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�?要： 为满��?A target=_blank>数控机床实训讑֤�的单设课的教学要求，我校�q�行了电力电子技术实验装�|�的自主研发�Q�吸取市售��品设备优点，参考了本校最新科研成果，开发了��C��代电力电子技术实验装�|���M��思�\是，采用挂箱式结构，���可能兼容生产厂家的��L��屏供电设备，做到不改动或者最���改动厂家的实验�q�_��卛_��直接使用�Q��ƈ且��自制装置兼顾实用性、基���性、先�q�性、易�l�护性和可拓展性，��L��多种创新性解��x��案，�q�具备从内到外的整套技术图�U�及器�g购买机械陈列�?/A>渠道�Q�具有可生��性�?/P>

关键词： 电力电子�Q�实验装�|�；实验讑֤�

�?电力电子技术”是甉|��工程与自动化专业重要的专业技术基���评����Q��ؓ了突出实践能力的培养和徏立面向行业的工程能力培养的实验教学理�?[1-3] �Q�体现“注重素质，注重�l�合�Q�注重创新�?[4] �Q�我校将电力电子技术实验单独设课，单独机械原理陈列�?/A>考核�?

我们发现市售产品不能满��单独设课的教学要求，军_��立��自��n�Q�从实验讑֤�入手�q�行攚w���Q�其主要原因是缺���控制电路和�ȝ��路的支�\甉|��相关���试点，仅能完成开环控�?A target=_blank>教学挂图�Q�而且没有基本的电力电子变换器实验挂箱�?

译֠�教学中的单端正激和单端反�Ȁ电�\是最基本的隔���d��电力电子变换器拓扑是重点内容之一�Q�而著名的生��电力电子实验教学 仪器 的厂�Ӟ��却没有该�c�d��的实验挂����?

因此�Q�我们认为有必要自主研发实验装置�Q�吸取厂家设备优点和本单位最新科研成果，开发新一代电力电子实验设备，最�l�研制出7�U�实验挂����?

1 自制讑֤�的设计思想

我校讑֤�自制的��M��思�\是，使自制装�|�兼��֮�用性、基���性、先�q�性、易�l�护性和可拓展性，��L��多种创新性解��x��案，�q�具备从内到外的整套技术图�U�，��h��可生产性�?

在实验内容上要注重实验教学的�pȝ��性，而且要合理设�|�观���点�Q�充分兼��主电�\与控制电路的实验研究内容。��实验讑֤�可同时观���研�I�主电�\内容、控制电路内容及闭环反馈内容 [5] �?

2 具体实施�Ҏ��

�Q?�Q�确定研制实验挂���q��重点

“电力电子技术”课�E�内容主要分��Z��大部分：以晶闸管��Z��表的传统电力电子部分和以全控器�g��Z��表的��C��电力电子部分。现在，以高频变换�ؓ主要特征的现代电力电子技术逐渐成�ؓ技术核心，新的拓扑�l�构和控制方法成�?A target=_blank>电工电子电力拖动实验室设�?/A>研究最为活跃的方向。�ؓ适应�q�种发展���势�Q�高频功率电子学已作为我校实验实跉|��学的重点内容�?

因此�Q�我校自制的实验挂箱�Q�除了基���性的相控整流部分外，其余自制挂箱都是各种高频变换DC-DC变换器�?

�Q?�Q�兼�Ҏ��安全性实施方�?

��Z��兼容生��厂家的主控屏供电讑֤��Q�我们开发的甉|��挂箱作�ؓ�W�二�U�供电设备。这栯���使挂���里不再使用二次甉|���Q�还避免了挂���内高压�늚�转换�Q�输人的电压也都是低压电�Q�彻底解决了电工模电数电甉|��控制实验室设�?/A>安全性问题。这也就解决了强制性安全认证只存在于电源挂��׃���U�设备中的问题�?

在驱动电路的设计中，变换实训讑֤�不同接线可改变不同相控整���主电�\拓扑�Q���一个挂���p���pȝ��性完成两个不同主电�\性能研究。触发角度在�Uȝ��范围内全�E�连�l�变化，可细致观���和控制相关所有特性�?

挂箱可完成的实验�c�d��有，三相半�L可控整流电�\及其触发电�\实验研究和三相桥式全控整���电路及其触发电路实验研�I��?

各实验类别可完成实验内容包括�Q�①全面�_�����l�致研究�ȝ��路和触发电�\工作情况�Q�②比较不同负蝲性质工作情况�Q�③研究外特性；④比较不同拓扑结构工作的异同�?

�Q?�Q�直-直变换器��M��实施�Ҏ��

�?直变换器内容实施�Ҏ��为面板引�U�设计中���保能反映主电�\、控制电路及闭环反馈的内容，在确保进行基���性实验研�I�的同时�Q�拓展到�l�合性提高研�I�和设计性实验研�I�。可完成实验�c�d��有：①BUCK变换器主电�\及控制电路实验研�IӞ��②BOOST变换器主电�\及控制电路实验研�IӞ��③单端正�Ȁ变换器主电�\及控�?A target=_blank>电工电子实验室设�?/A>实验研究�Q�④单端反激变换�?A target=_blank>教学讑֤��ȝ��路及控制电�\实验研究�?

其实验研�I�包括如下层�ơ�?

①基���性实验研�IӞ��包括能细致观���研�I�主电�\、控制电路及闭环反馈的内容，�q�进行全面分析�?

②提高�?A target=_blank>汽�R��N��模拟�?/A>实验研究�Q�包括改变控刉���率观察电���连�l�点和断�l�点的�{化及电�\性能实验�Q�已��h��专利授权 [7] �Q�、研�I�吸收电路和�~�冲电�\作用的实验以及通过改变关键部�g变压器变比参数研�I�主电�\性能变化的实验�?

③设计性实验研�I��ؓ可自��L��变关键部件电感参数变压器参数�q�行性能变化研究。如�?所�C�，从厂家购买的��L��屏供�늳��l�对自制的直���电源挂���p��行供电，再由该挂���对自制的BUCK变换器实验挂��׃����c��BUCK 变换�?汽�R教学讑֤�实验挂箱面板上包含主电�\实验内容、控制电路驱动电路实验内容和闭环反馈的内宏V��其所带负载�ؓ自制的挂���p��载�?

3 自制实验挂箱的特�?

�Q?�Q�实验模块不仅可以进行验证性实验，而且可以�q�行一定的研究性实验。例如实验模块可以通过改变控制电�\的振荡频率��PWM波信号实现变频，使电�����界连�l�点发生改变�Q�从而在不改变硬件电路（�ȝ��路）的情况下�Q�观���到甉|���q�箋�Q�CCM�Q�和甉|��断箋�Q�DCM�Q�工作情�늚�转化�Q�有利于全面分析电�\性能�Q�深入理�?A target=_blank>汽�R教学模型电�\工作原理�?

�Q?�Q�实验模块不仅可以进行变换器的开环实验，而且可以�q�行闭环实验研究。该模块除了市售电力电子实验讑֤�的主电�\实验功能外，�q�具备了其不能完成的控制电�\实验�?

�Q?�Q�增加了�E�控�C�教�?/A>控制电�\中关键点电压波�Ş的检���点及主电�\中主要支路电����L形的������点�Q�以同时观测研究�ȝ��路、控制电路及闭环反馈的状态�?

�Q?�Q�在信号������点上采用了透明整�R教学模型技术，即不影响对信��L��观测�Q�又可以防止学生误接�Uѝ��误操作��D��讑֤�的损坏，提高了实验设备的可靠性�?

�Q?�Q�合理设计实验挂���接�U�布局�Q�大大提高了其扩展性能�?

�Q?�Q�实验台采用�l�过安全认证的开关电源，可以保障实验讑֤�的安全性�?

4 �l�语

我校电力电子实验自制讑֤�投入�q�行两年多时间中�Q�面�?A target=_blank>机电一体化数控�~�程实验室设�?/A>专业学生开放，受益�q�千人。可以采用计划安排、主、集体预�U�和学生个�h预约三种模式完成实验。兄弟院校的本科实验教学也因此受益，受到了高度评仗���实践表明，自制实验装置对培��d��生的实践能力起到了良好作用�?