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HYK-860A型电力电子技术实训装置
一、概述
电力电子技术综合实验台主要是用于机电及自动化各专业的如下专业课程：电机原理与电力拖动（电机与电气控制），电力电子技术（功率电子技术），电气传动控制系统（运动控制系统）等的实验教学工作，应能够担负完成相关实验教学任务，并拥有足够扩展自由度，以适应未来进一步的深化研究要求。
二、产品特点
1、采用固定式模块（负载、交直流电源、质量重的模块采用固定式结构）和挂箱式模块相结合的独特结构设计，不仅减少了老师实验前的准备工作强度，也为实验台功能的扩展提供了方便。（目前市场上大多采用挂箱式模块，每次更换实验时，需要更换多个实验箱，老师的劳动强度不可忽视）
2、该实验台在完成传统的实验项目的同时，突出对现代电力电子器件和现代控制理论的研究。整个现代电力电子及电气传动实验分成三大部分：器件的研究、线路的研究、系统的研究。
线路主要有Buck-Boost电路、开关电源、单相交流调压电路等。
学生通过完成以上实验，能对各种器件在不同的场合的应用有了深刻的了解，对目前流行的各种线路均能熟练掌握，直至能够独立地设计各种线路甚至系统。
实验装置设置了完善的人身安全和设备安全保护功能。设备的交流电源的输出设计了过流保护功能，并在各触发脉冲观察孔端设有高压保护电路，功率器件设有安全保护线路。为了不使强电信号加入弱电电路中，采用了三种实验导线，使学生接线时高低压线路不会插错，而导致低压电路的损坏。
三、产品技术条件
1、整机容量：＜1.5kVA；
2、工作电源：～3N/380V/50Hz/3A；
3、尺 寸：1800mm*720mm*1500mm
4、重 量：＜150kg
四、完成的实验项目
1、电力电子技术（传统的整流）
（1）单结晶体管同步移相触发电路实验
（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）TCA785触发电路实验
（5）单相半波整流电路实验
（6）单相桥式半控整流电路实验
（7）单相桥式全控整流及有源逆变电路实验
（8）晶闸管三相半波有源逆变电路的研究
（9）三相半波可控整流电路实验
（10）三相桥式半控整流电路实验
（11）三相桥式全控整流及有源逆变电路实验
（12）单相交流调压电路实验
（13）三相交流调压电路实验
2、电力电子器件实验（全控型器件特性部分）
（14）单向晶闸管(SCR)特性实验
（15）可关断晶闸管(GTO)特性实验
（16）功率场效应管(MOSFET)特性实验
（17）电力晶体管(GTR)特性实验
（18）绝缘双极型晶体管(IGBT)特性实验
3、电力电子技术（全控型器件典型线路部分）
（1）直流斩波电路（Buck、Cuk、Boost、Sepic、Buck-Boost、Zeta等六种电路）的性能研究
五、产品技术功能说明
1、实验台的安全保护说明
1）设备的人身安全保护
◆三相隔离变压器的浮地保护,将实验用电与电网完全隔离，对人身安全起到有效的保护作用；
◆三相电源输入端设有电流型漏电保护器，设备的漏电流大于30mA即可断开开关，符合国家标准对低压电器安全的要求；
◆三相隔离变压器的输出端设有电压型漏电保护，一旦实验台有漏电压将会自动保护跳闸。
◆强电实验导线采用全塑封闭型手枪式导线，导线内部为无氧铜抽丝而成发丝般细的多股线，质地柔软，护套用粗线径、防硬化化学制品制成，插头采用实芯铜质件，避免学生触摸到金属部分而引起的双手带电操作触电的可能。
2）设备的安全保护体系
◆三相交流电源输出设有电子线路及保险丝双重过流及短路保护功能，其输出电流大于3A即可断开电源，并告警指示；
◆晶闸管的门阴极和各触发电路的观察孔设有高压保护功能，避免学生误接线；
◆实验台采用三种实验导线，相互间不能互插，强电采用全塑型封闭安全实验导线，弱电采用金属裸露实验导线（其实芯铜直径大于强电导线），观察孔采用2＃实验导线，避免了学生误操作将强电接到弱点的可能；
◆实验台交直流电源设有过流保护功能。
2、控制屏技术说明
1）HYPE-02实验桌
实验桌为铝合金结构，桌面采用高密度度防腐防火板。造型美观大方，设有两只抽屉和存放柜，用于置放工具，挂箱及资料等。实验桌设有四个轮子，便于移动和固定，有利于实验室布置。
2）HYPE-01电源控制屏
◆ 三相交流电源：通过工业旋钮波段开关切换分别输出三相220V和240V交流电源，给直流调速和交流调速提供输入电源，带过流保护。该电源经过电流型漏电保护、三相隔离变压器、电压型漏电保护等安全保护电路后供学生实验用电。
3）HYPE-01A辅助功能屏
◆电机励磁电源：提供一组直流电机励磁电源，具有独立电源开关并配有一只数字电压表，方便以后升级电机调试实验。
◆电抗器：提供直流调速实验中需要的平波电抗器及RC滤波，平波电抗器采用中心抽头方式，分别为50mH、100mH、200mH、700mH.在电流小于1.5A 时保持线性。电抗器还能作为电力电子技术实验中的电感负载。
◆直流稳压电源：提供±15V/1A直流稳压电源；24V/2A直流稳压电源一组。具有独立开关并设有短路保护、过流保护等。
◆三相变压器：作为串级调速系统和有源逆变线路中的逆变变压器。
◆三相可调电阻：提供可调电阻90-1000W/1A一组，供发电机负载电阻和其它实验阻性负载用以及作为电机起动电阻用。
4）其它：提供多功能单相三芯电源插座2只。
3、常用实验部件的技术说明
1）YB10交流数字电压表
交流电压表三只：具有通信接口、具有多档位自动量程、工业级柜装48mm*96mm、精度：0.5级、量程：0-500V、显示单位：V，带RS485通讯协议。内置TVS保护电路；通信地址即通信波特率可通过轻触面板按键修改/查询信地址0位广播地址，非常方便学生实验时学习通讯实验，可使用地址为1~255，通信波特率可选择为1200bps、2400bps、4800bps、9600bps、19200bps。
2）YB11交流数字电流表
交流电流表三只：具有通信接口、具有多档位自动量程、工业级柜装48mm*96mm、精度：0.5级、量程：0-5A、显示单位：A，带RS485通讯协议。内置TVS保护电路；通信地址即通信波特率可通过轻触面板按键修改/查询信地址0位广播地址，非常方便学生实验时学习通讯实验，可使用地址为1~255，通信波特率可选择为1200bps、2400bps、4800bps、9600bps、19200bps。
3）HYPE-10A晶闸管触发电路Ⅰ组件
提供TCA785集成触发电路，锯齿波同步触发电路、正弦波同步触发电路引出各观察孔，使学生能够直观的了解各种触发电路的工作原理过程，每个触发电路的触发信号分别已经连到对应的晶闸管，操作方便安全。
4）HYPE-11A三相触发电路Ⅰ组件
触发电路：采用数字集成电路，抗干扰能力强，三相脉冲间隔均匀，一致性好，产生双窄脉冲，脉冲移相范围为0－160°。在面板上可观察三相同步电压的六个脉冲波形，并通过“Uct”端对a角进行控制。另有两脉冲控制端“Ublr”、和”Ublf”，分别对I、II组脉冲放大电路进行控制并配有电流反馈与过流保护，可用于电流闭环实验。
5）HYPE-12三相晶闸管主回路组件
主回路：由12只可控硅，平波电抗器，RC吸收回路组成。可控硅采用上海整流器厂生产的6A/800V金属封装，过载能力强、可靠性高、干扰能力强的可控硅。触发电路通过琴键按钮进行控制。
直流电压表：提供测量范围±300V电压表1只。
直流电流表：提供测量范围±2A电流表1只。
6）HYPE-14功率器件
此实验箱实验项目除含GTR、MOSFET、IGBT、GTO等器件的驱动电路和开关特性研究外,还可对快恢复二极管、高速光耦、电感等在电力电子线路中的应用进行分析。面板设计时，留有较多的波形观察孔，通过改变线路参数，方便学生分析各工作点的情况以及了解参数改变对器件特性的变化。线路设计时，遵循先易后难，先分离后集成的原则，挑选了几种常见的、比较具有实用价值的驱动电路，使学生可学以致用。
7）HYPE-15直流斩波电路
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斩波电路六种典型实验。所有电路采用分立元件学生通过自己搭建进行实验。
8）HYPE-10C晶闸管触发电路组件
提供给定电压、6只二极管组成的三相桥式整流电路以及单结晶体管触发电路引出各观察孔，使学生能够直观的了解各种触发电路的工作原理过程，每个触发电路的触发信号分别已经连到对应的晶闸管，操作方便安全。
9）HYPLC-04变频器挂箱
配置三菱变频器FR-D720S-0.4KW，电源类型：单相AC220V；功率：0.4KW输出频率范围：0.5至120Hz；控制方式：可选样V/F控制或自动转矩控制扩充PID，三角波功能；带安全停止功能。
4、HYPJ-01实验导线
实验连接导线采用高可靠全封闭手枪插型式，内部为无氧铜抽丝而成发丝般细的128股线，质地柔软，护套用粗线径、防硬化化学制品制成，插头采用实芯铜质件。
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