TWDDZ-03新能源汽車電力電子技術(shù)基礎(chǔ)實(shí)訓(xùn)

一、概 述

    “新能源汽車電力電子技術(shù)基礎(chǔ)實(shí)訓(xùn)模塊"是針對大中專院校開設(shè)的《電力電子技術(shù)》、《半導(dǎo)體變流技術(shù)》等課程實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)大綱的要求，結(jié)合勞保出版社出版的《職業(yè)技能鑒定培訓(xùn)教材維修電工（高級）》相關(guān)內(nèi)容，而研制的技能實(shí)訓(xùn)裝置。同時可作為初級、中級維修電工、高級電工、技師及高級技師的技能實(shí)訓(xùn)裝置。

二、技術(shù)特點(diǎn)

1、安全性可靠：本裝置通過隔離變壓器供電，而且具有接地保護(hù)、漏電保護(hù)功能，安全性符合相關(guān)的國家標(biāo)準(zhǔn)，確保人身安全；根據(jù)不同實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的特點(diǎn)，配備了兩種不同的實(shí)驗(yàn)連接線，強(qiáng)電部分采用高可靠護(hù)套結(jié)構(gòu)插連接線（不存在任何觸電的可能），弱電部分采用彈性鈹輕銅裸露結(jié)構(gòu)聯(lián)接線，兩種導(dǎo)線都只能配合相應(yīng)內(nèi)孔的插座，這樣大大提高了實(shí)驗(yàn)的安全及合理性。

2、擴(kuò)展性強(qiáng)：能滿足各類學(xué)校相應(yīng)課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，實(shí)驗(yàn)的深度與廣度可根據(jù)需要作靈活調(diào)整，普及與提高可根據(jù)教學(xué)的進(jìn)程作有機(jī)地結(jié)合。裝置采用掛件式結(jié)構(gòu)，更換便捷，如需要擴(kuò)展功能或開發(fā)新實(shí)驗(yàn)，只需添加部件即可。

3、直觀性強(qiáng)：實(shí)驗(yàn)掛件采用分隔結(jié)構(gòu)形式，正面為實(shí)驗(yàn)原理圖和測試點(diǎn)，增強(qiáng)了學(xué)生對實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的感性認(rèn)識與理性認(rèn)識；面板布置合理，接插線方便，學(xué)生可獨(dú)立操作實(shí)驗(yàn)，有利于提高學(xué)生實(shí)際動手能力。

4、性強(qiáng)：實(shí)驗(yàn)涉及了常用的四大類變流技術(shù)實(shí)驗(yàn)，且多為廣泛應(yīng)用的實(shí)用電路，但為教學(xué)方便，又不失其簡潔性；本裝置又從新器件高度來考慮，加入了新器件的特性實(shí)驗(yàn)、新器件的驅(qū)動以及典型的新器件應(yīng)用的現(xiàn)代電力電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生對新器件有足夠的認(rèn)識和了解，緊跟時代步伐。

三、技術(shù)性能

1.輸入電壓：三相四線～380V±10%  50Hz

2.工作環(huán)境：環(huán)境溫度為-10℃～+40℃ 相對濕度＜85%(25℃) 海拔＜4000m

3.裝置容量：＜1.5kVA

4.裝置尺寸：1650mm×700mm×1580mm （5%左右）

四、實(shí)訓(xùn)裝置基本裝備

實(shí)訓(xùn)裝置由控制屏、實(shí)訓(xùn)桌以及各個實(shí)訓(xùn)組件構(gòu)成

（一）控制屏：采用框架式結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)緊湊、牢固、美觀大方，控制屏上層可掛實(shí)訓(xùn)組件。

（二）實(shí)訓(xùn)組件：

1.PE-01交流電源組件

提供三相可調(diào)交流電源（范圍單相：0～250V；三相0-450V），自帶有過流保護(hù)和漏電保護(hù)功能，設(shè)有隔離變壓器輸出，實(shí)訓(xùn)安全。

（1）三相電源首先通過三相漏電保護(hù)器，然后經(jīng)接觸器到隔離變壓器，使輸出與電網(wǎng)隔離(浮地設(shè)計(jì))。

（2）電流型漏電保護(hù)裝置：控制屏若有漏電現(xiàn)象，漏電流超過一定值，即切斷電源。

2.PE-02功率二極管組件

提供大功率整流二極管七個（熔絲保護(hù)電路），鈕子開關(guān)一個，作為整流和續(xù)流使用。

3.PE-03晶閘管組件

提供6只單向晶閘管，用于可控整流實(shí)訓(xùn)，設(shè)有RC阻容吸收及熔絲保護(hù)電路。

4.PE-04雙向晶閘管組件

提供3只雙向晶閘管,用于交流調(diào)壓電路實(shí)訓(xùn)

5.PE-05 GTR、MOSFET、IGBT組件

提供GTR(大功率晶體管)、MOSFET(功率場效應(yīng)晶體管)、IGBT(絕緣雙極性晶體管)三種功率器件

6.PE-06三相芯式變壓器組件

提供63.5V、0.8A/127V、0.4A芯式變壓器一只

7.PE-07 三同步變壓器組件

設(shè)有由三同步變壓器及一只三刀三擲開關(guān)組成。

8.PE-07D燈組負(fù)載組件

由三只250V/4A燈座組成，實(shí)訓(xùn)時作為電阻性負(fù)載使用

9.PE-08電抗器、變壓器組件

提供平波電抗器一組，可供100mH、200mH、700mH選擇，雙路220V變壓器一只

10.PE-9給定及電壓指示組件

提供連續(xù)可調(diào)的+15V和-15V給定電壓，帶輸出指示。

11.PE-10交流電參數(shù)表組件

提供直有效值交流數(shù)字電壓表一只，測量范圍0～500V，量程自動判斷，自動切換，精度0.5級，三位半數(shù)顯，輸入阻抗10MΩ。

提供真有效值交流數(shù)字電流表兩只，測量范圍0～5A，量程自動判斷，自動切換，精度0.5級，三位半數(shù)顯。

12.PE-11直流電參表組件

提供直流數(shù)字電壓表一只，測量范圍0～300V，精度0.5級，三位半數(shù)顯，輸入阻抗10MΩ

提供直流數(shù)字電流表兩只，測量范圍0～5A，精度0.5級，三位半數(shù)顯。

13.PE-12單相晶閘管觸發(fā)電路（BT35單結(jié)晶體管）

提供單結(jié)晶體管來產(chǎn)生觸發(fā)觸發(fā)信號，用于控制單相晶閘管組成的整流電路；

14.PE-12 B TCA785集成觸發(fā)電路

提供西門子TCA785，與KC04（KC09）等相比它對零點(diǎn)的識別更加可靠，輸出脈沖的齊整度好，移相范圍更寬，同時它輸出的脈沖可以人為自由調(diào)節(jié)，可用做單相整流或調(diào)壓電路實(shí)訓(xùn)。

15.PE-13 TC787觸發(fā)電路組件

采用TC787芯片構(gòu)成三相全控觸發(fā)電路、具有輸出穩(wěn)定、可靠、輸入阻抗高、抗干擾性能好等優(yōu)點(diǎn)，而且裝調(diào)簡便、使用可靠，只需一只這樣的集成電路，就可完成三相移相功能

16.PE-14可調(diào)電阻組件

提供90Ω×2/1.3A可調(diào)電阻一只， 900Ω×2/0.41A可調(diào)電阻一只，作為純阻性負(fù)載使用

   17.PE-16 直流斬波電路實(shí)訓(xùn)

提供組成直流斬波電路所需的元器件和采用專用的PWM控制集成電路SG3525?？赏瓿山滩闹薪祲簲夭娐罚˙uck Chopper）、升壓斬波電路（Boost Chopper）、升降壓斬波電路（Boost -Buck Chopper）等典型實(shí)驗(yàn)。

18.電工/電子/電拖/自動控制3D建模模擬實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)1套

模塊分為電工基礎(chǔ)、照明電路、儀器儀表、低壓電器、電力拖動、電子器件、電子技術(shù)、機(jī)床電路、PLC控制等100多個實(shí)訓(xùn)內(nèi)容，學(xué)?？梢愿鶕?jù)學(xué)生學(xué)習(xí)進(jìn)度選擇相應(yīng)的訓(xùn)練模塊進(jìn)行訓(xùn)練

19.提供安全用電仿真軟件一套。

■安全用電常識

1．人體觸電的方式：單相觸電、兩相觸電、跨步電壓觸電、懸浮電路觸電。

2．安全防護(hù)措施：預(yù)防直接觸電的措施、預(yù)防間接觸電的措施、個人防護(hù)用品的使用。

3．保護(hù)接地與保護(hù)接零：保護(hù)接地、保護(hù)接零。

4．觸電現(xiàn)場急救措施：使觸電者盡快脫離電源、判斷觸電者傷害程度、對不同情況的救治。

■常用電工工具

1．通用電工工具：測電筆、螺絲刀、、活絡(luò)扳手、電工刀、鑷子。

2．線路裝修工具：沖擊電鉆、管子鉗、剝線鉗、緊線器、彎管器、切割器具、套絲器具。

3．設(shè)備裝修工具：拉具、噴燈、梯子。

■常用導(dǎo)線的連接

1．線頭絕緣層的剖削：塑料硬線、塑料軟線、塑料護(hù)套線、花線、塑套軟線、漆包線。

2．導(dǎo)線線頭的連接：單股銅芯導(dǎo)線、股銅芯導(dǎo)線、鋁導(dǎo)線。

3．線頭與接線樁的連接：針孔式接線樁、平壓式接線樁、瓦型接線樁。

4．線頭絕緣的恢復(fù)：絕緣材料、包纏方法、熱縮管。 

   20.提供電子儀表儀器仿真教學(xué)實(shí)訓(xùn)軟件1套（具有著作權(quán)）

21.嵌入式多功能網(wǎng)絡(luò)虛擬儀器（要求一體嵌入式，不需電腦配套使用，規(guī)格：28*25*20CM，與開放實(shí)驗(yàn)室信息管理系統(tǒng)配套使用）

A、終端部分采用7寸彩色觸摸屏（裝學(xué)生實(shí)驗(yàn)屏上）同時配有虛擬示波器、虛擬邏輯分折儀、虛擬頻譜儀、虛擬三用表、虛擬數(shù)字量輸入輸出模塊。

B、基于LabVIEW虛擬儀器程序的編程方法，學(xué)生可自行設(shè)計(jì)各種虛擬儀器。

C、儀器包括

1）、雙蹤存貯示波器，多種同步方式，存貯深度可編程；

　　　　通道數(shù)：2路

　　　　帶寬：20MHZ

　　　　分辨率：8位

　　　　電壓范圍：-10~+10V

　　　　存貯深度：64K

2）、頻譜分折儀；

3）、數(shù)字三用表，可測電阻、電流、電壓等；

　　　　數(shù)字IO口

　　　　通道數(shù)：8路IO

　　　　輸入電平：TTL

　　　　輸出電平：TTL

　　　　電流驅(qū)動：20mA/通道

4）、四路智能遠(yuǎn)程電源控制

5）、數(shù)據(jù)具有上傳與保存功能并能通過服務(wù)器顯示

6)、提供LabVIEW虛擬儀器軟件（拷貝版）

七、設(shè)備配置清單

附一：電子電拖及自動控制技能鑒定仿真軟件（具有軟著作權(quán)）

一、軟件特點(diǎn)

1．在指導(dǎo)方針上，不以某專業(yè)或課程的教學(xué)大綱為依據(jù)，而是以國家維修電工職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)為指導(dǎo)。

2．在系統(tǒng)定位上，不以理論性系統(tǒng)性為主線，而是以職業(yè)技能的訓(xùn)練養(yǎng)成為主要任務(wù)。

3．在內(nèi)容選擇上，不以驗(yàn)證性的實(shí)驗(yàn)為主要目的，而是以職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的技能點(diǎn)的仿真實(shí)訓(xùn)為主線。

4．在媒體使用上，不以簡單的播放式動畫為主，而是側(cè)重于動畫編程、受訓(xùn)者的參與交互性訓(xùn)練上。

5．在表現(xiàn)形式上，不以實(shí)物照片而滿足，而是為追求情景性效果采用三維建模技術(shù)。

6．在教學(xué)設(shè)計(jì)上，不以簡單完成某個技能為滿足而是圍繞該技能設(shè)置了諸如目的、原理、認(rèn)識、結(jié)構(gòu)、拆裝、布局、連線、操作、排故、考評等盡可能完備的模塊。

7．該軟件包含初級工與中級工、高級工全部12個實(shí)訓(xùn)單元的研制工作，總共包含了近100多個實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目，基本覆蓋了電工、電子、電拖、維修電工、PLC等職業(yè)技能實(shí)訓(xùn)和鑒定設(shè)備技術(shù)規(guī)范中所列出的主要技能項(xiàng)目。網(wǎng)絡(luò)版用于學(xué)生獨(dú)自仿真模擬練習(xí)，單機(jī)版用于老師教學(xué)實(shí)訓(xùn)。

二、軟件仿真實(shí)訓(xùn)內(nèi)容：

附2：安全用電仿真軟件（具有軟著作權(quán)）

■安全用電常識

1．人體觸電的方式：單相觸電、兩相觸電、跨步電壓觸電、懸浮電路觸電。

2．安全防護(hù)措施：預(yù)防直接觸電的措施、預(yù)防間接觸電的措施、個人防護(hù)用品的使用。

3．保護(hù)接地與保護(hù)接零：保護(hù)接地、保護(hù)接零。

4．觸電現(xiàn)場急救措施：使觸電者盡快脫離電源、判斷觸電者傷害程度、對不同情況的救治。

■常用電工工具

1．通用電工工具：測電筆、螺絲刀、、活絡(luò)扳手、電工刀、鑷子。

2．線路裝修工具：沖擊電鉆、管子鉗、剝線鉗、緊線器、彎管器、切割器具、套絲器具。

3．設(shè)備裝修工具：拉具、噴燈、梯子。

■常用導(dǎo)線的連接

1．線頭絕緣層的剖削：塑料硬線、塑料軟線、塑料護(hù)套線、花線、塑套軟線、漆包線。

2．導(dǎo)線線頭的連接：單股銅芯導(dǎo)線、股銅芯導(dǎo)線、鋁導(dǎo)線。

3．線頭與接線樁的連接：針孔式接線樁、平壓式接線樁、瓦型接線樁。

4．線頭絕緣的恢復(fù)：絕緣材料、包纏方法、熱縮管。 

四、適用范圍

各類院校電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心、實(shí)訓(xùn)中心、基地、電工電子實(shí)驗(yàn)室、實(shí)訓(xùn)室。

 附三：開放實(shí)驗(yàn)室信息管理系統(tǒng)：（全室配一套,與虛擬儀器配套使用）

A、．開放實(shí)驗(yàn)室信息管理系統(tǒng)的必要性

學(xué)生動手能力的培養(yǎng)、分折問題解決問題能力的培養(yǎng)、自主實(shí)驗(yàn)和創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)均需要一個寬松的、開放的、設(shè)備齊全的實(shí)驗(yàn)環(huán)境。但是目前很多學(xué)校因師資力量有限無法將實(shí)驗(yàn)室開放，這一方面造成資源浪費(fèi)另一方面學(xué)生又得不到煅煉。針對這一問題，配備本實(shí)驗(yàn)室信息化管理系統(tǒng)，它可有效解決上述矛盾。具備這樣條件的實(shí)驗(yàn)室可以不必配備固定的老師管理和輔導(dǎo)，學(xué)生可以自主按排實(shí)驗(yàn)時間并通過刷卡確定機(jī)位，并通過學(xué)生終端計(jì)算機(jī)中的實(shí)驗(yàn)課件、儀器儀表介紹課件、自主實(shí)驗(yàn)題庫、在線幫助等資源完成各類實(shí)驗(yàn)。

B、智能開放實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)簡介

智能實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)（以下稱：本系統(tǒng)）是以標(biāo)準(zhǔn)化實(shí)驗(yàn)室管理思想為基礎(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為驅(qū)動新開發(fā)的管理系統(tǒng)。本系統(tǒng)能對實(shí)驗(yàn)室設(shè)備及學(xué)生實(shí)驗(yàn)過程進(jìn)行智能化管理，以實(shí)時了解實(shí)驗(yàn)室設(shè)備狀態(tài)及學(xué)生實(shí)驗(yàn)完成狀況，跟蹤記錄實(shí)驗(yàn)痕跡，確保老師能了解學(xué)生做實(shí)驗(yàn)的流程。

實(shí)驗(yàn)室管理手段包括：短信，郵件，web頁面。

C．開放實(shí)驗(yàn)室資源配置

建設(shè)開放實(shí)驗(yàn)室應(yīng)具備的硬件和軟件資源：

（一）硬件資源：

1、手機(jī)（可選）：發(fā)送和接收實(shí)驗(yàn)室設(shè)備管理及狀態(tài)信息。

2、管理員PC：用于發(fā)送和接收實(shí)驗(yàn)室管理及狀態(tài)信息，接收學(xué)生的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)（波形，數(shù)據(jù)包等實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)），發(fā)送提示信息及試題到學(xué)生實(shí)驗(yàn)設(shè)備上。

3、服務(wù)器：服務(wù)器為本系統(tǒng)的核心部分，完成接收管理員控制信息，發(fā)送采集到的終端實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)到web頁面，對終端設(shè)備的控制，終端實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的采集。

4、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備：路由器等，傳輸各種數(shù)據(jù)。

5、終端：虛擬示波器，發(fā)送及接收數(shù)據(jù)，直接控制設(shè)備

（二）軟件資源：

1.web頁面系統(tǒng)，通過web頁面設(shè)置本系統(tǒng)的各項(xiàng)參數(shù)，個性化定制，實(shí)時接收并顯示學(xué)生實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，發(fā)送控制命令到服務(wù)器，并由服務(wù)器發(fā)送控制命令到終端，達(dá)到控制實(shí)驗(yàn)室設(shè)備的目的。

2.短信控制系統(tǒng)，向特定的手機(jī)發(fā)送實(shí)驗(yàn)室設(shè)備狀態(tài)，接收特定手機(jī)的控制命令，并由服務(wù)器發(fā)送控制命令到終端，達(dá)到控制實(shí)驗(yàn)室設(shè)備的目的。

3.郵件控制系統(tǒng)，向特定的郵箱發(fā)送實(shí)驗(yàn)室設(shè)備狀態(tài)，接收特定郵箱的控制命令，并由服務(wù)器發(fā)送控制命令到終端，達(dá)到控制實(shí)驗(yàn)室設(shè)備的目的。

4.數(shù)據(jù)庫存儲系統(tǒng)，存儲學(xué)生實(shí)驗(yàn)過程數(shù)據(jù)，以便老師后續(xù)查看學(xué)生的實(shí)驗(yàn)過程。

附4：SY-A11電子儀表儀器仿真教學(xué)實(shí)訓(xùn)軟件（具有軟著作權(quán)）

含常用電子測量儀器、信號（函數(shù)、高頻、彩色電視信號）發(fā)生器、電子電壓表（毫伏表、數(shù)字萬用表）、電子計(jì)數(shù)器、雙蹤示波器、掃頻儀等六類儀器，每類儀器設(shè)有儀器簡介、面板介紹、使用方法、仿真實(shí)訓(xùn)4個學(xué)習(xí)任務(wù)。