新能源汽车电力电子技术基础实训模块

TW-XDJ09新能源汽车电力电子控制技术实训模块

一、概 述

“新能源汽车电力电子技术基础实训模块”是针对大中专院校开设的《电力电子技术》、《半导体变流技术》等课程实验实训大纲的要求，结合劳保出版社出版的《职业技能鉴定培训教材维修电工（高级）》相关内容，而研制的技能实训装置。同时可作为初级、中级维修电工、高级电工、技师及高级技师的技能实训装置。

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二、技术特点

1、安全性可靠：本装置通过隔离变压器供电，而且具有接地保护、漏电保护功能，安全性符合相关的国家标准，确保人身安全；根据不同实验项目的特点，配备了两种不同的实验连接线，强电部分采用高可靠护套结构手枪插连接线（不存在任何触电的可能），弱电部分采用弹性铍轻铜裸露结构联接线，两种导线都只能配合相应内孔的插座，这样大大提高了实验的安全及合理性。

2、扩展性强：能满足各类学校相应课程的实验教学，实验的深度与广度可根据需要作灵活调整，普及与提高可根据教学的进程作有机地结合。装置采用挂件式结构，更换便捷，如需要扩展功能或开发新实验，只需添加部件即可，永不淘汰。

3、直观性强：实验挂件采用分隔结构形式，正面为实验原理图和测试点，增强了学生对实验内容的感性认识与理性认识；面板布置合理，接插线方便，学生可独立操作实验，有利于提高学生实际动手能力。

4、先进性强：实验涉及了常用的四大类变流技术实验，且多为广泛应用的实用电路，但为教学方便，又不失其简洁性；本装置又从新器件高度来考虑，加入了新器件的特性实验、新器件的驱动以及典型的新器件应用的现代电力电子技术实验，让学生对新器件有足够的认识和了解，紧跟时代步伐。

三、技术性能

1.输入电压：三相四线～380V±10% 50Hz

2.工作环境：环境温度为-10℃～+40℃ 相对湿度＜85%(25℃) 海拔＜4000m

3.装置容量：＜1.5kVA

4.装置尺寸：1650mm×700mm×1580mm （5%左右）

四、实训装置基本装备

实训装置由控制屏、实训桌以及各个实训组件构成

（一）控制屏：采用框架式结构，结构紧凑、牢固、美观大方，控制屏上层可挂实训组件。

（二）实训组件：

1.PE-01交流电源组件

提供三相可调交流电源（范围单相：0～250V；三相0-450V），自带有过流保护和漏电保护功能，设有隔离变压器输出，实训安全。

（1）三相电源首先通过三相漏电保护器，然后经接触器到隔离变压器，使输出与电网隔离(浮地设计)。

（2）电流型漏电保护装置：控制屏若有漏电现象，漏电流超过一定值，即切断电源。

2.PE-02功率二极管组件

提供大功率整流二极管七个（熔丝保护电路），钮子开关一个，作为整流和续流使用。

3.PE-03晶闸管组件

提供6只单向晶闸管，用于可控整流实训，设有RC阻容吸收及熔丝保护电路。

4.PE-04双向晶闸管组件

提供3只双向晶闸管,用于交流调压电路实训

5.PE-05 GTR、MOSFET、IGBT组件

提供GTR(大功率晶体管)、MOSFET(功率场效应晶体管)、IGBT(绝缘双极性晶体管)三种功率器件

6.PE-06三相芯式变压器组件

提供63.5V、0.8A/127V、0.4A芯式变压器一只

7.PE-07 三同步变压器组件

设有由三同步变压器及一只三刀三掷开关组成。

8.PE-07D灯组负载组件

由三只250V/4A灯座组成，实训时作为电阻性负载使用

9.PE-08电抗器、变压器组件

提供平波电抗器一组，可供100mH、200mH、700mH选择，双路220V变压器一只

10.PE-9给定及电压指示组件

提供连续可调的+15V和-15V给定电压，带输出指示。

11.PE-10交流电参数表组件

提供直有效值交流数字电压表一只，测量范围0～500V，量程自动判断，自动切换，精度0.5级，三位半数显，输入阻抗10MΩ。

提供真有效值交流数字电流表两只，测量范围0～5A，量程自动判断，自动切换，精度0.5级，三位半数显。

12.PE-11直流电参表组件

提供直流数字电压表一只，测量范围0～300V，精度0.5级，三位半数显，输入阻抗10MΩ

提供直流数字电流表两只，测量范围0～5A，精度0.5级，三位半数显。

13.PE-12单相晶闸管触发电路（BT35单结晶体管）

提供单结晶体管来产生触发触发信号，用于控制单相晶闸管组成的整流电路；

14.PE-12 B TCA785集成触发电路

提供西门子TCA785，与KC04（KC09）等相比它对零点的识别更加可靠，输出脉冲的齐整度好，移相范围更宽，同时它输出的脉冲可以人为自由调节，可用做单相整流或调压电路实训。

15.PE-13 TC787触发电路组件

采用TC787芯片构成三相全控触发电路、具有输出稳定、可靠、输入阻抗高、抗干扰性能好等优点，而且装调简便、使用可靠，只需一只这样的集成电路，就可完成三相移相功能

16.PE-14可调电阻组件

提供90Ω×2/1.3A可调电阻一只， 900Ω×2/0.41A可调电阻一只，作为纯阻性负载使用

17.PE-16 直流斩波电路实训

提供组成直流斩波电路所需的元器件和采用专用的PWM控制集成电路SG3525。可完成教材中降压斩波电路（Buck Chopper）、升压斩波电路（Boost Chopper）、升降压斩波电路（Boost -Buck Chopper）等典型实验。

18.电工/电子/电拖/自动控制3D建模模拟实训系统1套

模块分为电工基础、照明电路、仪器仪表、低压电器、电力拖动、电子器件、电子技术、机床电路、PLC控制等100多个实训内容，学校可以根据学生学习进度选择相应的训练模块进行训练

19.提供安全用电仿真软件一套。

■安全用电常识

1．人体触电的方式：单相触电、两相触电、跨步电压触电、悬浮电路触电。

2．安全防护措施：预防直接触电的措施、预防间接触电的措施、个人防护用品的使用。

3．保护接地与保护接零：保护接地、保护接零。

4．触电现场急救措施：使触电者尽快脱离电源、判断触电者伤害程度、对不同情况的救治。

■常用电工工具

1．通用电工工具：测电笔、螺丝刀、钢丝钳、活络扳手、电工刀、镊子。

2．线路装修工具：冲击电钻、管子钳、剥线钳、紧线器、弯管器、切割器具、套丝器具。

3．设备装修工具：拉具、喷灯、梯子。

■常用导线的连接

1．线头绝缘层的剖削：塑料硬线、塑料软线、塑料护套线、花线、塑套软线、漆包线。

2．导线线头的连接：单股铜芯导线、股铜芯导线、铝导线。

3．线头与接线桩的连接：针孔式接线桩、平压式接线桩、瓦型接线桩。

4．线头绝缘的恢复：绝缘材料、包缠方法、热缩管。

20.提供电子仪表仪器仿真教学实训软件1套（具有著作权）

21.嵌入式多功能网络虚拟仪器（要求一体嵌入式，不需电脑配套使用，规格：28*25*20CM，与开放实验室信息管理系统配套使用）

A、终端部分采用7寸彩色触摸屏（装学生实验屏上）同时配有虚拟示波器、虚拟逻辑分折仪、虚拟频谱仪、虚拟三用表、虚拟数字量输入输出模块。

B、基于LabVIEW虚拟仪器程序的编程方法，学生可自行设计各种虚拟仪器。

C、仪器包括

1）、双踪存贮示波器，多种同步方式，存贮深度可编程；

通道数：2路

带宽：20MHZ

分辨率：8位

电压范围：-10~+10V

存贮深度：64K

2）、频谱分折仪；

3）、数字三用表，可测电阻、电流、电压等；

数字IO口

通道数：8路IO

输入电平：TTL

输出电平：TTL

电流驱动：20mA/通道

4）、四路智能远程电源控制

5）、数据具有上传与保存功能并能通过服务器显示

6)、提供LabVIEW虚拟仪器软件（拷贝版）

附一：电子电拖及自动控制技能鉴定仿真软件（具有软著作权）

一、软件特点

1．在指导方针上，不以某专业或课程的教学大纲为依据，而是以国家维修电工职业标准为指导。

2．在系统定位上，不以理论性系统性为主线，而是以职业技能的训练养成为主要任务。

3．在内容选择上，不以验证性的实验为主要目的，而是以职业标准规定的技能点的仿真实训为主线。

4．在媒体使用上，不以简单的播放式动画为主，而是侧重于动画编程、受训者的参与交互性训练上。

5．在表现形式上，不以实物照片而满足，而是为追求情景性效果采用三维建模技术。

6．在教学设计上，不以简单完成某个技能为满足而是围绕该技能设置了诸如目的、原理、认识、结构、拆装、布局、连线、操作、排故、考评等尽可能完备的模块。

7．该软件包含初级工与中级工、高级工全部12个实训单元的研制工作，总共包含了近100多个实训项目，基本覆盖了电工、电子、电拖、维修电工、PLC等职业技能实训和鉴定设备技术规范中所列出的主要技能项目。网络版用于学生独自仿真模拟练习，单机版用于老师教学实训。

■安全用电常识

1．人体触电的方式：单相触电、两相触电、跨步电压触电、悬浮电路触电。

2．安全防护措施：预防直接触电的措施、预防间接触电的措施、个人防护用品的使用。

3．保护接地与保护接零：保护接地、保护接零。

4．触电现场急救措施：使触电者尽快脱离电源、判断触电者伤害程度、对不同情况的救治。

■常用电工工具

1．通用电工工具：测电笔、螺丝刀、钢丝钳、活络扳手、电工刀、镊子。

2．线路装修工具：冲击电钻、管子钳、剥线钳、紧线器、弯管器、切割器具、套丝器具。

3．设备装修工具：拉具、喷灯、梯子。

■常用导线的连接

1．线头绝缘层的剖削：塑料硬线、塑料软线、塑料护套线、花线、塑套软线、漆包线。

2．导线线头的连接：单股铜芯导线、股铜芯导线、铝导线。

3．线头与接线桩的连接：针孔式接线桩、平压式接线桩、瓦型接线桩。

4．线头绝缘的恢复：绝缘材料、包缠方法、热缩管。

四、适用范围

各类院校电工电子实验教学中心、实训中心、基地、电工电子实验室、实训室。

附三：开放实验室信息管理系统：（全室配一套,与虚拟仪器配套使用）

A、．开放实验室信息管理系统的必要性

学生动手能力的培养、分折问题解决问题能力的培养、自主实验和创新实验能力的培养均需要一个宽松的、开放的、设备齐全的实验环境。但是目前很多学校因师资力量有限无法将实验室开放，这一方面造成资源浪费另一方面学生又得不到煅炼。针对这一问题，配备本实验室信息化管理系统，它可有效解决上述矛盾。具备这样条件的实验室可以不必配备固定的老师管理和辅导，学生可以自主按排实验时间并通过刷卡确定机位，并通过学生终端计算机中的实验课件、仪器仪表介绍课件、自主实验题库、在线帮助等资源完成各类实验。

B、智能开放实验室管理系统简介

智能实验室管理系统（以下称：本系统）是以标准化实验室管理思想为基础、网络技术为驱动新开发的管理系统。本系统能对实验室设备及学生实验过程进行智能化管理，以实时了解实验室设备状态及学生实验完成状况，跟踪记录实验痕迹，确保老师能了解学生做实验的流程。

实验室管理手段包括：短信，邮件，web页面。

C．开放实验室资源配置

建设开放实验室应具备的硬件和软件资源：

（一）硬件资源：

1、手机（可选）：发送和接收实验室设备管理及状态信息。

2、管理员PC：用于发送和接收实验室管理及状态信息，接收学生的实验数据（波形，数据包等实验数据），发送提示信息及试题到学生实验设备上。

3、服务器：服务器为本系统的核心部分，完成接收管理员控制信息，发送采集到的终端实验数据到web页面，对终端设备的控制，终端实验数据的采集。

4、网络设备：路由器等，传输各种数据。

5、终端：虚拟示波器，发送及接收数据，直接控制设备

（二）软件资源：

1.web页面系统，通过web页面设置本系统的各项参数，个性化定制，实时接收并显示学生实验数据，发送控制命令到服务器，并由服务器发送控制命令到终端，达到控制实验室设备的目的。

2.短信控制系统，向特定的手机发送实验室设备状态，接收特定手机的控制命令，并由服务器发送控制命令到终端，达到控制实验室设备的目的。

3.邮件控制系统，向特定的邮箱发送实验室设备状态，接收特定邮箱的控制命令，并由服务器发送控制命令到终端，达到控制实验室设备的目的。

4.数据库存储系统，存储学生实验过程数据，以便老师后续查看学生的实验过程。

附4：SY-A11电子仪表仪器仿真教学实训软件（具有软著作权）

含常用电子测量仪器、信号（函数、高频、彩色电视信号）发生器、电子电压表（毫伏表、数字万用表）、电子计数器、双踪示波器、扫频仪等六类仪器，每类仪器设有仪器简介、面板介绍、使用方法、仿真实训4个学习任务。