電力電子功率級快速控制原型實(shí)驗(yàn)平臺：在電力電子實(shí)驗(yàn)室中，大部分的實(shí)驗(yàn)平臺都是基于晶閘管來設(shè)計(jì)，這樣平臺只能做演示性或驗(yàn)證性的實(shí)驗(yàn)，限制了學(xué)生動手能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，且故障率比較高，從而影響到學(xué)校正常的教學(xué)。

1、概述

在電力電子實(shí)驗(yàn)室中，大部分的實(shí)驗(yàn)平臺都是基于晶閘管來設(shè)計(jì)，這樣平臺只能做演示性或驗(yàn)證性的實(shí)驗(yàn)，限制了學(xué)生動手能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，且故障率比較高，從而影響到學(xué)校正常的教學(xué)。

四川電科智造科技有限公司、北京靈思創(chuàng)奇科技有限公司和電子科技大學(xué)自動化研究所的團(tuán)隊(duì)經(jīng)過多年的反復(fù)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，開發(fā)出一套在電力電子、微電網(wǎng)、新能源等領(lǐng)域的教學(xué)/科研平臺。此平臺以實(shí)時(shí)仿真機(jī)為核心控制設(shè)備，借助MATLAB Simulink圖形化編程界面，大大提高了本科教學(xué)和科研開發(fā)的效率。

2、電力電子功率級快速控制原型實(shí)驗(yàn)平臺特征優(yōu)勢

（1）基礎(chǔ)課程

可以完成《電力電子基礎(chǔ)》、《電機(jī)拖動基礎(chǔ)》、《自動控制原理》等課程的相關(guān)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)；

（2）實(shí)驗(yàn)特性

平臺可以開展驗(yàn)證性、設(shè)計(jì)性、綜合性和創(chuàng)新性的實(shí)驗(yàn)，形成遞進(jìn)的實(shí)驗(yàn)層次，學(xué)生可以根據(jù)自己的情況，從簡單的實(shí)驗(yàn)開始，逐部提高自己的能力；

（3）Simulink仿真

采用MATLAB Simulink圖形化編程，快速驗(yàn)證算法；

（4）擴(kuò)展性

平臺軟硬件配置靈活，硬件模塊化設(shè)計(jì)，可隨時(shí)升級為科研平臺；

（5）可靠性

平臺具備高可靠性的硬件設(shè)計(jì)，具備完善的保護(hù)功能，故障率低。

3、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

?單相不可控整流實(shí)驗(yàn)      ?三相不可控整流實(shí)驗(yàn)     ?Boost變換器實(shí)驗(yàn)        ?Buck變換器實(shí)驗(yàn)

?諧波檢測及分析實(shí)驗(yàn)      ?單相無源逆變實(shí)驗(yàn)         ?三相SPWM無源逆變器實(shí)驗(yàn)   ?三相SVPWM無源逆變器實(shí)驗(yàn)

?雙向DC-DC實(shí)驗(yàn)         ?直流電機(jī)調(diào)速實(shí)驗(yàn)（需配置電機(jī)臺）?單相電網(wǎng)同步實(shí)驗(yàn)       ?三相電網(wǎng)同步實(shí)驗(yàn)

4、實(shí)驗(yàn)示例

4.1 直流斬波實(shí)驗(yàn)（Boost斬波電路）

（1）實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/span>

?掌握Boost斬波電路工作原理及特點(diǎn)；

?掌握Boost斬波電路仿真與調(diào)試方法；

?對Boost斬波電路的特性進(jìn)行分析。

（2）實(shí)驗(yàn)原理

直流-直流變流電路的功能是將直流電變?yōu)榱硪还潭妷夯蚩烧{(diào)電壓的直流電，包括直接直流變流電路和間接直流變流電路。其中，直接直流變流電路又叫斬波電路，它包括降壓斬波電路（BuckChopper）、升壓斬波電路（BoostChopper)、升降壓斬波電路（Buck/Boost）、Cuk斬波電路、Sepic斬波電路和Zeta斬波電路共六種基本斬波電路。Buck/Boost升降壓斬波電路同時(shí)具有Buck斬波電路和Boost斬波電路的特點(diǎn)，能對直流電直接進(jìn)行降壓或者升壓變換，應(yīng)用廣泛。Boost主電路結(jié)構(gòu)圖如下：

（3）實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

a.電感電流處于連續(xù)導(dǎo)通狀態(tài)，電路個(gè)工作點(diǎn)波形的觀測;

b.電感電流處于斷續(xù)導(dǎo)通狀態(tài)，電路個(gè)工作點(diǎn)波形的觀測；

c.電感電流處于臨界連續(xù)導(dǎo)通狀態(tài)，電路各工作點(diǎn)波形的觀測；

d.研究電感L變化對電路工作狀態(tài)的影響；

e.占空比D與輸出電壓V0之間的函數(shù)關(guān)系測試；

（4）實(shí)驗(yàn)報(bào)告

a.電感電流處于連續(xù)導(dǎo)通狀態(tài)，電路各工作點(diǎn)波形的觀測

電感：12mH頻率：10k電阻：629Ω占空比：0.5輸入電壓：150V

b.電感電流處于斷續(xù)導(dǎo)通狀態(tài)，電路個(gè)工作點(diǎn)波形的觀測；

電感：2mH頻率：3.3k電阻：629Ω占空比：0.1輸入電壓：150V

c.電感電流處于臨界連續(xù)導(dǎo)通狀態(tài)，電路各工作點(diǎn)波形的觀測；

電感：6mH頻率：3.3k電阻：629Ω占空比：0.1輸入電壓：150V

5、選型配置

6、部分用戶

?電子科技大學(xué)  ?集美大學(xué)  ?中國礦業(yè)大學(xué)  ?江南大學(xué)  ?湖南大學(xué)