更新時間:2024-09-04
電工電子電氣技術綜合實驗平臺綜合了大、中專院校及職校電路分析、電工基礎、電工學、電子學、電機控制、繼電接觸控制及電力拖動等課程實驗大綱的要求而研制
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一、概述
電工電子電氣技術綜合實驗平臺綜合了大、中專院校及職校電路分析、電工基礎、電工學、電子學、電機控制、繼電接觸控制及電力拖動等課程實驗大綱的要求而研制,特別適用于高等院校現有實驗設備的更新換代,及中專、職校等新建或擴建實驗室,迅速開設實驗課提供了理想的實驗設備。
二、電工電子電氣技術綜合實驗平臺功能:
1、本裝置可提供實驗所需的交流電源、低壓直流電源、可調恒流源、函數信號發生器(含頻率計)、受控源、交直流測量儀表(電壓、電流、功率、功率因數)、各實驗掛箱及電機等。
2、能完成電工基礎電工學中的疊加、戴維南、雙口網絡、諧振、選頻及一、二階電路等實驗。
3、能完成電路分析、電工學中的單相、三相、日光燈、變壓器、互感器及電度表等實驗。
4、能完成電機控制、繼電接觸控制及電力拖動等課程實驗。
5、能完成數字電路、模擬電路、電力拖動"等實驗。
三、技術性能:
1、輸入電源:三相四線(或三相五線)380V±10%50Hz
2、工作環境:溫度-10℃~+40℃相對濕度<85%(25℃)海拔<4000m
3、外形尺寸:167×73×153cm3
4、裝置容量:<1.5KVA
5、移動腳輪:100*60mm
四、裝置配備:裝置主要由電源儀器控制屏、實驗桌、實驗掛箱及三相鼠籠電機等組成。
(一)MY-01電源儀器控制屏:控制屏為鐵質雙層亞光密紋噴塑結構,鋁質面板。為實驗提供交流電源、直流電源、恒流源、受控源、數控信號源及各種測試儀表等。具體功能如下:
1、主控功能板:
1.1、三相0~450V及單相0~250V連續可調交流電源。配備一臺三相同軸聯動自耦調壓器,規格為1.5KVA/0~450V,克服了三只單相調壓器采用鏈條結構或齒輪結構組成的許多缺點。可調交流電源輸出處設有過流保護技術,相間、線間過電流及直接短路均能自動保護,克服了調換保險絲帶來的麻煩。配有三只指針式交流電壓表,通過切換開關可分別指示三相電網電壓和三相調壓輸出電壓。
1.2、提供兩路低壓穩壓直流0.0~30V/1A連續可調電源,配有數字式電壓表指示輸出電壓,電壓穩定度≤0.3%,電流穩定度≤0.3%,設有短路軟截止保護和自動恢復功能。
1.3、提供一路0~500mA連續可調恒流源,分2mA、20mA、500mA三檔,負載穩定度≤5×10-4,額定變化率≤5×10-4,配有數字式直流毫安表指示輸出電流,具有輸出開路、短路保護功能。
1.4、設有照明220V/30W日光燈一盞,供實驗照明用;還設有220V/30W的日光燈燈管一支,將燈管的四個頭引出以供實驗用。
1.5、實驗管理器:具有設定實驗時間、定時報警、切斷電源等功能;還可以自動記錄與區分由于接線或操作錯誤所造成的漏電告警、儀表超量程告警等。
1.6、設有真有效值交流數字電壓表一只,測量范圍0~500V,量程自動判斷、自動切換,精度0.5級,三位半數顯。
2、信號源功能板:
1)頻率計:6位數字顯示,測量范圍1Hz~10MHz,作為外部測量和內置信號源頻率指示。
2)信號源頻率范圍:0.2Hz~2MHz,分七檔
3)輸出波形:正弦波、三角波、方波、脈沖波、斜波及50Hz正弦波
4)占空比調節:20%~80%
5)輸出幅度:20Vp-p(1MΩ負載)、10Vp-p(50Ω負載)
6)輸出保護:短路保護,抗輸入電壓±35V(1分鐘)
7)幅度顯示:三位LED
8)功率輸出:≥10W;頻率范圍(3dB帶寬):20KHz(方波、三角波、正弦波)
3、儀表、受控源功能板:
3.1、智能交流數字電壓表:交流數字電壓表1只,采用新型高性能RMS真有效值轉換器,配以高速MPU單元設計而成,通過鍵控、數顯窗口實現人機對話功能控制模式。具有自動與手動量程,測量范圍:0-500V,頻率范圍:10Hz-20Hz。手動量程為:10V、100V、500V。測量精度為0.5級。具有數據存儲與查詢功能。
3.2、智能交流數字電流表:交流數字電流表1只,采用新型高性能RMS真有效值轉換器,配以高速MPU單元設計而成,通過鍵控、數顯窗口實現人機對話功能控制模式。具有自動與手動量程,測量范圍:0-5A,頻率范圍:10Hz-20Hz。手動量程為:100mA、1A、5A。測量精度為0.5級。具有數有數據存儲與查詢功能。
3.3、直流數顯電壓表一只,采用ICL公司高性能AD轉換器配以高速MPU單元設計而成,通過鍵控、數顯窗口實現人機對話功能控制模式。具有自動與手動量程,測量范圍:0-200V。手動量程為:2V、20V、200V。測量精度為0.5級。具有數據存儲與查詢功能。具有超量程報警、指示及切斷總電源等功能。
3.4、直流數顯毫安表一只,采用ICL公司高性能AD轉換器配以高速MPU單元設計而成,通過鍵控、數顯窗口實現人機對話功能控制模式。具有自動與手動量程,測量范圍:0-2000mA。手動量程為:20mA、200mA、2000mA。測量精度為0.5級。具有數據存儲與查詢功能。具有超量程報警、指示及切斷總電源等功能。
3.5、受控源CCVS、VCCS兩路,打開電源開關,CCVS、VCCS兩路受控源即可工作,通過適當的連接,即可獲得VCVS、CCCS受控源的功能。此外,還設有±12V兩路直流穩壓電源,并有發光管指示。
4、控制屏掛置掛件的具體方法:控制屏正面右邊設有一個74×48.5cm2的大凹槽,能容納兩個大掛箱和一個小掛箱。凹槽上、下邊各設有六個螺柱,左右兩邊掛置大的掛箱,中間掛置小的掛箱。掛箱與控制屏采用螺母固定,易于裝卸和運輸。
(二)MY-02實驗桌:
實驗桌為鐵質雙層亞光密紋噴塑結構,桌面為防火、防水、耐磨高密度板;左右設有兩個大抽屜(帶鎖),用于放置工具及資料。右邊設有放置示波器用的可拆卸擱板。
(三)實驗組件掛箱:
1、MY-03電路基礎實驗箱:提供基爾霍夫定律(可設置三個典型故障點)、疊加原理(可設置三個典型故障點)、戴維南定理、諾頓定理、二端口網絡、互易定理、R、L、C串聯諧振電路(L用空心電感)、R、C串并聯選頻電路及一階、二階動態電路等實驗。各實驗器件齊全,實驗單元隔離分明,實驗線路完整清晰,驗證性實驗與設計性實驗相結合。
2、MY-04交流電路實驗箱:提供單相、三相負載電路、日光燈、變壓器、互感器及電度表等實驗。負載為三個獨立的燈組,可連接成Y或△兩種三相負載線路,每個燈組均設有三個并聯的白熾燈羅口燈座(每組設有三個開關控制三個負載并聯支路的通斷),可插60W以下的白熾燈九只,各燈組設有電流插座;日光燈實驗器件有30W整流器、電容器(1uF/500V、2.2uF/500V、4.7uF/500V)、啟輝器及短接按鈕;互感線圈一組,實驗時臨時掛上,兩個空心線圈L1、L2裝在滑動架上,可調節兩個線圈間的距離,并可將小線圈放到大線圈內,配有大、小鐵棒各一根及非導磁鋁棒一根;電度表一只,規格為220V、3/6A,實驗時臨時掛上,其電源線、負載線均已接在電度表接線架的接線柱上,實驗方便;鐵芯變壓器一只(50VA、36V/220V),原副邊均設有保險絲便于電流的測試,可進行變壓器原、副繞組同名端判斷及變壓器應用等實驗。
3、MY-05元件箱:設有三組高壓電容(每組1uF/500V、2.2uF/500V、4.7uF/500V高壓電容各一只),用以改變功率因數實驗;提供實驗所需的各種元件,如電阻、二極管、發光管、穩壓管、電位器及12V燈泡等,還提供十進制可調電阻箱,阻值為0~99999.9Ω/2W。
4、MY-06單相智能功率、功率因數表:由24位專用DSP、16位高精度AD轉換器和高速MPU單元設計而成,通過鍵控、數顯窗口實現人機對話功能控制模式。軟件上采用RTOS設計思路,同時配有PC監控軟件來加強分析能力。能測量電路的功率、功率因數。功率測量精度為1.0級,功率因數測量范圍0.3-1.0,電壓電流量程為450V和5A,能自動判別負載性質(感性顯示“L",容性顯示“C",純電阻不顯示),并可存儲測量數據,供隨時查閱。
5、MY-07真有效值交流數字毫伏表:能夠對各種復雜波形的有效值進行精確測量,電壓測試范圍0.2mV~600V(有效值),測試基本精度達到±1%,量程分200mV、2V、20V、200V、600V五檔,直鍵開關切換,三位半數字顯示,每檔均有超量程告警、指示及切斷總電源功能。頻率測試范圍10Hz~600KHz,輸入阻抗1MΩ,輸入電容≤30pF。
6、MY-8受控源(四路)、回轉器、負阻抗變換器:提供流控電壓源CCVS、壓控電流源VCCS、壓控電壓源VCVS、流控電流源CCCS、回轉器及負阻抗變換器等實驗模塊。四組受控源、回轉器、負阻抗變換器均采用標準網絡符號。
7、MY-09數字電路、模擬電路實驗掛件:提供穩壓電源四路(±5V/0.5A;±15V/0.5A,均有短路保護、自動恢復功能)、低壓交流電源(0V、6V、10V、14V抽頭各一路及中心抽頭17V兩路)、四位十進制譯碼顯示器、兩組撥碼盤、8位邏輯開關、8位電平指示器、三態邏輯筆、單次脈沖源、揚聲器、振蕩線圈、按鍵、橋堆及電位器等。另外,還設有一些高可靠圓腳集成電路插座(8P2只、14P3只、16P4只、28P1只、40P1只)及可靠的鍍銀長紫銅管(供插電阻、電容、電位器、晶體管等元件)。實驗掛箱配有:①共射極單管放大器負反饋放大器實驗板、②射極跟隨器實驗板、③RC正弦振蕩器實驗板、④差動放大器實驗板、⑤OTL功率放大器實驗板共五塊及若干分立元件,可采用固定線路或分立元件靈活組合進行實驗,有利于提高學生動手能力。
8、MY-15繼電接觸控制:提供中間繼電器二只,熱繼電器一只,熔斷器三只,轉換開關三只,按鈕一只,行程開關四只,信號燈、保險絲座各一只。各器件的工作端子均已引到面板上,供實驗接線用。
9、MY-17繼電接觸控制:提供交流接觸器(線圈電壓380V)三只,熱繼電器一只,電子式時間繼電器(通電延時,工作電壓380V)一只,變壓器(220V/26V/6.3V)、整流電路、能耗制動電阻(10Ω/25W)各一組,帶燈按鈕(黃、綠、紅各一只)三只。將各器件的工作端子引到面板上,供實驗接線用。
10、實驗連接線:根據不同實驗項目的特點,配備兩種不同的實驗聯接線,強電部分采用高可靠護套結構插連接線(不存在任何觸電的可能),里面采用無氧銅抽絲而成頭發絲般細的多股線,達到超軟目的,外包丁晴聚氯乙烯絕緣層,具有柔軟、耐壓高、強度大、防硬化、韌性好等優點,插頭采用實芯銅質件外套鈹輕銅彈片,接觸安全可靠;弱電部分采用彈性鈹輕銅裸露結構聯接線,兩種導線都只能配合相應內孔的插座,不能混插,大大提高了實驗的安全及合理性。
五、配置清單(每臺):
MY-01 | 電源儀器控制屏 | 1套 |
MY-02 | 實驗桌 | 1張 |
MY-03 | 電路基礎實驗掛件 | 1套 |
MY-04 | 交流電路實驗掛件 | 1套 |
MY-05 | 元件箱 | 1套 |
MY-06 | 單相智能功率、功率因數表 | 1只 |
MY-07 | 真有效值交流數字毫伏表 | 1只 |
MY-08 | 受控源(四路)、回轉器、負阻抗變換器 | 1套 |
MY-09 | 數字電路、模擬電路實驗掛件 | 1套 |
MY-10 | 繼電接觸控制 | 1件 |
MY-11 | 繼電接觸控制 | 1件 |
MY-12 | 三相交流電機 | 2臺 |
MY-13 | 高可靠護套結構插式實驗連接線及配件 | 1套 |
六、基本實驗項目:
(一)電工實驗項目
1.基本電工儀表的使用與測量誤差的計算 CCCS的實驗研究 | 15.二階動態電路響應的研究16.R、L、C元件阻抗特性的測試 |
(二)數字電路實驗項目: | |
l.與門電路邏輯功能測試 | 11.二——十進制8421譯碼器 |
可自行設計、開發實驗電路:(三)模擬電路實驗 | |
(四)電力拖動實驗: | |
1.閘刀開關正轉控制線路 | 11.時間繼電器控制Y/△降壓起動 |
七、安全保護體系:
1、三相四線制(或三相五線制)電源輸入,總電源由三相鑰匙開關控制,設有三相帶燈熔斷器作為斷相指示。
2、控制屏電源由接觸器通過起、停按鈕進行控制。
3、三相交流電源0~450V連續可調,單相交流電源0~250V連續可調,設有三相同軸聯動自耦調壓器(1.5KVA)一臺,可更好地滿足教學實驗要求。
4、屏上裝有電壓型漏電保護裝置,控制屏內或強電輸出若有漏電現象,即告警并切斷總電源,確保實驗進程安全。
5、屏上裝有一套電流型漏電保護器,控制屏若有漏電現象,漏電流超過一定值,即切斷電源。
6、屏上三相調壓器付邊設有一套過流保護裝置。調壓器輸出短路或所帶負載太大,電流超過設定值,系統即告警并切斷總電源。
7、測量儀表精度高,采用精密鏡面指針式(帶超量程告警)、數字化、智能化及人機對話模式,符合現代測量儀表發展方向。
8、各種電源及各種儀表均有可靠的保護功能。
9、實驗連接線及插座采用不同的結構,使用安全、可靠、防觸電。