电路分析与电力电子技术实验装置,电力电子综合实训台

一、基础简介

“ZRDDL-2型电子回路解析与电力电子技术实验台” 是本公司在--国内电工电子实验设备基础上应用成熟的技术推出的性实验台，了目前我国大学本科、专科、中专及职校“电子回路解析”、“电工基础”、“电工学”、“电力电子技术”等课程实验大纲的要求而研制，特别适用来高等院校现有实验设备的更新换代，及中专、职校等新建或扩建实验室，迅速开设实验课提供了理想的实验设备。

二、特别点

1、性强：了目前国内各类学校电工电子类基础课程的全部实验内容。

2、适应性强：实验的深度和广度可按照需要作灵活调节，装置应用箱式挂式模块件式构造，更换便捷，添加部位件即可拓展功能或研发新的实验项目。

3、测量仪表精确度高，应用数字化、智能化模式，符合现代测量发展方向。

4、安全功能高：实验屏上380V交流AC输出处设定有一套过流保护装置，相间、线间直接短路或过载，电流（A）超过设定值，系统即警报并切断总电源，保证设备安全。

5、装置构造合理，功能优越，配套完整，外观豪华大气。

6、按照电压（V）不一样，实验连接线及插头座应用不一样的构造，使用安全、可靠。

三、技术功能：

1、作业电源：三相四线（或三相五线）～380V±5% 50Hz

2、温度（℃）：-10℃～40℃，相对湿度＜85%（25℃）

3、装置容量（KV）：＜1.5KVA

4、重量（kg）：200Kg

5、外观尺寸：1700mm×700mm×1600mm

四、实验装置基础配备及功能

本实验装置主要采用实验屏、实验箱式挂式模块件、实验桌等到构成。

（一） 电源控制屏

实验屏为钢制双层亚光密纹喷塑构造，金属铝操作面板，为实验箱式挂式模块件提供交流AC电源、直线DC稳压电源、恒流源、函数信号发生器（含有概括频率计）、测量试验仪表及实验器件等，具体功能如下：

1.提供三相0～450V及一相0～250V连续可调交流AC电源。可调交流AC电源输出处设定有过流保护技术，相间、线间过电流（A）及直接短路均能自动保护，配备有指针式交流AC电压（V）表，经过变换开关可分别指示三相电网电压（V）和三相调压输出电压（V）。

2.提供两路低压稳压直线DC0～30V/1A连续可调电源，配备有数字式电压（V）表指示输出电压（V），电压（V）稳

定度≤0.3%，电流（A）平稳度≤0.3%，设定有短路软截止保护和自动恢复功能。

3.提供一路0～200mA连续可调恒流源，分2mA、20mA、200mA三档，从0mA起调，调动精确度1‰，

负载平稳度≤5×10-4，规格限定改变率≤5×10-4，配备有数字式直线DCmA毫安表指示输出电流（A），设定有输出开路、短路保护功能。

4.提供实验台照明用的220V、30W的日光灯一盏，还设定有实验用220V、30W的日光灯灯管一支，

将灯管灯丝的四个头引出，供实验用。

5.提供真有效值交流AC数字电压（V）表一只，测量界限0～500V，测量范围自动判别、自动变换，精确度0.5

级，三位半数字显露。

6功率（W）输出函数发生器：

1）应用直接数字频率合成（DDS）产生高精确度正弦波，方波和三角波。应用大屏幕LCD显露输出频率、波动线，衰减值。

2）正弦波输出幅度≥10V,输出阻抗50Ω，失真度<1%（0.1HZ-- 1KHz）。

3）频率界限: 0.1HZ~3MHz, 应用键盘直接写入数字设定频率,。

4）输出幅度应用电位器调动，正弦波输出设定有20db,40db衰减。

5）方波占空比可调, 调动界限：1%-99%调动；方波和三角波应用TTL电平输出。

6）频率计测量界限100MHz，自动换档。

7.仪表、受控源功能板

1.数字显露交流AC电压（V），测量范围0~500V ，1只，带超测量范围保护，精确度0.5级

2..数字显露交流AC电流（A）表，测量范围0~5A ，1只，带超测量范围保护，精确度0.5级

3.直线DC数字显露电压（V）表2只，测量界限0～300V，分2V、20V、300V三档，直键开关变换，三

位半数字显露，写入阻抗10MΩ，精确度0.5级，设定有超测量范围报警、指示及切断总电源等功能。

4.直线DC数字显露mA毫安表1只，测量界限0～2000mA，分20mA、200mA、2000mA三档，直键开关切

换，三位半数字显露，精确度0.5级，设定有超测量范围报警、指示及切断总电源等功能。

5.数字显露交流AC毫伏表1只 ，测量范围0~500V ；精确度0.5级，带超测量范围保护。

8.平波电抗器：100mH、200mH、700mH电感，在1A下保持线性。

9.三相同步变压器一组

10.其它设施：两根方型不锈钢管，可挂置实验部位件，凹槽下部设定有7芯、3芯等插头座，挂式模块件的供电由这些插头座提供。控制屏两侧设定有一相三极220V电源插头座及三相四极380V电源插头座。

DK02 实验桌：钢制双层亚光密纹喷塑构造，桌面为耐磨损高密度板；左右设定有两个大抽屉（带锁），分别用来存放工量具及图纸文档实训指导书。

（二） 实验结合套件

1. ZRDG-03 电子回路基础实验箱

提供基尔霍夫定律（可设定三个经典型故障点），叠加原理（可设定三个经典型故障点）、戴维南定理、诺顿定理、二端口互联网、互易定理、R、L、C串联谐振电子回路、R、C串并联选频互联网及一阶、二阶动态电子回路等实验。各实验器件齐全，实验单元隔离分明，实验线路完整清晰，检验性实验与设计性实验相集合。

2. ZRDG-04 交流AC电子回路实验

提供一相、三相负载电子回路、日光灯、变压器、互感器及电度表等实验。负载为三个完全单独的灯组，可连接成Y或△两种三相负载线路，每个灯组均设定有三个并联的白炽灯螺口灯座(每组设定有三个开关控制三个负载并联支路的通断)，可插60W以下的白炽灯九只，各灯组设定有电流（A）插头座方便电流（A）的测量试验；各灯组均设定有过压保护电子回路，保障实验学员的安全及防止灯组因过压而导致损坏；日光灯实验器件有30W镇流器、高压电容器（0.47µF/500V、4.7µF/500V）、启辉器及短接按钮；铁芯变压器一只（50VA、36V/220V），原、副边均设定有保险丝及电流（A）插头座方便电流（A）的测量试验；

3.ZRDG-05 元件箱

设定有三组高压电容（每组1µF/500V、2.2µF/500V、4.7µF/500V高压电容各一只），用来改变功率（W）因数的实验；提供实验所需的各种元件，如电阻、二极管、发光管、稳压管、电位器及12V灯泡等，还提供十进制可调电阻箱，阻值为0～99999.9Ω/2W。

4.ZRDG-06.一相智能型功率（W）、功率（W）因数表

应用专用DSP计算有功功率（W）、无功功率（W）。功率（W）的测量精确度0.5级，电压（V）、电流（A）测量范围分别为450V、5A，可测量负载的有功功率（W）、无功功率（W）、功率（W）因数及负载的性质；--还可以贮存、记录15组功率（W）和功率（W）因数的测量试验成果数值，并可逐组查询。

5.DQ27 三相可调电阻

三组900Ω×2/0.41A，作为实验中的可调电阻性负载用。

6.DK03晶闸管主电子回路

提供6只5A/1000V的晶闸管，每只晶闸管均设定有过流、过压保护装置，晶闸管可经过外加信号实行触发(留有触发脉冲写入连接口)，可更好的完成设计性实验；设定有带镜面精密指针式直线DC电压（V）表±300V，精确度1.0级带镜面直线DC电流（A）表±2A，精确度1.0级各一只。

7.DK04三相晶闸管触发电子回路

提供三相触发电子回路、功放电子回路等，与“晶闸管主电子回路”配套使用。

8.DK05晶闸管触发电子回路实验

提供单结晶体管触发电子回路、正弦波同步移相触发电子回路、锯齿波同步移相触发电子回路、一相交流AC调压触发电子回路、TCA785包括触发电子回路共五个触发电子回路实验。

9.DK08给定及实验器件

提供给定(±15V可调电压（V）输出)、压敏电阻(作为过压保护元件，内部已连成三角形接法)、二极管。

10. DK09新器件特性实验

提供SCR、MOSFET、IGBT、GTO、GTR电力电子器件，与其它结合套件配套使用，可测量其特性弯曲线。

11.DK11一相调压与可调负载

提供了一只0～250V/0.5kVA一相交流AC自耦调压器，为相应的实验提供可调电源；一个整流滤波电子回路以及0～180Ω/1.3A(串联)或0～45Ω/2.6A(并联)瓷盘可调电阻，为相应的实验提供一个可调的阻性负载。

12.DK12 三相芯式变压器

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（V）为127V/63.6V/31.8V)，用来异步电机串级调节速度实验和三相桥式、一相桥式有源逆变电子回路实验；还设定有三相不可控整流电子回路用来产生直线DC电源。

13.DK14一相交直交变频原理

用来展示交直交变频原理，主要让学员理解SPWM正弦波脉宽调制信号的形成方法，理解IGBT管专用包括驱动芯片的特别点及其使用，能完成如下实验项目：(1)SPWM波动线成的过程；(2)交直交变频电子回路在不一样负载(阻感负载)时的作业情况和波动线，并研究作业频率对电子回路作业波动线的影响；(3)IGBT管专用包括驱动芯片的作业特性。

14.DK17 DC/DC变换电子回路

提供了DC/DC变换电子回路实验的主电子回路和控制电子回路。电力电子器件为IGBT，控制电子回路应用PWM控制包括电子回路SG3525，箱式挂式模块件操作面板上还提供了所需的查看孔。

15.DK07直线DC斩波实验

提供构成直线DC斩波电子回路所需的元件和应用专用的PWM控制包括电子回路SG3525。可完成教学资料及实训指导书中降压斩波电子回路(Buck Chopper)、升压斩波电子回路(Boost Chopper)、升降压斩波电子回路(Boost-Buck Chopper)、Cuk斩波电子回路、Sepic斩波电子回路、Zeta斩波电子回路六种经典型实验。

16.DK22一相交流AC调压/调功电子回路
按照西安交通大学*兆安教授和黄俊教授主编的《电力电子技术》（第四版）中相关内容而设计，完成一相交流AC调压和交流AC调功的实验内容。应用的电力电子器件为双向晶闸管，在交流AC调压实验中应用由双向触发二极管包括触发控制电子回路；在交流AC调功实验中应用由555时基电子回路构成触发控制电子回路。
17. ZR07实验连接线：

按照不一样实验项目的特别点，配备装备两种不一样的实验联接线，强电部分应用高可靠护套构造手枪插连接线（不存在任何触电的可能），里面应用无氧铜抽丝而成头发丝般细的多股线，达到超软目的，外包丁晴聚氯乙烯绝缘层，设定有柔软、耐压高、强度大、防硬化、韧性好等优点，插头应用实芯铜质件外套铍轻铜弹片，接触安全可靠；弱电部分应用弹性铍轻铜裸露构造联接线，两种实验连接线全部只能协作相应内孔的插头座，这样大大提升了实验的安全及合理性。

18.教学系统

1、用电安全与触电急救拟真教学系统

系统应用二维与三维（3D）集合的虚拟画面，教导学员用电的安全和急救方法，系统内设定有一相触电、两相触电、跨步触电、低压触电急救、高压触电急救、人工呼吸救护法、牵手呼吸救护法、胸外心脏按压就护法等原理讲解与教学，一相触电分维修带电断线、维修插头座触电、室外触电等原理演示。低压触电和高压触电教学主要为学员讲解演示如何解救处于低压触电或者高压触电时的人，人工呼吸救护法、牵手呼吸救护法、胸外心脏按压就护法应用应用3D虚拟拟真技术展示，经过渲染和润色，使模型看起来与真实部位件一般无二，画面逼真。经过实验能够对学员实行实验室安全用电教育，提升学员的安全意识，使学员学会一些自救的方法，让学员在遇到危险时能采取一定的安全措施，保护自己，以及熟悉各种电气事故产生的原因和处置整理电气事故的实用实操措施，减少电气事故的发生。

2、维修电工电子电机与职业资格培训考评拟真系统

本系统为apk的格式，可在PC端使用，也可在位移端使用，本系统即可手动设定故障也能自动设定故障，本系统经过电子回路图中绿色的框选用手动设定故障点（*多可以设定39个故障点），也可以经过系统自动实行随机1个故障点设定，随机两个故障点设定，随机三个故障点设定，随机四个故障点设定，随机五个故障点设定，本系统内有工量具箱，元件库，放大镜，电子回路图等功能，可经过工量具箱可选用万用表实行检验测试，经过元件库选用合适的元件，经过放大镜可以清楚的理解各个元件及电子回路。本系统经过电机星三角启动控制电子回路故障的设定，并经过种种排查，让学员理解电机星三角启动控制电子回路的作业原理及电子回路构造。

3、虚拟频谱仪、逻辑解析仪、示波器、三用表拟真系统：

本系统为apk的格式，可在PC端使用，也可在位移端使用，本系统的功能有：电阻的测量、交流AC电压（V）的测量（测量变压器，若变压器测量烧坏多用表时，冒黑烟提醒并可以重置多用表）、晶体管的极性判别、直线DC电压（V）测量（通电流（A）表档时灯光亮）、直线DC电流（A）的测量、以及电容好坏的判别。本系统可随意拖动红色与黑色笔头，2个笔头拖拽至被测物体上定位时显露红圈，如未定位准确无红圈显露，可以在实行错误实操的时（如所选测量范围错误、所测数值错误等等），仪表指针将无反应、提醒错误重新测量等，本多用表可选用交流AC电压（V）档，直线DC电压（V）档，电阻档，电流（A）档，电阻调0，并而且可放大显露数值，可清楚观看所测数值大小。学员可以经过本系统学习掌控把握多用表的正确使用方法。

4、单片机、plc可编程设计与控制虚拟拟真系统：

本系统基于unity3d研发，内置实验步骤、实验指导书、电子回路图、结合套件清单、连接线路、接通电源、电子回路图、场景重置、返回等按钮，在连线及代码正确后，可以经过启动/停止、正向动作、反向动作按钮实操三维（3D）机床模型动作，在连接线路状态下，三维（3D）机床模型可实行放大/缩小、平移。

1.继电器控制：阅读实验指导书，并进入实验，经过认识阅读电子回路图，选用结合套件清单中的继电器、热继电器、开关等元件以拖拽的形式布置至电器储物柜中，限位器放置于三维（3D）机床模型上，可选用盖盖子，部分元件名称可重命名，然后点击连接线路按钮，将端子对端子实行连线，将机床电子回路连接成功后，选用接通电源，实行实操，若结合套件或线路连接错误将弹出提醒错误框，可随时实行场景重置。

2.PLC控制：实验同继电器控制，多加PLC控制功能，在连线完成后，经过PLC编码按钮，进入程序语言编写界面，编写正向与反向2条程序，共有12个梯形图符文号，编写完成后，选用提供并上交实行程序检验。检验成功后，接通电源实行实操，结合套件、线路连接、代码错误将弹出提醒错误框，可随时实行场景重置。

3.单片机控制：实验同继电器控制，多加单片机控制功能，在连线完成后，经过C编码按钮进入编程界面，写入正确的C语言代码，提供并上交检验成功后，接通电源实行实操，结合套件、线路连接、代码错误将弹出提醒错误框，可随时实行场景重置。

六、实验项目

1. 一）电子回路解析实验

2. 基础电工仪表的使用与测量误差的计算

3. 减少仪表测量误差的方法

4. 线性与非线性电子回路元件伏安特性的测绘

5. 电位、电压（V）的测量及电子回路电位图的测绘制作

6. 基尔霍夫定律检验及故障判别

7. 叠加定理检验及故障判别

8. 电压（V）源与电流（A）源的等效变换

9. 戴维南定理的检验

10. 诺顿定理检验

11. 双口互联网测量试验

12. 互易定理检验

13. 受控源的实验研究

14. RC一阶电子回路响应的测量试验

15. 二阶动态电子回路响应的研究

16. R、L、C元件阻抗特性的测量试验

17. RC串、并联选频互联网特性测量试验

18. R、L、C串联谐振电子回路的研究用三表法测量交流AC电子回路等效功能数值

19. 正弦稳态交流AC电子回路相量的研究（日光灯功率（W）因数提升实验）

20. 互感实验

21. 一相铁芯变压器特性的测量试验

22. 三相交流AC电子回路电压（V）、电流（A）的测量

23. 功率（W）因数及相序的测量

（二）电力电子技术实验

24. 单结晶体管触发电子回路

25. 正弦波同步移相触发电子回路实验

26. 锯齿波同步移相触发电子回路实验

27. 西门子TCA785包括触发电子回路实验

28. 一相半波可控整流电子回路实验

29. 一相桥式半控整流电子回路实验

30. 一相桥式全控整流及有源逆变电子回路实验

31. 三相半波可控整流电子回路实验

32. 三相桥式半控整流电子回路实验

33. 三相半波有源逆变电子回路实验

34. 三相桥式全控整流及有源逆变电子回路实验

35. 一相交流AC调压电子回路实验

36. 一相交流AC调功电子回路实验

37. 三相交流AC调压电子回路实验

38. 单向晶闸管(SCR)特性实验

39. 可关断晶闸管(GTO)特性实验

40. 功率（W）场效应管(MOSFET)特性实验

41. 电力晶体管(GTR)特性实验

42. 绝缘双极型晶体管(IGBT)特性实验

43. 一相正弦波脉宽调制(SPWM)逆变电子回路实验(IGBT)

44. DC/DC变换电子回路实验(IGBT)

45. 直线DC斩波电子回路的功能研究(降压斩波电子回路、升压斩波电子回路、升降压斩波电子回路、Cuｋ斩波电子回路、Sepic斩波电子回路、Zeta斩波电子回路六种经典型线路)(IGBT)

七、配备表单