SBL-6A:电力电子实验装置

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SBL-6A 电力电子实验装置

适用于大学本科《电力电子》、《功率电子》、《变流技术》等实验课程。整套系统采用实验台架结构,主电源、功率器件、控制器以器件为单位分开,学生通过连接模块自主搭建电路,完成实验。

控制与测量系统基于开源测控平台,通过“计算机软件 + 开源采集板卡”的模式,实现全开放控制与测量。既配套用于完成基本教学实验的教程控制程序,又提供基于Matlab-simulink或C#等开放编程语言的底层驱动接口,可实现用户自主控制器的设计。

整套系统提供可靠的安全保护,对主电源电流实时监控,确保电路在学生连接错误,出现短路情况下能及时切断主电源,保障实验设备的安全运行。


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产品详情

主要技术参数:
1.  德国标准基本结构与工艺:
       采用德国教具基本模式与工艺,整体设计采用实验台架及模块化设计。整个实验台可以灵活组合。所有实训器件和使用的仪器仪表单一独立,根据客户不同的实验课题要求配置实验模块。实验中学生自主接线,有效锻炼学生动手能力,功率器件与控制器模块相互分立,能为将来的升级扩展预留空间,能进行多个实训科目的组合使用。

2.  数字化开源控制器方式:
       本套设备电源、功率器件、控制器、负载对象各模块相互分立。对于核心控制器,提供基于开源数据采集卡的现代数字化软件编程控制器模式。提供标准的计算机控制算法软件以及Demo,利用计算机可以方便直观的显示控制信号和输出负载端效果。软件板卡全开源,可以在Matlab、C#等不同的编程平台下使用,兼顾教学和科研 开源的C#,可以在不同平台下由用户自行设定控制参数,设计控制算法,并快速下载控制算法到硬件对象上,实时测量分析控制实现效果。

3.  绝对安全的短路保护方式:
       电力电子实验教学中,最常见因为接线短路引起设备损坏。本系统在母线干路上实时检测短路电流,接入随电阻随电流短时成正比的器件,确保功率器件即使短路90%情况下不会损坏的保护效果,增加使用寿命,减轻维护压力。
        
很多时候需要同时监控控制信号波形与负载输出的电压波形的对应关系。由于示波器内部不同通道都是共地,因此在实验中,经常因为学生示波器接线的原因导致内部短路,引起设备损坏。本套设备提供专为示波器测量不共地信号配套的隔离通道放大器模块,可以同时采集不共地的三路电压、一路电流信号,连接在示波器上同时测量,而不引起短路。本身设备配套的不论是硬件控制器还是基于软件板卡的控制器,也都具有输出测量监控及保护输入端,确保输出主回路电流正常,有效避免短路而损坏设备情况。

4.  配套标准软件实验教程:
       提供基于C#语言开发编写的全套实验指导程序,提供完整的实验操作过程。实验效果清晰,尤其是对于PWM调制、直流电机双闭环控制、交流电机SVPWM控制等复杂的实验,都提供完整的曲线界面显示,让学生做一次实验就基本理解和明白其中原理。
       
配套的Matlab-simulink接口可以让学生进一步在Matlab-simulink环境下开发自己的控制算法,并直接在硬件上部署和看到控制效果。最小步长10us,最高闭环控制频率1kHz。甚至可以进行一部分的科研。

实验内容:
整流电路实验(AC-DC)

1)  单相桥式半控整流电路实验(观察失控现象)

2)  单相桥式全控整流电路实验

3)  三相半波可控整流电路实验

4)  三相桥式半控整流电路实验

5)  三相桥式全控整流实验

6)  三相桥式全控有源逆变电路实验

逆变电路实验(DC-AC)

7)  单相桥式逆变与正弦逆变电路实验

8)  三相正弦逆变电路实验

9)  单相无源逆变电路并网实验

斩波电路实验(DC-DC)

10) 直流升压斩波电路实验

11) 直流降压斩波电路实验

12) 直流升降压斩波电路实验

调压电路实验(AC-AC)

13) 单相相控交流调压电路实验

14) 单相斩控交流调压电路实验

15) 开关电源电路实验



单相整流实验

三相整流有源逆变观察

PWM调制的正弦逆变

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