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电工技术实验装置,电工技术教学实验设备

电工技术内容包括电路的基本概念和分析方法、正弦交流电路、三相正弦交流电路与安全用电、一阶线性电路的暂态过程分析、磁路和变压器、交流电动机、继电接触器控制电路以及可编程控制器及其应用。

电工技术实验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、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)、各实验挂箱及电机等。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。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。能完成“电机控制”、“继电接触控制”及“电力拖动”等课程实验。

电工技术实验装置主要由电源仪器控制屏、实验桌、实验挂箱及三相鼠笼电机等组成。输入电源:三相四线 ( 或三相五线 ) 380V±10% 50Hz,外形尺寸:167×73× 153cm 3。

一、电源仪器控制屏为铁质双层亚光密纹喷塑结构,铝质面板。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。1 三相0~450V 及单相0~250V连续可调交流电源。配备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。

1。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。

1。3 提供一路 0 ~ 500mA 连续可调恒流源,分 2mA 、 20mA 、 500mA 三档,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。

1.4 设有照明 220V/30W 日光灯一盏,供实验照明用;还设有 220V/30W 的日光灯灯管一支,将灯管的四个头引出以供实验用。

1。5 实验管理器:具有设定实验时间、定时报警、切断电源等功能;还可以自动记录与区分由于接线或操作错误所造成的漏电告警、仪表超量程告警等。

1.6 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

频率计: 6 位数字显示,测量范围 1Hz ~ 10MHz ,作为外部测量和内置信号源频率指示。

信号源频率范围: 0.2Hz ~ 2MHz ,分七档

输出波形:正弦波、三角波、方波、脉冲波、斜波及 50Hz 正弦波

占空比调节: 20% ~ 80%

输出幅度: 20Vp-p( 1M Ω 负载 ) 、 10Vp-p(50Ω 负载 )

输出保护:短路保护,抗输入电压 ±35V ( 1 分钟)

幅度显示:三位 LED

功率输出: ≥10W ;频率范围 (3dB 带宽 ) : 20KHz( 方波、三角波、正弦波 )

3、仪表、受控源功能板

3.1 智能交流数字电压表

交流数字电压表 1 只,采用美国模拟器件公司生产的新型高性能 RMS 真有效值转换器,配以高速 MPU 单元设计而成,通过键控、数显窗口实现人机对话功能控制模式。具有自动与手动量程,测量范围: 0-500V ,频率范围: 10Hz-20Hz 。手动量程为: 10V 、 100V 、 500V 。测量精度为 0.5 级。具有数据存储与查询功能。

 

3。2 智能交流数字电流表

交流数字电流表 1 只,采用美国模拟器件公司生产的新型高性能 RMS 真有效值转换器,配以高速 MPU 单元设计而成,通过键控、数显窗口实现人机对话功能控制模式。具有自动与手动量程,测量范围: 0 -5A ,频率范围: 10Hz-20Hz 。手动量程为: 100mA 、 1A 、 5A 。测量精度为 0。5 级。具有数有数据存储与查询功能。

3.3 直流数显电压表一只,采用 ICL 公司高性能 AD 转换器配以高速 MPU 单元设计而成,通过键控、数显窗口实现人机对话功能控制模式。具有自动与手动量程,测量范围: 0-200V 。手动量程为: 2V 、 20V 、 200V 。测量精度为 0.5 级。具有数据存储与查询功能。具有超量程报警、指示及切断总电源等功能。

3.4 直流数显毫安表一只,采用 ICL 公司高性能 AD 转换器配以高速 MPU 单元设计而成,通过键控、数显窗口实现人机对话功能控制模式。具有自动与手动量程,测量范围: 0-2000mA 。手动量程为: 20mA 、 200mA 、 2000mA 。测量精度为 0.5 级。具有数据存储与查询功能。具有超量程报警、指示及切断总电源等功能。

3.5 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。

4、控制屏挂置挂件的具体方法

控制屏正面右边设有一个 74× 48.5cm 2 的大凹槽,能容纳两个大挂箱和一个小挂箱。凹槽上、下边各设有六个螺柱,左右两边挂置大的挂箱,中间挂置小的挂箱。挂箱与控制屏采用螺母固定,易于装卸和运输。

二、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),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、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(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。

2、04 交流电路实验箱

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;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;铁芯变压器一只( 50VA 、 36V/220V ),原副边均设有保险丝便于电流的测试,可进行变压器原、副绕组同名端判断及变压器应用等实验。

3、05 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 。

4、06 单相智能功率、功率因数表

由 24 位专用DSP、16 位高精度 AD 转换器和高速 MPU 单元设计而成,通过键控、数显窗口实现人机对话功能控制模式。软件上采用 RTOS 设计思路,同时配有 PC 监控软件来加强分析能力。能测量电路的功率、功率因数。功率测量精度为 1.0 级,功率因数测量范围 0.3-1.0 ,电压电流量程为 450V 和 5A ,能自动判别负载性质(感性显示 “L” ,容性显示 “C” ,纯电阻不显示),并可存储测量数据,供随时查阅。

5、09 真有效值交流数字毫伏表

能够对各种复杂波形的有效值进行精确测量,电压测试范围 0.2mV ~ 600V (有效值),测试基本精度达到 ±1% ,量程分 200mV 、 2V 、 20V 、 200V 、 600V 五档,直键开关切换,三位半数字显示,每档均有超量程告警、指示及切断总电源功能。频率测试范围 10Hz ~ 600KHz ,输入阻抗 1MΩ ,输入电容 ≤30pF 。

6、10 受控源 ( 四路 ) 、回转器、负阻抗变换器

提供流控电压源 CCVS 、压控电流源 VCCS 、压控电压源 VCVS 、流控电流源 CCCS 、回转器及负阻抗变换器等实验模块。四组受控源、回转器、负阻抗变换器均采用标准网络符号。

7、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。

8、多功能网络虚拟仪器(不需电脑配合使用):

8。1终端部分采用7寸彩色触摸屏(装学生实验屏上)同时配有虚拟示波器、虚拟逻辑分折仪、虚拟频谱仪、虚拟三用表、虚拟数字量输入输出模块。

8.2基于LabVIEW虚拟仪器程序的编程方法,学生可自行设计各种虚拟仪器。

8.3参数:

1)、双踪存贮示波器,多种同步方式,存贮深度可编程;

通道数:2路

带宽:20MHZ

分辨率:8位

电压范围:-10~+10V

存贮深度:64K

2)、双通道频谱分折仪;

3)、数字三用表,可测电阻、电流、电压等;

数字IO口

通道数:8路IO

输入电平:TTL

输出电平:TTL

电流驱动:20mA/通道

4)、四路智能远程电源控制

5)、数据具有上传与保存功能并能通过服务器显示

电工技术实验装置基本实验项目:

1 . 基本电工仪表的使用与测量误差的计算

2 . 减少仪表测量误差的方法

3 。 线性与非线性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故障判断

6 . 叠加定理验证及故障判断

7 . 电压源与电流源的等效变换

8 . 戴维南定理的验证

9 。 诺顿定理验证

10 . 双口网络测试

11 . 互易定理验证

12 . 受控源 VCCS 、 VCVS 、 CCVS 、 CCCS 的实验研究

13 . 典型电信号的观察与测量

14 . RC 一阶电路响应的测试

15 。 二阶动态电路响应的研究

16 。 R 、 L 、 C 元件阻抗特性的测试

17 . RC 串、并联选频网络特性测试

18 . R 、 L 、 C 串联谐振电路的研究

19 . 用三表法测量交流电路等效参数

20 . 正弦稳态交流电路相量的研究(日光灯功率因数提高实验)

21 。 互感实验

22 . 单相铁心变压器特性的测试

23 . 三相交流电路电压、电流的测量

24 . 三相电路功率的测量

25 。 单相电度表的校验

26 . 功率因数及相序的测量

27 . 负阻抗变换器及其应用

28 。 回转器及其应用

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