电力电子基础实训台、电力电子技术实训装置:上海硕博公司

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2023年4月5日

电力电子基础实训台、电力电子技术实训装置

SBDDZ-03型电力电子基础实训台

一、概述

"电力电子基础实训台、电力电子技术实训装置"是针对大中专院校开设的电力电子变流技术实训大纲的要求而研制。主要实训内容包括电力电子基础知识、电力电子元件、典型电路、交直流电能的转换等。

（设备参考图片，具体以实物配置为准）

二、技术特点

1、安全性可靠：本装置通过隔离变压器供电，而且具有接地保护、漏电保护功能，安全性符合相关的国家标准，确保人身安全；根据不同实验项目的特点，配备了两种不同的实验连接线，强电部分采用高可靠护套结构手枪插连接线（不存在任何触电的可能），弱电部分采用弹性铍轻铜裸露结构联接线，两种导线都只能配合相应内孔的插座，这样大大提高了实验的安全及合理性。

2、扩展性强：能满足各类学校相应课程的实验教学，实验的深度与广度可根据需要作灵活调整，普及与提高可根据教学的进程作有机地结合。装置采用挂件式结构，更换便捷，如需要扩展功能或开发新实验，只需添加部件即可，永不淘汰。

3、直观性强：实验挂件采用分隔结构形式，正面为实验原理图和测试点，增强了学生对实验内容的感性认识与理性认识；面板布置合理，接插线方便，学生可独立操作实验，有利于提高学生实际动手能力。

4、先进性强：实验涉及了常用的四大类变流技术实验，且多为广泛应用的实用电路，但为教学方便，又不失其简洁性；本装置又从新器件高度来考虑，加入了新器件的特性实验、新器件的驱动以及典型的新器件应用的现代电力电子技术实验，让学生对新器件有足够的认识和了解，紧跟时代步伐。

三、技术性能

1.输入电压：三相四线～380V±10% 50Hz

2.工作环境：环境温度为-10℃～+40℃ 相对湿度＜85%(25℃) 海拔＜4000m

3.装置容量：＜1.5kVA

4.装置尺寸：约1650mm×700mm×1600mm。

四、实训装置基本装备

实训装置由控制屏、实训桌以及各个实训组件构成。

（一）控制屏：采用挂件式结构，结构紧凑、牢固、美观大方，控制屏上层可挂实训组件。

（二）实训单元介绍：

1.PE-01交流电源及同步变压器组件：提供三相可调交流电源（范围单相：0～250V；三相0-450V），自带有过流保护和漏电保护功能，设有隔离变压器输出，实训安全，设有由三只同步变压器及一只三刀三掷开关组成。

（1）三相电源首先通过三相漏电保护器，然后经接触器到隔离变压器，使输出与电网隔离(浮地设计)。

（2）电流型漏电保护装置：控制屏若有漏电现象，漏电流超过一定值，即切断电源。

2.PE-02功率二极管组件：提供大功率整流二极管七个（熔丝保护电路），钮子开关一个，作为整流和续流使用。

3.PE-03晶闸管组件：提供6只单向晶闸管，用于可控整流实训，设有RC阻容吸收及熔丝保护电路。

4.PE-04双向晶闸管组件：提供3只双向晶闸管,用于交流调压电路实训。

5.PE-05 GTR、MOSFET、IGBT组件:提供GTR(大功率晶体管)、MOSFET(功率场效应晶体管)、IGBT(绝缘双极性晶体管)三种功率器件。

6.PE-06三相芯式变压器组件：提供63.5V、0.8A/127V、0.4A芯式变压器一只。

7.PE-07灯组负载组件：由三只250V/4A灯座组成，实训时作为电阻性负载使用。

8.PE-08电抗器、变压器组件：提供平波电抗器一组，可供100mH、200mH、700mH选择，双路220V变压器一只

9.PE-9给定及电压指示组件：提供连续可调的+15V和-15V给定电压，带输出指示。

10.PE-10交流电参数表组件：提供直有效值交流数字电压表一只，测量范围0～500V，量程自动判断，自动切换，精度0.5级，三位半数显，输入阻抗10MΩ。

提供真有效值交流数字电流表两只，测量范围0～5A，量程自动判断，自动切换，精度0.5级，三位半数显。

11.PE-11直流电参表组件：提供直流数字电压表一只，测量范围0～1000V，精度0.5级，三位半数显，输入阻抗10MΩ。提供直流数字电流表两只，测量范围0～5A，精度0.5级，三位半数显。

12.PE-12单相晶闸管触发电路（BT35单晶晶体管及TCA785触发）提供单结晶体管来产生触发触发信号，用于控制单相晶闸管组成的整流电路。

13.PE-12 B TCA785集成触发电路：提供西门子TCA785，与KC04（KC09）等相比它对零点的识别更加可靠，输出脉冲的齐整度好，移相范围更宽，同时它输出的脉冲可以人为自由调节，可用做单相整流或调压电路实训。

14.PE-13 TC787触发电路组件：采用TC787芯片构成三相全控触发电路、具有输出稳定、可靠、输入阻抗高、抗干扰性能好等优点，而且装调简便、使用可靠，只需一只这样的集成电路，就可完成三相移相功能。

15.PE-14可调电阻组件：提供90Ω×2/1.3A可调电阻一只， 900Ω×2/0.41A可调电阻一只，作为纯阻性负载使用。

16.PE-15 单相交直交变频原理：根据普通高等教育"九五"国家级重点教材王兆安，黄俊主编的《电力电子技术》（第四版）的内容进行开发。用于展示交直交变频原理，主要让学生了解SPWM正弦波脉宽调制信号的形成方法，了解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波形成的过程；

2）交直交变频电路在不同负载时的工作情况和波形，并研究工作频率对电路工作波形的影响；

3）IGBT管专用集成驱动芯片的工作特性。

17.PE-16 直流斩波电路实训：根据西安交通大学王兆安教授和黄俊教授主编的《电力电子技术》(第四版)中相关的直流斩波内容而设计的；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。可完成教材中降压斩波电路（Buck Chopper）、升压斩波电路（Boost Chopper）、升降压斩波电路（Boost -Buck Chopper）典型实验。

（三）实训桌

实训桌面为防火、防水、耐磨高密度板,结构坚固，形状似长方体封闭式结构，造型美观大方；设有抽屉、柜门，用于放置工具、存放挂件及资料等。桌面用于安装电源控制屏并提供一个宽敞舒适的工作台面。实训桌底部装有四个带刹车的万向轮，和四个可固定的支撑脚。

（四）实训连接线

根据不同实训项目的特点，配备两种不同的实训联接线，强电部分采用高可靠护套结构手枪插连接线，里面采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，具有柔软、耐压高、强度大、防硬化、韧性好等优点，插头采用实芯铜质件外套铍轻铜弹片，接触安全可靠；弱电部分采用弹性铍轻铜裸露结构联接线，两种导线都只能配合相应内孔的插座，这样大大提高了实训的安全及合理性。

（五）实验室智慧用电安全控制系统

智能电源管理系统具有过温、短路、过流、过压、欠压、失压、功率限定；电源具有一键锁定功能，处理故障时，防止漏电保护器合闸，造成触电危险；电源具有故障锁定功能，发生故障导致跳闸时，不能人为上电，只能通过远程清除故障后，才能上电成功；能通过无线4G和有线以太网与手机APP和PC端云平台通讯，没有网络的情况下，教室整套智能电源管理系统可离线独立运行。

1)智能终端：智能电源管理系统以32位ARM为核心，采用4.3寸彩色触摸屏为人机交互界面，实时监控设备运行情况，提供Zigbee、CAN等多种通信模式，具备语音播报功能。能实时监测三相电压、电流、功率，功率因数、频率、电能等参数，液晶触摸屏监测数值。能监控实验室电源的故障类型和故障次数；用户通过刷卡方式请求开启设备，PC端进行授权之后，设备可启动使用，PC端可分时预约设备的启动和停止！设备时间管理包含年月日时间的显示。可设备相应过温、短路、过流、过压、欠压、失压、功率限定等7大保护功能数值。

2）手机APP：用电状态界面实时显示当前电压、电流、有无功功率、电能、设备温度、漏电电流值等；后台查看报警日志、操作日志、故障日志等。用户可进行远程在线报修，反应设备故障信息，编辑报修情况，后台可进行远程维护，及时跟进，以有效解决用户设备维护。

3）PC端软件：每个设备状态信息显示，具有多个子界面，具有故障分析，用电能效分析、集中管理、个人中心资料管理、用户定位跟踪与信息统计；具有管理员信息修改与权限管理等功能。可一键开启和关闭所有设备，可单独控制每台设备的开关！用电数据界面能智能查找近2年用电数据，设置界面能设置限定电能值、负载值、设备超温值、过欠压值、过欠压恢复时间值等。

★ 六、配套辅助教学资源（共1套）（购10套以下无此项配置）：

★A、在线教育课程开放平台（具有软件著作权，配1个登录帐号）:

1）本系统是互通教学多元化管理平台，将用户传统的各个平台系统实施整合，集中互通管理，解决多平台、多账号难以管理、数据库分散无法集中统计等问题。系统包含了：在线教务管理系统、在线课程资源管理平台、在线习题库平台、在线考试考核平台、线上视频课程管理平台及线上虚拟仿真教学管理平台，真正意义的一站互通数据集中统计！

2）课程资源：多个微课视频实拍采集教学视频素材，后期影视包装，片头10秒左右，片尾5秒左右，视频尺寸不低于1920*1080，视频格式MP4、FLV等；多个虚拟仿真内容采用unity引擎开发，在pc端win系统上运行（win7、win8、win10，注不包含win xp）软件。

3）为了教学的统一性要求在线教育平台与实训装置是同一个生产商！

4）部分微课内容举例：

学习项目	学习任务	参考课时
项目一、三相异步电动机启动线路制作、调试与故障排除	任务一：识别低压电器及异步电动机	2
	任务二：点动与自锁正转控制线路的实施	12
	任务三：联锁正反转控制线路的实施与检测	12
	任务四：Y-△降压启动控制线路分析与接线	6
	任务五：三相异步电动机顺序控制线路安装与测试	6
项目二三相异步电动机行程控制线路的设计及实施	任务一：电动葫芦控制线路设计及实施	6
项目二三相异步电动机行程控制线路的设计及实施	任务二：工作台自动往返线路设计及实施	4
项目三三相异步电动机制动控制线路分析设计及实施	任务一：三相异步电动机反接制动控制线路安装与测试	4
项目三三相异步电动机制动控制线路分析设计及实施	任务二：三相异步电动机能耗制动控制线路安装与测试	4
项目四卷帘门控制电路的安装、调试及故障排除	任务一：卷帘门控制电路的安装、调试及故障排除	10
	任务二：卷帘门PLC控制电路设计	4
	任务三：卷帘门PLC控制控制程序设计与调试	6
项目五传送带送料装置控制线路的安装、调试及故障排除	任务一：传送带送料装置控制电路安装、调试及故障排除	10
	任务二：用PLC技术实现传送带送料装置控制	4
	任务三：编写调试PLC程序及系统总调试	6

B、辅助教学数字资源软件（网络版）

（1）电机与变压器仿真教学软件（正版3D软件，有软件著作权，便于升级）

电机与变压器仿真教学软件依据《职业院校数字校园建设规范》（教职成函[2015]1 号）与教育部颁布的有关专业教学大纲而设计，选取典型的电机与变压器，围绕其核心知识点和技能点展开，兼顾教师的课堂教学，力争达到软件的职业性、情境性、过程性、交互性的相互交融。

本软件包括功率电机、控制电机、信号电机和变压器4个实验单元，共18个典型的实验项目，每个实验项目下设有外形结构、工作原理、拆装过程、故障检测、常见应用、考考你等数目不等实验任务。

本软件既可支持教师的课堂演示教学，亦可支持学生进行课前预习，重点支持学生在理论课后进行的自主仿真实验，并可在此基础上实现技能考核。

（2）电力拖动仿真教学软件（正版3D软件，有软件著作权，便于升级）

本产品依据中华人民共和国劳动和劳动安全行业标准（LD/T81.1-2006）《职业技能实验和鉴定设备通用技术规范》与教育部有关专业教学大纲而设计，内容包括三相异步机单向转动控制等30个实验项目，涵盖维修电工初级、中级、高级主要实验项目，每个项目又根据需要设有实验目的、实验器件、实验电路、电路原理、器件布局、元件检查、通电运行、通电运行、故障排除等多种训练任务。软件以技能为核心，项目为引领、任务为驱动，职场环境为背景，操作步骤为主线，学生交互训练为主体，具有三维可视化、智能化、全交互的特点，集职业性、情境性、过程性、交互性于一身，性价比极高。为职业教育与技能实验、鉴定信息化、现代化提供了不可或缺的丰富资源。

（3）电工作业培训（用电安全与触电急救）仿真教学软件（正版3D软件，有软件著作权，便于升级）

本产品依据中华人民共和国劳动和劳动安全行业标准（LD/T81.2－2006）《"维修电工"职业技能实验和鉴定设备技术规范》与教育部有关专业教学大纲而设计研制。该软件采用二维与三维结合的虚拟画面，教导学生电工基础知识和用电的安全及急救方法。包含电工初步知识（电工基础、电工仪表使用、导线安全连接、安全用电工具、安全用电标志），触电急救（触电的方式、安全防护措施、接地与接零保护、人工呼吸，心肺复苏等急救方法），风险排除（灭火器类型、灭火器的使用），电工电子基本操作（包括低压电器、电机与变电器、照明电路、电子技术）等4大模块，15个实验单元，72个实验项目。软件以技能为核心，操作步骤为主线，以学生交互训练为主体，具有三维可视化、智能化、全交互的特点，集职业性、情境性、过程性、交互性和灵活性于一身，性价比极高。为职业教育与技能实验、鉴定信息化、现代化提供了丰富的教学资源。

序号	编号	名称	数量
1	PE-01	交流电源及同步变压器组件	1件
2	PE-02	功率二极管组件	1张
3	PE-03	晶闸管组件	1件
4	PE-04	双向晶闸管组件	1件
5	PE-05	GTR、MOSFET、IGBT组件	1件
6	PE-06	三相芯式变压器组件	1件
7	PE-07	灯组负载组件	1件
8	PE-08	电抗器、变压器组件	1件
9	PE-9	给定及电压指示组件	1件
10	PE-10	交流电参数表组件	1件
11	PE-11	直流电参表组件	1件
12	PE-12	单结晶闸管触发电路	1件
13	PE-12B	TC785触发电路	1件
14	PE-13	TC787触发电路组件	1件
15	PE-14	可调电阻组件	1件
16	PE-15	SPWM单相交直交变频原理	1件
17	PE-16	直流斩波电路	1件
18	实训桌	铁质长方体封闭式结构，造型美观大方；设有抽屉、柜门，用于放置工具、存放挂件及资料	1台
19	实训连接线	配备两种不同的实训联接线，两种不可以互插，实训安全。	1套
20	学生凳	方形钢架结构，木质凳面，	2张
21		实验室智慧用电安全控制系统	1套
20	辅助教学软件资源	1.在线教育课程开放平台 2.电工作业培训教学软件（用电安全与触电急救仿真教学软件） 3.电机与变压器仿真教学软件 4.电力拖动仿真教学软件	网络版