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电工技术实验装置
编辑:上海方晨科教设备制造有限公司   时间:2017-11-23

一.概述 
电工技术实验装置”是本企业在传统电工实验设备基础上经过技术改进后推出的新型实验装置,它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”、“数字电路”、“模拟电路”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,它为中专、职校等新建或扩建实验室,迅速电类系列开设实验课提供了理想的实验设备。 
二.特点要求 
    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.功能要求 
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、数控函数信号发生器(含频率计)、受控源、交直流测量仪表(电压、电流、功率、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。 
4.能完成常规“数字电路”、“模拟电路”所有实验。根据用户选配挂件。 
5.可以扩展电机与拖动实验、信号与系统实验、工厂电气实验等 
四、技术性能要求:  
    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:167cm×73cm×153cm 
4. 装置容量:<1.5kVA 
五、装置的配备要求: 
装置主要由电源仪器控制屏、实验桌、实验挂箱等组成。 
(一)DGJ-01电源仪器控制屏要求: 
控制屏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。必须采用一台三相同轴联动自耦调压器,规格为1.5kVA/0~450V,克服了三只单相调压器采用链条结构或齿轮结构组成的许多缺点。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,克服了调换保险丝带来的麻烦。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三相调压输出电压。 
    (2) 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) 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) 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) 必须设有真有效值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.信号源功能板 
    信号源:输出正弦波、矩形波、三角波、锯齿波、四脉方列、八脉方列;   
    特点:采用单片机主控电路、锁相式频率合成电路及A/D转换电路等构成,输出频率、脉宽均采用数字控制技术,失真度小、波形稳定。 
    输出频率范围:正弦波为1Hz~160kHz、矩形波为 1Hz~160kHz、三角波和锯齿波为 1Hz~10kHz、四脉方列和八脉方列固定为 1kHz。 
    最小频率调整步幅:1Hz~1kHz为1Hz,1kHz~10kHz为10Hz,10kHz~160kHz为100Hz。 
    输出脉宽选择:占空比分别固定为1:1;1:3;1:5和1:7四档。 
输出幅度调节范围:A口(正弦波、三角波、锯齿波) 5mV~17.0VP-P,多圈电位器调节;B 口(矩形波、四脉、八脉)5mV~3.8VP-P 数控调节。A、B口均带输出衰减(0dB、20dB、40dB、60dB)。 
频率计:六位数字显示,测量范围1Hz~300kHz,作为外部测量和信号源频率指示 
3.仪表、受控源功能板 
(1) 指针式精密交流电压表一只,采用带镜面、双刻度线(红、黑)表头(不同的量程读取相应的刻度线),测量范围0~500V,分10V、30V、100V、300V、500V五档,输入阻抗1MΩ,精度1.0级,直键开关切换,每档均有超量程告警、指示及切断总电源功能。 
    (2) 指针式精密交流电流表一只,采用带镜面、双刻度线(红、黑)表头,不同的量程读取相应的刻度线,测量范围0~5A,分0.3A、1A、3A、5A四档,精度1.0级,直键开关切换,设均有超量程告警、指示及切断总电源功能。 
    (3) 直流数显电压表一只,测量范围0~200V,分200mV、2V、20V、200V四档,直键开关切换,三位半数字显示,输入阻抗10MΩ,精度0.5级,具有超量程报警、指示及切断总电源等功能。 
    (4) 直流数显毫安表一只,测量范围0~2000mA,分2mA、20mA、200mA、2000mA四档,直键开关切换,三位半数字显示,精度0.5级,具有超量程报警、指示及切断总电源等功能。 
    (5) 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)DGJ-02实验桌要求: 
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;左右设有两个大抽屉(带锁),分别用于放置工具及资料。右边设有放置示波器用的可拆卸搁板。 
(三)实验组件挂箱 
1.DGJ-03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、R、C串并联选频网络及一阶、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。 
2.DGJ-04交流电路实验 
    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螺口灯座(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便于电流的测试;各灯组均设有过压保护电路,保障实验学生的安全及防止灯组因过压而导致损坏;日光灯实验器件有30W镇流器、高压电容器(0.47μF/500V、4.7μF/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便于电流的测试;互感线圈一组,实验时临时挂上,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。 
3.DGJ-05元件箱 
设有三组高压电容(每组1μF/500V、2.2μF/500V 、4.7μF/500V高压电容各一只),用于改变功率因数的实验;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。 
4.XP03实验连接线: 
根据不同实验项目的特点,配备两种不同规格的实验连接线,强弱电均采用高可靠护套结构 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;两种导线都只能配合相应内孔的插座,不能混插,从而大大提高了实验的安全性。 
5.导线架:欧式导线架,用于悬挂和放置实验连接导线,外形尺寸为530mm×430mm×1200mm,设有五个万向轮,造型美观大方。 
六、本设备完成的实验项目 
(1) 减小仪表测量误差的方法 
(2) 仪表(电压表、电流表)量程扩展实验 
(3) 电路元件伏安特性的测绘   
(4) 电位、电压的测定及电路电位图的绘制 
(5) 基尔霍夫定律验证及其故障判断 
(6) 叠加原理验证及其故障判断 
(7) 电压源与电流源的等效变换 
(8) 戴维南定理验证 
(9) 诺顿定理验证 
(10) 最大功率传输条件测定 
(11) 二端口网络实验 
(12) 互易定理实验 
(13) 受控源VCVS、VCCS、CCVS、CCCS 的实验研究 
(14) 典型电信号的观察与测量 
(15) RC一阶电路的响应测试 
(16) 二阶动态电路响应的研究 
(17) R、L、C元件阻抗特性的测定 
(18) RC串、并联选频网络特性测试 
(19) R、L、C串联谐振电路的研究 
(20) 电路状态轨迹的观测 
(21) R、L、C元件特性及交流电参数测定—判断性实验 
(22) 电压互感器实验 
(23) 变压器同名端判断及其应用—设计性实验 
(24) 三相交流电路电压、电流的测量 
(25) 单相电度表的校验 
七、装置的必须满足以下要求: 
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。控制屏电源由接触器通过启、停按钮进行控制。 
    2.三相交流电源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.控制屏上必须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,即产生告警信号并切断总电源,确保实验进程安全;控制屏上必须装有一套电流型漏电保护器,控制屏若有漏电现象,当漏电流超过一定值时,即切断电源;控制屏上三相调压器副边必须设有一套过流保护装置。调压器输出短路或所带负载太大,电流超过设定值,系统即告警并切断总电源。 
    5.以表要其:测量仪表精度高,采用精密镜面指针式(带超量程告警)、数字化、智能化及人机对话模式,符合现代测量仪表发展方向。各种电源及各种仪表必须有可靠的保护功能。 
6.实验连接线及插座采用不同的结构,使用安全、可靠、防触电。

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