[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

说明书

本发明属于自动控制技术领域，公开了一种数字化电力电子及电气控制的实验方法及装置，所述数字化电力电子及电气控制的实验装置包括：实验模式选择模块、图像采集模块、信号采集模块、中央控制模块、信号转换模块、信号保护模块、电流电压监测模块、电路评估模块、控制实验模块、驱动模块、高压供电模块、数据存储模块、显示模块。所述数字化电力电子及电气控制的实验方法为选择实验模式；将电流、电压信号转化为模拟信号，进行信号保护；监测电流、电压；评估电路运行可行性；进行控制实验的演示。本发明功能齐全，能够实现多种实验，教学效果更好；数字化电力电子及电气控制的实验方法具有实时性高、数据采样精确的优点，更加方便、高效。

技术领域

本发明属于自动控制技术领域，尤其涉及一种数字化电力电子及电气控制的实验方法及装置。

背景技术

目前，电力电子是利用电力电子器件对电能进行控制和转换的学科，是电力、电子、控制三大电气工程技术领域之间的交叉学科；目前高校都在加强现代电力电子技术的教学内容，相比而言，电力电子技术实验课程相对滞后，而且当前大学本科实验教学设备均较为简单且实验内容较少，同时往往以验证为主，无法满足学校对学生综合性、开发性、先进性学习能力的培养，也无法跟上电力电子技术发展的步伐；目前教学用数字化电力电子实验装置的功能单一，无法适应演示、教学等多样化的需求。

通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：教学用数字化电力电子实验装置的功能单一，无法适应演示、教学等多样化的需求。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种数字化电力电子及电气控制的实验方法及装置。

本发明是这样实现的，一种数字化电力电子及电气控制的实验方法，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。