一、 主要技術(shù)特點(diǎn)：

1. 現(xiàn)代數(shù)字化開(kāi)源控制方式：

       本套設(shè)備電源、功率器件、控制器、負(fù)載對(duì)象各模塊相互分立。對(duì)于核心控制器，基于軟件編程和數(shù)據(jù)板卡的模式下，提供標(biāo)準(zhǔn)的計(jì)算機(jī)控制算法軟件以及Demo，利用計(jì)算機(jī)可以方便直觀的顯示控制信號(hào)和輸出負(fù)載端效果。軟件板卡全開(kāi)源，可以在Matlab、Labview、C#等不同的編程平臺(tái)下使用，兼顧教學(xué)和科研。最小步長(zhǎng)10us。

C#數(shù)據(jù)核心采集卡參數(shù)：

l USB接口，基于C#的全開(kāi)源高速采集板卡

l 支持Matlab-simulink、Labview、VC等不同開(kāi)源平臺(tái)，兼容性強(qiáng)

l 信號(hào)輸出更新率2MS/s。

l 模擬信號(hào)采樣率1MHz。

l 閉環(huán)控制頻率100kHz。

l 控制參數(shù)實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)（包括占空比、PWM調(diào)制比、PID控制系數(shù)、電機(jī)轉(zhuǎn)速設(shè)定值等等）

l 配套相應(yīng)實(shí)驗(yàn)控制界面，完整展示控制系統(tǒng)的控制目的。測(cè)量數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)在實(shí)驗(yàn)界面中顯示波形圖及隨時(shí)間變化曲線?？梢燥@示不同的方式（XY顯示、時(shí)域頻域變換等）

l 開(kāi)源的C#，可以在不同平臺(tái)下由用戶自行設(shè)定控制參數(shù)，設(shè)計(jì)控制算法，并快速下載控制算法到硬件對(duì)象上，實(shí)時(shí)測(cè)量分析控制實(shí)現(xiàn)效果。

                              單雙閉環(huán)調(diào)速控制效果對(duì)比

            單相整流實(shí)驗(yàn)                                                   三相整流有源逆變實(shí)驗(yàn)

2. 安全的短路保護(hù)方式：

電力電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，見(jiàn)因?yàn)榻泳€短路引起設(shè)備損壞。本系統(tǒng)在母線干路上實(shí)時(shí)檢測(cè)短路電流，接入隨電阻隨電流短時(shí)成正比的器件，確保功率器件即使短路90%情況下不會(huì)損壞的保護(hù)效果，增加使用壽命，減輕維護(hù)壓力。

很多時(shí)候需要同時(shí)監(jiān)控控制信號(hào)波形與負(fù)載輸出的電壓波形的對(duì)應(yīng)關(guān)系。由于示波器內(nèi)部不同通道都是共地，因此在實(shí)驗(yàn)中，經(jīng)常因?yàn)閷W(xué)生示波器接線的原因?qū)е聝?nèi)部短路，引起設(shè)備損壞。本套設(shè)備提供專(zhuān)為示波器測(cè)量不共地信號(hào)配套的隔離通道放大器模塊，可以同時(shí)采集不共地的三路電壓、一路電流信號(hào)，連接在示波器上同時(shí)測(cè)量，而不引起短路。本身設(shè)備配套的不論是硬件控制器還是基于軟件板卡的控制器，也都具有輸出測(cè)量監(jiān)控及保護(hù)輸入端，確保輸出主回路電流正常，有效避免短路而損壞設(shè)備情況。

3. 配套標(biāo)準(zhǔn)軟件實(shí)驗(yàn)教程：

提供基于C#語(yǔ)言開(kāi)發(fā)編寫(xiě)的全套實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)程序，提供完整的實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程。實(shí)驗(yàn)效果清晰，尤其是對(duì)于PWM調(diào)制、直流電機(jī)雙閉環(huán)控制、交流電機(jī)SVPWM控制等復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)，都提供完整的曲線界面顯示，讓學(xué)生做一次實(shí)驗(yàn)就基本理解和明白其中原理。

配套的Matlab-simulink接口可以讓學(xué)生進(jìn)一步在Matlab-simulink環(huán)境下開(kāi)發(fā)自己的控制算法，并直接在硬件上部署和看到控制效果。最小步長(zhǎng)10us，閉環(huán)控制頻率1kHz。甚至可以進(jìn)行一部分的科研。

4. 精準(zhǔn)的電機(jī)轉(zhuǎn)矩測(cè)量：

針對(duì)傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)中小功率電機(jī)轉(zhuǎn)子質(zhì)量小，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不理想的傳統(tǒng)問(wèn)題，采用專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)的同軸耦合裝置，提高電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，模擬出與大功率電機(jī)接近的加速、減速及負(fù)載特性，讓電機(jī)特性測(cè)量的實(shí)驗(yàn)及調(diào)速過(guò)程中的加減速過(guò)程變長(zhǎng)。測(cè)量采用工業(yè)級(jí)轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器，精確實(shí)時(shí)測(cè)量小功率電機(jī)轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速參數(shù)，結(jié)合開(kāi)源測(cè)量平臺(tái)，測(cè)量電機(jī)特性曲線。

不同工作電壓下，實(shí)測(cè)三相異步電機(jī)機(jī)械特性曲線

5. 德國(guó)標(biāo)準(zhǔn)基本結(jié)構(gòu)與工藝：

采用德國(guó)教具基本模式與工藝，整體設(shè)計(jì)采用實(shí)驗(yàn)臺(tái)架及模塊化設(shè)計(jì)。整個(gè)實(shí)驗(yàn)臺(tái)可以靈活組合。所有實(shí)訓(xùn)器件和使用的儀器儀表單一獨(dú)立，根據(jù)客戶不同的實(shí)驗(yàn)課題要求配置實(shí)驗(yàn)?zāi)K。實(shí)驗(yàn)中學(xué)生自主接線，有效鍛煉學(xué)生動(dòng)手能力，功率器件與控制器模塊相互分立，能為將來(lái)的升級(jí)擴(kuò)展預(yù)留空間，能進(jìn)行多個(gè)實(shí)訓(xùn)科目的組合使用。

實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：

整流電路實(shí)驗(yàn)（AC-DC）

1） 單相橋式半控整流電路實(shí)驗(yàn)（觀察失控現(xiàn)象）

2） 單相橋式全控整流電路實(shí)驗(yàn)

3） 三相半波可控整流電路實(shí)驗(yàn)

4） 三相橋式半控整流電路實(shí)驗(yàn)

5） 三相橋式全控整流實(shí)驗(yàn)

6） 三相橋式全控有源逆變電路實(shí)驗(yàn)

逆變電路實(shí)驗(yàn)（DC-AC）

7） 單相橋式逆變與正弦逆變電路實(shí)驗(yàn)

8） 三相正弦逆變電路實(shí)驗(yàn)

9） 單相無(wú)源逆變電路并網(wǎng)實(shí)驗(yàn)

斬波電路實(shí)驗(yàn)（DC-DC）

10） 直流升壓斬波電路實(shí)驗(yàn)

11） 直流降壓斬波電路實(shí)驗(yàn)

12） 直流升降壓斬波電路實(shí)驗(yàn)

調(diào)壓電路實(shí)驗(yàn)（AC-AC）

13） 單相相控交流調(diào)壓電路實(shí)驗(yàn)

14） 單相斬控交流調(diào)壓電路實(shí)驗(yàn)

15） 開(kāi)關(guān)電源電路實(shí)驗(yàn)

直流電機(jī)拖動(dòng)與調(diào)速

16） 直流電機(jī)機(jī)械特性測(cè)量

17） 直流電機(jī)開(kāi)環(huán)調(diào)速實(shí)驗(yàn)

18） 直流電機(jī)轉(zhuǎn)速閉環(huán)調(diào)速實(shí)驗(yàn)

19） 直流電機(jī)PID轉(zhuǎn)速電流雙閉環(huán)斬控調(diào)速實(shí)驗(yàn)

20） 直流電機(jī)PID轉(zhuǎn)速電流雙閉環(huán)相控調(diào)速實(shí)驗(yàn)

三相異步感應(yīng)電機(jī)拖動(dòng)與調(diào)速

21） 三相異步電機(jī)機(jī)械特性測(cè)量

22） 三相異步電機(jī)V/f開(kāi)環(huán)變頻調(diào)速實(shí)驗(yàn)

23） 三相異步電機(jī)SVPWM矢量控制開(kāi)環(huán)調(diào)速實(shí)驗(yàn)

24） 三相異步電機(jī)閉環(huán)調(diào)速控制實(shí)驗(yàn)