[发明专利]一种数字化电力电子及电气控制的实验方法及装置

权利要求书

1.一种数字化电力电子及电气控制的实验方法，其特征在于，所述数字化电力电子及电气控制的实验方法为：

步骤一，将实验模式划分为单相模式、三相模式、变频模式，通过实验模式选择模块利用实验模式选择按键选择实验模式；

步骤二，通过图像采集装置利用摄像头采集所述数字化电力电子及电气控制的实验图像；通过信号采集模块利用信号采集装置采集所述实验过程中产生的电流、电压信号；

步骤三，通过中央控制模块利用中央处理器控制所述数字化电力电子及电气控制的实验装置各个模块的正常运行；

步骤四，通过信号转换模块接收采集的电流、电压信号，作为模拟输入信号，并获取所述电流、电压的初始采样时钟信号和处理时钟信号；

步骤五，通过信号转换程序根据所述采样时钟信号对所述模拟输入信号进行采样并且使用所述处理时钟信号控制所述模数转换器的操作速度来产生待转换电流、电压信号的样本；所述量化过程是通过所述处理时钟信号来操作的；

步骤六，基于所述数字转换信号以及所述模拟信号源的一个或多个特征来控制述采样时钟信号和所述处理时钟信号中的至少一个；以及基于所述数字转换信号来产生模拟信号；

步骤七，通过信号保护模块利用信号保护程序对转换后的模拟信号进行保护；通过电流电压监测模块利用电流传感器和电压传感器监测电流、电压；

步骤八，通过信号源输出直流电源，获得待测电路的直流电流和直流电压；输出第一频率交流信号，获得所述待测电路的第一交流电流和第一交流电压；

步骤九，通过电路评估模块利用电路评估程序根据所述直流电流、直流电压、第一交流电流及第一交流电压计算所述待测电路的直流电阻；

步骤十，根据所述第一阻抗和直流电阻分析判断获得所述待测电路的电路结构以及电路结构中的各个元件的参数，评估电路运行可行性，并生成可行性分析报告；

步骤十一，通过控制实验模块利用实验程序进行控制实验的演示；通过驱动模块利用电机进行实验过程驱动；通过高压供电模块利用高压电进行实验过程供电；

步骤十二，通过数据存储模块利用存储器存储采集的实验图像、实验模式、电流电压信号、模拟信号及可行性分析报告；

步骤十三，通过显示模块利用显示器显示采集的实验图像、实验模式、电流电压信号、模拟信号及可行性分析报告的实时数据。

2.如权利要求1所述的数字化电力电子及电气控制的实验方法，其特征在于，步骤一中，所述单相模式中包括单相半控整流实验模式、单相交流调压实验模式；所述三相模式中包括三相全控整流实验模式、三相半控整流实验模式、三相交流调压实验模式；所述变频模式中包括单相交变频实验模式、三相交变频实验模式。

3.如权利要求2所述的数字化电力电子及电气控制的实验方法，其特征在于，所述单相模式实验方法包括以下步骤：

(1)在计算机中设定相位角，通过交流电源转换模块输出的单相交流电，输入至信号转换模块进行转换；

(2)将转换后的信号经信号保护模块进行量化变为数字量；计算机以固定频率对量化后的数字量进行读取；

(3)根据读取到的数字量，计算机判断单相交流电是正过零还是负过零，并发出相应的指示信息，进行单相过零检测；

(4)以过零点为参考点，在交流信号的相位达到设定相位角时刻，控制程序发出控制指令，进行单相半控整流实验及单相交流调压实验；

(5)返回“(1)”，继续执行。

4.如权利要求2所述的数字化电力电子及电气控制的实验方法，其特征在于，所述三相模式实验方法包括以下步骤：

1)在计算机中设定相位角，交流电源转换模块输出的三相交流电，输入至信号转换模块进行转换；

2)将转换后的信号经信号保护模块进行量化变为数字量；计算机以固定频率对量化后的数字量进行读取；

3)根据读取到的数字量，计算机判断单相交流电是正过零还是负过零，并发出相应的指示信息，进行三相过零检测；

4)以过零点为参考点，在交流信号的相位达到设定相位角时刻，控制程序发出控制指令，进行三相全控整流实验、三相半控整流实验、三相交流调压实验；

5)返回“1)”，继续执行。