C代电力实验与电子实验装置的的研制
发表旉Q?009-10-15
?要: 为满电力电子技术实验的单设评教学要求Q我校进行了l修电工仪表照明实训考核装置的自ȝ发,吸取市售产品讑֤优点Q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Qƈ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购买渠道Q具?A target=_blank>发动机电控系l综合实验台可生产性?
关键词: 电力电子Q实验装|;实验讑֤
?电力电子技?”是甉|工程与自动化专业重要的专业技术基评Qؓ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我校将电子学综合实验装|?/A>电子技术实验单独设课,单独考核?
我们发现市售产品不能满单独设课的教学要求,军_立自nQ从实验讑֤入手q行攚wQ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Ӟ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?A target=_blank>电子学综合实验装|?/A>型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cd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7U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?A >汽R发动机翻转台?/A>实验教学的系l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gZ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构和控制方法成为电气工E中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?A target=_blank>初l修电工实训考核装置实验实践教学的重点内宏V?
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?
Zq一步解军_全问题,在开发电源挂时Q我们采用了l过安全认证的开关电源做Z甉|。但׃开关电源的噪声电压q度太高Q会Ҏ正常采样信号Q我们采用了环构成的共模噪声抑制电路和R-C低通o波器l合抑制高频噪声Q此?A target=_blank>数控铣床l合实训考核装置技术已h权的实用新型专利 [6] ?
Q?Q相控整实施方?
在驱动电路的设计中,变换不同接线可改变不同相控整主电\拓扑Q一个挂ppȝ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cd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PLC可编E控制器实训装置实验内容包括Q①全面_l致研究ȝ路和触发电\工作情况Q②比较不同负蝲性质工作情况Q③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
?直变换器教学讑֤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cd有:①BUCK变换器主电\及控制电路实验研IӞ②BOOST变换器主电\及控制电路实验研IӞ③单端正Ȁ变换器主电\及控制电路实验研IӞ④单端反Ȁ变换器主电\?A target=_blank>汽RN模拟?/A>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提高性实验研IӞ包括改变控制频率观察甉|q箋点和断箋点的转化及电路性能实验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?A >教学讑֤实验?
③设计性实验研Iؓ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늳l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׃cBUCK变换器实验挂面板上包含ȝ路实验内宏V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?A target=_blank>教学仪器挂箱负蝲?
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QCCMQ和甉|断箋QDCMQ工作情늚转化Q有利于全面分析教学讑֤电\性能Q深入理解电路工作原理?
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在信号点上采用了内藏L技术,即不影响?A >教学讑֤信号的观,又可以防止学生误接线、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面向电气工E及自动化专业学生开放,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。兄弟院校的本科教学仪器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? 信息来源Q?/div>
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