電工技術實驗?裝置

一、電工技術實驗裝置概述：

該實訓臺是綜合了目前我國大學本科、?？?、中專及職校“電路分析"、“電工基礎"、“電工學"、 “模擬電子技術"、“數字電路"、“電機控制"、“繼電接觸控制"及“電力拖動"等課程實訓大綱的要求而研制，特別適用于高等院?，F有實訓設備的更新換代，及中專、職校等新建或擴建實訓室，迅速開設實訓課提供了理想的實訓設備。

二、電工技術實驗裝置特點：

1、綜合性強。綜合了目前國內各類學校電類基礎課程的全部實訓項目。

2、適應性強。實訓的深度與廣度可根據需要作靈活調整，普及與提高可根據教學的進程作有機地結合。裝置積木式結構，更換便捷，添加部件即可擴展功能或開發新實訓。

3、整套性強。從儀器儀表、專用電源到實訓連接專用導線等均配套齊全，儀器儀表的性能、精度、規格等均密切結合實訓的需要進行配套。

4、一致性強。實訓器件選擇合理、配套完整，使多組實訓結果有良好的同一性，便于教師組織和指導實訓教學。

5、直觀性強。本裝置采用整體與掛件相結合的結構形式，電源配置、儀表一目了然，各實訓掛件任務明確，操作、維護簡便。

三、實訓臺功能：

1、本裝置可提供實訓所需的交流電源、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）、各實訓掛箱及電機等。

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、二階電路等實訓。

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訓。

4、能完成“電機控制"、“繼電接觸控制"及“電力拖動"等課程實訓。

四、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：160×70×153cm3

4、裝置容量：＜1.5KVA

五、基本實訓項目：

1、基本電工儀表的使用與測量誤差的計算

2、減少儀表測量誤差的方法

3、線性與非線性電路元件伏安特性的測繪

4、電位、電壓的測定及電路電位圖的繪制

5、基爾霍夫定律訓證及故障判斷

6、疊加定理訓證及故障判斷

7、電壓源與電流源的等效變換

8、戴維南定理的訓證

9、諾頓定理訓證

10、雙口網絡測試

11、互易定理訓證

12、受控源VCCS、VCVS、CCVS、CCCS的實訓研究

13、典型電信號的觀察與測量

14、RC一階電路響應的測試

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

17、RC串、并聯選頻網絡特性測試

18、R、L、C串聯諧振電路的研究

19、用三表法測量交流電路等效參數

20、正弦穩態交流電路相量的研究

（日光燈功率因數提高實訓）

21、互感實訓

22、單相鐵心變壓器特性的測試

23、三相交流電路電壓、電流的測量

24、三相電路功率的測量

25、單相電度表的校訓

26、功率因數及相序的測量

27、負阻抗變換器及其應用

28、回轉器及其應用

六、裝置的配備

裝置由主機箱、實驗桌、實訓屏、實訓掛箱、移動矮柜、示波器架、學生凳等組成。實訓裝置支架與實訓桌可組合、可拆裝。支架與桌腳一體，鋁合金結構，實訓掛箱、各實驗模塊可根據實驗需求自由組合放置。

(一)DG-01實訓主機箱

   主機箱外殼為鐵質雙層亞光密紋噴塑結構，鋁質面板。為實訓提供交流電源、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、三相四線電源輸入，經漏電保護器后，經過總開關,由接觸器通過起、停按鈕進行操作；

2、設有450V指針式交流電壓表1只，通過轉換開關，指示電源輸入的三相電壓。

★3、實驗室智慧用電安全控制系統

智能電源管理系統具有過溫、短路、過流、過壓、欠壓、失壓、功率限定7大保護功能；電源具有一鍵鎖定功能，處理故障時，防止漏電保護器合閘，造成觸電危險；電源具有故障鎖定功能，發生故障導致跳閘時，不能人為上電，只能通過遠程清除故障后，才能上電成功；能通過無線4G和有線以太網與手機APP和PC端云平臺通訊，沒有網絡的情況下，教室整套智能電源管理系統可離線獨立運行。

1）、智能終端：智能電源管理系統以32位ARM為核心，采用4.3寸彩色觸摸屏為人機交互界面，實時監控設備運行情況，提供Zigbee、CAN等多種通信模式，具備語音播報功能。能實時監測三相電壓、電流、功率，功率因數、頻率、電能等參數，液晶觸摸屏監測數值。能監控實驗室電源的故障類型和故障次數；設備時間管理包含年月日時間的顯示；用戶通過刷卡方式請求開啟設備，PC端進行授權之后，設備可啟動使用，PC端可分時預約設備的啟動和停止！

2）、手機APP：用電狀態界面實時顯示當前電壓、電流、有無功功率、電能、設備溫度、漏電電流值等；用電數據界面能智能查找近2年用電數據，設置界面能設置限定電能值、負載值、設備超溫值、過欠壓值、過欠壓恢復時間值等。后臺查看報警日志、操作日志、故障日志等?？刂疲嚎稍谖⑿判〕绦蛑羞h程控制智能開關的通斷。

3）、PC端軟件：每個設備狀態信息顯示，具有多個子界面，具有故障分析，用電能效分析、集中管理、個人中心資料管理、用戶報警定位跟蹤與信息統計；具有管理員信息修改與權限管理等功能?？梢绘I開啟和關閉所有設備，可單獨控制每臺設備的開關！

4）、后臺系統：包含賬號管理、設備管理、報修管理、用戶管理，設備管理：①、包含監控管理：實時視頻監控每個教室，可一鍵預覽所有設備的在線和運行情況，分析設備使用率及運行時間！②、包含設備節點：可顯示設備所在位置、編碼名稱、掛載情況、用戶編輯、用戶查詢等。

5）、報修管理：用戶可進行遠程報修，反應設備故障信息，編輯報修情況，后臺可進行遠程維護，及時跟進，以有效解決用戶設備維護。

6）、用戶管理：可連通手機號，對賬戶進行一對一的安全加密，實名認證，防盜，現場數據連接云平臺后臺數據庫管理。

4、交流電源：

  （1）提供三相固定380V交流電源，電流型電壓型漏電開關保護，通過轉換開關測量三相輸出線電壓。

（2）提供單相0～250V/2A連續可調交流電源一路（配備一臺0.5KVA單相調壓器）。同時經整流環節可得一組0-240V連續可調直流電源，有表指示輸出電壓值。

5、直流電源

  （1）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。

 （2）還設有±5V兩路直流穩壓電源，±12V兩路直流穩壓電源，并有發光管指示。

（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。

★ 6、功率輸出函數發生器：

（1）采用直接數字頻率合成（DDS）產生高精度正弦波，方波和三角波。

（2）大屏幕LCD顯示輸出頻率、波形、減值。

（3）正弦波輸出幅度≥10V,輸出阻抗50Ω，失真度<1%（0.1HZ-- 1KHz）。

（4）頻率范圍: 0.1HZ~3MHz, 采用數字鍵盤直接輸入數字設定頻率。

（5）輸出幅度采用電位器調節，正弦波輸出具有20db,40db衰減。

（6）方波占空比可調, 調節范圍：1%-99%調節；方波和三角波采用TTL電平輸出。

（7）內外測頻功能：頻率計最高測量范圍0.1HZ -100MHz，自動換檔。

7、智能測量儀表

（1）智能交流數字電壓表

交流數字電壓表1只，采用美國模擬器件公司生產的新型高性能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。

（2）智能交流數字電流表

交流數字電流表1只，采用美國模擬器件公司生產的新型高性能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）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。

（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。

★（5）DG-06單相智能功率、功率因數表

1）功率測量精度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。

2)2.7寸TFT液晶屏顯示有功功率、功率因數、電壓、電流、負載類型，具有超量程提示功能。

3)負載類型：L、R、C。

4)測量精度：±0.5%+2。

5)抽樣率：5次/秒

6)工作溫度范圍：-20℃～+50℃。

7)上位機具有實時監視及關斷功能。

8)儀表采用現代化技術，液晶中文顯示，具備智能化數字化，具備人機界面，通過按鍵能夠對儀表進行設置操作,量程自動切換模式、校準、調零、濾波級數設置、通信地址設置、超量程保護、短路保護等功能。硬件部分整體性強，集成度高，采用表貼工藝制作，工業塑料外殼，面板嵌入安裝，使用穩定，容易更換和升級維護。

8、日光燈引線端口。

9、配備實訓用220V/30W日光燈管及支架一套。220V/30W日光燈管及支架一套置于主機箱底部，即不占空間又便于實訓狀況觀察。

10、提供～220V插座2只，為外部儀器提供工作電源。

（二）DG-02實訓桌

實驗桌結構：實驗桌規格為1600（長）*700（寬）*1500（高），實驗桌主體結構全部采用高性能表面氧化的鋁型材及一次成型鋁壓鑄框架連接構件，連接構件采用壓鑄成型工藝（非焊接工藝），經機加工、拋丸、噴砂，表面靜電噴涂工藝，安裝方便、快捷，用戶可自行DIY組裝。桌體立柱采用工業鋁型材成型工藝，表面氧化處理，截面尺寸：70×70mm，四面帶槽，槽寬約8mm，端部配套塑料堵頭。桌面采用25mmE1級三聚氰胺飾面板，桌面板下設支撐框架，承受力不少于300kg。配備儲存柜，存放元件及工具，儲存柜底部4只高強度萬向可制動PU腳輪，方便移動。實訓裝置整體簡約不簡單，符合現代化產品審美和發展趨勢。

實驗桌后面二支桌腳向上延伸，配上特制拉模成型的二根鋁型材，組成電氣實驗掛箱支架。支架與主機箱實驗掛箱配套，上下方便，左右移位自如。

（三）儲存柜：配備儲存柜，存放實訓模塊及工具，儲存柜底部4只高強度萬向可制動PU腳輪，方便移動。

（四）學生凳

1．凳腿采用30×30×1.2mm 的方管；

2．拉管采用 30×30×1.2mm 的方管；

3．凳面采用 240×340×25mm 刨花板貼木紋紙，凳高40cm，凳面與金屬凳架使用大扁頭防刮螺桿和防退螺帽穿越固定；

4．防銹處理：金屬部件均需經酸洗、磷化、表面除銹處理，采用高壓靜電噴塑、高溫烘烤處理，要求附著力強，抗氧化， 不脫剝，光滑美觀，金屬桌體顏色為灰色。

(五)實訓組件掛箱

1、DG-03電路基礎實訓箱

   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、二階動態電路等實訓。各實訓器件齊全，實訓單元隔離分明，實訓線路完整清晰，訓證性實訓與設計性實訓相結合。

 2、DG-04交流電路實訓箱

   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訓。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；日光燈實訓器件有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，實訓時臨時掛上，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，實訓時臨時掛上，其電源線、負載線均已接在電度表接線架的接線柱上，實訓方便；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訓。

3、DG-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訓；提供實訓所需的各種元件，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、DG-10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訓模塊。四組受控源、回轉器、負阻抗變換器均采用標準網絡符號。

5、實訓連接線

   根據不同實訓項目的特點，配備兩種不同的實訓聯接線，強電部分采用高可靠護套結構槍插連接線（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，大大提高了實訓的安全及合理性。

七、裝置的主要優點及安全保護體系

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訓要求。

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，確保實訓進程安全。

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、實訓連接線及插座采用不同的結構，使用安全、可靠、防觸電。