高性能電工技術(shù)實(shí)驗(yàn)設(shè)備

        可以完成“電路分析”、“電工基礎(chǔ)”、“電工學(xué)”、“數(shù)字電路”、“模擬電路”、“電機(jī)控制”、“繼電接觸控制”、“電力拖動(dòng)”、“PLC控制技術(shù)”及“變頻器技術(shù)”等課程實(shí)驗(yàn)大綱的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目要求。
（一）、特點(diǎn)
1. 綜合性強(qiáng) 綜合了目前國內(nèi)各類學(xué)校電類基礎(chǔ)課程的全部實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。
2. 適應(yīng)性強(qiáng) 實(shí)驗(yàn)的深度與廣度可根據(jù)需要作靈活調(diào)整，普及與提高可根據(jù)教學(xué)的進(jìn)程作有機(jī)地結(jié)合。
3. 整套性強(qiáng) 從儀器儀表、專用電源到實(shí)驗(yàn)連接專用導(dǎo)線等均配套齊全，儀器儀表的性能、精度、規(guī)格等均密切結(jié)合實(shí)驗(yàn)的需要進(jìn)行配套。
4. 一致性強(qiáng) 實(shí)驗(yàn)器件選擇合理、配套完整，使多組實(shí)驗(yàn)結(jié)果有良好的同一性，便于教師組織和指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)教學(xué)。
直觀性強(qiáng) 本裝置采用整體與掛件相結(jié)合的結(jié)構(gòu)形式，電源配置、儀表一目了然，各實(shí)驗(yàn)掛件任務(wù)明確，機(jī)械裝調(diào)技術(shù)綜合實(shí)訓(xùn)裝置操作、維護(hù)簡便。
（二）、功能
1. 本裝置可提供實(shí)驗(yàn)所需的交流電源、低壓直流電源、可調(diào)恒流源、數(shù)控函數(shù)信號(hào)發(fā)生器（含頻率計(jì)）、受控源、交直流測量儀表（電壓、電流、功率、功率因數(shù)）、各實(shí)驗(yàn)掛箱及電機(jī)等。
2. 能完成“電工基礎(chǔ)”、“電工學(xué)”中的疊加、戴維南、雙口網(wǎng)絡(luò)、諧振、選頻及一、二階電路等實(shí)驗(yàn)。
3. 能完成“電路分析”、“電工學(xué)”中的單相、三相、日光燈、變壓器、互感器及電度表等實(shí)驗(yàn)。
4. 能完成常規(guī)“數(shù)字電路”、“模擬電路”所有實(shí)驗(yàn)。
5. 能完成“電機(jī)控制”、“繼電接觸控制”及“電力拖動(dòng)”等課程實(shí)驗(yàn)。
6. 能完成可編程控制器實(shí)驗(yàn)。
（三）、技術(shù)性能：輸入電源：三相四線(或三相五線)380V±10% 50Hz ，   工作環(huán)境：溫度-10℃～+40℃ 相對濕度＜85%(25℃) 海拔＜4000m，外形尺寸：167cm×73cm×153cm，裝置容量：＜1.5kVA，
（四）、基本實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目
電工基本實(shí)驗(yàn)：基本電工儀表的使用與測量誤差的計(jì)算，減少儀表測量誤差的方法，線性與非線性電路元件伏安特性的測繪，電位、電壓的測定及電路電位圖的繪制，基爾霍夫定律驗(yàn)證及故障判斷，疊加定理驗(yàn)證及故障判斷，電壓源與電流源的等效變換，戴維南定理的驗(yàn)證，諾頓定理驗(yàn)證，雙口網(wǎng)絡(luò)測試，互易定理驗(yàn)證，受控源VCCS、VCVS、CCVS、CCCS的實(shí)驗(yàn)研究，典型電信號(hào)的觀察與測量，RC一階電路響應(yīng)的電子工藝實(shí)訓(xùn)考核裝置測試，二階動(dòng)態(tài)電路響應(yīng)的研究， R、L、C元件阻抗特性的測試，RC串、并聯(lián)選頻網(wǎng)絡(luò)特性測試，R、L、C串聯(lián)諧振電路的研究，用三表法測量交流電路等效參數(shù)，正弦穩(wěn)態(tài)交流電路相量的研究（日光燈功率因數(shù)提高實(shí)驗(yàn)，互感實(shí)驗(yàn)，單相鐵芯變壓器特性的測試，三相交流電路電壓、電流的測量，三相電路功率的測量單相電度表的校驗(yàn)，功率因數(shù)及相序的測量，負(fù)阻抗變換器及其應(yīng)用，回轉(zhuǎn)器及其應(yīng)用，
繼電接觸控制實(shí)驗(yàn)：三相鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)。三相異步電動(dòng)機(jī)點(diǎn)動(dòng)和自鎖控制，三相異步電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)太陽能光伏發(fā)電實(shí)訓(xùn)裝置控制。三相異步電動(dòng)機(jī)Y-Δ降壓起動(dòng)控制。三相異步電動(dòng)機(jī)能耗制動(dòng)控制。三相異步電動(dòng)機(jī)起動(dòng)順序控制。C620車床的電氣控制線路。
（五）、裝置的配備
裝置主要由電源儀器控制屏、實(shí)驗(yàn)桌、實(shí)驗(yàn)掛箱及三相鼠籠電機(jī)等組成。
電源儀器控制屏：控制屏為鐵質(zhì)雙層亞光密紋噴塑結(jié)構(gòu)，鋁質(zhì)面板。它為實(shí)驗(yàn)提供交流電源、直流電源、恒流源、受控源、數(shù)控信號(hào)源及各種測試儀表等。具體功能如下：
1、主控功能板
三相0～450V及單相0～250V連續(xù)可調(diào)交流電源。配備一臺(tái)三相同軸聯(lián)動(dòng)自耦調(diào)壓器，規(guī)格為1.5kVA/0～450V，克服了三只單相調(diào)壓器采用鏈條結(jié)構(gòu)或齒輪結(jié)構(gòu)組成的許多缺點(diǎn)。可調(diào)交流電源輸出處設(shè)有過流保護(hù)技術(shù)，相間、線間過電流及直接短路均能自動(dòng)保護(hù)，克服了調(diào)換保險(xiǎn)絲帶來的麻煩。配有三只指針式交流電壓表，通過制冷壓縮機(jī)性能測試實(shí)訓(xùn)裝置切換開關(guān)可分別指示三相電網(wǎng)電壓和三相調(diào)壓輸出電壓。
(1) 提供兩路低壓穩(wěn)壓直流0.0～30V/1A連續(xù)可調(diào)電源，配有數(shù)字式電壓表指示輸出電壓，電壓穩(wěn)定度≤0.3%，電流穩(wěn)定度≤0.3%，設(shè)有短路軟截止保護(hù)和自動(dòng)恢復(fù)功能。
(2) 提供一路0～200mA連續(xù)可調(diào)恒流源，分2mA、20mA、200mA三檔，從0mA起調(diào)，調(diào)節(jié)精度1‰，負(fù)載穩(wěn)定度≤5×10-4，額定變化率≤5×10-4，配有數(shù)字式直流毫安表指示輸出電流，具有輸出開路、短路保護(hù)功能。
(3) 設(shè)有實(shí)驗(yàn)臺(tái)照明用的220V、30W的日光燈一盞，還設(shè)有實(shí)驗(yàn)用220V、30W的日光燈燈管一支，將燈管燈絲的四個(gè)頭引出，供實(shí)驗(yàn)用。
(4) 高壓直流電源兩路（一路為勵(lì)磁220V/0.5A，另一路為電樞40～220V/2A連續(xù)可調(diào)）
設(shè)有真有效值交流數(shù)字電壓表一只，測量范圍0～500V，量程自動(dòng)判斷、自動(dòng)切換，精度0.5級，三位半數(shù)顯。電氣安裝與維修實(shí)訓(xùn)考核裝置
2、信號(hào)源功能板
信號(hào)源：輸出正弦波、矩形波、三角波、鋸齒波、四脈方列、八脈方列。
特點(diǎn)：采用單片機(jī)主控電路、鎖相式頻率合成電路及A/D轉(zhuǎn)換電路等構(gòu)成，輸出頻率、脈寬均采用數(shù)字控制技術(shù)，失真度小、波形穩(wěn)定。
輸出頻率范圍：正弦波為1Hz～160kHz、矩形波為 1Hz～160kHz、三角波和鋸齒波為 1Hz～10kHz、四脈方列和八脈方列固定為 1kHz。
最小頻率調(diào)整步幅：1Hz～1kHz為1Hz，1kHz～10kHz為10Hz，10kHz～160kHz為100Hz。
輸出脈寬選擇：占空比分別固定為1:1；1:3；1:5和1:7四檔。
輸出幅度調(diào)節(jié)范圍：A口(正弦波、三角波、鋸齒波) 5mV～17.0VP-P，多圈電位器調(diào)節(jié)；B口(矩形波、四脈、八脈)5mV～3.8VP-P 數(shù)控調(diào)節(jié)。A、B口均帶輸出衰減（0dB、20dB、40dB、60dB）。
頻率計(jì)：六位數(shù)字顯示，測量范圍1Hz～300kHz，作為外部測量和信號(hào)源頻率指示。
注：如實(shí)驗(yàn)室已有“信號(hào)源”，此處功能可裝標(biāo)有“使用說明”的不銹鋼板。
3、儀表、受控源功能板
指針式精密交流電壓表一只，采用樓宇智能安防布線實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)帶鏡面、雙刻度線（紅、黑）表頭（不同的量程讀取相應(yīng)的刻度線），測量范圍0～500V，分10V、30V、100V、300V、500V五檔，輸入阻抗1MΩ，精度1.0級，直鍵開關(guān)切換，每檔均有超量程告警、指示及切斷總電源功能。
(1) 指針式精密交流電流表一只，采用帶鏡面、雙刻度線（紅、黑）表頭，不同的量程讀取相應(yīng)的刻度線，測量范圍0～5A，分0.3A、1A、3A、5A四檔，精度1.0級，直鍵開關(guān)切換，設(shè)均有超量程告警、指示及切斷總電源功能。
(2) 直流數(shù)顯電壓表一只，測量范圍0～200V，分200mV、2V、20V、200V四檔，直鍵開關(guān)切換，三位半數(shù)字顯示，輸入阻抗10MΩ，精度0.5級，具有超量程報(bào)警、指示及切斷總電源等功能。
(3) 直流數(shù)顯毫安表一只，測量范圍0～2000mA，分2mA、20mA、200mA、2000mA四檔，直鍵開關(guān)切換，三位半數(shù)字顯示，精度0.5級，具有超量程報(bào)警、指示及切斷總電源等功能。
(4) 受控源CCVS、VCCS兩路，打開電源開關(guān)，CCVS、VCCS兩路受控源即可工作，通過適當(dāng)?shù)倪B接，即可獲得VCVS、CCCS受控源的功能。此外，還設(shè)有±12V兩路直流穩(wěn)壓電源，并有發(fā)光管指示。
4.控制屏掛置掛件的具體方法
控制屏正面右邊設(shè)有一個(gè)74×48.5cm2 的大凹槽，能容納兩個(gè)大掛箱和一個(gè)小掛箱。凹槽上、下邊各設(shè)有六個(gè)螺柱，左右兩邊給排水設(shè)備安裝與控制實(shí)訓(xùn)裝置掛置大的掛箱，中間掛置小的掛箱。掛箱與控制屏采用螺母固定，易于裝卸和運(yùn)輸。
實(shí)驗(yàn)組件掛箱：
1. 電路基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)箱
提供基爾霍夫定律（可設(shè)置三個(gè)典型故障點(diǎn)），疊加原理（可設(shè)置三個(gè)典型故障點(diǎn)）、戴維南定理、諾頓定理、二端口網(wǎng)絡(luò)、互易定理、R、L、C串聯(lián)諧振電路、R、C串并聯(lián)選頻網(wǎng)絡(luò)及一階、二階動(dòng)態(tài)電路等實(shí)驗(yàn)。各實(shí)驗(yàn)器件齊全，實(shí)驗(yàn)單元隔離分明，實(shí)驗(yàn)線路完整清晰，驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)與設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)相結(jié)合。
2. 交流電路實(shí)驗(yàn)
提供單相、三相負(fù)載電路、日光燈、變壓器、互感器及電度表等實(shí)驗(yàn)。負(fù)載為三個(gè)完全獨(dú)立的燈組，可連接成Y或△兩種三相負(fù)載線路，每個(gè)燈組均設(shè)有三個(gè)并聯(lián)的白熾燈螺口燈座(每組設(shè)有三個(gè)開關(guān)控制單片機(jī)控制功能實(shí)訓(xùn)考核裝置三個(gè)負(fù)載并聯(lián)支路的通斷)，可插60W以下的白熾燈九只，各燈組設(shè)有電流插座便于電流的測試；各燈組均設(shè)有過壓保護(hù)電路，保障實(shí)驗(yàn)學(xué)生的安全及防止燈組因過壓而導(dǎo)致?lián)p壞；日光燈實(shí)驗(yàn)器件有30W鎮(zhèn)流器、高壓電容器（0.47µF/500V、4.7µF/500V）、啟輝器及短接按鈕；鐵芯變壓器一只（50VA、36V/220V），原、副邊均設(shè)有保險(xiǎn)絲及電流插座便于電流的測試；互感線圈一組，實(shí)驗(yàn)時(shí)臨時(shí)掛上，兩個(gè)空心線圈L1、L2裝在滑動(dòng)架上，可調(diào)節(jié)兩個(gè)線圈間的距離，并可將小線圈放到大線圈內(nèi)，配有大、小鐵棒各一根及非導(dǎo)磁鋁棒一根；電度表一只，規(guī)格為220V、3/6A，實(shí)驗(yàn)時(shí)臨時(shí)掛上，其電源線、負(fù)載線均已接在電度表接線架的接線柱上，實(shí)驗(yàn)方便。
3. 元件箱
設(shè)有三組高壓電容（每組1µF/500V、2.2µF/500V、4.7µF/500V高壓電容各一只），用于改變功率因數(shù)的實(shí)驗(yàn)；提供實(shí)驗(yàn)所需的各種元件，如電阻、二極管、發(fā)光管、穩(wěn)壓管、電位器及12V燈泡等，還提供十進(jìn)制可調(diào)電阻箱，阻值為0～99999.9Ω/2W。
4. 單相智能型功率、功率因數(shù)表
由一套微電腦，高速、高精度A/D轉(zhuǎn)換芯片和全數(shù)顯電路構(gòu)成。通過鍵控、數(shù)顯窗口實(shí)現(xiàn)人機(jī)對話的智能控制模式。為了提高測量范圍和測試精度，將被測電壓、電流瞬時(shí)值的取樣信號(hào)經(jīng)A/D變換，采用專用DSP計(jì)算有功功率、無功功率。功率的測量精度0.5級，電壓、電流量程分別為450V、5A，可測量負(fù)載的有功功率、建筑給排水綜合演示模型無功功率、功率因數(shù)及負(fù)載的性質(zhì)；此外，還可以貯存、記錄15組功率和功率因數(shù)的測試結(jié)果數(shù)據(jù)，并可逐組查詢。
5. 繼電接觸控制（一）
提供交流接觸器（線圈電壓220V）三只，熱繼電器一只，電子式時(shí)間繼電器（通電延時(shí)，工作電壓220V）一只，變壓器（220V/26V/6.3V）、整流電路、能耗制動(dòng)電阻（10Ω/25W）各一組，帶燈按鈕（黃、綠、紅各一只）三只。工廠供電技術(shù)實(shí)訓(xùn)裝置面板上畫有器件的外形，并將各器件的工作端子引到面板上，供實(shí)驗(yàn)接線用，器件的工作狀態(tài)均有發(fā)光二極管指示。面板上設(shè)有搖臂結(jié)構(gòu)，可看到具體的器件，并可對需要調(diào)節(jié)的器件進(jìn)行調(diào)節(jié)。
6. 三相鼠籠電機(jī)（△/Y 220V/380V）
電機(jī)的三個(gè)繞組均已引出，接線方便。
7. PLC可編程控制器主機(jī)及模擬實(shí)驗(yàn)（西門子）
S7-200CPU222晶體管型，帶8位繼電器擴(kuò)展模塊，擴(kuò)展模塊有輸出插孔，能與繼電接觸控制掛件單元配合使用，單元板有輸入控制的鈕子開關(guān)可點(diǎn)動(dòng)和開關(guān)控制，輸入單元有區(qū)別于輸出單元的插孔編程電纜線，軟件光盤。，配套以太網(wǎng)通信編程電纜。提供實(shí)驗(yàn)所需的+24V直流電源。設(shè)有過壓保護(hù)電路，對主機(jī)進(jìn)行過壓保護(hù)，使主機(jī)不會(huì)因承受過高的電源電壓而導(dǎo)致?lián)p壞。提供三個(gè)實(shí)驗(yàn)?zāi)K：（1）基本指令編程練習(xí)；（2）三層電梯控制系統(tǒng)的模擬；（3）自動(dòng)售貨機(jī)的模擬。
8. 變頻器掛件箱
變頻器型號(hào)420/BOP面板/750W/380v 單元板有模擬電位器，數(shù)字接線端，能于試驗(yàn)臺(tái)配合的接線端，輸入輸出插孔有區(qū)別防止誤接
9. 網(wǎng)孔板   用于用戶擴(kuò)展使用
導(dǎo)線架   用于懸掛和放置熱水供暖系統(tǒng)管道安裝實(shí)訓(xùn)裝置實(shí)驗(yàn)連接導(dǎo)線，外形尺寸為530mm×430mm×1200mm，設(shè)有五個(gè)萬向輪，造型美觀大方。
10. 實(shí)驗(yàn)連接線
實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的特點(diǎn)，配備兩種不同規(guī)格的實(shí)驗(yàn)連接線，強(qiáng)弱電均采用高可靠護(hù)套結(jié)構(gòu)手槍插連接線（不存在任何觸電的可能），里面采用無氧銅抽絲而成頭發(fā)絲般細(xì)的多股線，達(dá)到超軟目的，外包丁晴聚氯乙烯絕緣層，具有柔軟、耐壓高、強(qiáng)度大、防硬化、韌性好等優(yōu)點(diǎn)，插頭采用實(shí)芯銅質(zhì)件外套鈹輕銅彈片，接觸安全可靠；兩種導(dǎo)線都只能配合相應(yīng)內(nèi)孔的插座，不能混插，從而大大提高了實(shí)驗(yàn)的安全性。
實(shí)驗(yàn)桌：實(shí)驗(yàn)桌為鐵質(zhì)雙層亞光密紋噴塑結(jié)構(gòu)，桌面為防火、防水、單片機(jī)實(shí)驗(yàn)臺(tái)耐磨高密度板；左右設(shè)有兩個(gè)大抽屜（帶鎖），分別用于放置工具及資料。右邊設(shè)有放置電腦的小電腦桌，顏色與電工一致。

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