低压全功率变流器教具制造技术

本申请涉及一种低压全功率变流器教具，属于发电系统教学设备的领域，用于解决相关技术中发电系统教学过程中存在诸多困难的问题，其包括拖动电机和发电机，拖动电机拖动发电机模拟发电场景，机侧电能处理模块对发电机输出的电能进行处理，机侧电能处理模块输出的电能通过并网连接模块输入供电电路，控制器根据机侧电能监测模块监测所得的机侧电能处理模块输出的电能以及网侧电能监测模块监测所得的供电电路的电能，控制机侧电能处理模块处理所得的结果符合并入供电电路的需求，以控制并网连接模块连接机侧电能处理模块和供电电路，实现发电系统全过程的模拟。该教具有利于为发电系统教学提供便利。统教学提供便利。统教学提供便利。

【技术实现步骤摘要】
低压全功率变流器教具
[0001]

[0002]本申请涉及一种发电系统教学设备，尤其是涉及一种低压全功率变流器教具。

技术介绍

[0003]发电系统是电力系统中极为重要的一个模块，其基本原理是机械能如风能、水能等驱动发电机的转子转动，以使发电机输出电能，尔后对发电机输出的电能进行处理，以使处理后的电能达到并网的要求，实现为电网的供电。
[0004]电力系统的相关工作人员在通过课本、材料等书面知识以及指导人员的讲解了解电力系统的知识后，会在指导人员的带领下操作发电系统，以逐渐熟悉发电系统的控制技巧。
[0005]然而，由于实际的发电系统较为庞大，结构较为复杂，相关工作人员难以整体了解发电系统，以及直观的观察发电系统的原理，并且实际的发电系统的电压等级较高，操作出现失误容易导致经济损失和人员伤亡。综上所述，相关工作人员通过操作实际的发电系统来了解发电系统存在诸多的困难。

技术实现思路

[0006]为了便于电力系统的相关工作人员了解发电系统，本申请提供了一种低压全功率变流器教具。
[0007]本申请提供的一种低压全功率变流器教具采用如下的技术方案：一种低压全功率变流器教具，包括：拖动电机，其连接供电电路，转子以设定的转速转动；发电机，其转子传动连接所述拖动电机的转子，以进行发电；机侧电能处理模块，接入所述发电机输出的电能，用于对发电机输出的电能进行处理；机侧电能监测模块，连接所述机侧电能处理模块，用于监测所述机侧电能处理模块输出的电能；并网连接模块，用于连接所述机侧电能处理模块与所述供电电路，以使所述机侧电能处理模块输出的电能输入所述供电电路；网侧电能监测模块，连接所述供电电路，用于监测所述供电电路的电能；以及控制模块，连接所述机侧电能处理模块、机侧电能监测模块、并网连接模块以及网侧电能监测模块，用于监测和控制所述机侧电能处理模块输出的电能，以及用于监测所述供电电路的电能。
[0008]通过采用上述技术方案，以拖动电机拖动发电机的转子转动，模拟发电场景，控制模块通过网侧电能监测模块监测供电电路的电能，通过机侧电能监测模块监测机侧电能处
理模块输出的电能，从而能够根据监测结果控制机侧电能处理模块将输出的电能满足输入供电电路的要求，彼时控制并网连接模块连接机侧电能处理模块和供电电路，以将机侧电能处理模块输出的电能输送至供电电路。该低压全功率变流器教具模拟了发电、电能处理及并网，并且通过监测机侧输出的电能和网侧输出的电能，使相关工作人员能够更为清晰的了解并网的需求，为发电系统的教学带来了极大的帮助，有利于电力系统的相关工作人员了解发电系统。
[0009]可选的，所述机侧电能处理模块包括：整流单元，连接所述发电机，用于对所述发电机输出的电能进行整流；直流变换单元，连接所述整流单元，用于对所述整流单元输出的电能作直流变换；以及逆变单元，连接所述直流变换单元，用于对所述整流单元输出的电能作逆变；所述控制模块连接所述直流变换单元和逆变单元，用于控制所述直流变换单元和逆变单元，以控制所述机侧电能处理模块输出的电能。
[0010]可选的，所述机侧电能处理模块还包括：滤波单元，连接所述逆变单元，用于对所述逆变单元输出的电能进行滤波。
[0011]可选的，所述控制模块还连接所述拖动电机，以控制所述拖动电机的转子的转速。
[0012]可选的，还包括变压模块，所述变压模块一侧用于连接所述供电电路，另一侧用于通过并网连接模块连接机侧电能处理模块。
[0013]可选的，所述机侧电能监测模块包括：第一幅值采集电路，用于采集所述逆变单元输出电能的幅值；所述网侧电能监测模块包括：第二幅值采集电路，用于采集所述变压模块远离所述供电电路一侧的电能的幅值；频率采集电路，连接所述第二幅值采集电路，用于采集所述供电电路的频率；以及电流采集模块，用于采集所述变压模块远离所述供电电路一侧的电能的电流；所述控制模块连接所述第一幅值采集电路、第二幅值采集电路和电流采集模块，以监测机侧电能处理模块输出的电能的幅值以及变压模块远离所述供电电路一侧的幅值和频率。
[0014]可选的，所述第一幅值采集电路包括：第一电压采集电路，连接所述逆变单元，用于采集逆变单元输出电能的电压的幅值；以及第一电平抬升电路，连接所述第一电压采集单元，用于将第一电压采集电路采集的电压的电平抬升至正相。
[0015]可选的，所述第二幅值采集电路包括：第二电压采集电路，连接所述变压模块远离所述供电电路一侧，用于采集所述变压模块远离所述供电电路一侧的电压的幅值；以及第二电平抬升电路，连接所述第二电压采集电路，用于将所述第二电压采集电路输出的电压的电平抬升至正相；所述频率采集电路包括：
史密斯迟滞比较电路，连接所述第二电平抬升电路，用于采集所述第二电平抬升电路输出的电压的频率，所述史密斯迟滞比较电路输出的信号为负相；以及第三电平抬升电路，连接所述史密斯迟滞比较电路，用于将所述史密斯迟滞比较电路输出的信号的电平抬升至正相。
[0016]可选的，所述电流采集模块包括：电流互感器，用于采集所述变压模块远离所述供电电路一侧的电流；以及第四电平抬升电路，连接所述电流互感器，用于将所述电流互感器输出的信号抬升至预设范围。
[0017]综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：1.该低压全功率变流器教具实现了发电、电能转换、电能监测及并网全过程的模拟，有利于相关工作人员更为直观、高效的了解发电系统；2.该低压全功率变流器教具由供电电路取电、并将电能输送至供电电路，模拟发电系统的同时降低了电能的消耗。
[0018]应当理解，
技术实现思路
部分中所描述的内容并非旨在限定本申请的实施例的关键或重要特征，亦非用于限制本申请的范围。本申请的其它特征将通过以下的描述变得容易理解。
附图说明
[0019]结合附图并参考以下详细说明，本申请各实施例的上述和其他特征、优点及方面将变得更加明显。在附图中，相同或相似的附图标记表示相同或相似的元素，其中：图1示出了本申请实施例中公开的低压全功率变流器教具的机械结构原理图。
[0020]图2示出了本申请实施例中公开的低压全功率变流器教具的电气结构原理图。
[0021]图3示出了本申请实施例中公开的低压全功率变流器教具的电气结构中主电路的原理图；其中，主电路是指发电机输出的电能并入供电电路的原理电路。
[0022]图4示出了本申请实施例中公开的低压全功率变流器教具的监测电路的原理图；其中，监测电路是指监测发电机侧处理完毕的电能及供电电路的电能的电路。
[0023]附图标记说明：11、三相整流电路；12、斩波升压电路；13、单相逆变电路；14、网侧滤波电路；21、第一幅值采集电路；211、第一电压采集电路；212、第一电平抬升电路；22、第二幅值采集电路；221、第二电压采集电路；222、第二电平抬升电路；23、频率采集电路；231、史密斯迟滞比较电路；232、第三电平抬升电路；24、电流采集模块；241、第四电平抬升电路；3、控制器。
具体实本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低压全功率变流器教具，其特征在于，包括：拖动电机，其连接供电电路，转子以设定的转速转动；发电机，其转子传动连接所述拖动电机的转子，以进行发电；机侧电能处理模块，接入所述发电机输出的电能，用于对发电机输出的电能进行处理；机侧电能监测模块，连接所述机侧电能处理模块，用于监测所述机侧电能处理模块输出的电能；并网连接模块，用于连接所述机侧电能处理模块与所述供电电路，以使所述机侧电能处理模块输出的电能输入所述供电电路；网侧电能监测模块，连接所述供电电路，用于监测所述供电电路的电能；以及控制模块，连接所述机侧电能处理模块、机侧电能监测模块、并网连接模块以及网侧电能监测模块，用于监测和控制所述机侧电能处理模块输出的电能，以及用于监测所述供电电路的电能。2.根据权利要求1所述的低压全功率变流器教具，其特征在于，所述机侧电能处理模块包括：整流单元，连接所述发电机，用于对所述发电机输出的电能进行整流；直流变换单元，连接所述整流单元，用于对所述整流单元输出的电能作直流变换；以及逆变单元，连接所述直流变换单元，用于对所述整流单元输出的电能作逆变；所述控制模块连接所述直流变换单元和逆变单元，用于控制所述直流变换单元和逆变单元，以控制所述机侧电能处理模块输出的电能。3.根据权利要求2所述的低压全功率变流器教具，其特征在于，所述机侧电能处理模块还包括：滤波单元，连接所述逆变单元，用于对所述逆变单元输出的电能进行滤波。4.根据权利要求1所述的低压全功率变流器教具，其特征在于，所述控制模块还连接所述拖动电机，以控制所述拖动电机的转子的转速。5.根据权利要求2所述的低压全功率变流器教具，其特征在于，所述拖动电机为单相电机，所述逆变单元包括单相逆变电路(13)。6.根据权利要求5所述的低压全功率变流器教具，其特征在于，还包括变压模块，所述变压模块一侧用于连接所述供电电路，另一侧用于通过并网连接模块连接机侧电能处理模块。7.根据权利要求6所述的低压全功率变流器教具，其特征在于，所述机侧电能监测模块包括：第一幅值采集电路(21)，用于采集所述逆变单...

【专利技术属性】
技术研发人员：邵宝福，杨涛杰，曾建明，孙守杰，雷承杰，李猛，越洪波，马少杰，吕学斌，胡祥坡，董建雨，仲曦，陈翼飞，王巍，李申伟，王茂华，李润良，
申请(专利权)人：中广核太阳能开发有限公司，
类型：发明
国别省市：