KHD-14電力電子技術(shù)與自動(dòng)控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)裝置是根據(jù)《維修電工（高級(jí)）》（中國勞動(dòng)社會(huì)保障出版社出版）培訓(xùn)教材中關(guān)于電力電子與自動(dòng)控制部分的技能培訓(xùn)要求，吸收國內(nèi)同類產(chǎn)品的優(yōu)點(diǎn)，充分考慮了實(shí)驗(yàn)室的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)精心研制而成。 它不僅涵蓋了各職業(yè)院校、高級(jí)技校所開設(shè)的《電力電子技術(shù)》、《半導(dǎo)體變流技術(shù)》、《直流調(diào)速系統(tǒng)》、《電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)》等專業(yè)課程所要求的主要實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，還可以用于對(duì)從業(yè)人員進(jìn)行崗位培訓(xùn)、就業(yè)培訓(xùn)以及各省、市的維修電工培訓(xùn)和鑒定考核使用。
一、電力電子技術(shù)與自動(dòng)控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)裝置產(chǎn)品特點(diǎn)：
1、體現(xiàn)工程環(huán)境理念，效仿生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際：系統(tǒng)應(yīng)從相關(guān)工業(yè)產(chǎn)品移植而來，可很好實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)生能力（波形分析和系統(tǒng)調(diào)試能力）的培養(yǎng)和技術(shù)知識(shí)的應(yīng)用。
2、各個(gè)系統(tǒng)的配置合理：各個(gè)系統(tǒng)采用的元件、觸發(fā)（驅(qū)動(dòng)）電路、主電路、控制方式、控制對(duì)象及保護(hù)環(huán)節(jié)等，應(yīng)能概括當(dāng)前工業(yè)上的技術(shù)應(yīng)用，內(nèi)容豐富多樣，體現(xiàn)了"典型性、性、實(shí)用性和可行性"的要求，能引起學(xué)生興趣，能使學(xué)生獲得很大的收獲。
3、部分模塊采用PCB烤漆工藝制成，正面為原理圖和測(cè)試點(diǎn)，背面焊有對(duì)應(yīng)的元件，增強(qiáng)了學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的感性認(rèn)識(shí)與理性認(rèn)識(shí)。
4、元件與單元電路性能實(shí)驗(yàn)，在小系統(tǒng)環(huán)境中進(jìn)行：這樣有利于學(xué)生理解該元件和該單元用于何處、它們的性能對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的影響，有利于學(xué)生知識(shí)的鞏固和實(shí)際應(yīng)用。
5、本裝置通過隔離變壓器供電，而且具有接地保護(hù)、漏電保護(hù)功能，安全性符合相關(guān)的國家標(biāo)準(zhǔn)，確保人身安全。
6、電工電子電拖及自動(dòng)控制技能鑒定3D動(dòng)畫模擬實(shí)訓(xùn)特點(diǎn)：
（1）在指導(dǎo)方針上，不以某專業(yè)或課程的教學(xué)大綱為依據(jù)，而是以國家維修電工職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)為指導(dǎo)。
（2）在系統(tǒng)定位上，不以理論性系統(tǒng)性為主線，而是以職業(yè)技能的訓(xùn)練養(yǎng)成為主要任務(wù)。
（3）在內(nèi)容選擇上，不以驗(yàn)證性的實(shí)訓(xùn)為主要目的，而是以職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的技能點(diǎn)的仿真實(shí)訓(xùn)為主線。
（4）在媒體使用上，不以簡單的播放式動(dòng)畫為主，而是側(cè)重于動(dòng)畫編程、受訓(xùn)者的參與交互性訓(xùn)練上。
（5）在表現(xiàn)形式上，不以實(shí)物照片而滿足，而是為追求情景性效果采用三維建模技術(shù)。
（6）在教學(xué)設(shè)計(jì)上，不以簡單完成某個(gè)技能為滿足而是圍繞該技能設(shè)置了諸如目的、原理、認(rèn)識(shí)、結(jié)構(gòu)、拆裝、布局、連線、操作、排故、考評(píng)等盡可能完備的模塊。
（7）該軟件包含初級(jí)工與中級(jí)工、高級(jí)工全部12個(gè)實(shí)訓(xùn)單元的研制工作，總共包含了近100多個(gè)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目，基本覆蓋了電工、電子、電拖、維修電工、PLC等職業(yè)技能實(shí)訓(xùn)和鑒定設(shè)備技術(shù)規(guī)范中所列出的主要技能項(xiàng)目。網(wǎng)絡(luò)版用于學(xué)生獨(dú)自仿真模擬練習(xí)，單機(jī)版用于老師教學(xué)實(shí)訓(xùn)。
二、電力電子技術(shù)與自動(dòng)控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)裝置構(gòu)成：
1、電源控制屏：
1.1交直流電源
三相四線（或五線）電網(wǎng)輸入經(jīng)電源總開關(guān)漏電保護(hù)器（容量10A，漏電動(dòng)作電流≤30mA，動(dòng)作時(shí)間≤0.1S）和交流接觸器再到三相隔離變壓器給實(shí)訓(xùn)設(shè)備供電；通過起動(dòng)、停止、急停按鈕控制交流接觸器，設(shè)有供電指示燈及缺相指示。
提供三相0～450V可調(diào)交流電源，同時(shí)可得到單相0～250V可調(diào)的交流電源，配有一臺(tái)三相同軸聯(lián)動(dòng)自耦調(diào)壓器（規(guī)格：1.5kVA、0～450V）?？烧{(diào)交流電源輸出處設(shè)有過流保護(hù)裝置，當(dāng)相間、線間過電流及直接短路均能自動(dòng)保護(hù)，克服了調(diào)換保險(xiǎn)絲帶來的麻煩，并具有過流聲光告警?？刂破恋墓╇娪扇嚯娋W(wǎng)經(jīng)三相漏電保護(hù)開關(guān)、電網(wǎng)電壓指示表、熔斷器、啟/停按鈕控制交流接觸器輸出，具有漏電聲光告警、過流保護(hù)等功能，同時(shí)配有一只急停按鈕，便于切斷電源，還配有一只指針式交流電壓表，通過切換和轉(zhuǎn)換開關(guān)，可方便地指示三相電網(wǎng)和三相調(diào)壓輸出的每一相的線電壓。
1.2同步變壓器:一組三相同步變壓器，380V/15V三只。
1.3直流勵(lì)磁電源：220V/0.5A，具有輸出短路保護(hù)。
1.4交流電參數(shù)表
①交流真有效值數(shù)字電壓表1只，測(cè)量范圍0～500V，量程自動(dòng)切換，三位半數(shù)顯，精度0.5級(jí)，輸入阻抗10MΩ。
②交流真有效值數(shù)字電流表1只，測(cè)量范圍0～5A，量程自動(dòng)切換，三位半數(shù)顯，精度0.5級(jí)，具有超量程聲光報(bào)警、指示及切斷總電源等功能。
1.5交直流電源、直流儀表
提供～220V/24V、20V、±15V、±12V、±5V，100VA直流電源（具有短路及過載保護(hù)功能），不控整流元件，單相同步變壓器（包括～220V/～60V、～30V、～15V、雙～7V）、三相同步變壓器（380V/15V），給定顯示與0～±15V給定，直流300V/2.5級(jí)中零表一只、2A/2.5級(jí)中零表一只。
1.6智能故障考核實(shí)訓(xùn)組件
提供藍(lán)色寬屏液晶智能故障考核儀一只，一次故障設(shè)置多達(dá)24個(gè)，并帶有擴(kuò)展接口，可擴(kuò)展更多的故障設(shè)置。故障設(shè)置方便、靈活，可以對(duì)學(xué)生的技能進(jìn)行鑒定考核。
2、實(shí)訓(xùn)桌：
實(shí)訓(xùn)桌面為防火、防水、耐磨高密度板,結(jié)構(gòu)堅(jiān)固，形狀似長方體封閉式結(jié)構(gòu)，造型美觀大方；設(shè)有抽屜、柜門，用于放置工具、存放掛件及資料等。桌面用于安裝電源控制屏并提供一個(gè)寬敞舒適的工作臺(tái)面。實(shí)訓(xùn)桌底部裝有四個(gè)帶剎車的萬向輪，
3、提供不銹鋼電機(jī)導(dǎo)軌、編碼器測(cè)速系統(tǒng)及智能數(shù)顯轉(zhuǎn)速表（帶0-10V速度反饋，并可在線設(shè)置編碼器分辨系數(shù)，速度反饋系數(shù)，提供人機(jī)交互界面）
（1）不銹鋼導(dǎo)軌平整度好，無應(yīng)力變形，加工精細(xì)，同心度好，互換性好，能保證電機(jī)與電機(jī)、電機(jī)與測(cè)功機(jī)之間連接的同心度不超過±5絲，電機(jī)運(yùn)行噪聲小，實(shí)驗(yàn)參數(shù)典型，能較好滿足實(shí)驗(yàn)要求。導(dǎo)軌還帶有便攜式手柄和減振底腳。
（2）測(cè)速可以實(shí)現(xiàn)電機(jī)轉(zhuǎn)速0～9999r/min的精確測(cè)量，并通過單片機(jī)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速數(shù)字信號(hào)與電壓信號(hào)的線性轉(zhuǎn)換V=f（n），能提供精確穩(wěn)定的轉(zhuǎn)速反饋電壓信號(hào)，正反轉(zhuǎn)輸出電壓對(duì)稱性誤差≤1‰，克服了采用測(cè)速發(fā)電機(jī)測(cè)速精度低、測(cè)量范圍小、對(duì)稱性差及非線性變化等缺點(diǎn)。
4、直流他（并）勵(lì)電動(dòng)機(jī)（220V、1.1A、185W、1500r/min）
5、三相鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)（380/Y/220V/△）、0.5A、100W、1420r/min）
6、校正直流測(cè)功機(jī)（220V、2.2A、355W、1500r/min）
電機(jī)經(jīng)特殊設(shè)計(jì)，容量是被測(cè)電機(jī)的2～3倍，并經(jīng)精密儀器校正，能很好的完成被測(cè)電機(jī)的加載和輸出轉(zhuǎn)矩的測(cè)試）各一臺(tái)。
7、直流數(shù)字電壓、毫安、安培表
（1）直流數(shù)顯電壓表1只，測(cè)量范圍0～300V，分2V、20V、300V三檔，直鍵開關(guān)切換，三位半數(shù)顯，精度為0.5級(jí)，輸入阻抗為10MΩ，具有超量程聲光報(bào)警、指示及切斷總電源等功能。
（2）直流數(shù)顯毫安表1只，測(cè)量范圍0～2000mA，分20mA、200mA、2000mA三檔，直鍵開關(guān)切換,三位半數(shù)顯,精度為0.5級(jí)，具有超量程聲光報(bào)警、指示及切斷總電源等功能。
（3）直流數(shù)顯安培表1只，測(cè)量范圍0～5A，三位半數(shù)顯，精度為0.5級(jí)，具有超量程聲光報(bào)警、指示及切斷總電源等功能。
8、可變電阻器
提供阻值容量150W 、1.5A 、0～90Ω/×2連續(xù)可調(diào)的瓷盤電阻器1只及150W 、0.5A 0～900Ω/×2連續(xù)可調(diào)的瓷盤電阻1只，電阻接線端均已連接至操作面板上，可方便地組合串聯(lián)、并聯(lián)、串并聯(lián)等多種方式使用，可在0.5A、1A、1.5A、3A不同電流要求的負(fù)載下使用。
9、晶閘管及電抗器組件
提供6只單向晶閘管，帶阻容保護(hù)電路，另提供0～700mH帶抽頭電抗器，分為100mH，200mH，700mH三檔。
10、新型電力電子器件
提供SCR、MOSFET、IGBT、GTR新型電力電子器件，可測(cè)定其特性曲線；與新器件驅(qū)動(dòng)與保護(hù)電路組件配套使用,可完成電力電子新器件的驅(qū)動(dòng)與保護(hù)實(shí)訓(xùn)。
提供3只雙向晶閘管,帶阻容保護(hù)，用于交流調(diào)壓電路、單相三相交流調(diào)功。
11、三相TCA785脈沖列觸發(fā)電路組件
提供由西門子TCA785等專用的集成觸發(fā)電路構(gòu)成的三相觸發(fā)電路、正反橋功放電路。
12、晶閘管觸發(fā)電路組件
提供由分立元件構(gòu)成的單結(jié)晶體管觸發(fā)電路，兩路由分立元件構(gòu)成的鋸齒波同步移相觸發(fā)電路I和Ⅱ，可完成單相晶閘管全控及半控整流實(shí)驗(yàn)；一路KC05集成鋸齒波觸發(fā)電路。
（1）提供由獨(dú)立器件以BT33為核心的鋸齒波觸發(fā)電路，可完成單相鋸齒波晶閘管觸發(fā)電路實(shí)訓(xùn)內(nèi)容；
（2）提供由獨(dú)立器件組成的典型正弦波同步移相觸發(fā)電路，以原理性的形式，與晶閘管組合成同步觸發(fā)實(shí)訓(xùn)電路。
（3）提供鋸齒波同步移相觸發(fā)電路Ⅰ、Ⅱ，與晶閘管組合，可完成單相晶閘管全控及半控整流實(shí)訓(xùn)內(nèi)容。
（4）提供以KC05集成塊為核心的鋸齒波觸發(fā)電路，與晶閘管組合，可完成單相全波半控整流電路及交流調(diào)壓電路實(shí)訓(xùn)內(nèi)容
13、IGBT直流斬波電路。
EXB841實(shí)現(xiàn)的IGBT直流斬波；頻率1.2K，占空比12%-98%。
14、半橋型開關(guān)穩(wěn)壓電源電路
提供了半橋型開關(guān)穩(wěn)壓電源的主電路和控制電路，主電路中的電力電子器件為電力MOSFET管；控制電路采用專用PWM控制集成電路SG3525，采用恒頻脈寬調(diào)制控制方案?？赏瓿?開關(guān)電路在開環(huán)與閉環(huán)下負(fù)載特性的測(cè)試"以及"電源電壓波動(dòng)對(duì)輸出的影響"等實(shí)訓(xùn)內(nèi)容。直流輸出0～30V/2A，具有短路及過載保護(hù)功能。
15、單相交流(過零觸發(fā))調(diào)功電路組件
采用專用KC08晶閘管過零集成觸發(fā)電路，導(dǎo)通周期由555時(shí)鐘電路的電位器控制輸出觸發(fā)脈沖。配合雙向晶閘管構(gòu)成的主電路，完成交流調(diào)功特性的實(shí)訓(xùn)內(nèi)容。
16、GTR單相并聯(lián)逆變電路組件
提供555時(shí)基電路作為逆變觸發(fā)電路，工作頻率可以從45Hz～55Hz之間調(diào)節(jié)，功率主回路采用GTR功率三極管作為開關(guān)器件，完成單相并聯(lián)逆變電路實(shí)訓(xùn)內(nèi)容。
17、直流調(diào)速組件（Ⅰ）
提供用于調(diào)速系統(tǒng)的速度、電流調(diào)節(jié)器（調(diào)節(jié)器I、II）、轉(zhuǎn)速變換器(FBS)、電流反饋和保護(hù)電路（FBC+FA）及電壓反饋的電壓隔離器(TVD)、反號(hào)器（AR），實(shí)訓(xùn)時(shí)可以靈活改變系統(tǒng)的控制參數(shù)，觀測(cè)不同的參數(shù)對(duì)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能、穩(wěn)態(tài)性能穩(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。系統(tǒng)無靜差精度高達(dá)0.3%以上。
18、直流調(diào)速組件（Ⅱ）
提供以下模塊：反橋主電路、轉(zhuǎn)矩極性鑒別（DPT）、零電平檢測(cè)（DPZ）及邏輯控制器，與直流調(diào)速組件（一）配合使用，完成邏輯無環(huán)流可逆直流調(diào)速系統(tǒng)實(shí)訓(xùn)內(nèi)容。
19、SG3731專用 PWM 集成電路控制直流位置隨動(dòng)系統(tǒng)
提供以SG3731為核心的專用PWM控制的直流電機(jī)電源電路，與電機(jī)及反饋裝置結(jié)合，可完成如下實(shí)訓(xùn)內(nèi)容:
（1）SG3731控制的不可逆PWM直流調(diào)速系統(tǒng)，可完成直流電機(jī)工作在Ⅰ、Ⅱ象的開環(huán)機(jī)械特性測(cè)試實(shí)訓(xùn)，閉環(huán)控制的直流電機(jī)在Ⅰ、Ⅱ象的機(jī)械特性測(cè)試實(shí)訓(xùn)。
（2）SG3731控制的可逆PWM直流調(diào)速系統(tǒng)，可完成直流電機(jī)的四象限運(yùn)行實(shí)訓(xùn)，及閉環(huán)控制的直流電機(jī)四象限運(yùn)行實(shí)訓(xùn)。
（3）SG3731控制的PWM直流電機(jī)位置隨動(dòng)系統(tǒng)，可完成閉環(huán)位置隨動(dòng)系統(tǒng)的性能研究實(shí)訓(xùn)內(nèi)容。
20、小容量晶閘管直流調(diào)速系統(tǒng)組件
提供工業(yè)上常用的典型小容量晶閘管直流調(diào)速系統(tǒng)KZD-II控制電路，可完成KZD-II型小容量晶閘管直流調(diào)速系統(tǒng)的電壓負(fù)反饋、電流正反饋閉環(huán)的相關(guān)實(shí)訓(xùn)內(nèi)容。
21、燈組負(fù)載
提供三只絲口型220V/ 25W彩色燈泡負(fù)載，可作為單、三相負(fù)載，實(shí)訓(xùn)結(jié)果直觀。
22、實(shí)訓(xùn)連接線及配件
根據(jù)不同實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目的特點(diǎn)，配備兩種不同的實(shí)訓(xùn)聯(lián)接線，強(qiáng)電部分采用高可靠護(hù)套結(jié)構(gòu)插連接線，里面采用無氧銅抽絲而成頭發(fā)絲般細(xì)的多股線，達(dá)到超軟目的，外包丁晴聚氯乙烯絕緣層，具有柔軟、耐壓高、強(qiáng)度大、防硬化、韌性好等優(yōu)點(diǎn)，插頭采用實(shí)芯銅質(zhì)件外套鈹輕銅彈片，接觸安全可靠；弱電部分采用彈性鈹輕銅裸露結(jié)構(gòu)聯(lián)接線，兩種導(dǎo)線都只能配合相應(yīng)內(nèi)孔的插座，這樣大大提高了實(shí)訓(xùn)的安全及合理性。
23、電工電子3D建模模擬實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)1套
模塊分為電工基礎(chǔ)、照明電路、儀器儀表、低壓電器、電力拖動(dòng)、電子器件、電子技術(shù)、機(jī)床電路、PLC控制等100多個(gè)實(shí)訓(xùn)內(nèi)容，學(xué)?？梢愿鶕?jù)學(xué)生學(xué)習(xí)進(jìn)度選擇相應(yīng)的訓(xùn)練模塊進(jìn)行訓(xùn)練。
三、人身安全保護(hù)體系：
1、三相隔離變壓器一組：三相電源首先通過三相漏電保護(hù)器，然后經(jīng)接觸器到隔離變壓器，使輸出與電網(wǎng)隔離(浮地設(shè)計(jì))。
2、電壓型漏電保護(hù)器1：對(duì)隔離變壓器前的線路出現(xiàn)的漏電現(xiàn)象進(jìn)行保護(hù)，使控制屏內(nèi)的接觸器跳閘，切斷電源。
3、電流型漏電保護(hù)裝置：控制屏若有漏電現(xiàn)象，漏電流超過一定值，即切斷電源。
4、實(shí)驗(yàn)連接線及插座：強(qiáng)、弱電連接及插座分開，不能混插。強(qiáng)電連接線及插座采用全封閉工藝，使用安全、可靠、防觸電。
四、實(shí)訓(xùn)內(nèi)容 (全配時(shí))：
一）電力電子器件特性：
1.晶閘管（SCR）
2.雙向晶閘管（TRIAC）
3.電力晶體管（GTR）
4.場(chǎng)效應(yīng)管（MOSFET）
5.絕緣柵雙極型晶體管（IGBT）
二）觸發(fā)（驅(qū)動(dòng)）單元電路的測(cè)試：
1.單結(jié)晶體管觸發(fā)電路（分列元件）
2.正弦波同步移相觸發(fā)電路（分列元件）
3.鋸齒波移相觸發(fā)電路（分列元件）
4.KC05鋸齒波觸發(fā)電路
5.KC08過零觸發(fā)電路
6.EXB841大規(guī)模集成（絕緣柵雙極型晶體管IGBT）驅(qū)動(dòng)與保護(hù)電路
7.電力晶體管（GTR）驅(qū)動(dòng)與保護(hù)電路
8.功率場(chǎng)效應(yīng)管（MOSFET）驅(qū)動(dòng)與保護(hù)電路
9.三相TCA785脈沖列觸發(fā)電路
10.SG3525觸發(fā)模塊
11.SG3731專用PWM控制電路
12.IR2110專用集成（IGBT）驅(qū)動(dòng)電路
三）電力電子電路：
1.單相晶閘管可控半波整流電路
2.單相晶閘管半控橋式整流電路
3.單相晶閘管全控橋式整流電路
4.三相晶閘管可控半波整流電路
5.三相晶閘管半控橋式整流電路
6.三相晶閘管全控橋式整流電路
7.GTR單相并聯(lián)逆變電路
8.單相雙向晶閘管交流調(diào)功電路
9.直流（IGBT）斬波電路的性能研究
10.單相（雙向晶閘管）交流調(diào)壓電路
11.三相交流調(diào)壓電路
12.PWM控制（MOSFET）開關(guān)型穩(wěn)壓電源電路
13.SG3731 專用 PWM 集成電路控制的直流PWM系統(tǒng)（GTR）H型可逆供電電路
四）自動(dòng)控制系統(tǒng)：
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)定實(shí)驗(yàn)(SCR)
2.晶閘管直流調(diào)速系統(tǒng)主要單元的調(diào)試(SCR)
3.電壓負(fù)反饋、電流正反饋直流調(diào)速系統(tǒng)
4.轉(zhuǎn)速負(fù)反饋單閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)
5.電流單閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)
6.電壓單閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)
7.轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)不可逆直流調(diào)速系統(tǒng)
8.V-M轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)邏輯無環(huán)流可逆直流調(diào)速系統(tǒng)
9.轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)交流調(diào)壓調(diào)速系統(tǒng)的研究
10.SG3731專用PWM集成電路控制的直流位置隨動(dòng)系統(tǒng)
五）電機(jī)特性：
1.直流電動(dòng)機(jī)特性的測(cè)試
2.三相異步電機(jī)特性的測(cè)試
五、電力電子技術(shù)與自動(dòng)控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)裝置配置清單：

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