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SBDLDZ-09電路分析與電力電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)裝置
一、概述
電路分析與電力電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)裝置是本公司在總結(jié)國(guó)內(nèi)電工電子實(shí)驗(yàn)設(shè)備基礎(chǔ)上采用成熟的技術(shù)推出的綜合性實(shí)驗(yàn)裝置，綜合了目前我國(guó)大學(xué)本科、�？啤⒅袑＜奥毿�,電路分析,電工基礎(chǔ),電工學(xué),電力電子技術(shù)等課程實(shí)驗(yàn)大綱的要求而研制，特別適用于高等院校現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)設(shè)備的更新?lián)Q代，及中專、職校等新建或擴(kuò)建實(shí)驗(yàn)室，迅速開設(shè)實(shí)驗(yàn)課提供了理想的實(shí)驗(yàn)設(shè)備。
(設(shè)備參考圖片，具體以實(shí)物配置為準(zhǔn))
二、特點(diǎn)
1、綜合性強(qiáng)：綜合了目前國(guó)內(nèi)各類學(xué)校電工電子類基礎(chǔ)課程的全部實(shí)訓(xùn)內(nèi)容。
2、適應(yīng)性強(qiáng)：實(shí)訓(xùn)的深度和廣度可根據(jù)需要作靈活調(diào)整，裝置采用掛箱式結(jié)構(gòu)，更換便捷，添加部件即可擴(kuò)展功能或開發(fā)新的實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目。
3、測(cè)量?jī)x表精度高，采用數(shù)字化、智能化模式，符合現(xiàn)代測(cè)量發(fā)展方向。
4、安全性能高：實(shí)訓(xùn)屏上380V交流輸出處設(shè)有一套過流保護(hù)裝置，相間、線間直接短路或過載，電流超過設(shè)定值，系統(tǒng)即告警并切斷總電源，確保設(shè)備安全。
5、裝置結(jié)構(gòu)合理，性能優(yōu)越，配套完整，外觀豪華大氣。
6、根據(jù)電壓不同，實(shí)訓(xùn)連接線及插座采用不同的結(jié)構(gòu)，使用安全、可靠。
三、技術(shù)性能：
1、工作電源：三相四線（或三相五線）～380V±5% 50Hz
2、溫度：-10℃～40℃，相對(duì)濕度＜85%（25℃）
3、裝置容量：＜1.5KVA
4、重量：200Kg
5、外形尺寸：1700mm×700mm×1600mm
四、實(shí)訓(xùn)裝置基本配置及功能
本實(shí)訓(xùn)臺(tái)主要由實(shí)訓(xùn)屏、實(shí)訓(xùn)掛箱、實(shí)訓(xùn)桌等到組成。
（一） 電源控制屏
實(shí)訓(xùn)屏為鐵質(zhì)雙層亞光密紋噴塑結(jié)構(gòu)，鋁質(zhì)面板，為實(shí)訓(xùn)掛箱提供交流電源、直流穩(wěn)壓電源、恒流源、函數(shù)信號(hào)發(fā)生器（包括頻率計(jì)）、測(cè)試儀表及實(shí)訓(xùn)器件等，具體功能如下：
1.提供三相0～450V及單相0～250V連續(xù)可調(diào)交流電源�？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(dòng)保護(hù)，配有指針式交流電壓表，通過切換開關(guān)可分別指示三相電網(wǎng)電壓和三相調(diào)壓輸出電壓。
2.提供兩路低壓穩(wěn)壓直流0～30V/1A連續(xù)可調(diào)電源，配有數(shù)字式電壓表指示輸出電壓，電壓穩(wěn)
定度≤0.3%，電流穩(wěn)定度≤0.3%，設(shè)有短路軟截止保護(hù)和自動(dòng)恢復(fù)功能。
3.提供一路0～200mA連續(xù)可調(diào)恒流源，分2mA、20mA、200mA三檔，從0mA起調(diào)，調(diào)節(jié)精度1‰，
負(fù)載穩(wěn)定度≤5×10-4，額定變化率≤5×10-4，配有數(shù)字式直流毫安表指示輸出電流，具有輸出開路、短路保護(hù)功能。
4.提供實(shí)驗(yàn)臺(tái)照明用的220V、30W的日光燈一盞，還設(shè)有實(shí)驗(yàn)用220V、30W的日光燈燈管一支，
將燈管燈絲的四個(gè)頭引出，供實(shí)驗(yàn)用。
5.提供真有效值交流數(shù)字電壓表一只，測(cè)量范圍0～500V，量程自動(dòng)判斷、自動(dòng)切換，精度0.5
級(jí)，三位半數(shù)顯。
6功率輸出函數(shù)發(fā)生器：
1）采用直接數(shù)字頻率合成（DDS）產(chǎn)生高精度正弦波，方波和三角波。采用大屏幕LCD顯示輸出頻率、波形，衰減值。
2）正弦波輸出幅度≥10V,輸出阻抗50Ω，失真度<1%（0.1HZ-- 1KHz）。
3）頻率范圍: 0.1HZ~3MHz, 采用鍵盤直接輸入數(shù)字設(shè)定頻率,。
4）輸出幅度采用電位器調(diào)節(jié)，正弦波輸出具有20db,40db衰減。
5）方波占空 比可調(diào), 調(diào)節(jié)范圍：1%-99%調(diào)節(jié)；方波和三角波采用TTL電平輸出。
6）頻率計(jì)最高測(cè)量范圍100MHz，自動(dòng)換檔。
7.儀表、受控源功能板
1.數(shù)顯交流電壓，量程0~500V ，1只，帶超量程保護(hù)，精度0.5級(jí)
2..數(shù)顯交流電流表，量程0~5A ，1只，帶超量程保護(hù)，精度0.5級(jí)
3.直流數(shù)顯電壓表2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)字顯示，輸入阻抗10MΩ，精度0.5級(jí)，具有超量程報(bào)警、指示及切斷總電源等功能。
4.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)字顯示，精度0.5級(jí)，具有超量程報(bào)警、指示及切斷總電源等功能。
5.數(shù)顯交流毫伏表1只 ，量程0~500V ；精度0.5級(jí)，帶超量程保護(hù)。
8.平波電抗器：100mH、200mH、700mH電感，在1A下保持線性。
9.三相同步變壓器一組
10.其它設(shè)施：兩根方型不銹鋼管，可掛置實(shí)驗(yàn)部件，凹槽底部設(shè)有7芯、3芯等插座，掛件的供電由這些插座提供。控制屏兩側(cè)設(shè)有單相三極220V電源插座及三相四極380V電源插座。
DK02 實(shí)驗(yàn)桌：鐵質(zhì)雙層亞光密紋噴塑結(jié)構(gòu)，桌面為耐磨高密度板；左右設(shè)有兩個(gè)大抽屜（帶鎖），分別用于放置工具及資料。
（二） 實(shí)驗(yàn)組件
1. SBDL-03 電路基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)箱
提供基爾霍夫定律（可設(shè)置三個(gè)典型故障點(diǎn)），疊加原理（可設(shè)置三個(gè)典型故障點(diǎn)）、戴維南定理、諾頓定理、二端口網(wǎng)絡(luò)、互易定理、R、L、C串聯(lián)諧振電路、R、C串并聯(lián)選頻網(wǎng)絡(luò)及一階、二階動(dòng)態(tài)電路等實(shí)驗(yàn)。各實(shí)驗(yàn)器件齊全，實(shí)驗(yàn)單元隔離分明，實(shí)驗(yàn)線路完整清晰，驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)與設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)相結(jié)合。
2. SBDL-04 交流電路實(shí)驗(yàn)
提供單相、三相負(fù)載電路、日光燈、變壓器、互感器及電度表等實(shí)驗(yàn)。負(fù)載為三個(gè)完全獨(dú)立的燈組，可連接成Y或△兩種三相負(fù)載線路，每個(gè)燈組均設(shè)有三個(gè)并聯(lián)的白熾燈螺口燈座(每組設(shè)有三個(gè)開關(guān)控制三個(gè)負(fù)載并聯(lián)支路的通斷)，可插60W以下的白熾燈九只，各燈組設(shè)有電流插座便于電流的測(cè)試；各燈組均設(shè)有過壓保護(hù)電路，保障實(shí)驗(yàn)學(xué)生的安全及防止燈組因過壓而導(dǎo)致?lián)p壞；日光燈實(shí)驗(yàn)器件有30W鎮(zhèn)流器、高壓電容器（0.47?F/500V、4.7?F/500V）、啟輝器及短接按鈕；鐵芯變壓器一只（50VA、36V/220V），原、副邊均設(shè)有保險(xiǎn)絲及電流插座便于電流的測(cè)試；
3.SBDL-05元件箱
設(shè)有三組高壓電容（每組1?F/500V、2.2?F/500V、4.7?F/500V高壓電容各一只），用于改變功率因數(shù)的實(shí)驗(yàn)；提供實(shí)驗(yàn)所需的各種元件，如電阻、二極管、發(fā)光管、穩(wěn)壓管、電位器及12V燈泡等，還提供十進(jìn)制可調(diào)電阻箱，阻值為0～99999.9Ω/2W。
4.ZRDG-06.單相智能型功率、功率因數(shù)表
采用專用DSP計(jì)算有功功率、無(wú)功功率。功率的測(cè)量精度0.5級(jí)，電壓、電流量程分別為450V、5A，可測(cè)量負(fù)載的有功功率、無(wú)功功率、功率因數(shù)及負(fù)載的性質(zhì)；此外，還可以貯存、記錄15組功率和功率因數(shù)的測(cè)試結(jié)果數(shù)據(jù)，并可逐組查詢。
5.DQ27 三相可調(diào)電阻
三組900Ω×2/0.41A，作為實(shí)驗(yàn)中的可調(diào)電阻性負(fù)載用。
6.DK03晶閘管主電路
提供6只5A/1000V的晶閘管，每只晶閘管均設(shè)有過流、過壓保護(hù)裝置，晶閘管可通過外加信號(hào)進(jìn)行觸發(fā)(留有觸發(fā)脈沖輸入接口)，可更好的完成設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)；設(shè)有帶鏡面精密指針式直流電壓表±300V，精度1.0級(jí)帶鏡面直流電流表±2A，精度1.0級(jí)各一只。
7.DK04三相晶閘管觸發(fā)電路
提供三相觸發(fā)電路、功放電路等，與"晶閘管主電路"配套使用。
8.DK05晶閘管觸發(fā)電路實(shí)驗(yàn)
提供單結(jié)晶體管觸發(fā)電路、正弦波同步移相觸發(fā)電路、鋸齒波同步移相觸發(fā)電路、單相交流調(diào)壓觸發(fā)電路、TCA785集成觸發(fā)電路共五個(gè)觸發(fā)電路實(shí)驗(yàn)。
9.DK08給定及實(shí)驗(yàn)器件
提供給定(±15V可調(diào)電壓輸出)、壓敏電阻(作為過壓保護(hù)元件，內(nèi)部已連成三角形接法)、二極管。
10. DK09新器件特性實(shí)驗(yàn)
提供SCR、MOSFET、IGBT、GTO、GTR電力電子器件，與其它組件配套使用，可測(cè)定其特性曲線。
11.DK11單相調(diào)壓與可調(diào)負(fù)載
提供了一只0～250V/0.5kVA單相交流自耦調(diào)壓器，為相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)提供可調(diào)電源；一個(gè)整流濾波電路以及0～180Ω/1.3A(串聯(lián))或0～45Ω/2.6A(并聯(lián))瓷盤可調(diào)電阻，為相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)提供一個(gè)可調(diào)的阻性負(fù)載。
12.DK12 三相芯式變壓器
提供三相芯式變壓器一個(gè)(該變壓器有2套副邊繞組，原、副邊繞組的電壓為127V/63.6V/31.8V)，用于異步電機(jī)串級(jí)調(diào)速實(shí)驗(yàn)和三相橋式、單相橋式有源逆變電路實(shí)驗(yàn)；還設(shè)有三相不可控整流電路用來(lái)產(chǎn)生直流電源。
13.DK14單相交直交變頻原理
用于展示交直交變頻原理，主要讓學(xué)生了解SPWM正弦波脈寬調(diào)制信號(hào)的形成方法，了解IGBT管專用集成驅(qū)動(dòng)芯片的特點(diǎn)及其使用，能完成如下實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目：(1)SPWM波形成的過程；(2)交直交變頻電路在不同負(fù)載(阻感負(fù)載)時(shí)的工作情況和波形，并研究工作頻率對(duì)電路工作波形的影響；(3)IGBT管專用集成驅(qū)動(dòng)芯片的工作特性。
14.DK17 DC/DC變換電路
提供了DC/DC變換電路實(shí)驗(yàn)的主電路和控制電路。電力電子器件為IGBT，控制電路采用PWM控制集成電路SG3525，掛箱面板上還提供了所需的觀測(cè)孔。
15.DK07直流斬波實(shí)驗(yàn)
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�(Buck 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(shí)驗(yàn)。
16.DK22單相交流調(diào)壓/調(diào)功電路
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)內(nèi)容而設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)單相交流調(diào)壓和交流調(diào)功的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。采用的電力電子器件為雙向晶閘管，在交流調(diào)壓實(shí)驗(yàn)中采用由雙向觸發(fā)二極管構(gòu)成觸發(fā)控制電路；在交流調(diào)功實(shí)驗(yàn)中采用由555時(shí)基電路組成觸發(fā)控制電路。
17. ZR07實(shí)驗(yàn)連接線：
根據(jù)不同實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的特點(diǎn)，配備兩種不同的實(shí)驗(yàn)聯(lián)接線，強(qiáng)電部分采用高可靠護(hù)套結(jié)構(gòu)手槍插連接線（不存在任何觸電的可能），里面采用無(wú)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)驗(yàn)的安全及合理性。
六、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目
1. 一）電路分析實(shí)驗(yàn)
2.基本電工儀表的使用與測(cè)量誤差的計(jì)算
3.減少儀表測(cè)量誤差的方法
4.線性與非線性電路元件伏安特性的測(cè)繪
5.電位、電壓的測(cè)定及電路電位圖的繪制
6.基爾霍夫定律驗(yàn)證及故障判斷
7.疊加定理驗(yàn)證及故障判斷
8.電壓源與電流源的等效變換
9.戴維南定理的驗(yàn)證
10.諾頓定理驗(yàn)證
11.雙口網(wǎng)絡(luò)測(cè)試
12.互易定理驗(yàn)證
13.受控源的實(shí)驗(yàn)研究
14.RC一階電路響應(yīng)的測(cè)試
15.二階動(dòng)態(tài)電路響應(yīng)的研究
16.R、L、C元件阻抗特性的測(cè)試
17.RC串、并聯(lián)選頻網(wǎng)絡(luò)特性測(cè)試
18.R、L、C串聯(lián)諧振電路的研究用三表法測(cè)量交流電路等效參數(shù)
19.正弦穩(wěn)態(tài)交流電路相量的研究（日光燈功率因數(shù)提高實(shí)驗(yàn)）
20.互感實(shí)驗(yàn)
21.單相鐵芯變壓器特性的測(cè)試
22.三相交流電路電壓、電流的測(cè)量
23.功率因數(shù)及相序的測(cè)量
（二）電力電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)
24.單結(jié)晶體管觸發(fā)電路
25.正弦波同步移相觸發(fā)電路實(shí)驗(yàn)
26.鋸齒波同步移相觸發(fā)電路實(shí)驗(yàn)
27.西門子TCA785集成觸發(fā)電路實(shí)驗(yàn)
28.單相半波可控整流電路實(shí)驗(yàn)
29.單相橋式半控整流電路實(shí)驗(yàn)
30.單相橋式全控整流及有源逆變電路實(shí)驗(yàn)
31.三相半波可控整流電路實(shí)驗(yàn)
32.三相橋式半控整流電路實(shí)驗(yàn)
33.三相半波有源逆變電路實(shí)驗(yàn)
34.三相橋式全控整流及有源逆變電路實(shí)驗(yàn)
35.單相交流調(diào)壓電路實(shí)驗(yàn)
36.單相交流調(diào)功電路實(shí)驗(yàn)
37.三相交流調(diào)壓電路實(shí)驗(yàn)
38.單向晶閘管(SCR)特性實(shí)驗(yàn)
39.可關(guān)斷晶閘管(GTO)特性實(shí)驗(yàn)
40.功率場(chǎng)效應(yīng)管(MOSFET)特性實(shí)驗(yàn)
41.電力晶體管(GTR)特性實(shí)驗(yàn)
42.絕緣雙極型晶體管(IGBT)特性實(shí)驗(yàn)
43.單相正弦波脈寬調(diào)制(SPWM)逆變電路實(shí)驗(yàn)(IGBT)
44.DC/DC變換電路實(shí)驗(yàn)(IGBT)
45.直流斬波電路的性能研究(降壓斬波電路、升壓斬波電路、升降壓斬波電路、Cuｋ斬波電路、Sepic斬波電路、Zeta斬波電路六種典型線路)(IGBT)
