系统功能要求: (一)电力电子实验台可以采用虚实结合形式。硬件设备须采用模块化设计,软件可以实现算法设计、调试与仿真实验,学生可以通过软件灵活修改电路参数,并可以任意修改电路拓扑中的信号测量点。 (二)实验平台所包含的实验电路模块须包含模拟电路和数字电路两部分,在数字电路中包括实时仿真器、DSP(控制器上运行着对应实验电路的控制算法,学生可以修改对应控制算法的控制参数)、FPGA等多种控制核心。 (三)实验平台所有实验均应具备相应装置挂件。电力电子及电气控制学科课程的课内实验项目。电路模块须提供所有电路的原理图与PCB设计图。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。装置采用组件式结构,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。 (四)所有的设备使用需要厂家提供技术培训。在具体的电力电子实验项目中,例如:实验(5)单相桥式、实验(8)三相桥式等实验项目需要厂商提供实验的负载电压波形结果,尤其是带电感时的负载电压波形Ud,在α=30°、60°、90°时的Ud波形、以检验是否误差较大。直流斩波电路实验也需检验误差大小。 装置需完成下列实验项目: 电力电子器件的基础认知实验(参数、性能与波形的测定及驱动保护电路) (1)晶闸管(SCR)的特性研究 (2)电力晶体管(GTR)的特性研究 (3)功率场效应晶体管(MOSFET)的主要参数测量 (4)功率场效应晶体管(MOSFET)的驱动电路研究 (5)绝缘栅双极型晶体管(IGBT) 的主要参数测量 (6)绝缘栅双极型晶体管(IGBT)驱动电路的研究 2.2电力电子变流技术实验 (1)单结晶体管触发电路 (2)锯齿波同步移相触发电路实验 (3)单相半波可控整流电路 (4)单相桥式半控整流电路 (5)单相桥式全控整流电路及有源逆变电路 (6)三相半波可控整流电路 (7)三相桥式半控整流电路 (8)三相桥式全控整流电路及有源逆变电路 (9)三相交流调压电路 (10)单相交流调压电路 (11)单相交流调功电路 (12)单相正弦波脉宽调制(SPWM)逆变电路实验 (13)开关稳压电源的性能研究 (14)直流斩波电路(Buck、Cuk、Boost、Sepic、Buck-Boost、Zeta等六种电路)的性能研究 系统组成及技术参数: (一)实验平台的组成要求 实验台、波形采集模块、波形发生器、台式数字万用表、交直流功率计、电流探头、电压探头和实验电路模块。为了保证产品的质量,本设备应为成熟产品,不接受中标后开发定制。 (1)整套性强。从仪器仪表、专用电源、电机及其它实验部件到实验连接专用导线等均配套齐全,配套部件的性能、规格等均需密切结合实验的需要进行配置。 (2)直观性强。各实验挂件箱需采用分隔结构形式,组件面板示意图要求图线分明,各挂件箱任务明确,操作、维护方便。所有模块采用均采用直插拔方式,能够完成各实验模块的快速插拔与拼接;提供每个模块的PCB与原理图,方便进行二次开发;基础认知电路须包含不少于15个课程实验,投标文件需提供实验指导书目录,中标后提供相对应的完整实验指导书;操作者可通过每个模块组合成自定义的电路结构; (3)科学性强。装置占地面积少,节约实验用房,减少基建投资,节约能源;实验噪声小,整齐美观,改善实验环境;实验内容丰富,设计合理。 (4)开放性强。控制屏要供电隔离(浮地设计),并设有外电压型漏电保护装置和电流型漏电保护装置,确保操作者的安全。各电源输出均有监视及短路保护等功能,各测量仪表均需有保护功能。能为开放性实验创造条件。 (二)技术参数 1、波形采集模块 (1)屏幕采用触摸屏设计,屏幕尺寸不小于11寸,分辨率达到1920×1080; (2)带宽:≥100MHz; (3)通道数:≥2通道,每通道采样率≥1GS/S; (4)上升时间:≤4ns; (5)存储深度:每通道≥10Mpts; (6)波形刷新速率:≥100,000wfm/s 2、波形发生器 (1)输出通道数:2 (2)输出正弦波频率范围:1uHz~25 MHz正弦波 (3)输出方波频率范围:1 μHz~12.5 MHz (4)上升、下降时间(典型值):<12ns (5)抖动(典型值):<1ns (6)频率分辨率:≥1uHz (7)参考时基稳定度:±1 ppm at 0 - 40 °C (8)50 ω负载输出幅度:1 mVp-p ~ 10 Vp-p (9)波形分辨率:14bits (10)DAC频率:≥125MS/s (11)波形存储深度:≥0.9MPts (12)总谐波失真:< 0.2% (10 Hz to 20 kHz, 1 Vp-p) 3、台式数字万用表 (1)分辨率:五位半 (2)基本直流精度:0.012%的基本DCV精度 (3)测试速度:≥50,000读数每秒 (4)存储深度:≥1800个读数 4、DSP控制器 (1)模拟输入:16通道,12bits分辨率,输入量程:-10V~10V (2)PWM输出:12通道,0-5V电压输出 (3)数字输入:6通道,0-3.3V电压输入 (4)数字输出:4通道,0-3.3V 电压输出 5、实验台 (1)实验台采用钢木结构,钣金钢板的厚度要求不小于2.5mm;外形尺寸不超过190×80×160cm 、重量不超过500Kg、输入电源采用三相四线(或三相五线) ~380V±10% ,50Hz ;工作环境:温度-10℃~+40℃;相对湿度<85%(25℃) ; 装置容量:<1.5KVA (2)实验台桌面使用木质防静电桌面,确保绝缘安全; (3)为了保证实验过程的安全,要求实验台正面配有开关机按键、PC启动按键、急停按键和USB接口; (4)实验台桌面灵活多变,操作者可以对向或并排。实验台提供折叠式拓展桌面,方便操作者清晰主要设备的显示数据; 6、每套设备配备计算机1台 |