一、总体要求 <> 1.本实验系统需依据电力电子技术基础实验开发的三维虚拟仿真实验教学系统,开发版本为web版本,不限制使用人数。 <> 2.软件版权归学校所有,需配合学校申请软件著作权。供应商应负责调试、部署在学校服务器上,服务器由学校提供。 <> 3.为保证系统的交互性和扩展性,系统架构采用Visual Studio技术开发,场景仿真以Unity3D技术实现,用户可调整任意视角或漫游观察实验现象。 <> 4.为满足虚实结合的要求,仿真系统中设备需和我校的操作实验台外观、型号一致。1:(略)<> 5.需包含“单相半波可控整流电路、单相桥式可控整流电路、单相交流调压电路、三相桥式可控整流电路、采用MOSFET的降压式斩波器、采用IGBT元件的升降压斩波器”六大实验的完整实验过程。 <> 6.为保证真实性,体验者可以在仿真场景中操作实验台,通过鼠标键盘完成相关电路的搭建工作、进行实验、了解电路的组成;可观看波形和测量结果,了解相关特性和计算方法。 <> 7.实验界面设计友好直观,并搭配文字说明及智能指导,方便用户使用。 <> 8.实验符合电力电子实验指导书流程操作指引。 <> 9.操作要求:(略)<> (略).实验需至少包含如下实验器材:(略)<> (略).课程需至少包含一个三维实验场景包含但不限于:(略)<> (略).实验需包含四大模块,教学认知模块,练习模块,考核模块、评分模块。涵盖教、学、考、练、评五大方面内容。 <> (略).教学认知模块:(略)<> (略).练习模块需包含如下6个实验,每个实验按照指导书上的要求,需有完整的交互步骤:(略)<> (略).练习模块中,系统会展示实验对应得实验原理图:(略)<> (略).练习模块中,系统会展示相关提示和指导,不记录成绩并提供实验对应得公式以供用户参考。 <> (略).考核模块中需包含如下6个实验:(略)<> (略).考核模块中,系统不会有任何提示,会记录操作步骤进行打分,并生成考核成绩。 <> (略).系统会根据实验内容不同模拟示波器显示内容。 <> (略).系统会提供实验数据记录功能用户可以根据实验效果进行记录。 <> (略).系统会展示实验对应得输入电压波形图、载电压波形图、负载电流波形图实验结果。单相半波可控整流电路实验。 <> 二、单相半波可控整流电路实验 <> 1.可让学生了解单相半波可控硅整流电路的组成、特性和计算方法,了解不同负载类型的特性。 <> 2.实验原理,可控硅(又名晶闸管)不同于整流二极管,可控硅的导通是可控的。可控整流电路的作用是把交流电变换为电压值可以调节的直流电。可控硅的特点是以弱控强,它只需功率很小的信号(几十到几百mA的电流,2~3V的电压)就可控制大电流、大电压的通断。因而它是一个电力半导体器件,被应用于强电系统。 <> 3.根据带电阻性负载的可控整流电路图,操作设备进行连接线路,采用电阻负载。 <> 4.取一定档的交流电为输入电压,设定好负载阻值 <> 5.用电压电流表实测输入电压 <> 6.用示波器配合隔离器测量输入电压波形、负载电压波形、负载电流波形 <> 7.调节可控硅的触发角,用示波器观测负载电压波形,控制角分别为0°、(略)°、(略)°、(略)°、(略)°、(略)°和(略)°,记录不同控制角时的直流电压平均值和有效值,以及直流电流平均值和有效值。 <> 8.参考公式,将计算结果进行记录。 <> 9.根据带电阻电感负载的可控整流图,操作设备进行连接线路,采用电阻电感负载。 <> (略).按要求取一定U2档交流电为输入电压,设定负载R和L。 <> (略).用电压电流表实测输入电压U2有效值。 <> (略).用示波器配合隔离器测量输入电压波形、负载电压波形、负载电流波形(参考波形图)。 <> (略).调节可控硅的触发角,用示波器观测负载电压波形,控制角分别为0°、(略)°、(略)°、(略)°、(略)°、(略)°和(略)°,记录不同控制角时的直流电压平均值和有效值,以及直流电流平均值和有效值。 <> 三、单相桥式可控整流电路实验 <> 1.步骤1根据图连接半控整流线路,将各实验模块连接好,采用电阻负载。取U2=(略)V档的交流电为输入电压,负载R=(略)Ω(采用2只(略)Ω电阻并联)。 <> 2.步骤2用电压电流表实测输入电压U2有效值并记录。 <> 3.步骤3用示波器配合隔离器测量输入电压波形、负载电压波形、负载电流波形(参考波形图)。 <> 4.步骤4调节可控硅的触发角,用示波器观测负载上的电压波形,控制角分别为0°、(略)°、(略)°、(略)°、(略)°、(略)°和(略)°,记录下不同控制角时交流电压的有效值、副边电流有效值、直流电压平均值、直流电压有效值、直流电流平均值、以及直流电流有效值。并将其中任意两个角度的波形记录下来。 <> 5.根据图连接单相桥式全控整流电路线路 <> 6.将各实验模块连接好,采用电阻负载。取U2=(略)V档的交流电为输入电压,负载R=(略)Ω(采用2只(略)Ω电阻并联)。 <> 7.用电压电流表实测输入电压U2有效值并记录。 <> 8.用示波器配合隔离器测量输入电压波形、负载电压波形、负载电流波形(参考波形图)。 <> 9.调节可控硅的触发角,用示波器观测负载上的电压波形,控制角分别为0°、(略)°、(略)°、(略)°、(略)°、(略)°和(略)°,记录下不同控制角时交流电压的有效值、副边电流有效值、直流电压平均值、直流电压有效值、直流电流平均值、以及直流电流有效值。并将其中任意两个角度的波形记录下来。 <> 四、单相交流调压电路实验 <> 1.根据电路图连接线路,注意:(略)<> 2.将各实验模块连接好,取U2=(略)V档的交流电为输入电压,采用电阻负载R=(略)Ω(2只(略)Ω电阻并联)。 <> 3.用示波器观察输入交流电压的波形,并记录下来;测出输入交流电压的有效值并记录。 <> 4.调节可控硅触发角,用示波器观测负载上的电压波形,控制角分别为0°、(略)°、(略)°、(略)°、(略)°、(略)°和(略)°,记录下不同控制角时的负载直流电压有效值、直流电流有效值、可控硅电流有效值和平均值,填入下表。并将其中任意两个角度的波形记录下来。 <> 5.负载电流有效值控制特性曲线分析,将结果记录下来。 <> 五、三相桥式可控整流电路实验 <> 1.根据图连接“三相桥式半控整流电路”或者“三相桥式全控整流电路”,注意:(略)<> 2.将各实验模块连接好,可控硅按照线路图所示方向放置(商标在上,文字倒),采用电阻负载,取U2=(略)V档的交流电为输入电压,负载R=(略)Ω(采用2只(略)Ω电阻串联)。 <> 3.用示波器测出输入交流电压三个相电压的波形并记录下来;测出输入交流电压的有效值并记录下来。 <> 4.调节可控硅的触发角,用示波器观测负载上的电压波形,控制角分别为0°、(略)°、(略)°、(略)°、(略)°、(略)°和(略)°,记录下不同控制角时相电压的有效值、相电流的有效值、负载的直流电压平均值和有效值,以及直流电流平均值和有效值,并将其中任意两个角度的电压波形记录下来。 <> 六、采用MOSFET的降压式斩波器实验 <> 1.给控制板加电,用示波器测试脉宽调制器的输出电压,尽可能精确地在控制板上把斩波器频率调整在f=(略)Hz上。负载R=(略)Ω,L=(略) mH。 <> 2.按图连线(MOSFET只用脉冲S1端控制即可)。 <> 3.合上主回路电源,并在示波器上观察输出电压Uout及输出电流iout。 <> 4.测取特性曲线。 <> 5.输出电流的波动性。 <> 七、用IGBT元件的升降压斩波器实验 <> 1.根据实验线路图(IGBT只用脉冲S1端控制即可),变压器采用三角形接法,以送出输入直流电压Uin=(略)V。输入单元输出端与脉宽调制器输入相连,在PWM板上尽可能把脉冲频率调整在f=(略)Hz。调整输入单元旋钮至左极限位置。负载电阻:(略)<> 2.慢慢增大给定电压Uset使ton=(略)μs, <> 3.用示波器观察以下内容:(略)<> 4.控制特性曲线Uout,Iout=f(ton)。 <> 八、软件技术规格要求:(略)<> 1.系统中模型、材质、纹理文件需分层、分类管理,命名中没有中文名称,不重名; <> 2.模型均为3D效果,构建与真实设备1:(略)<> 3.单个max 文件里如有多个物体,将多个物体打组(单个物体无需打组); <> 4.材质球命名需与物体名称一致,材质球的ID 号和物体的ID 号一致; <> 5.单个模型的面数控制(略) 面以内,大型设备的面数控制在(略) 以内,没有多余面; <> 6.模型的中心点在模型的中心位置。 <> 7.模型材质进行烘焙处理,生成带有阴影、高光、反射效果的贴图; <> 8.一个物件给一张贴图,颜色贴图不放在凹凸通道里,一张贴图占满整个画布,场景中连续贴图看不到有明显的缝隙; <> 9.UV 展开均匀舒展,不能进行拉伸,最大化提高UV 的利用率; <> (略).材质大小长宽像素为2 的次方倍数,贴图大小不超过(略)*(略); <> (略).同种贴图使用一个材质球。 <> |