1.一種多電平可調(diào)的變頻教學(xué)實訓(xùn)裝置，它包括：主逆變直流電源模塊(1)、#1電平擴展模塊(2)、#2電平擴展模塊(3)、#n電平擴展模塊(4)、H橋模塊(5)、電流傳感器(6)、電壓傳感器(7)、負載模塊(8)、嵌入式控制系統(tǒng)單元(9)、擴展模塊1驅(qū)動單元(10)、擴展模塊2驅(qū)動單元(11)、擴展模塊n驅(qū)動單元(12)、H橋模塊驅(qū)動單元(13)、多通道示波器(14)、電流檢測信號處理單元(15)、電壓檢測信號處理單元(16)、多路開關(guān)電源(17)和PC上位機單元(18)，所述的教學(xué)實訓(xùn)裝置通過插接不同數(shù)量的電平擴展模塊，可實現(xiàn)不同電平數(shù)的直流電壓逆變交流電壓，當(dāng)直流側(cè)僅有主逆變直流電源模塊(1)時，裝置逆變給負載模塊(8)上的電壓呈三電平，當(dāng)直流側(cè)有主逆變直流電源模塊(1)和#1電平擴展模塊(2)時，逆變出的電壓呈五電平，當(dāng)直流側(cè)有主逆變直流電源模塊(1)和#1電平擴展模塊(2)、#2電平擴展模塊(3)時，逆變出的電壓呈七電平，依次類推，變頻出來的交流電的電平數(shù)和插接的電平擴展模塊個數(shù)呈2n+3的關(guān)系，其中n代表自然數(shù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多電平可調(diào)的變頻教學(xué)實訓(xùn)裝置，其特征在于：各電平擴展模塊的結(jié)構(gòu)完全一樣，采用兩個功率開關(guān)器件反并聯(lián)且在其中一個并聯(lián)支路上串聯(lián)一個電壓和主逆變直流電源模塊(1)電壓相等的直流電壓源，需要調(diào)整變頻輸出的交流電壓的電平數(shù)時只需要在直流電源側(cè)插接相應(yīng)數(shù)量的電平擴展模塊。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多電平可調(diào)的變頻教學(xué)實訓(xùn)裝置，其特征在于：各電平擴展模塊中的功率開關(guān)器件和H橋模塊(5)中的四個功率開關(guān)器件協(xié)同開斷為負載模塊(8)提供不同電平數(shù)的交流電壓，功率開關(guān)器件的控制信號由嵌入式控制系統(tǒng)單元(9)提供并經(jīng)相應(yīng)的擴展模塊驅(qū)動單元以及H橋模塊驅(qū)動單元(13)輸入到功率開關(guān)器件的驅(qū)動端。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多電平可調(diào)的變頻教學(xué)實訓(xùn)裝置，其特征在于：所述電流傳感器(6)和電壓傳感器(7)檢測負載模塊(8) 的電流和電壓通過電流檢測信號處理單元(15)、電壓檢測信號處理單元(16)輸入到嵌入式控制系統(tǒng)單元(9)中，裝置中的各驅(qū)動電源、控制電源的供給由多路開關(guān)電源(17)提供，PC上位機單元(18)和嵌入式控制系統(tǒng)單元(9)通信完成所需實訓(xùn)項目的選擇，通過多通道示波器(14)進行變頻多電平輸出電壓的直觀觀察。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多電平可調(diào)的變頻教學(xué)實訓(xùn)裝置，其特征在于：所述嵌入式控制系統(tǒng)單元(9)由TMS320F28335DSP和EP3C25Q240C8FPGA構(gòu)成，DSP用于裝置中的浮點運算控制，F(xiàn)PGA用于處理PWM生成模塊以及外部D/A芯片的控制邏輯，多路開關(guān)電源(17)采用UC3844專用電源芯片，用以產(chǎn)生裝置需要的+5V、+15V、-15V、+24V等電壓，各功率開關(guān)器件的驅(qū)動單元采用集成驅(qū)動芯片，功率開關(guān)器件選用IGBT或MOSFET等全控型器件。