一、概 述
“该电工技术实训装置”是本企业在总结国内电工实验设备基础上采用成熟的技术推出的新型实验装置,综合了目前我国大学本科、专科、中专及职校“电路分析”、“电工基础”、“电工学”、“电子学”等课程实验大纲的要求,特别适用于高等院校现有实验设备的更新改造,为中专、职校等新建或扩建实验室,迅速开设实验课提供了理想的实验设备。
二、特 点
1、综合性强 综合了目前国内各类学校电类基础课程的全部实验项目。
2、适应性强 实验的深度与广度可根据需要作灵活调整,普及与提高可根据教学的进程作有机地结合。
3、整套性强 从仪器仪表、专用电源到实验连接专用导线等均配套齐全,仪器仪表的性能、精度、规格等均密切结合实验的需要进行配套。
4、一致性强 实验器件选择合理、配套完整,使多组实验结果有良好的同一性,便于教师组织和指导实验教学。
5、直观性强 本装置采用整体与挂件相结合的结构形式,电源配置、仪表一目了然,各实验挂件任务明确,操作、维护简便。
三、功 能
1、本装置可提供实验所需的交流电源、低压直流电源、可调恒流源、交直流测量仪表(电压、电流、功率因数)、各实验挂箱等。
2、能完成“电工基础”、“电工学”中的叠加、戴维南、双口网络、谐振、选频及一、二阶电路等实验。
3、能完成“电路分析”、“电工学”中的单相、三相、日光灯、变压器、互感器及电度表等实验。
四、技术性能
1、输入电源:三相四线(或三相五线)380V±10% 50Hz
2、工作环境:温度-10℃~+40℃ 相对湿度<85%(25℃) 海拔<4000m
3、外形尺寸:1600×700×1630mm
4、装置容量:<1.5KVA
五、装置的配备
本实验平台应由电源仪器控制屏、实验桌、实验挂箱及三相鼠笼电机等组成。
(一)电源仪器控制屏:
控制屏应为铁质双层亚光密纹喷塑结构,铝质面板。它为实验提供交流电源、直流电源、恒流源、受控源、数控信号源及各种测试仪表等。具体功能如下:
1、主控功能板:
(1)三相0~450V及单相0~250V连续可调交流电源。配备一台单相自耦调压器,规格为1.5kVA/0~450V,可调交流电源输出处设有过流保护技术,相间、线间过电流及直接短路均能自动保护,配有三只指针式交流电压表,通过切换开关可分别指示三相电网电压和单相调压输出电压。
(2) 应提供两路低压稳压直流0.0~30V/1A连续可调电源,配有数字式电压表指示输出电压,电压稳定度≤0.3%,电流稳定度≤0.3%,设有短路软截止保护和自动恢复功能。
(3) 应提供一路0~200mA连续可调恒流源,分2mA、20mA、200mA三档,从0mA起调,调节精度1‰,负载稳定度≤5×10-4 ,额定变化率≤5×10-4 ,配有数字式直流毫安表指示输出电流,具有输出开路、短路保护功能。
(4) 应设有实验台照明用的220V、30W的日光灯一盏,还设有实验用220V、30W的日光灯灯管一支,将灯管灯丝的四个头引出,供实验用。
(5) 定时器兼报警记录仪(服务管理器),平时作为时钟使用,具有设定实验时间、定时报警、切断电源等功能;还可以自动记录漏电告警、过流告警及仪表超量程告警总次数。
(6) 应设有交流数字电压表一只,测量范围0~500V,量程自动判断、自动切换,精度≥0.5级,三位半数显。
2、函数信号发生器(带频率计):
(1) 频率范围:0.2Hz~2MHz,分七档
(2) 输出波形:正弦波、三角波、方波、斜波、脉冲波、50Hz正弦波(3) 占空比调节:20%~80%
(4) 扫频速率:10ms~5s。
(6) 输出保护:短路保护,抗输入电压±35V(1分钟)
(5) 输出电压幅度:20VP-P(负载1MΩ)、10VP-P(负载50Ω),带输出衰减
(7) 频率计:六位LED显示,外测频范围:0~50MHz,外测频灵敏度:100mV
(8) 输出幅度指示:三位LED数码管显示
(9) 具有≥10M功率输出。
特点:所有端口具有短路保护和抗输入电压保护功能、具有频率和输出幅度双显示功能(LED)、 具有功率输出,方便实验教学、内置线性/对数扫频功能和外接调频功能
智能功率、功率因数表 1只:
液晶显示,该模块由单片机,高速高精度A/D转换芯片和全数显电路构成,通过键控、数显窗口实现人机交互。被测电压、电流瞬时值的取样信号要求经A/D变换后采用专用单片机计算有功功率和无功功率。单相功率精度为0.5级,电压范围为0~500V,电流测量范围为0~5A,可测量负载的有功功率、无功功率、功率因数及负载的性质等.接显示总功率,通讯接口:RS485通讯。
3、仪表、受控源功能板
(1)、直流数字电压表:微处理器制作;0.5级精度;测量范围:0-300V。
(2)、直流数字毫安表:微处理器制作;0.5级精度;测量范围:0-500mA。
(3)、直流数字电流表:微处理器制作;0.5级精度;测量范围:0-5A。
(4)、交流数字电压表:最新专业MCU制作;精度0.5级,测量范围:0-450V。
(5)、交流数字电流表:最新专业MCU制作;精度0.5级,测量范围:0-5A。
(6) 受控源CCVS、VCCS两路,打开电源开关,CCVS、VCCS两路受控源即可工作,通过适当的连接,即可获得VCVS、CCCS受控源的功能。此外,还设有±12V两路直流稳压电源,并有发光管指示。
(二)实验桌
实验桌为铁质双层亚光密纹喷塑结构,桌面为防火、防水、耐磨高密度板,结构坚固,形状似长方体封闭式结构,造形美观大方;设有两个大抽屉、柜门,分别用于放置工具、存放挂箱及资料等。桌面用于安装电源控制屏并提供一个宽敞舒适的工作台面。实验桌还设有四个万向轮和四个固定调节机构,便于移动和固定,有利于实验室的布局。
(三)实验组件挂箱
1、DG1交流电路实验挂箱
提供单相、三相负载电路、日光灯、变压器、互感器及电度表等实验。负载为三个完全独立的灯组,可连接成Y或△两种三相负载线路,每个灯组均设有三个并联的白炽灯罗口灯座(每组设有三个开关控制三个负载并联支路的通断),可插60W以下的白炽灯九只,各灯组设有电流插座;日光灯实验器件有30W整流器、电容器(1uF/500V、2.2uF/500V、4.7uF/500V)、启辉器及短接按钮;铁芯变压器一只(50VA、36V/220V),原、副边均设有保险丝及电流插座;互感线圈一组,可调节两个线圈间的距离,并可将小线圈放到大线圈内,配有大、小铁棒各一根及非导磁铝棒一根;电度表一只,规格为220V、3/6A,实验时临时挂上,其电源线、负载线均已接在电度表接线架的接线柱上,实验方便;220/8.2V(0.5A)/8.2V(0.5A)变压器一只,可进行变压器原、副绕组同名端判断,变压器副边双绕组同名端判断及变压器应用等实验。
2、DG2电路基础实验箱
提供基尔霍夫定律(可设置三个典型故障点)、叠加原理(可设置三个典型故障点)、戴维南定理、诺顿定理、二端口网络、互易定理、R、L、C串联谐振电路(L用空心电感)、R、C串并联选频电路及一阶、二阶动态电路等实验。各实验器件齐全,实验单元隔离分明,实验线路完整清晰,验证性实验与设计性实验相结合。
3、DG3受控源箱
受控源CCVS、VCCS两路,打开电源开关,CCVS、VCCS两路受控源即可工作,通过适当的连接,即可获得VCVS、CCCS受控源的功能。此外,还设有±12V两路直流稳压电源,并有发光管指示。
4、DG4元件箱
设有三组高压电容(每组1uF/500V、2.2uF/500V 、4.7uF/500V高压电容各一只),用以改变功率因数实验;提供实验所需的各种元件,如电阻、二极管、发光管、稳压管、电位器及12V灯泡等,还提供十进制可调电阻箱,阻值为0~99999.9Ω/2W。
5、 电路基础实训(二)
仪表量程扩展实训(电流表、电压表量程的扩展)
6、继电控制实验挂箱一
提供交流接触器3只带通电指示,热继电器1只,时间继电器1只,启动停止按钮2只,保险丝座3只,三相开关一只。
7、继电控制实验挂箱二
提供交流接触器(线圈电压220V)两只、时间继电器(通电延时,线圈电压220V)一个,以及能耗制动电源变压器、整流二极管、电阻等。
8、铁芯变压器、互感/电度表实训
9、铁芯变压器一只(50VA、36V/220V),原、副边均设有保险丝及电流插座,方便测试并能可靠保护防止变压器损坏;互感线圈一组,两个空心线圈L1、L2装在滑动架上,可调节两个线圈间的距离,并可将小线圈放到大线圈内,配有大、小铁棒各一根,灯泡九个,电度表一只,规格为220V、3/6A,其电源线、负载线均已接在电度表接线架的接线柱上,实训方便,
10、三相鼠笼电机(△/Y /380V)电机的三个绕组均已引出,接线方便。
10、实验连接线
根据不同实验项目的特点,配备两种不同的实验联接线,强电部分采用高可靠护套结构手枪插连接线(不存在任何触电的可能),里面采用无氧铜抽丝而成头发丝般细的多股线,达到超软目的,外包丁晴聚氯乙烯绝缘层,具有柔软、耐压高、强度大、防硬化、韧性好等优点,插头采用实芯铜质件外套铍轻铜弹片,接触安全可靠;弱电部分采用弹性铍轻铜裸露结构联接线,两种导线都只能配合相应内孔的插座,不能混插,大大提高了实验的安全及合理性。
六、装置的主要优点及安全保护体系
1、三相四线制(或三相五线制)电源输入,总电源由三相钥匙开关控制,设有三相带灯熔断器作为断相指示。
2、控制屏电源由接触器通过起、停按钮进行控制。
3、三相交流电源0~450V连续可调,单相交流电源0~250V连续可调,设有三相同轴联动自耦调压器(1.5KVA)一台,可更好地满足教学实验要求。
4、屏上装有电压型漏电保护装置,控制屏内或强电输出若有漏电现象,即告警并切断总电源,确保实验进程安全。
5、屏上装有一套电流型漏电保护器,控制屏若有漏电现象,漏电流超过一定值,即切断电源。
6、各种电源及各种仪表均有可靠的保护功能。
7、实验连接线及插座采用不同的结构,使用安全、可靠、防触电。
七、学生凳:
凳面注塑成型,颜色为灰白色;升降结构为螺杆升降;中管选用直径50mm,壁厚1.2mm圆管;装饰套为ABS注塑成型。涂层:镀铬
八、电工仪器工具:
常用的交流毫伏表、尖嘴钳、十字螺丝刀、一字螺丝刀、剪刀、电烙铁、烙铁架等工具
九、基本实验项目
电工实验:
1、本电工仪表的使用与测量误差的计算
2、减小仪表测量误差的方法
3、欧姆定律
4、电阻的串、并、混联电路
5、电阻分压器电路
6、电容的串、并、混联电路
7、电容的充放电电路
8、伏安法测电阻
9、节点电压法
10、回路电压法
11、支路电流法
12、电阻与温度的关系:用伏安法测出灯丝在不同电压下的阻值
13、电压表量程的扩展
14、电流表量程的扩展
15、已知和未知电路元件的伏安特性
16、直流电阻电路故障的检查
17、电路中电位的测量
18、等