太陽能光伏發電整流逆變實訓裝置,QY-TF01

整流是把將交流電能變換成直流電能的過程,把完成整流功能的電路稱爲整流電路,把實現整流過程的裝置稱爲整流設備或整流器。與之相對應,把將直流電能變換成交流電能的過程稱爲逆變,把完成逆變功能的電路稱爲逆變電路,把實現逆變過程的裝置稱爲逆變設備或逆變器。
現代逆變技術是研究逆變電路理論和應用的一門科學技術。它是建立在工業電子技術、半導體器件技術、現代控制技術、現代電力電子技術、半導體變流技術、脈寬調製(PWM)技術等學科基礎之上的一門實用技術。它主要包括半導體功率集成器件及其應用、逆變電路和逆變控制技術3大部分。
逆變器的分類
逆變器的種類很多,可按照不同的方法進行分類。
1.按逆變器輸出交流電能的頻率分,可分爲工頻逆變器、中頻逆器和高頻逆變器。工頻逆變器的頻率爲50~60Hz的逆變器;中頻逆變器的頻率一般爲400Hz到十幾kHz;高頻逆變器的頻率一般爲十幾kHz到MHz。
2.按逆變器輸出的相數分,可分爲單相逆變器、三相逆變器和多相逆變器。
3.按照逆變器輸出電能的去向分,可分爲有源逆變器和無源逆變器。凡將逆變器輸出的電能向工業電網輸送的逆變器,稱爲有源逆變器;凡將逆變器輸出的電能輸向某種用電負載的逆變器稱爲無源逆變器。
4.按逆變器主電路的形式分,可分爲單端式逆變器,推輓式逆變器、半橋式逆變器和全橋式逆變器。
5.按逆變器主開關器件的類型分,可分爲晶閘管逆變器、晶體管逆變器、場效應逆變器和絕緣柵雙極晶體管(IGBT)逆變器等。又可將其歸納爲“半控型”逆變器和“全控制”逆變器兩大類。前者,不具備自關斷能力,元器件在導通後即失去控制作用,故稱之爲“半控型”普通晶閘管即屬於這一類;後者,則具有自關斷能力,即無器件的導通和關斷均可由控制極加以控制,故稱之爲“全控型”,電力場效應晶體管和絕緣柵雙權晶體管(IGBT)等均屬於這一類。
6.按直流電源分,可分爲電壓源型逆變器(VSI)和電流源型逆變器(CSI)。前者,直流電壓近於恆定,輸出電壓爲交變方波;後者,直流電流近於恆定,輸也電流爲交變方波。
7.按逆變器輸出電壓或電流的波形分,可分爲正弦波輸出逆變器和非正弦波輸出逆變器。
8.按逆變器控制方式分,可分爲調頻式(PFM)逆變器和調脈寬式(PWM)逆變器。
9.按逆變器開關電路工作方式分,可分爲諧振式逆變器,定頻硬開關式逆變器和定頻軟開關式逆變器。
10.按逆變器換流方式分,可分爲負載換流式逆變器和自換流式逆變器。
逆變器的基本結構
逆變器的直接功能是將直流電能變換成爲交流電能
逆變裝置的核心,是逆變開關電路,簡稱爲逆變電路。該電路通過電力電子開關的導通與關斷,來完成逆變的功能。電力電子開關器件的通斷,需要一定的驅動脈衝,這些脈衝可能通過改變一個電壓信號來調節。產生和調節脈衝的電路。通常稱爲控制電路或控制迴路。逆變裝置的基本結構,除上述的逆變電路和控制電路外,還有保護電路、輸出電路、輸入電路、輸出電路等。
逆變器的主要技術性能及評價選用
技術性能
1.額定輸出電壓
在規定的輸入直流電壓允許的波動範圍內,它表示逆變器應能輸出的額定電壓值。對輸出額定電壓值的穩定準確度一般有如下規定:
(1)在穩態運行時,電壓波動範圍應有一個限定,例如其偏差不超過額定值的±3%或±5%。
(2)在負載突變(額定負載0%→50%→100%)或有其他干擾因素影響的動態情況下,其輸出電壓偏差不應超過額定值的±8%或±10%。
2.輸出電壓的不平衡度
在正常工作條件下,逆變器輸出的三相電壓不平衡度(逆序分量對正序分量之比)應不超過一個規定值,一般以%表示,如5%或8%。
3.輸出電壓的波形失真度當逆變器輸出電壓爲正弦度時,應規定允許的最大波形失真度(或諧波含量)。通常以輸出電壓的總波形失真度表示,其值不應超過5%(單相輸出允許10%)。
4.額定輸出頻率
逆變器輸出交流電壓的頻率應是一個相對穩定的值,通常爲工頻50Hz。正常工作條件下其偏差應在±1%以內。
5.負載功率因數
表徵逆變器帶感性負載或容性負載的能力。在正弦波條件下,負載功率因數爲0.7~0.9(滯後),額定值爲0.9。
6.額定輸出電流(或額定輸出容量)
表示在規定的負載功率因數範圍內逆變器的額定輸出電流。有些逆變器產品給出的是額定輸出容量,其單位以VA或kVA表示。逆變器的額定容量是當輸出功率因數爲1(即純阻性負載)時,額定輸出電壓爲額定輸出電流的乘積。
7.額定輸出效率
逆變器的效率是在規定的工作條件下,其輸出功率對輸入功率之比,以%表示。逆變器在額定輸出容量下的效率爲滿負荷效率,在10%額定輸出容量的效率爲低負荷效率。
8.保護
(1)過電壓保護:對於沒電壓穩定措施的逆變器,應有輸出過電壓防護措施,以使負截免受輸出過電壓的損害。

(2)過電流保護:逆變器的過電流保護,應能保證在負載發生短路或電流超過允許值時及時動作,使其免受浪湧電流的損傷。
9.起動特性
表徵逆變器帶負載起動的能力和動態工作時的性能。逆變器應保證在額定負載下可靠起動。
10.噪聲
電力電子設備中的變壓器、濾波電感、電磁開關及風扇等部件均會產生噪聲。逆變器正常運行時,其噪聲應不超過80dB,小型逆變器的噪聲應不超過65dB。
太陽能光伏發電整流逆變實訓裝置,QY-TF01
QY-TF01太陽能發電整流逆變實訓裝置裝置是基於太陽能發電,電能的整流、儲存和逆變。系統由模擬太陽裝置、光伏發電系統和控制單元組成。模擬太陽光裝置採用兩個220V/400W金滷燈製作。模擬太陽光裝置底部帶有四個萬向輪可以隨意調整模擬太陽光的位置。

實驗內容:

1、光伏電池板開路電壓測試試驗

2、光伏電池板短路電壓測試試驗

3、光伏電池板功率測量實驗

4、不同光照下光伏電池板最大功率測量實驗

5、不同光照下的光強測量實驗

6、光伏電池板輸出特性實驗

7、光伏電池板充電控制原理實驗

8、光伏電池板防反充實驗

9、逆變器基本原理實驗

10、簡單逆變器輸出波形測試試驗

11、逆變電源驅動直流負載實驗

12、逆變電源驅動交流負載實驗

13、 充電控制實驗

1)接反保護試驗

2)控制器對蓄電池的過充保護實驗

3)控制器對蓄電池的過放保護實驗

4)防反充實驗

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