TW-XDJ09新能源汽車電力電子控制技術實訓模塊

一、概 述

“新能源汽車電力電子技術基礎實訓模塊”是針對大中專院校開設的《電力電子技術》、《半導體變流技術》等課程實驗實訓大綱的要求，結合勞保出版社出版的《職業技能鑒定培訓教材維修電工（高級）》相關內容，而研制的技能實訓裝置。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訓裝置。

二、技術特點

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、漏電保護功能，安全性符合相關的國家標準，確保人身安全；根據不同實驗項目的特點，配備了兩種不同的實驗連接線，強電部分采用高可靠護套結構手槍插連接線（不存在任何觸電的可能），弱電部分采用彈性鈹輕銅裸露結構聯接線，兩種導線都只能配合相應內孔的插座，這樣大大提高了實驗的安全及合理性。

2、擴展性強：能滿足各類學校相應課程的實驗教學，實驗的深度與廣度可根據需要作靈活調整，普及與提高可根據教學的進程作有機地結合。裝置采用掛件式結構，更換便捷，如需要擴展功能或開發新實驗，只需添加部件即可，永不淘汰。

3、直觀性強：實驗掛件采用分隔結構形式，正面為實驗原理圖和測試點，增強了學生對實驗內容的感性認識與理性認識；面板布置合理，接插線方便，學生可獨立操作實驗，有利于提高學生實際動手能力。

4、先進性強：實驗涉及了常用的四大類變流技術實驗，且多為廣泛應用的實用電路，但為教學方便，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驗、新器件的驅動以及典型的新器件應用的現代電力電子技術實驗，讓學生對新器件有足夠的認識和了解，緊跟時代步伐。

企業信息

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三、技術性能

1.輸入電壓：三相四線～380V±10%  50Hz

2.工作環境：環境溫度為-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、實訓裝置基本裝備

實訓裝置由控制屏、實訓桌以及各個實訓組件構成

（一）控制屏：采用框架式結構，結構緊湊、牢固、美觀大方，控制屏上層可掛實訓組件。

（二）實訓組件：

1.PE-01交流電源組件

提供三相可調交流電源（范圍單相：0～250V；三相0-450V），自帶有過流保護和漏電保護功能，設有隔離變壓器輸出，實訓安全。

（1）三相電源首先通過三相漏電保護器，然后經接觸器到隔離變壓器，使輸出與電網隔離(浮地設計)。

（2）電流型漏電保護裝置：控制屏若有漏電現象，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（熔絲保護電路），鈕子開關一個，作為整流和續流使用。

3.PE-03晶閘管組件

提供6只單向晶閘管，用于可控整流實訓，設有RC阻容吸收及熔絲保護電路。

4.PE-04雙向晶閘管組件

提供3只雙向晶閘管,用于交流調壓電路實訓

5.PE-05 GTR、MOSFET、IGBT組件

提供GTR(大功率晶體管)、MOSFET(功率場效應晶體管)、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

設有由三同步變壓器及一只三刀三擲開關組成。

8.PE-07D燈組負載組件

由三只250V/4A燈座組成，實訓時作為電阻性負載使用

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

提供連續可調的+15V和-15V給定電壓，帶輸出指示。

11.PE-10交流電參數表組件

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

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

12.PE-11直流電參表組件

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

提供直流數字電流表兩只，測量范圍0～5A，精度0.5級，三位半數顯。

13.PE-12單相晶閘管觸發電路（BT35單結晶體管）

提供單結晶體管來產生觸發觸發信號，用于控制單相晶閘管組成的整流電路；

14.PE-12 B TCA785集成觸發電路

提供西門子TCA785，與KC04（KC09）等相比它對零點的識別更加可靠，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節，可用做單相整流或調壓電路實訓。

15.PE-13 TC787觸發電路組件

采用TC787芯片構成三相全控觸發電路、具有輸出穩定、可靠、輸入阻抗高、抗干擾性能好等優點，而且裝調簡便、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可調電阻組件

提供90Ω×2/1.3A可調電阻一只， 900Ω×2/0.41A可調電阻一只，作為純阻性負載使用

17.PE-16 直流斬波電路實訓

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）等典型實驗。

18.電工/電子/電拖/自動控制3D建模模擬實訓系統1套

模塊分為電工基礎、照明電路、儀器儀表、低壓電器、電力拖動、電子器件、電子技術、機床電路、PLC控制等100多個實訓內容，學?？梢愿鶕W生學習進度選擇相應的訓練模塊進行訓練

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．安全防護措施：預防直接觸電的措施、預防間接觸電的措施、個人防護用品的使用。

3．保護接地與保護接零：保護接地、保護接零。

4．觸電現場急救措施：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、鋼絲鉗、活絡扳手、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．設備裝修工具：拉具、噴燈、梯子。

■常用導線的連接

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

2．導線線頭的連接：單股銅芯導線、股銅芯導線、鋁導線。

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：絕緣材料、包纏方法、熱縮管。

20.提供電子儀表儀器仿真教學實訓軟件1套（具有著作權）

21.嵌入式多功能網絡虛擬儀器（要求一體嵌入式，不需電腦配套使用，規格：28*25*20CM，與開放實驗室信息管理系統配套使用）

A、終端部分采用7寸彩色觸摸屏（裝學生實驗屏上）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、虛擬數字量輸入輸出模塊。

B、基于LabVIEW虛擬儀器程序的編程方法，學生可自行設計各種虛擬儀器。

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：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）、數字三用表，可測電阻、電流、電壓等；

數字IO口

通道數：8路IO

輸入電平：TTL

輸出電平：TTL

電流驅動：20mA/通道

4）、四路智能遠程電源控制

5）、數據具有上傳與保存功能并能通過服務器顯示

6)、提供LabVIEW虛擬儀器軟件（拷貝版）

七、設備配置清單

序號

編號

名 稱

數量

1

PE-01

交流電源組件

1件

2

PE-02

功率二極管組件

1張

3

PE-03

晶閘管組件

1件

4

PE-04

雙向晶閘管組件

1件

5

PE-05

GTR、MOSFET、IGBT組件

1件

6

PE-06

三相芯式變壓器組件

1件

7

PE-07

同步變壓器組件

1件

8

PE-07D

燈組負載組件

1件

9

PE-08

電抗器、變壓器組件

1件

10

PE-9

給定及電壓指示組件

1件

11

PE-10

交流電參數表組件

1件

12

PE-11

直流電參表組件

1件

13

PE-12

單結晶閘管觸發電路

1件

14

PE-12B

TC785觸發電路

1件

15

PE-13

TC787觸發電路組件

1件

16

PE-14

可調電阻組件

1件

17

PE-16

直流斬波電路

1件

18

實驗桌

鐵質長方體封閉式結構，造型美觀大方；設有抽屜、柜門，用于放置工具、存放掛件及資料

1臺

18

實驗臺

1套

19

學生凳

鋼木方凳

2張

20

實訓連接線

配備兩種不同的實訓聯接線，兩種不可以互插，實訓安全。

1套

21

實驗指導書

1套

22

仿真軟件

詳見附件

1套


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）

一、軟件特點

1．在指導方針上，不以某專業或課程的教學大綱為依據，而是以國家維修電工職業標準為指導。

2．在系統定位上，不以理論性系統性為主線，而是以職業技能的訓練養成為主要任務。

3．在內容選擇上，不以驗證性的實驗為主要目的，而是以職業標準規定的技能點的仿真實訓為主線。

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

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

6．在教學設計上，不以簡單完成某個技能為滿足而是圍繞該技能設置了諸如目的、原理、認識、結構、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個實訓單元的研制工作，總共包含了近100多個實訓項目，基本覆蓋了電工、電子、電拖、維修電工、PLC等職業技能實訓和鑒定設備技術規范中所列出的主要技能項目。網絡版用于學生獨自仿真模擬練習，單機版用于老師教學實訓。

二、軟件仿真實訓內容：

一級模塊

二級模塊

三      級      模      塊

電工基礎

歐姆定律

目的

原理

實驗

考考你

基爾霍夫定律

目的

原理

實驗

考考你

電磁感應

目的

原理

實驗

考考你

功率因數的提高

目的

原理

實驗

考考你

負載星形接法

目的

原理

實驗

考考你

負載三角形接法

目的

原理

實驗

考考你

電機與變

壓器

變壓器

外形

原理

考考你

三相異步電動機

外形

裝配

考考你

維修

電流互感器

種類

原理

使用

考考你

電壓互感器

種類

原理

使用

考考你

單相異步電動機

外形

裝配

考考你

伺服電機

外形

原理

考考你

直流電動機

外形

裝配

考考你

低壓電器

接觸器

外形

原理

判斷線圈

確定觸點對

安裝

考考你

繼電器

外形

原理

測熱元件

測觸點

考考你

開關

外形

原理

測量

考考你

按鈕

外形

考考你

指示燈

外形

熔斷器

外形

測量

測量2

接線端子

外形

電子器件

電阻器電位器

外形

標識

識別

小測驗

測量

電容器

外形

標識

使用

小測驗

測量

電感與小型變壓器

外形

二極管

外形

標識

識別

小測驗

測量

三極管

外形

標識

小測驗

型號判定

管腳判定

光電器件

外形

種類

集成電路

外形

標識

考考你

晶閘管與單結管電路

外形

電路

測量

仿真

排故

考考你

電子技術

單相橋式整流濾波電路

目的

電路

原理

布局

仿真

考考你

射極偏置電路

目的

電路

原理

仿真

考考你

串聯穩壓電路

目的

電路

原理

仿真

考考你

延時開關電路

目的

電路

原理

仿真

考考你

RC振蕩電路

目的

電路

原理

仿真

考考你

直流電動機調速電路

目的

電路

原理

仿真

考考你

差分放大電路

目的

電路

原理

布局

仿真

考考你

單結管同步觸發電路

目的

電路

原理

布局

仿真

考考你

三端可調穩壓電路

目的

電路

原理

布局

仿真

考考你

宿舍燈控制電路

目的

電路

原理

布局

仿真

考考你

電力拖動

接觸器聯鎖正反轉

目的

電路

原理

接線

仿真

考考你

按扭聯鎖正反轉控制

目的

電路

原理

接線

仿真

考考你

雙重聯鎖正反轉控制

目的

電路

原理

接線

仿真

考考你

反接制動控制電路

目的

電路

原理

接線

仿真

考考你

Y-Δ降壓啟動電路

目的

電路

原理

接線

仿真

考考你

手動順序起動控制

目的

電路

原理

接線

仿真

考考你

直流電動機調速控制

目的

電路

原理

接線

仿真

考考你

雙速電動機調速控制

目的

電路

原理

接線

仿真

考考你

電動葫蘆控制

目的

電路

原理

接線

仿真

考考你

繞線式電動機控制

目的

電路

原理

接線

仿真

考考你

照明電路

日光燈接線

接線

原理

仿真

考考你

兩地燈控制

接線

原理

仿真

考考你

機床電路

接觸器聯鎖正反轉

故障現象

排故

按扭聯鎖正反轉控制

故障現象

排故

雙重聯鎖正反轉控制

故障現象

排故

電動機反接制動控制

故障現象

排故

Y-Δ降壓啟動電路

故障現象

排故

手動順序起動控制

故障現象

排故

直流電動機調速控制

故障現象

排故

雙速電動機調速控制

故障現象

排故

電動葫蘆控制

故障現象

排故

繞線式電動機控制

故障現象

排故

常用工具

驗電筆

介紹

旋具

介紹

剝線鉗

介紹

電工刀

介紹

電烙鐵

介紹

儀器儀表

萬用表

種類

面板

測電阻

測電壓

測直流電流

測電壓

兆歐表

種類

面板

測繞組間電阻

測電阻

考考你

電流表

種類

面板

操作

考考你

電壓表

種類

面板

操作

考考你

鉗形電流表

種類

面板

操作

考考你

直流單臂電橋

種類

面板

使用

操作

考考你

信號發生器

種類

面板

使用

操作

考考你

普通示波器

種類

面板

使用

操作

考考你

導線連接

導線簡介

裸線

電磁線

絕緣線

通信電纜

命名法

電線命名法

射頻電纜命名法

線材選用

電路條件

環境條件

導線顏色選用

導線連接

單股芯線連接

七股芯線的連接

七股芯線T型連接

線頭絕緣的恢復

絕緣材料

包纏方法

熱縮管

PLC

認識PLC

結構

I/O單元

工作方式

簡易編程器

交通信號燈控制系統

控制要求

I/O口分配

接線

梯形圖指令表

運行

可逆運行反接制動

控制要求

I/O口分配

接線

梯形圖指令表

Y-Δ降壓起動

控制要求

I/O口分配

接線

梯形圖指令表


附2：安全用電仿真軟件（具有軟著作權）


■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．安全防護措施：預防直接觸電的措施、預防間接觸電的措施、個人防護用品的使用。

3．保護接地與保護接零：保護接地、保護接零。

4．觸電現場急救措施：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、鋼絲鉗、活絡扳手、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．設備裝修工具：拉具、噴燈、梯子。

■常用導線的連接

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

2．導線線頭的連接：單股銅芯導線、股銅芯導線、鋁導線。

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：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驗教學中心、實訓中心、基地、電工電子實驗室、實訓室。

附三：開放實驗室信息管理系統：（全室配一套,與虛擬儀器配套使用）

A、．開放實驗室信息管理系統的必要性

學生動手能力的培養、分折問題解決問題能力的培養、自主實驗和創新實驗能力的培養均需要一個寬松的、開放的、設備齊全的實驗環境。但是目前很多學校因師資力量有限無法將實驗室開放，這一方面造成資源浪費另一方面學生又得不到煅煉。針對這一問題，配備本實驗室信息化管理系統，它可有效解決上述矛盾。具備這樣條件的實驗室可以不必配備固定的老師管理和輔導，學生可以自主按排實驗時間并通過刷卡確定機位，并通過學生終端計算機中的實驗課件、儀器儀表介紹課件、自主實驗題庫、在線幫助等資源完成各類實驗。

B、智能開放實驗室管理系統簡介

智能實驗室管理系統（以下稱：本系統）是以標準化實驗室管理思想為基礎、網絡技術為驅動新開發的管理系統。本系統能對實驗室設備及學生實驗過程進行智能化管理，以實時了解實驗室設備狀態及學生實驗完成狀況，跟蹤記錄實驗痕跡，確保老師能了解學生做實驗的流程。

實驗室管理手段包括：短信，郵件，web頁面。

C．開放實驗室資源配置

建設開放實驗室應具備的硬件和軟件資源：

（一）硬件資源：

1、手機（可選）：發送和接收實驗室設備管理及狀態信息。

2、管理員PC：用于發送和接收實驗室管理及狀態信息，接收學生的實驗數據（波形，數據包等實驗數據），發送提示信息及試題到學生實驗設備上。

3、服務器：服務器為本系統的核心部分，完成接收管理員控制信息，發送采集到的終端實驗數據到web頁面，對終端設備的控制，終端實驗數據的采集。

4、網絡設備：路由器等，傳輸各種數據。

5、終端：虛擬示波器，發送及接收數據，直接控制設備

（二）軟件資源：

1.web頁面系統，通過web頁面設置本系統的各項參數，個性化定制，實時接收并顯示學生實驗數據，發送控制命令到服務器，并由服務器發送控制命令到終端，達到控制實驗室設備的目的。

2.短信控制系統，向特定的手機發送實驗室設備狀態，接收特定手機的控制命令，并由服務器發送控制命令到終端，達到控制實驗室設備的目的。

3.郵件控制系統，向特定的郵箱發送實驗室設備狀態，接收特定郵箱的控制命令，并由服務器發送控制命令到終端，達到控制實驗室設備的目的。

4.數據庫存儲系統，存儲學生實驗過程數據，以便老師后續查看學生的實驗過程。

附4：SY-A11電子儀表儀器仿真教學實訓軟件（具有軟著作權）

含常用電子測量儀器、信號（函數、高頻、彩色電視信號）發生器、電子電壓表（毫伏表、數字萬用表）、電子計數器、雙蹤示波器、掃頻儀等六類儀器，每類儀器設有儀器簡介、面板介紹、使用方法、仿真實訓4個學習任務。