该装置适合各大中专院校、职业技术学校学员、“电工基础”、“电工学”、“模拟电路”、“数字电路”等课程实验教学课程标准的要求,也适用于“电子设计与制作”第二课堂、任职培训等实验实训教学。
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一、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. 装机容量:< 1.5kVA
4 、安全保护:五重安全保护功能
1 、三相隔离变压器电源隔离:输出三相电压经隔离变压器器隔离,对地不构成回路,避免火线经由人体的触电事故。
2 、电压型漏电保护器:当外壳上有漏电压超过安全电压 36V 时,自动切断总电源进行保护。
3 、电流型漏电保护器:当对地漏电流超过安全电源 30 毫安时,自动切断总电源进行保护。
4 、安全型导线插座:采用特殊设计的实验导线和插座,封闭式设计,学生触摸不到实验导体部分,防止触电事故发生。
5 、接地保护:实验装置设有接地地线,有效防止触电事故发生。
二、电工电子综合实验台的基本配置及功能
本装置主要由电源控制屏、实验桌、实验挂箱等组成。
(一)电源、仪表控制屏
控制屏为铁质双层亚光密纹喷塑结构,铝质面板,为实验挂箱提供交流电源、直流稳压电源、恒流源、函数信号发生器(含频率计)、各种测试仪表及实验器件等,具体功能如下:
1. 控制及交流部分
(1) 提供三相固定 380V 交流电源及可调交流电源,配备调压器,规格为 380V 交流电源输出处设有过流保护,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,通过波段开关切换可指示三相固定 380V 交流电源输出电压。
2. 仪表部分
(1) 真有效值交流数字电压表一只:进行真有效值测量,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) 真有效值交流数字电流表一只:进行真有效值测量,测量范围 0 ~ 5A ,量程自动判断、自动切换,精度 0.5 级,三位半数显,具有超量程报警、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 10M Ω,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。
3. 直流电源部分
(1) 提供两路 0.0 ~ 30V/0.5A 可调稳压电源,从 0V 起调,具有截止型短路软保护和自动恢复功能,设有三位半数显指示。
(2) 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。
(二)实验挂箱组件( 元件器均采用西门子、飞利浦、英特尔、美国 TI 等世界知名品牌公司生产的产品,质量更加可靠)
实验挂箱面板正面印有原理图及符号,反面焊有相应元器件,需要测量及观察的部分装有锁紧式接插件,使用方便、直观、可靠,实验电路采用单元电路方式设计,每个单元电路以基本电路为主,再连接不同的元件为该电路参数或通过不同的单元电路组合,完成不同的实验要求。 面板采用环氧树脂板材料,数控加工工艺,具有绝缘(更安全)、加工精度高、外形美观等特点。
( 1 )电工实验挂箱一
设有 RC 串并联选频网络实验电路、戴维南定理 / 诺顿定理实验电路、 RLC 串联谐振实验电路、基尔霍夫 / 叠加定理实验电路、一阶二阶实验电路、双口网络、互易定理实验电路。挂箱面板正面印有原理图及符号,反面焊有相应元器件,使用方便、直观、可靠。
( 2 )电工实验挂箱二
设有仪表量程扩展实验电路、电路状态轨迹的观测实验电路、最大功率传输条件测定实验电路、 RC 双 T 选频网络实验电路、电压源与电流源的等效变换实验电路、 RLC 元件特性及交流电参数的测定实验电路。挂箱面板正面印有原理图及符号,反面焊有相应元器件,使用方便、直观、可靠。
( 3 )电工实验挂箱三
设有灯组( 9 个 15W 彩灯)实验电路、电容组、单相电度表、日光灯实验电路。设有互感实验电路(大小互感线圈各一个)、铁芯变压器( 36V/220V 、 50W )一个。
( 4 )元件箱
设有实验所需的电阻器、电容器、二极管等实验元器件若干和一个 0-99999.9 欧 /2W 的电阻箱。
( 5 )模拟电子实验挂箱
设有电源实验电路、运放实验电路、直流信号源、低压交流电源、电阻电容三极管等实验元件;配备单管、多级、负反馈实验模块、分离、集成功率放大实验模块。
( 6 )数字电子实验挂箱
设有 8 位逻辑电平开关、 8 位逻辑电平指示、四位十进制设码显示器、一个共阴数码管、两组拨码开关、单次脉冲、高可靠圆脚集成插座 8P 、 14P 、 16P 、 28P 、 40P 等若干以及实验所需的电阻器、电位器三极管等。
( 7 )继电控制实验挂箱一
配备交流接触器 4 只带通电指示,热继电器 2 只,三相开关 1 只,整流桥堆一只,保险丝座 2 只,变压器 1 只,指示灯 3 只。
( 8 )继电控制实验挂箱二
配备交流接触器 2 只带通电指示,时间继电器 2 只带通电指示,控制按钮 4 只。行程天关 4 只。
( 9 ) . 单相智能交流功率、功率因数表
由一套微电脑,高速、高精度 A/D 转换芯片和全数显电路构成。通过键控、数显窗口实现人机对话的智能控制模式。为了提高测量范围和测试精度,将被测电压、电流瞬时值的取样信号经 A/D 变换,采用专用 DSP 计算有功功率。功率的测量精度 0.5 级,电压、电流量程分别为 450V 、 5A ,可测量负载的有功功率、功率因数及负载的性质;还可以贮存、记录、查询。
10. 三相鼠笼电机(△ 380V )
11. 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手枪插连接线(不存在任何触电的可能),两种导线都只能配合相应内孔的插座,不能混插。
三、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,造形美观大方。实验桌下方设有搁层,可以放置实验挂箱,还设有四个带刹车的轮子,便于移动和固定。
四、实验项目
电工实验项目
(1) 基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) 仪表(电压表、电流表)量程扩展实验
(4) 线性与非线性电路元件伏安特性的测绘
(5) 电位、电压的测定及电路电位图的绘制
(6) 基尔霍夫定律验证及其故障判断
(7) 叠加原理验证及其故障判断
(8) 电压源与电流源的等效变换
(9) 戴维南定理验证
(10) 诺顿定理验证
(11) 最大功率传输条件测定
(12) 二端口网络实验
(13) 互易定理实验
(14) 受控源的实验研究
(15) 典型电信号的观察与测量
(16) RC 一阶电路的响应测试
(17) 二阶动态电路响应的研究
(18) R 、 L 、 C 元件阻抗特性的测定
(19) RC 串、并联选频网络特性测试
(20) R 、 L 、 C 串联谐振电路的研究
(21) RC 双 T 选频网络
(22) 电路状态轨迹的观测
(23) R 、 L 、 C 元件特性及交流电参数测定
(24) 用三表法测量交流电路等效参数
(25) 正弦稳态交流电路相量的研究
(26) 互感实验
(27) 单相铁心变压器特性的测试
(28) 三相交流电路电压、电流的测量
(29) 三相电路功率的测量
(30) 单相电度表的校验
(31) 功率因数及相序的测量
(32) 负阻抗变换器及其应用
(33) 回转器及其应用
模拟电路实验项目
1 、常用电子仪器的使用
2 、二极管的简单测试
3 、晶体三极管输入输出特性实验
4 、单级放大电路
5 、两级放大电路
6 、负反馈放大电路
7 、射极跟随器
8 、差动放大电路
9 、场效应管放大器
10 、 RC 正弦波振荡电路
11 、 LC 振荡器及选频放大器
12 、集成运放的基本参数测试
13 、集成运放比例求和运算电路
14 、集成运放的积分、微分电路
15 、集成运放的电压比较器 电路
16 、波形发生器
17 、有源滤波器
18 、集成功率放大器
19 、互补对称功率放大器
20 、集成稳压器
21 、串联稳压电路
22 、晶闸管可控整流电路
数字电路实验项目
1 、晶体管开关特性、限幅器与钳位器
2 、 TTL 集成逻辑门的逻辑功能与参数测试
3 、 CMOS 集成逻辑门的逻辑功能与参数测试
4 、集成逻辑电路的连接和驱动
5 、组合逻辑电路的设计与测试
6 、译码器及其应用
7 、数据选择器及其应用
8 、触发器及其应用
9 、计数器及其应用
10 、移位寄存器及其应用
11 、脉冲分配器及其应用
12 、使用门电路产生脉冲信号 —— 自激多谐振荡器
13 、单稳态触发器与施密特触发器 —— 脉冲延时与波形整形电路
14 、 555 时基电路及其应用
15 、电子秒表
16 、电子密码锁
17 、数字频率计
18 、智力竞赛抢答装置
19 、 D/A 、 A/D 转换器
电拖实验项目:
1 、接触器点动控制线路
2 、接触器自锁控制线路
3 、点动控制又可自锁控制线路
4 、接触器联锁正反转控制线路
5 、按钮联锁正反转控制线路
6 、按钮和接触器双重联锁正反转控制线路
7 、启动顺序控制线路 ( 一 )
8 、启动顺序控制线路 ( 二 )
9 、停止顺序控制线路
10 、两地控制线路
11 、手动接触器控制串联电阻降压启动电路
12 、时间继电器控制串联电阻降压启动电路
13 、接触器控制 Y-△ 降压启动控制电路
14 、时间继电器控制 Y-△ 降压启动控制电路
15 、异步电动机能耗制动控制线路
16 、 C620 车床的电气控制
每台配一套电工实训仿真软件:
电工技能与实训仿真教学系统共分七大部分,即电工基本常识与操作、电工仪表、照明电路安装、电机与变压器、低压电器、电动机控制和电工识图。
1 电工基本常识与操作
本部分包含安全用电常识、常用电工工具、常用导线连接和手工焊接工艺四个专题,主要媒体为视频影像,辅助媒体为多媒体。本部分视频在我国产品生产基地 —— 深圳实景拍摄,所使用的设备与工艺流程,皆为生产车间现在正在使用的生产技术。
2 仪器仪表的使用
包括万用表、电能表、钳型电流表、兆欧表、直流电桥和配电板六个重点仪器仪表。
其中,万用表部分展示了磁电式万用表的外形、结构、面板外,重点以交互性模拟仿真的方式让学生参与测量使用,并以实例详细给出了操作步骤与使用方法,包括测直流电流、交直流电压、电阻等。对数字式万用表也作了介绍。
本部分的主要特色在于对操作情景的模拟,使浏览者在计算机旁即可学习到常用仪器的使用方法、注意事项,感受到操作仪器的逼真效果。
3 照明电路安装
照明电路安装中分为荧光灯和两地控制灯。其中说明荧光灯是由灯管、镇流器和启辉器组成。而两地控制电路是对白炽灯的控制方法,常见的是用一个开关控制一盏灯或多盏灯。而在日常生活和生产中,常遇到需要在两个地方控制一盏灯的情况。
4 电机与变压器
本部分的主要特色 :
电工技能与实训的最终目的是要让学生能独立完成一个实用电路,从元器件的选择、电路的布局、连线、焊接,到电路参数的测试,常用故障的判断与排除等。本部分以电子电路最常用的稳压电源、收音机、数字钟、声光报警、调光台灯为具体实例,设计了如下六个模块,让学生自主地、身临其境地完成训练内容:
( 1 )器件:包括电路与器件外形的对照,器件的名称、型号与在电路中的作用等。
( 2 )原理:以动画加语音解说形式分布仔细解析了电路的工作原理与过程,使浏览者对电路的机理有较深入的了解。
( 3 )布局:浏览者可以根据布局原则与电路图,从器件库中取出元器件进行布局,其正确与否适时显示。
( 4 )接线:根据接线原则与电路图,浏览者可以对已完成布局的电路进行接线,其正确与否适时显示。
( 5 )测试:接线正确的电路,浏览者可以通电测试,通过万用表进行测量,通过示波器观察波形。
( 6 )排故:对常见的故障,引导学生能够找出故障位置,对可能出现故障的元器件进行测试,找出已损器件并正确更换。
( 7 ) ▲ 具有完全自主知识产权,具有软件著作权证书。
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