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, 也可作为新能源汽车电子电力基础培训设备。
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,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,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. 电子元件基础认知学习套件(采用190mm×145mm的开模有机透明塑料底盒完成,面板采用PCB电路板工艺,具体参数如下)
(一)常用二极管学习模块
底盒使用190mm×145mm的开模有机透明塑料底盒,模块面板采用印制电路板PCB工艺,可以直观看到器件的实物及相关的原理介绍。对于典型应用及易损器件安装在面板背面,透过透明底盒能够看到器件实物,方便感性认识、检测测试,同时也能防止器件的损伤。
展示普通二极管、整流二极管、开关二极管、稳压二极管、发光二极管、光电二极管、变容二极管的标示方式,列举了普通二极管和发光二极管的极性判别方法。展示了整流二极管、开关二极管、稳压二极管、发光二极管、检波二极管、红外发射接收二极管、光敏二极管、贴片二极管、变容二极管,双向触发二极管的实物及检测接口。
提供二极管、电容、电阻的综合应用电路:单相桥式整流滤波电路-DC5V电源的产生电路,带有熔丝保护及发光二极管指示,通入单相AC220市电即可工作(模块设有单相电源变压器),同时该DC5V电源可为其他模块检测供电之用。
(二)常用电阻学习模块
底盒使用190mm×145mm的开模有机透明塑料底盒,模块面板采用印制电路板PCB工艺,可以直观看到器件的实物及相关的原理介绍。对于易损器件安装在面板背面,透过透明底盒能够看到器件实物,方便感性认识、检测测试,同时也能防止器件的损伤。
分为三个区域,分别为图例标示区、识读要点区及认知检测区。
图例标示区:展示固定电阻、可调电阻、热敏电阻的符号及电阻的标示方法(直标法、文字符号法,数标法,色环法)。
识读要点区:展示色环符号的规定及各色环符号的代表意义,提供四环电阻、五环电阻、贴片电阻的示例详解。提供了常用的排阻符号及实物展示,便于感性认识。
列出了常用电阻的单位符号及进阶关系。
认知检测区:提供碳膜电阻,包括1/4W、1/2W、1W三类小功率共6个实际电阻,全部为E24系列阻值;金属膜电阻1/4W、1/2W、1W三类小功率共6个E96系列阻值实际电阻;贴片电阻类,包括1206、1812、2512三类封装形式共6个实际电阻。所有电阻两端提供可供检测的台阶插座(内孔2MM)。
(三)常用电容学习模块
底盒使用190mm×145mm的开模有机透明塑料底盒,模块面板采用印制电路板PCB工艺,可以直观看到器件的实物及相关的原理介绍。对于易损器件安装在面板背面,透过透明底盒能够看到器件实物,方便感性认识、检测测试,同时也能防止器件的损伤。
分为三个区域,分别为图例标示区、识读要点区及认知检测区。
图例标示区:展示普通电容器(无极性)、电解电容器、可调电容器、双联可调电容器的符号。
识读要点区:展示E12、E24系列的标称值电容。提供色环电容、CBB电容、极性电容的标示及容值识别详解。
列出了常用电容的分类及各类国产电容及代号。
认知检测区:提供色环电容、普通瓷片电容、高压瓷片电容、涤纶电容、CBB电容、云母电容、直插式钽电容、独石电容、电解电容、微调电容、CBB61电机启动电容、CBB20轴向无感聚酯膜电容、安规电容等若干典型通用电容;同时还按照封装提供0603及0805贴片电容、贴片铝电解电容、贴片钽电容等若干贴片电容。
(四)常用晶体管(三极管)学习模块
底盒使用190mm×145mm的开模有机透明塑料底盒,模块面板采用印制电路板PCB工艺,可以直观看到器件的实物及相关的原理介绍。对于典型应用及易损器件安装在面板背面,透过透明底盒能够看到器件实物,方便感性认识、检测测试,同时也能防止器件的损伤。
对常用晶体管的分类及管脚判断进行了介绍,展示半导体三极管、达林顿复合管、场效应管MOSFET、绝缘栅双极晶体管IGBT,单向晶闸管SCR,双向晶闸管TRIAC的图示,列举了常用9013、3DJ6F的识读方法;展示了小功率三极管、塑封大功率三极管、达林顿复合管、场效应管MOSFET、绝缘栅双极晶体管IGBT,单向晶闸管SCR,双向晶闸管TRIAC等实物,提供检测接口。
展示了常用贴片类三极管如9012,9013,S8050,S8550的实物。
(五)常用数码管显示学习模块
底盒使用190mm×145mm的开模有机透明塑料底盒,模块面板采用印制电路板PCB工艺,可以直观看到器件的实物及相关的原理介绍。方便感性认识、检测测试,同时也能防止器件的损伤。
展示共阴及共阳数码管的结构示意图及常用数字的数码显示方法,展示了单位数码管、双位数码管、四位数码管的实物并提供了可供检测的台阶插座(内孔2MM)。
(六)常用集成IC学习模块
底盒使用190mm×145mm的开模有机透明塑料底盒,模块面板采用印制电路板PCB工艺,可以直观看到器件的实物及相关的原理介绍。对于典型应用及易损器件安装在面板背面,透过透明底盒能够看到器件实物,方便感性认识、检测测试,同时也能防止器件的损伤。
展示常用集成IC封装形式,如圆形金属外壳封装、单列直插式(SIP)、双列直插式(DIP)、表面贴装(SOP)、引线载体(PLCC)、四方扁平(QFP)等等。展示常用芯片引脚顺序标示图。提供了如双列直插芯片、单列直插芯片、贴片芯片、厚膜电路EXB841、音乐芯片等特殊引脚芯片的实例。
常用集成IC学习模块正反面
18.配套学习软件资源(正版软件,提供软件著作权)
(1)、配套教学数字资源:电工作业培训教学软件( 用电安全与触电急救仿真教学软件)
本产品依据中华人民共和国劳动和劳动安全行业标准(LD/T81.2-2006)《“维修电工”职业技能实验和鉴定设备技术规范》与教育部有关专业教学大纲而设计研制。该软件采用二维与三维结合的虚拟画面,教导学生电工基础知识和用电的安全及急救方法。包含电工初步知识(电工基础、电工仪表使用、导线安全连接、安全用电工具、安全用电标志),触电急救(触电的方式、安全防护措施、接地与接零保护、人工呼吸,心肺复苏等急救方法),风险排除(灭火器类型、灭火器的使用),电工电子基本操作(包括低压电器、电机与变电器、照明电路、电子技术)等4大模块,15个实验单元,72个实验项目。软件以技能为核心,操作步骤为主线,以学生交互训练为主体,具有三维可视化、智能化、全交互的特点,集职业性、情境性、过程性、交互性和灵活性于一身,性价比极高。为职业教育与技能实验、鉴定信息化、现代化提供了丰富的教学资源。
(2)★配套教学资源:电机与变压器仿真教学软件(正版软件,提供软件著作权)
电机与变压器仿真教学软件依据《职业院校数字校园建设规范》(教职成函[2015]1 号)与教育部颁布的有关专业教学大纲而设计,选取典型的电机与变压器,围绕其核心知识点和技能点展开,兼顾教师的课堂教学,力争达到软件的职业性、情境性、过程性、交互性的相互交融。
本软件包括功率电机、控制电机、信号电机和变压器4个实训单元,共18个典型的实训项目,每个实训项目下设有外形结构、工作原理、拆装过程、故障检测、常见应用、考考你等数目不等实训任务。
本软件既可支持教师的课堂演示教学,亦可支持学生进行课前预习,重点支持学生在理论课后进行的自主仿真实训,并可在此基础上实现技能考核。
3)★配套教学资源:电力拖动仿真教学软件(正版软件,提供软件著作权)
本产品依据中华人民共和国劳动和劳动安全行业标准(LD/T81.1—2006)《职业技能实训和鉴定设备通用技术规范》与教育部有关专业教学大纲而设计,内容包括三相异步机单向转动控制等30个实训项目,涵盖维修电工初级、中级、高级主要实训项目,每个项目又根据需要设有实训目的、实训器件、实训电路、电路原理、器件布局、元件检查、通电运行、通电运行、故障排除等多种训练任务。软件以技能为核心,项目为引领、任务为驱动,职场环境为背景,操作步骤为主线,学生交互训练为主体,具有三维可视化、智能化、全交互的特点,集职业性、情境性、过程性、交互性于一身,性价比极高。为职业教育与技能实训、鉴定信息化、现代化提供了不可或缺的丰富资源。