流电路有源功率因数校正的测试
(4) 控制电路的波形测试，功率栅极控制信号视察
(5) 整流电路有源功率因数校正电路的性能测试
17、DX17实验元器件
提供晶闸管（均设有RC吸收和包管丝� ；ぃ⒀姑舻缱瑁ㄗ魑贡 ；ぴ�，内部已连成三角形接法）、二极管及灯座、RC吸收电路 。
18、DX18单端电流反响他激式隔脱离关电源
接纳专用集成电路UC3844作PWM控制器，可直接驱动MOSFET功率场效应管 。通过与直流可调电源、负载的配合可展示电路原理，各点波形测试，输入电压和负载改变时的波形转变和性能测试等项目 。
19、DX19升、降压与复合斩波电路
通过PWM控制器与两个IGBT三极管，两个二极管的简朴联络，配以发电机、电念头的组合负荷，用双踪示波器能展示降压电路的第一象限电压-电流图，升压电路的第二象限电压-电流图，复合电路的第一、第二象限电压－电流图 。同时能展示以上三种状态下的续流、临界断流、断流时的电压、电流波形(改变输入电压、改变PWM脉宽、改变负荷电机力矩) 。并可简朴地联络成升、降压与复合电路，由于结构上的特点，实验还可演示斩波电路电机负荷能耗制动、回馈制动等的实验效果 。
20、DX20三相可控整流电路（二）
提供6只5A/1000V的晶闸管，每只晶闸管均设有RC吸收和包管丝� ；ぷ爸�，晶闸管可通过外加触发信号举行触发（留有触发脉冲输入接口），可完成设计性实验 。
三相触发电路由专用晶闸管新型集成触发电路Tc787组成，体现了现代晶闸管触发手艺的新应用 ；同时提供六路触发脉冲功放电路等 。
21、DX21晶闸管触发电路（三）
由西门子专用晶闸管集成触发电路Tca785组成，可完成单相集成触发电路实验，体现了现代晶闸管触发手艺的新应用 。
22、DX22单相智能功率、功率因数表
由微电脑、高精度A/D转换芯片和全数显电路组成 。通过键控、数显窗口实现人机对话功效控制模式 。在硬、软件上均分八档区域，自动判断、自动换档，功率丈量精度1.0级，电压、电流量程划分为450V、5A，还可贮存数据，供随时查阅 。
23、DQ03-1不锈钢电机导轨、光码盘测速系统（日本欧姆龙1024光电编码器）及数显转速表
24、DQ07-1直流复励发电机
25、DQ09直流并励电念头
26、DQ17单相电阻启动异步电念头
27、实验毗连线：凭证差别实验项目的特点，配备两种差别的实验联接线，强电部分接纳高可靠护套结构手枪插毗连线（不保存任何触电的可能），内里接纳无氧铜抽丝而成头发丝般细的多股线，抵达超软目的，外包丁晴聚氯乙烯绝缘层，具有柔软、耐压高、强度大、防硬化、韧性好等优点，插头接纳实芯铜质件外衣铍轻铜弹片，接触清静可靠 ；弱电部分接纳弹性铍轻铜裸露结构联接线，两种导线都只能配合响应内孔的插座，这样大大提高了实验的清静及合理性 。
五、本装置能开设的实验项目（全配）
（一）晶闸管触发电路实验项目
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．单相集成锯齿波触发电路实验（由Tca785组成）
5．三相集成锯齿波触发电路实验（由KC04等组成）
6．三相集成锯齿波触发电路实验（由TC787组成）
（二）晶闸管线路实验项目
1．单相半波可控整流电路实验
2．单相桥式半控整流电路实验
3．单相桥式全控整流及有源逆变电路实验
4．三相半波可控整流电路实验
5．三相桥式半控整流电路实验
6．三相半波有源逆变电路实验
7．三相桥式全控整流及有源逆变电路实验
8．单相并联逆变电路实验
9．单相交流调压电路实验
10．单相交流调功电路实验
11．三相交流调压电路实验
（三）新器件特征及驱动� ；な笛橄钅�
1．单向晶闸管（SCR）特征实验
2．可关断晶闸管（GTO）特征实验
3．功率场效应管（MOSFET）特征实验
4．功率晶体管（GTR）特征实验
5．绝缘双极性晶体管（IGBT）特征实验
6．可关断晶闸管（GTO）驱动与� ；さ缏肥笛�
7．功率场效应管（MOSFET）驱动与� ；さ缏肥笛�
8．功率晶体管（GTR）驱动与� ；さ缏肥笛�
9．绝缘双极性晶体管（IGBT）驱动与� ；さ缏肥笛�
（四）典范新器件线路实验
1．单相正弦波脉宽调制（SPWM）逆变电路实验
2．全桥DC/DC变换电路实验
3．半桥型开关稳压电源的性能研究
4．单端反激式隔脱离关电源实验
5．单端电流反响他激式隔脱离关电源实验
6．直流斩波电路的性能研究（降压斩波电路、升压斩波电路、升降压斩波的电路、Cuｋ斩波电路、Sepic斩波电路、Zeta斩波电路）
7．升、降压与复合斩波电路实验
8．单相斩控式交流调压电路实验
9．整流电路有源功率因数校正实验
10．软开关手艺实验
七、 用户凭证需要完成的实验内容及设置功效的层次，选择需要的实验丈量仪表组件、电机及挂箱 。
基本设置（用户可在基本设置的基础上凭证现真相形选购部件）
注：*为基本设置选择项，其他项目凭证学校需要完成的实验内容自行选择 。
基本设置实验项目：
（一）晶闸管触发电路实验项目
1.单结晶体管触发电路
2.锯齿波同步移相触发电路实验
3.三相集成锯齿波触发电路实验（由KC04等组成）
（二）晶闸管线路实验项目
1.单相半波可控整流电路实验
2.单相桥式半控整流电路实验
3.单相桥式全控整流及有源逆变电路实验
4.三相半波可控整流电路实验
5.三相桥式半控整流电路实验
6.三相半波有源逆变电路实验
7.三相桥式全控整流及有源逆变电路实验
8.单相并联逆变电路实验
9.单相交流调压电路实验
（三）新器件特征及驱动� ；な笛橄钅�
1.单向晶闸管（SCR）特征实验
2.功率场效应管（MOSFET）特征实验
3.绝缘双极性晶体管（IGBT）特征实验
4.功率场效应管（MOSFET）驱动与� ；さ缏肥笛�
5.绝缘双极性晶体管（IGBT）驱动与� ；さ缏肥笛�
（四）典范新器件线路实验
1.单相正弦波脉宽调制（SPWM）逆变电路实验
2.半桥型开关稳压电源的性能研究
3.直流斩波电路的性能研究（降压斩波电路、升压斩波电路、升降压斩波电路、Cuｋ斩波电路、Sepic斩波电路、Zeta斩波电路）
沪公网安备: 31011202011929号