GLPE-3型电力电子及电气传动系统实验台
该系统吸收了国内同类产品的优点，并结合电机学、电机调速、电力电子技术等实验教学的发展。在该设备上可以完成《电机学》、《电机拖动》、《电机控制》、《电力电子技术》、《继电控制》、《电力拖动自动控制系统》等多门学科。
1.产品特点
（1） 三相可调交流电源
（2） 三相四线输出，相电压可调范围：0～40V，额定相电流输出：7A；
（3） 三相四线同步电压输出，相电压范围：0～12V，额定相电流：2A；
（4） 带有不小于4.3寸的全彩色液晶显示能实时的监控输入和输出的正弦波形（方便维修和测量）同时具备了显示日期和时间的功能；
（5） 可调直流稳压电源
（6） 独立可调直流稳压电源2路，电压范围：10～40V，额定电流：5A；
（7） 带有不小于4.3寸的全彩色液晶显示，输出电压、电流有效值和波型实时监控；
（8） 固定电压直流电源
（9） 15V直流稳压电源2路，独立可控，额定电流2A；
（10） 12V直流稳压电源2路，独立可控，额定电流2A；
（11） 5V直流稳压电源2路，独立可控，额定电流3A；
（12）智能化测量仪表（投标现场提供样机演示）
（13）配置4台电压表、4台电流表、2台功率表；
（14）电压、电流表交直流通用（交流、直流信号必须通过同一个端子输入，不得采用分开的输入方式），显示真有效值，精度0.5级；
（15）功率表显示电压、电流真有效值和功率（可测量直流功率）、功率因数，精度0.5级；
（16）电压量程：0～100V，电流量程：0～10A，量程自动配置；
（17）带有不小于4.3寸的全彩色液晶显示测量数据，电压、电流波形实时显示监控和测量；
（18）功率表也可用于脉动直流输出的功率测量；
（19）带有不小于4.3寸的全彩色液晶显示测量数据，实时对被测输出功率进行实时显示监控和测量；
（20）带有以太网、WiFi通信功能（为了保证系统的稳定性，而不是采取串口转换模块拼接而成），具有云平台数据存储，手机APP显示（具有单次采集、连续采集功能）
（21）智能化多功能信号源
（22）基本信号输出波形：正弦波、方波（脉宽可调）、三角波、单脉波、
（23）4脉波、8脉波；
（24）基本信号输出频率：0～2MHz，输出幅度：0～20Vp-p，具有扫频功
（25）能；
（26）功率信号输出：正弦波频率0～50kHz、幅度0～20Vp-p，电流1Amax；
（27）三相同步信号输出：正弦波、频率10～100Hz、相差90o/120o、幅
（28）度0～20Vp-p；
（29）带有不小于4.3寸的全彩色彩色液晶显示人机操作界面；
（30）人身安全保护体系：
（31）三相隔离变压器一组：三相电源首先通过三相漏电保护器，然后经钥匙开关、接触器到隔离变压器，使输出与电网隔离（浮地设计），对人身安全起到一定的保护作用。
（32）电压型漏电保护器1：对隔离变压器前的线路出现的漏电现象进行保护，使控制屏内的接触器跳闸，切断电源。
（33）电压型漏电保护器2：对隔离变压器后的线路及实验过程中的接线等出现的漏电现象进行保护，发出报警信号并切断电源，确保人身安全。
（34）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。
（35）实验连接线及插座：强、弱电连接线及插座分开，不能混插。强电连接线及插座采用全封闭工艺，使用安全、可靠、防触电。
三、各部件介绍
1、电源控制屏DDS 01
（36）DDSX－1型电力电子及电气传动实验装置主控制屏DDS01提供整台实验装置所需的各种电源。
（37）提供单、三相交流可调电源，具有三相同轴联调功能，以保证三相电源平衡输出（调压范围三相0～240V可调，线电压0～420V）。
（38）三相电源具有过流保护功能，切断电源输出同时发出过流告警指示，复位后方可重新启动。针对实验设备的特点，增加了智能过流保护功能，智能判断电机的启动电流和瞬时短路现象。合理进行系统的联机保护。
（39）系统的电源具有符合国家电气安全标准的人身安全保护装置，有电流型漏电保护功能，在隔离变压器原边如有漏电现象发生（30mA电流,真正意义上触电），保护系统在0.1s内工作，以确保人身安全。系统在漏电现象解除复位后方可重新启动。
（40）实验屏还具有隔离变压器的浮地设计，使实验电源与电网真正隔离。在隔离变压器副边还具有电压型漏电保护功能，如有漏电现象发生，主控制屏及时动作并切断主电源，同时发出漏电告警信号。
（41）主控制屏采用护套型接线柱，并配以护套型接线导线，使实验更加安全可靠。
（42）通过选择开关可控制主控制屏三相交流电源输出大小，有220V和380V两档，以方便电力电子及电机实验的选择。若输出电压调节超过选择范围，该系统会进行过压保护。
（43）主控制屏中设有断相指示功能，系统如有缺相现象，则相应的输出LED告警指示。
（44）DDS01具有相序保护功能，若系统进线不符合标准输入，则相序指示灯点亮，不能正常工作，经改变输入的电源相序后方可正常工作。
（45）具有告警记录仪，可记录学生的误操作次数。
（46）主控制屏输出留有RS232串口通信接口，具有通信功能的部件单元通过RS232串口可和数据管理器或计算机相连。
（47）主控制屏还提供荧光灯照明和荧光灯输出插座，以及三相、单相电源插座，方便实验使用。此外屏内还留有7芯、8芯、3芯等电源与信号插座，供各挂箱使用。
2、晶闸管电路实验挂箱DDS 02
（1） DDS02实验挂箱主要承担晶闸管变流技术和晶闸管调速实验项目。工作电源220V，使用时由主控制屏供电。
（2）该实验挂箱配置了12只晶闸管，6只整流二极管。其中6只晶闸管已按2只一组串接排列成三列，可以很方便的接成单、三相全控桥接法；另6只晶闸管则各自分散独立，可以按需要自由组合成各种电路。
（3）实验挂箱内还配置有一个续流二极管；一个“RC”阻容吸收电路，用以吸收浪涌电压和电流，保护主电路晶闸管；
（4）一个有五个选择档位的1200mH的大电感；一只专用电缆接口，用于连接DDS 03实验挂箱内的晶闸管触发信号。
（5）此外，还有12只发光二极管指示灯，分别指示两组触发脉冲的有无；另有12只发光二极管指示灯，分别指示两组熔断器的通断情况。使用者一目了然，非常方便。
（6） DDS02上晶闸管的触发脉冲的输入采用专业的数据通信电缆和DDS03联接。
（7）为方便使用，该实验箱采用了铰链结构形式，将面板上的滚花螺丝拆开即可以方便的进行内部观测和系统维护。
3、晶闸管触发电路实验挂箱DDS 03
（1） DDS 03型实验挂箱主要是为三相电路类实验提供触发脉冲之用。工作时通过8芯专用插座和主控制屏连接，钥匙开关合上即进入工作状态。
（2） 该实验挂箱可输出正、反二组脉冲，但两组脉冲不可同时工作，应该互锁工作。既可输出单窄、双窄脉冲，也可输出宽脉冲，可用“脉冲选择”开关选择。有一专用电缆接口和DDS 02型实验挂箱连接，用以输出脉冲和其它电信号。
（3） “同步电源观察孔”可用示波器观察电源的相位同步情况。“锯齿波斜率调节与观察孔”可用于调节a、b、c三相的锯齿波斜率，调节相应的电位器，可改变锯齿波斜率的大小，使三相锯齿波斜率一致。
（4） “脉冲观察孔”可用示波器观察单、双窄脉冲。正常情况下，它们的大小幅度应一致，并且互相间隔60°。二组脉冲分别各有6只按键开关，每只按键均可接通或断开脉冲信号，可以方便的模拟脉冲缺失现象，为实验创造条件。
（5） “电压给定器”主要是提供移相控制电压。RP1调节正给定电压；RP2调节负给定电压；S1为正负给定电压选择开关；S2为“0”伏和“±给定”电压输出选择开关，可根据电路具体要求确定。
（6） “脉冲放大控制”用于控制脉冲信号的输出。若要正组脉冲输出，只需用导线将Ublf端口对地连接即可；若要反组脉冲输出，只需用导线将Ublr端口对地连接即可。
（7） “FBC+FA（电流反馈与过流保护）”主要用于电机调速方面。该单元电路有两种功能，1）检测电流反馈信号；2）及时发出过流信号。
（8） DDS03上晶闸管的触发脉冲的输入采用专业的数据通信电缆和DDS02联接。
（9） 为方便使用，该实验箱采用了铰链结构形式，将面板上的滚花螺丝拆开即可以方便的进行内部观测和系统维护。
4、速度（电压）、电流调节器、零速挂箱DDS 04
（1） 提供速度（电压）调节器、电流调节器和零速器。
（2） 提供速度变换器，以取得转速信号。并提供反号器。
（3） 工作电源220V。
5、转矩检测、零电流检测和逻辑控制器DDS 05
（1）提供转矩极性鉴别器和零电流检测器。并提供逻辑控制器，用于直流逻辑无环流调速实验。
（2）提供一个直流数字电压显示仪表，0.5级精度，可外接输入。
（3）工作电源220V。
6、直流斩波器DDS 10
（1） 主要完成传统晶闸管系统直流斩波电路实验。由主电路和斩波触发电路两部分组成。
（2） 根据实际实验要求可接入直流电机负载来进行斩波调速实验。
（3） 工作电源220V。
7、锯齿波同步触发电路实验挂箱DDS 11
（1） 主要由单结晶体管触发电路、正弦波同步移相触发电路、锯齿波同步移相触发电路三个分立电路构成。
（2） 各电路的同步电源通过挂箱左上方的同步变压器原边绕组接线柱接入，并通过“触发选择开关”来选择。
（3） 各电路工作通过各自电路中的相应开关和调节相位电位器来进行工作，脉冲信号可配合晶闸管主电路挂箱（DDS02）进行单相电路实验。
（4） 工作电源220V。
8、单相交流调压触发电路实验挂箱DDS 12
（1） 提供单相交流调压触发电路，该电路为反并联晶闸管电路的相控电路，采用KC05集成触发器来实现。配合晶闸管主电路挂箱（DDS02）来完成实验。
（2） 提供单相并联逆变器触发电路，并提供主电路所需的逆变变压器和电抗器。
（3） 工作电源220V。
9、电力电子自关断器件特性与驱动电路挂箱DDS 16
（1） 该实验挂箱可承担三类电力电子器件的特性实验：GTR、功率MOSFET、IGBT。
（2） 可完成实验项目
1、GTR特性及其驱动电路研究
1）输入特性曲线IB=f（VBE）、输出特性曲线IC=f（VCE）关系曲线绘制；
2）驱动电路的输入与输出波形与延迟时间测试（光耦隔离）；
3）负载、RCD缓冲电路、基极负偏压、基极电阻对GTR开关特性的影响（纯阻性、感性负载）；
4）基极电流观测。
2、功率MOS管特性及其驱动电路研究
1）栅极开启阀值电压（VGS（TH））测试；
2）转移特性曲线ID=f（VGS）与gm-VGS关系曲线绘制；
3）导通电阻RDS(ON)测试与输出特性曲线ID=f（VDS）、反向输出特性曲线ID=f（VSD）绘制；
4）驱动电路的输入与输出波形与延迟时间测试（磁隔离、光耦隔离）；
5）负载对MOS管开关特性的影响（纯阻性、感性负载）；
6）RCD缓冲电路、栅极负偏压、栅极电阻对MOS管开关特性的影响；
7）栅源极电容冲放电电流观测。
3、IGBT特性及其驱动电路研究
1）栅极开启阀值电压（VGE（TH））、转移特性曲线IC=f（VGE）、输出特性曲线IC=f（VCE）测试；
2）M57959L集成驱动电路的应用；
输入/输出延时、保护输出光耦延时、过流关断、过流阀值、关断负栅压、过流保护性能测试。
3）负载对IGBT开关特性的影响（纯阻性、感性负载）；
4）RCD缓冲电路、栅极负偏压、对IGBT开关特性的影响；
（3）主要技术参数：
1、555 PWM电路
工作频率：1.5kHz/15kHz； 占空比调节范围：15%～90%；
2、额定输入交流电源电压： 220V±10%；
主电源电压：0～20V、2A； 控制电源电压：0V～15V；
负载：电阻 10Ω～210Ω(10Ω+200Ω)； 电感：1mH。
负载：电阻 10Ω～210Ω(10Ω+200Ω)； 电感：1mH。
10、 Boost APFC与UC 3854 电路实验挂箱DDS 30
（1） 该实验挂箱主要承担功率因数校正研究实验项目，可以进行无源功率因数校正研究实验和有源功率因数校正研究实验。
（2） 可完成实验项目
1、功率因数校正时交流输入功率因数检测
2、无源功率因数校正研究
3、APFC IC UC3854应用研究
PWM输出波形频率调节研究；电压反馈控制研究；电流反馈控制研究；起停控制研究；软起动控制研究；PWM输出波形检测研究。
4、Boost APFC电路研究
1）Boost APFC电路工作时，输入交流电压与输入交流电流波形检测以及功率因数检测；
2）工作频率改变对功率因数校正的互动影响研究；
3）输出电压改变对功率因数校正的关系研究；
4）负载改变对功率因数校正的关系研究；
5）工作频率和主电路L的匹配研究以及对功率因数校正的相互关系影响研究。
（3） 主要技术参数：
1、工作频率：20kHz～35kHz～50kHz；
2、占空比调节范围：15%～62.5%；
3、额定输入交流电源电压：220V±10%；
输入直流电压：30V； 输出直流电压：35V～80V；
4、负载： 510Ω～1.02kΩ(510Ω+510Ω)；
5、软起动时间：1s、5s。
11、Buck Buck-Boost电路实验挂箱DDS 31
（1） 该实验挂箱可承担两个实验项目：直流斩波电路（Buck变换器）实验和直流斩波电路（Buck-Boost变换器）实验。
（2） 可完成实验项目
1、555 PWM产生及光耦隔离与MOS驱动电路应用研究
占空比调节；频率调节；光耦隔离与驱动的延时现象。
2、Buck电路拓扑研究
1） 电流连续（CCM）、临界与断续（DCM）三种工作模式下输入电压、占空比与输出电压关系式验证；
2） 电流连续（CCM）、临界与断续（DCM）三种工作模式下各电压、电流波形观测；
3） 电感量、负载电流及工作频率对电流连续（CCM）、临界与断续（DCM）三种工作模式的影响；
4） LC滤波器的影响。
3、Buck-Boost电路拓扑研究
1） 电流连续（CCM）、临界与断续（DCM）三种工作模式下输入电压、占空比与输出电压关系式验证；
2） 电流连续（CCM）、临界与断续（DCM）三种工作模式下各电压、电流波形观测；
3） 电感量、负载电流及工作频率对电流连续（CCM）、临界与断续（DCM）三种工作模式的影响；
4） LC滤波器的影响。
（3）主要技术参数：
1、555 PWM产生及光耦隔离与MOS驱动电路
工作频率：15kHz/30kHz； 占空比调节范围：15%～72.5%；
2、Buck电路拓扑
额定输入交流电源电压：220V±10%；
负载：50Ω～100Ω；
输入直流电压：30V； 输出直流电压：5V～22V；
3、Buck-Boost电路拓扑研究
额定输入交流电源电压：220V±10%；
负载：510Ω～1.02kΩ(510Ω+510Ω)；
输入直流电压：30V； 输出直流电压：5V～80V。
12、Boost Cuk电路实验箱DDS 32
（1）实验项目
该实验挂箱可承担两个实验项目：直流斩波电路（Boost变换器）实验和直流斩波电路（Cuck变换器）实验以及芯片UC3842应用研究。
（2）可完成实验项目
1、电流控制型 PWM IC UC3842应用研究
PWM输出波形占空比调节；PWM输出波形频率调节；过流限制；PWM输出波形观测。
2、Boost电路拓扑研究
1）电流连续（CCM）、临界与断续（DCM）三种工作模式下输入电压、占空比与输出电压关系式验证；
2）电流连续（CCM）、临界与断续（DCM）三种工作模式下各电压、电流波形观测；
3）电感量、负载电流及工作频率对电流连续（CCM）、临界与断续（DCM）三种工作模式的影响；
4）LC滤波器的影响；
5）DRC缓冲电路作用研究。
3、Cuk电路拓扑研究
1）电流连续（CCM）、临界与断续（DCM）三种工作模式下输入电压、占空比与输出电压关系式验证；
2）电流连续（CCM）、临界与断续（DCM）三种工作模式下各电压、电流波形观测；
3）电感量、负载电流及工作频率对电流连续（CCM）、临界与断续（DCM）三种工作模式的影响；
4）LC滤波器的影响；DRC缓冲电路作用研究。
4、电流控制型Boost稳压电源研究
负载调整率测试（电压调整率测试）。
5、电流控制型Cuk稳压电源研究
负载调整率测试（电压调整率测试）。
（3）主要技术参数
1、电流控制型 PWM IC UC3842应用电路
工作频率：10kHz～30kHz；占空比调节范围：15%～62.5%。
2、Boost电路拓扑
额定输入交流电源电压： 220V±10%； 输入直流电压：30V；
输出直流电压：35V～80V；负载：510Ω～1.02kΩ(510Ω+510Ω)。
3、Cuk电路拓扑研究
额定输入交流电源电压：220V±10% 输入直流电压：30V；
输出直流电压：5V～50V； 负载：200Ω～400Ω(200Ω+200Ω)。
13、 “半桥、全桥电路”实验挂箱DDS 33
（1）实验项目
该实验挂箱可承担两个实验项目：半桥电路实验和全桥电路实验以及芯片UC3825应用研究。
（2）可完成实验项目
1、PWM IC UC3825应用研究
PWM输出波形占空比调节； PWM输出波形观测。
2、半桥电路拓扑与稳压电源研究
1）电流连续（CCM）、临界与断续（DCM）三种工作模式下输入电压、占空比与输出电压关系式验证；
2）电流连续（CCM）、临界与断续（DCM）三种工作模式下各电压、电流波形观测；
3）负载对电流连续（CCM）、临界与断续（DCM）三种工作模式的影响；
4）负载调整率测试（电压调整率测试）。
3、全桥电路拓扑与稳压电源研究
1）电流连续（CCM）、临界与断续
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