高性能電工技術實驗設備

        可以完成“電路分析”、“電工基礎”、“電工學”、“數字電路”、“模擬電路”、“電機控制”、“繼電接觸控制”、“電力拖動”、“PLC控制技術”及“變頻器技術”等課程實驗大綱的實驗項目要求。
（一）、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驗項目。
2. 適應性強實驗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。
3. 整套性強從儀器儀表、專用電源到實驗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驗的需要進行配套。
4. 一致性強實驗器件選擇合理、配套完整，使多組實驗結果有良好的同一性，便于教師組織和指導實驗教學。
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，各實驗掛件任務明確，機械裝調技術綜合實訓裝置操作、維護簡便。
（二）、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、數控函數信號發生器（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. 能完成常規“數字電路”、“模擬電路”所有實驗。
5. 能完成“電機控制”、“繼電接觸控制”及“電力拖動”等課程實驗。
6. 能完成可編程控制器實驗。
（三）、技術性能：輸入電源：三相四線(或三相五線)380V±10% 50Hz ，   工作環境：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）、基本實驗項目
電工基本實驗：基本電工儀表的使用與測量誤差的計算，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，基爾霍夫定律驗證及故障判斷，疊加定理驗證及故障判斷，電壓源與電流源的等效變換，戴維南定理的驗證，諾頓定理驗證，雙口網絡測試，互易定理驗證，受控源VCCS、VCVS、CCVS、CCCS的實驗研究，典型電信號的觀察與測量，RC一階電路響應的電子工藝實訓考核裝置測試，二階動態電路響應的研究， R、L、C元件阻抗特性的測試，RC串、并聯選頻網絡特性測試，R、L、C串聯諧振電路的研究，用三表法測量交流電路等效參數，正弦穩態交流電路相量的研究（日光燈功率因數提高實驗，互感實驗，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，功率因數及相序的測量，負阻抗變換器及其應用，回轉器及其應用，
繼電接觸控制實驗：三相鼠籠式異步電動機。三相異步電動機點動和自鎖控制，三相異步電動機的正反轉太陽能光伏發電實訓裝置控制。三相異步電動機Y-Δ降壓起動控制。三相異步電動機能耗制動控制。三相異步電動機起動順序控制。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、實驗桌、實驗掛箱及三相鼠籠電機等組成。
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。它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
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，通過制冷壓縮機性能測試實訓裝置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) 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) 提供一路0～200mA連續可調恒流源，分2mA、20mA、200mA三檔，從0mA起調，調節精度1‰，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。
(3) 設有實驗臺照明用的220V、30W的日光燈一盞，還設有實驗用220V、30W的日光燈燈管一支，將燈管燈絲的四個頭引出，供實驗用。
(4) 高壓直流電源兩路（一路為勵磁220V/0.5A，另一路為電樞40～220V/2A連續可調）
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。電氣安裝與維修實訓考核裝置
2、信號源功能板
信號源：輸出正弦波、矩形波、三角波、鋸齒波、四脈方列、八脈方列。
特點：采用單片機主控電路、鎖相式頻率合成電路及A/D轉換電路等構成，輸出頻率、脈寬均采用數字控制技術，失真度小、波形穩定。
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。
輸出幅度調節范圍：A口(正弦波、三角波、鋸齒波) 5mV～17.0VP-P，多圈電位器調節；B口(矩形波、四脈、八脈)5mV～3.8VP-P 數控調節。A、B口均帶輸出衰減（0dB、20dB、40dB、60dB）。
頻率計：六位數字顯示，測量范圍1Hz～300kHz，作為外部測量和信號源頻率指示。
注：如實驗室已有“信號源”，此處功能可裝標有“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訓系統帶鏡面、雙刻度線（紅、黑）表頭（不同的量程讀取相應的刻度線），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，直鍵開關切換，設均有超量程告警、指示及切斷總電源功能。
(2) 直流數顯電壓表一只，測量范圍0～200V，分200mV、2V、20V、200V四檔，直鍵開關切換，三位半數字顯示，輸入阻抗10MΩ，精度0.5級，具有超量程報警、指示及切斷總電源等功能。
(3) 直流數顯毫安表一只，測量范圍0～2000mA，分2mA、20mA、200mA、2000mA四檔，直鍵開關切換，三位半數字顯示，精度0.5級，具有超量程報警、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，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，左右兩邊給排水設備安裝與控制實訓裝置掛置大的掛箱，中間掛置小的掛箱。掛箱與控制屏采用螺母固定，易于裝卸和運輸。
實驗組件掛箱：
1. 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、R、C串并聯選頻網絡及一階、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. 交流電路實驗
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。負載為三個完全獨立的燈組，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螺口燈座(每組設有三個開關控制單片機控制功能實訓考核裝置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便于電流的測試；各燈組均設有過壓保護電路，保障實驗學生的安全及防止燈組因過壓而導致損壞；日光燈實驗器件有30W鎮流器、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、副邊均設有保險絲及電流插座便于電流的測試；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。
3. 元件箱
設有三組高壓電容（每組1µF/500V、2.2µF/500V、4.7µF/500V高壓電容各一只），用于改變功率因數的實驗；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. 單相智能型功率、功率因數表
由一套微電腦，高速、高精度A/D轉換芯片和全數顯電路構成。通過鍵控、數顯窗口實現人機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、電流瞬時值的取樣信號經A/D變換，采用專用DSP計算有功功率、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、功率因數及負載的性質；此外，還可以貯存、記錄15組功率和功率因數的測試結果數據，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，電子式時間繼電器（通電延時，工作電壓220V）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。工廠供電技術實訓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，供實驗接線用，器件的工作狀態均有發光二極管指示。面板上設有搖臂結構，可看到具體的器件，并可對需要調節的器件進行調節。
6. 三相鼠籠電機（△/Y 220V/380V）
電機的三個繞組均已引出，接線方便。
7. PLC可編程控制器主機及模擬實驗（西門子）
S7-200CPU222晶體管型，帶8位繼電器擴展模塊，擴展模塊有輸出插孔，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可點動和開關控制，輸入單元有區別于輸出單元的插孔編程電纜線，軟件光盤。，配套以太網通信編程電纜。提供實驗所需的+24V直流電源。設有過壓保護電路，對主機進行過壓保護，使主機不會因承受過高的電源電壓而導致損壞。提供三個實驗模塊：（1）基本指令編程練習；（2）三層電梯控制系統的模擬；（3）自動售貨機的模擬。
8. 變頻器掛件箱
變頻器型號420/BOP面板/750W/380v 單元板有模擬電位器，數字接線端，能于試驗臺配合的接線端，輸入輸出插孔有區別防止誤接
9. 網孔板   用于用戶擴展使用
導線架   用于懸掛和放置熱水供暖系統管道安裝實訓裝置實驗連接導線，外形尺寸為530mm×430mm×1200mm，設有五個萬向輪，造型美觀大方。
10. 實驗連接線
實驗項目的特點，配備兩種不同規格的實驗連接線，強弱電均采用高可靠護套結構手槍插連接線（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；兩種導線都只能配合相應內孔的插座，不能混插，從而大大提高了實驗的安全性。
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、單片機實驗臺耐磨高密度板；左右設有兩個大抽屜（帶鎖），分別用于放置工具及資料。右邊設有放置電腦的小電腦桌，顏色與電工一致。