二、設(shè)備特點
1、安全作為本設(shè)備重要考慮，設(shè)置有多重保護(hù)體系。
2、項目一體化教學(xué)模式設(shè)計本裝置
2、所有線路學(xué)即可用與現(xiàn)在工業(yè)上使用芯片完全一致
三、裝置的配置
1.輸入電源：三相四線(或三相五線) ～380V±10% 50Hz
2.工作環(huán)境：溫度-10℃～+40℃ 相對濕度＜85%(25℃) 海拔＜4000m
3.裝置容量：＜1.5KVA
4.重 量：480Kg
5.外形尺寸：130×73×160cm3
四、實驗實訓(xùn)項目
基礎(chǔ)實驗項目
1、晶閘管的認(rèn)識與特性實驗
2、IGBT的認(rèn)識與特性實驗(包含驅(qū)動)
3、MOSFET的認(rèn)識與特性實驗(包含驅(qū)動)
4、直流斬波實驗（降壓斬波電路、升壓斬波電路、升降壓斬波的電路、
Cuｋ斬波電路、Sepic斬波電路、Zeta斬波電路）
(2)、SG3525芯片制作PWM發(fā)生器
(3)、單片機(jī)PWm發(fā)生器實驗
(4)、IRS2110驅(qū)動實驗
晶閘管基礎(chǔ)實驗
1、單相晶體管觸發(fā)電路（TC785）
2、正弦波同步移相觸發(fā)電路實驗
3、鋸齒波同步移相觸發(fā)電路實驗
4、單相半波可控整流電路實驗
5、單相橋式半控整流電路實驗
6、單相橋式全控整流及有源逆變電路實驗
7、三相半波可控整流電路實驗(TC787)
8、三相橋式半控整流電路實驗
9、三相半波有源逆變電路實驗
10、三相橋式全控整流及有源逆變電路實驗
11、單相交流調(diào)壓電路實驗
12、單相交流調(diào)功電路實驗
13、三相交流調(diào)壓電路實驗
典型電力電子器件線路實驗
1、單相正弦波脈寬調(diào)制（SPWM）逆變電路實驗
2、全橋DC/DC變換電路實驗
3、單相斬控式交流調(diào)壓電路實驗
直流電機(jī)調(diào)速實驗
1、晶閘管直流調(diào)速系統(tǒng)參數(shù)和環(huán)節(jié)特性的測定實驗
2、晶閘管直流調(diào)速系統(tǒng)主要單元調(diào)試
3、單閉環(huán)不可逆直流調(diào)速系統(tǒng)實驗
4、雙閉環(huán)不可逆直流調(diào)速系統(tǒng)實驗
5、邏輯無環(huán)流可逆直流調(diào)速系統(tǒng)實驗
6、雙閉環(huán)控制直流脈寬調(diào)速系統(tǒng)（H橋、IGBT）
交流電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)實驗
1、雙閉環(huán)三相異步電機(jī)調(diào)壓調(diào)速系統(tǒng)實驗
2、雙閉環(huán)三相異步電機(jī)串極調(diào)速系統(tǒng)實驗
數(shù)字控制實驗
1、 CCS3.3集成環(huán)境認(rèn)識.
2、點亮一個LED
3、 驅(qū)動液晶128*64
4、在LCD128*64上顯示開發(fā)箱的溫度
5、產(chǎn)生兩路互補的PWM波.
6、+24V輸入DC-DC升壓.
7、+24V輸入SPWM波調(diào)制輸出
8、 模擬光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)
9、穩(wěn)定輸出220V-50Hz交流電
10、恒流LED驅(qū)動
線路研究實驗
1、功率因數(shù)校正電路實驗
2、開關(guān)電源綜合實驗
DSP交流變頻調(diào)速（數(shù)字）
1、正交編碼器測試
2、異步電機(jī)的SPWM變頻調(diào)速系統(tǒng)（功率5KW）
3、異步電機(jī)的空間矢量控制的變頻調(diào)速系統(tǒng)
4、采用DSP的異步電機(jī)直接轉(zhuǎn)矩變頻調(diào)速系統(tǒng)
5、采用DSP的異步電機(jī)磁場定向變頻調(diào)速系統(tǒng)
DSP直流調(diào)速（數(shù)字）
1、直流電機(jī)閉環(huán)調(diào)速實驗（功率3KW）
五、設(shè)備配置
1.FCDT01電源控制屏
(1)交流電源
提供三相0～450V可調(diào)交流電源，同時可得到單相0～250V可調(diào)電源(配有一臺三相同軸聯(lián)動自耦調(diào)壓器（規(guī)格1.5KVA、0～450V），克服了三只單相調(diào)壓器采用鏈條結(jié)構(gòu)或齒輪結(jié)構(gòu)組成的許多缺點)?？烧{(diào)交流電源輸出處設(shè)有過流保護(hù)技術(shù)，相間、線間過電流及直接短路均能自動保護(hù)，克服了調(diào)換保險絲帶來的麻煩。配有三只指針式交流電壓表，通過切換開關(guān)指示三相電網(wǎng)電壓和三相調(diào)壓電壓。
(2)高壓直流電源兩路
提供220V(0.5A)勵磁電源及0～250V(4A)連續(xù)可調(diào)穩(wěn)壓電樞電源(具有過壓、過流、過熱及短路軟截止自動恢復(fù)保護(hù)功能)各一組，并設(shè)有直流數(shù)顯電壓表及切換開關(guān)。
(3)人身安全保護(hù)五大體系
設(shè)有三相隔離變壓器一組(三相電源經(jīng)鑰匙開關(guān)、接觸器后，到隔離變壓器，再經(jīng)三相調(diào)壓器輸出)，使輸出與電網(wǎng)隔離，對人身安全起到一定的保護(hù)作用；
設(shè)有電壓型漏電保護(hù)器1，如果隔離變壓器前的線路有漏電現(xiàn)象，即能實施保護(hù)并切斷電源；
設(shè)有電壓型漏電保護(hù)器2,如果隔離變壓器后的線路及實驗過程中的接線等有漏電現(xiàn)象,即能告警并切斷電源；
設(shè)有電流型漏電保護(hù)器，控制屏若有漏電現(xiàn)象，漏電流超過一定值，即切斷電源。實驗連接線及插座，采用全封閉結(jié)構(gòu)，使用安全、可靠、防觸電。
(4)儀表保護(hù)體系
設(shè)有多只信號插座，與儀表相連，儀表超量程，即能告警并切斷電源，對儀表起到良好的保護(hù)作用。
(5)實驗管理器：具有設(shè)定時間、到時報警、切斷電源及記錄各種告警次數(shù)等功能。
(6)控制屏正面大凹槽內(nèi)，設(shè)有兩根不銹鋼鋼管，可掛儀表及實驗部件。凹槽底部設(shè)有多個小圓形單相三芯220V電源插座，供儀表等部件供電用?？刂破羶蓚?cè)設(shè)有三極220V電源插座及三相四極380V電源插座。設(shè)有實驗裝置照明用的220V、40W日光燈一盞。
2儀表面板
1）智能直流電壓表
具有通信接口、具有手動自動量程、工業(yè)級柜裝、精度：不低于5位，1000V檔位顯示格式：999.99（帶2個小數(shù)點），顯示單位：V；100V檔位顯示：99.999（帶3個小數(shù)點），顯示單位：V；10V檔位顯示：9.9999（帶4個小數(shù)點），顯示單位：V；
2）智能直流電流表
具有通信接口、具有手動自動量程、工業(yè)級柜裝、精度：不低于5位，5A檔位：4999.9（帶1個小數(shù)點），顯示單位：mA；1000mA檔位：999.99(帶2個小數(shù)點)，顯示單位：mA；100mA檔位：99.999(帶3個小數(shù)點)，顯示單位：mA。
3）智能真有效值交流電壓表
具有通信接口、具有手動自動量程、工業(yè)級柜裝、精度：不低于4位，1000V檔位顯示格式：999.9（帶2個小數(shù)點），顯示單位：V；100V檔位顯示：99.99（帶3個小數(shù)點），顯示單位：V；10V檔位顯示：9.999（帶4個小數(shù)點），顯示單位：V；
4）智能真有效值交流電流表
具有通信接口、具有手動自動量程、工業(yè)級柜裝、精度：不低于4位，5A檔位：4999.9（帶1個小數(shù)點），顯示單位：mA；1000mA檔位：999.99(帶2個小數(shù)點)，顯示單位：mA；100mA檔位：99.999(帶3個小數(shù)點)，顯示單位：mA。
5）智能功率功率因數(shù)表
由24位專用DSP、16位高精度AD轉(zhuǎn)換器和高速MPU單元設(shè)計而成，通過鍵控、數(shù)顯窗口實現(xiàn)人機(jī)對話功能控制模式。軟件上采用RTOS設(shè)計思路，同時配有PC監(jiān)控軟件來加強(qiáng)分析能力。能測量電路的功率、功率因數(shù)。功率測量精度為1.0級，功率因數(shù)測量范圍0.3～1.0，電壓電流量程為450V和5A。具有通信接口。
3、FCDL-02實驗桌
實驗桌為鐵質(zhì)雙層亞光密紋噴塑結(jié)構(gòu)，桌面為防火、防水、耐磨高密度板,結(jié)構(gòu)堅固，造形美觀大方；設(shè)有兩個大抽屜、柜門，用于放置工具、存放掛箱及資料等。桌面用于安裝電源控制屏并提供一個寬敞舒適的工作臺面。實驗桌還設(shè)有四個萬向輪和四個固定調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，便于移動和固定，有利于實驗室的布局。
4、FCDT03 晶閘管電路基礎(chǔ)掛箱
提供12只大功率晶閘管器件、4只大功率二極管電路、電流反饋與保護(hù)電路、700mH可變電感等。
5、FCDT04晶閘管驅(qū)動電路掛箱
提供西門子TC787三相晶閘管專用電路，提供正反橋輸出。
4、FCDT05晶閘管驅(qū)動掛件箱
提供TC785單相晶閘管驅(qū)動電路、正弦波同步觸發(fā)電路、單結(jié)晶體管觸發(fā)電路、鋸齒波觸發(fā)電路等
三、FCDT06電機(jī)調(diào)速電路掛箱
提供轉(zhuǎn)速信號、反號器、電壓隔離器、給定電路、2個調(diào)節(jié)器電路、電流反饋與保護(hù)電路等
8、FCDT07直流斬波實驗掛箱
根據(jù)西安交通大學(xué)王兆安教授和黃俊教授主編的《電力電子技術(shù)》(第四版)中相關(guān)的直流斬波內(nèi)容而設(shè)計的；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?？赏瓿山滩闹薪祲簲夭娐罚˙uck 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驗。
9、FCDT08 給定及實驗器件掛箱
提供90歐雙層1.2A可調(diào)負(fù)載、壓敏電阻、給定電路等
10、FCDT09 驅(qū)動與保護(hù)電路掛箱
提供MOSFET驅(qū)動與保護(hù)電路、IGBT驅(qū)動與保護(hù)電路，設(shè)計采用STC芯片及外圍電路、IRS2110驅(qū)動與保護(hù)電路等新型電路。
11、FCDT10 元器件掛箱1
提供實驗用可調(diào)電阻和電容。
12、FCDT11元器件掛箱2
提供實驗用可調(diào)電阻和整流電路等。
13、FCDT12整流與可調(diào)負(fù)載掛箱
提供三相芯式變壓器等。
14、FCDT14單相交直交變頻原理
根據(jù)普通高等教育“九五”國家級重點教材，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)制信號的形成，了解IGBT管專用集成驅(qū)動芯片的特點及其使用。能完成如下實驗項目：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)）時的工作情況和波形，并研究工作頻率對電路工作波形的影響；3、IGBT管專用集成驅(qū)動芯片的工作特性。
15、FCDT15雙閉環(huán)H橋DC/DC變換直流調(diào)速系統(tǒng)
通過對四個橋臂上IGBT管的觸發(fā)控制，來實現(xiàn)對可逆直流他勵電機(jī)進(jìn)行調(diào)速的目的，主要由三大部分組成，即主回路部分、控制電路部分和調(diào)節(jié)部分。主回路由直流電源、四個IGBT管組成；控制回路部分由專用芯片產(chǎn)生PWM脈沖波，PWM波脈沖發(fā)生器產(chǎn)生的四路控制脈沖，分別驅(qū)動四個橋臂的IGBT管；調(diào)節(jié)部分由兩個PI調(diào)節(jié)器組成，并通過速度環(huán)、電流環(huán)構(gòu)成的反饋回路使電機(jī)的轉(zhuǎn)速穩(wěn)定運行在給定的轉(zhuǎn)速下。可完成的實驗項目有：（1）、全橋DC/DC變換電路實驗（2）、雙閉環(huán)可逆直流脈寬調(diào)速實驗。
16、FCDT16直流調(diào)速實驗掛箱
本掛箱采用MCU為主控單元，采用IGBT為主功率芯片，采用編碼器和模擬量反饋輸入，可以實現(xiàn)直流電機(jī)的多種控制方式。
17、FCDT17交流調(diào)速實驗掛箱
整個系統(tǒng)包括硬件和軟件兩部分，硬件包括TMS320F28335控制部分、高頻升降壓電路、功率驅(qū)動部分及各種保護(hù)電路部分。面板上DSP PWM原理框圖，控制板安裝在掛箱內(nèi)，控制板分DSP系統(tǒng)（DSP的FLASH內(nèi)燒錄有逆變測試程序）和功率驅(qū)動板，軟件部分包括DSP軟件和PC機(jī)軟件，能完成開環(huán)和閉環(huán)等異步電機(jī)驅(qū)動實驗，可提供升級的DTC直接轉(zhuǎn)矩控制實驗，F(xiàn)OC矢量控制實驗。
18、FCDT18離網(wǎng)逆變器實驗掛箱
整個系統(tǒng)包括硬件和軟件兩部分，硬件包括TMS320F28335控制部分、高頻升降壓電路、功率驅(qū)動部分及各種保護(hù)電路部分。面板上DSP PWM原理框圖，控制板安裝在掛箱內(nèi)，控制板分DSP系統(tǒng)（DSP的FLASH內(nèi)燒錄有逆變測試程序）和功率驅(qū)動板，軟件部分包括DSP軟件和PC機(jī)軟件。整個系統(tǒng)可實時采集并顯示運行參數(shù)，并具備光伏電池的輸出功率跟蹤功能。系統(tǒng)配置如下：
1）、主控芯片：TI公司32位DSP TMS320F28335，本模塊采用獨立構(gòu)成系統(tǒng)模式，可更換51系列、PIC、意法STR等公司單片機(jī)作為本實驗系統(tǒng)的主芯片。
2）、顯示器：128*64圖形化液晶顯示
2）、IGBT（MOS管驅(qū)動）驅(qū)動模塊
3）、直流負(fù)載驅(qū)動MOS模塊
3）、光電隔離模塊
4）、12位以上AD數(shù)據(jù)采集模塊；8位DA數(shù)據(jù)采集模塊
5）、DC/AC逆變電路
6）、AC/AC升壓
7）、AC/DC整流
8）、正弦逆變PWM電路
9）、電檢測電路
10）、調(diào)理電路
11）、并網(wǎng)電路
12）、并網(wǎng)信號檢測
13）、輸出電壓檢測調(diào)理電路
14）、濾波模塊:LC濾波
15）、DS12C887時鐘模塊
16）、FLASH存儲模塊
17）、霍爾電流傳感器
18）、電壓傳感模塊
19）、集成溫度傳感器
26）、485通訊模塊
27）、程序下載模塊
19、FCDT19功率因數(shù)校正實驗掛箱
主要有整流電路、升壓變換器、控制電路三部分組成。控制電路采用功率因數(shù)控制芯片NCP1650和外圍元器件組成輸出功率為100W（200V±5%，0.5A），工作頻率為100kHz。采用模塊化設(shè)計，通過適當(dāng)?shù)倪B線可以完成下列實驗項目：
(1)無濾波電容整流電路帶純阻性負(fù)載的測試
(2)有濾波電容整流電路帶純阻性負(fù)載的測試
(3)整流電路有源功率因數(shù)校正的測試
(4)控制電路波形測試，功率柵極控制信號觀察
(5)整流電路有源功率因數(shù)校正電路的性能測試
20、FCDT20開關(guān)電源綜合實驗掛箱
本掛箱提供海信液晶電視開關(guān)電源系統(tǒng)實驗器材與電路，本電路帶PFC等電路。
21、FCDT21不銹鋼電機(jī)導(dǎo)軌、光碼盤測速系統(tǒng)及數(shù)顯轉(zhuǎn)速表
22、FCDT22三相異步電機(jī)(220V,370W)
23、FCDT23直流電機(jī)（2臺，220V，180W）
24、FCDT24三相線繞式異步電動機(jī)
25、FCDT25線繞式異步電機(jī)轉(zhuǎn)子專用箱
