[發(fā)明專利]數(shù)字化電力電子及電氣傳動(dòng)實(shí)時(shí)控制實(shí)驗(yàn)裝置及實(shí)驗(yàn)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610056810.8
• 申請(qǐng)日: 2016-01-27
• 公開（公告）號(hào): CN105551351B
• 公開（公告）日: 2018-03-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃家才;張玎橙
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 黃家才
• 主分類號(hào): G09B23/18
• 分類號(hào): G09B23/18
• 代理公司: 南京利豐知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙)32256
• 代理人: 任立,艾中蘭

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種綜合實(shí)驗(yàn)教學(xué)儀器，具體涉及一種開放式電力電子及電氣傳動(dòng)數(shù)字化實(shí)時(shí)控制實(shí)驗(yàn)裝置及方法，適合于進(jìn)行研究性電力電子及電氣傳動(dòng)實(shí)驗(yàn)要求。

背景技術(shù)

電力電子是利用電力電子器件對(duì)電能進(jìn)行控制和轉(zhuǎn)換的學(xué)科，是電力、電子、控制三大電氣工程技術(shù)領(lǐng)域之間的交叉學(xué)科；目前高校都在加強(qiáng)現(xiàn)代電力電子技術(shù)的教學(xué)內(nèi)容，相比而言，電力電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)課程相對(duì)滯后，而且當(dāng)前大學(xué)本科實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)備均較為簡單且實(shí)驗(yàn)內(nèi)容較少，同時(shí)往往以驗(yàn)證為主，無法滿足學(xué)校對(duì)學(xué)生綜合性、開發(fā)性、先進(jìn)性學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)，也無法跟上電力電子技術(shù)發(fā)展的步伐；現(xiàn)有技術(shù)的數(shù)字化電力電子試驗(yàn)裝置一般是專門定制裝置，針對(duì)不同的試驗(yàn)需要定制相應(yīng)的裝置，成本投入太大，并且試驗(yàn)?zāi)Ｊ絾我唬瑹o法滿足學(xué)生的開發(fā)性訓(xùn)練要求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供一種具有綜合性、開發(fā)性、先進(jìn)性的數(shù)字化電力電子及電氣傳動(dòng)實(shí)時(shí)控制實(shí)驗(yàn)裝置及實(shí)驗(yàn)方法，能夠大幅度的提高控制精度，能夠完成綜合性的電力電子和電氣傳動(dòng)實(shí)驗(yàn)。

為了解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種數(shù)字化電力電子及電氣傳動(dòng)實(shí)時(shí)控制實(shí)驗(yàn)裝置，包括計(jì)算機(jī)、數(shù)據(jù)采集及實(shí)時(shí)控制模塊、信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊、信號(hào)保護(hù)驅(qū)動(dòng)模塊、脈沖觸發(fā)模塊、時(shí)鐘同步單元及電力電子及電氣傳動(dòng)實(shí)驗(yàn)掛件區(qū)；

電力電子及電氣傳動(dòng)實(shí)驗(yàn)掛件區(qū)包括單相橋式半控整流模塊、單相交流調(diào)壓模塊、三相晶閘管整流模塊、三相交流調(diào)壓模塊、單相交—直—交變頻模塊、三相交—直—交變頻模塊、直流斬波模塊、電氣傳動(dòng)模塊、其它電力電子實(shí)驗(yàn)?zāi)K、直流電源產(chǎn)生模塊、單相/三相整流模塊、單相交流電源、三相交流電源；其中：數(shù)據(jù)采集及實(shí)時(shí)控制模塊與計(jì)算機(jī)連接,用于與計(jì)算機(jī)進(jìn)行實(shí)時(shí)雙向通信；

時(shí)鐘同步單元與數(shù)據(jù)采集及實(shí)時(shí)控制模塊連接；

信號(hào)保護(hù)驅(qū)動(dòng)模塊分別與數(shù)據(jù)采集及實(shí)時(shí)控制模塊、脈沖觸發(fā)模塊、信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊、單相交—直—交變頻模塊、三相交—直—交變頻模塊、直流斬波模塊、電氣傳動(dòng)模塊、其它電力電子實(shí)驗(yàn)?zāi)K連接，用于為上述模塊提供邏輯保護(hù)和信號(hào)驅(qū)動(dòng)；

脈沖觸發(fā)模塊分別與單相橋式半控整流模塊、單相交流調(diào)壓模塊、三相晶閘管整流模塊、三相交流調(diào)壓模塊、其它電力電子實(shí)驗(yàn)?zāi)K連接，用于為上述模塊提供脈沖觸發(fā)信號(hào)；

信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊分別與單相橋式半控整流模塊、單相交流調(diào)壓模塊、三相晶閘管整流模塊、三相交流調(diào)壓模塊、單相交—直—交變頻模塊、三相交—直—交變頻模塊、直流斬波模塊、電氣傳動(dòng)模塊、其它電力電子實(shí)驗(yàn)?zāi)K連接，用于對(duì)上述模塊中的大電壓、大電流信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換為便于采集的模擬信號(hào)；

單相/三相整流模塊分別與單相交—直—交變頻模塊、三相交—直—交變頻模塊、直流斬波模塊、電氣傳動(dòng)模塊、其它電力電子實(shí)驗(yàn)?zāi)K連接，用于為上述模塊提供直流電壓；

三相交流電源分別與三相晶閘管整流模塊、三相交流調(diào)壓模塊、其它電力電子實(shí)驗(yàn)?zāi)K連接，用于為上述模塊提供隔離后的三相交流電源；

單相交流電源分別與單相橋式半控整流模塊、單相交流調(diào)壓模塊、其它電力電子實(shí)驗(yàn)?zāi)K連接，用于為上述模塊提供隔離后的單相交流電源；

直流電源產(chǎn)生模塊分別與信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊、信號(hào)保護(hù)驅(qū)動(dòng)模塊、脈沖觸發(fā)模塊、單相交—直—交變頻模塊、三相交—直—交變頻模塊、直流斬波模塊、電氣傳動(dòng)模塊、其它電力電子實(shí)驗(yàn)?zāi)K連接，用于為上述模塊提供直流供電；

時(shí)鐘同步單元為整個(gè)系統(tǒng)提供同步時(shí)鐘；實(shí)驗(yàn)中所需要的電流量、電壓量均由信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊獲取并經(jīng)由信號(hào)保護(hù)驅(qū)動(dòng)模塊送到數(shù)據(jù)采集及實(shí)時(shí)控制模塊進(jìn)行模擬量到數(shù)字量的轉(zhuǎn)換，最后把數(shù)字量后送到計(jì)算機(jī)中；

脈沖觸發(fā)模塊產(chǎn)生G，K觸發(fā)信號(hào)，用于為單相橋式半控整流模塊、單相交流調(diào)壓模塊、三相晶閘管整流模塊、三相交流調(diào)壓模塊、其它電力電子實(shí)驗(yàn)?zāi)K提供觸發(fā)信號(hào)；三相晶閘管整流模塊為三相晶閘管全控橋零式整流模塊或三相晶閘管半控橋零式整流模塊；

直流電源產(chǎn)生模塊用于為系統(tǒng)提供單相電和系統(tǒng)控制所需+24V,+/-15V,+5V等直流電源；

單相/三相整流模塊用于把單相交流電源或三相交流電源整流為直流電源；

單相交流電源模塊用于輸出多種規(guī)格的單相交流電壓；

三相交流電源模塊用于輸出多種規(guī)格的三相交流電壓。

技術(shù)效果：本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)單相橋式半控整流模塊可以完成單相橋式半控整流實(shí)驗(yàn)；單相交流調(diào)壓模塊可以完成單相交流調(diào)壓實(shí)驗(yàn)；三相晶閘管整流模塊可以完成數(shù)字化三相晶閘管全控橋零式整流、三相晶閘管半控橋零式整流、三相交流調(diào)壓模塊可以完成三相交流實(shí)驗(yàn)；