高性能電工技術(shù)實驗臺（聯(lián)網(wǎng)型）_高性能電工技術(shù)實驗裝置

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高性能電工技術(shù)實驗臺（聯(lián)網(wǎng)型）

一、概述
“高性能電工技術(shù)實驗臺”整體高度進(jìn)一步降低，便于實驗室更好布局，便于教學(xué)和實驗；保護(hù)體系更加完善；信號源、直流電源及交直流儀表均有較大改進(jìn)，并充分考慮了實驗室的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢，以開放性實驗和有助于提高學(xué)生動手能力為宗旨，在結(jié)構(gòu)上和性能上進(jìn)行大規(guī)模的改進(jìn)和創(chuàng)新，保留了傳統(tǒng)實驗臺的許多優(yōu)點，如全方位的人身安全保護(hù)（電壓型漏電保護(hù)、電流型漏電保護(hù)、過流保護(hù)、過壓保護(hù)等），儀器、儀表的自我保護(hù)等，此外，還結(jié)合目前實驗設(shè)備的發(fā)展趨勢，該裝置還實現(xiàn)了聯(lián)網(wǎng)通信（多機(jī)通信或局域網(wǎng)通信）功能。各實驗單元以驗證性、設(shè)計性、綜合性相結(jié)合，*大限度地提高學(xué)生的動手能力。實驗箱可放在臺面上進(jìn)行實驗，面板采用有機(jī)玻璃或敷銅板（可選擇），線路清晰，布線合理。

二、特點
1、綜合性強(qiáng)：本實驗裝置綜合了目前國內(nèi)各類院校電類基礎(chǔ)課程的全部實驗項目，用戶可根據(jù)需要選購實驗部件，實驗的深度可根據(jù)需要作靈活調(diào)整，普及與提高可根據(jù)教學(xué)的進(jìn)度有機(jī)地結(jié)合。
2、整體性、一致性：實驗所需的交直流儀表、交直流電源，信號源（含頻率計）及常用的實驗器件均密切結(jié)合實驗的需要，集中在實驗臺上，便于老師組織和指導(dǎo)實驗教學(xué)。
3、科學(xué)性強(qiáng)：裝置占地面積少，節(jié)約實驗用房，減少基建投資；實驗室整齊美觀，改善實驗環(huán)境；實驗內(nèi)容豐富，設(shè)計合理，除了能加深理論知識外，還可結(jié)合實際情況開設(shè)出設(shè)計性、綜合性實驗。根據(jù)實驗內(nèi)容的具體情況，將強(qiáng)電部分和弱電部分的插座和導(dǎo)線分開，連接線采用高可靠帶伸縮彈性手槍插連接線（不存在任何觸電的可能），這樣大大提高了實驗的安全及合理性。
4、易布局、視野廣：實驗裝置的總高度為1.10米，適合目前實驗室的發(fā)展需要，學(xué)生可以坐著聽課或做實驗，不會有壓抑的感覺，也便于教師進(jìn)行指導(dǎo)。
5、計算機(jī)聯(lián)網(wǎng)：可以選擇多機(jī)通信模式或局域網(wǎng)模式，便于整個實驗室的統(tǒng)一管理，減輕教師的工作量。
三、技術(shù)性能
1、輸入電源：三相四線（或三相五線）380V±10%　　50Hz
2、工作環(huán)境：溫度-10℃～+40℃　相對濕度＜85%（25℃）　海拔＜4000m
3、裝機(jī)容量：＜1.5kVA
4、重　　量：150kg
5、外形尺寸：173cm×73cm×110cm
四、實驗項目
（一）電工基本實驗

基本電工儀表的使用與測量誤差的計算
減小儀表測量誤差的方法
儀表（電壓表、電流表）量程擴(kuò)展實驗
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其故障判斷
疊加原理驗證及其故障判斷
電壓源與電流源的等效變換
戴維南定理驗證
諾頓定理驗證
*大功率傳輸條件測定
二端口網(wǎng)絡(luò)實驗
互易定理實驗
受控源VCVS、VCCS、CCVS、CCCS 的實驗研究
典型電信號的觀察與測量
RC一階電路的響應(yīng)測試
二階動態(tài)電路響應(yīng)的研究
R、L、C元件阻抗特性的測定
RC串、并聯(lián)選頻網(wǎng)絡(luò)特性測試
R、L、C串聯(lián)諧振電路的研究
RC雙T選頻網(wǎng)絡(luò)
電路狀態(tài)軌跡的觀測
R、L、C元件特性及交流電參數(shù)測定—判斷性實驗
用三表法測量交流電路等效參數(shù)
正弦穩(wěn)態(tài)交流電路相量的研究
互感實驗
單相鐵芯變壓器特性的測試
壓器同名端判斷及其應(yīng)用—設(shè)計性實驗
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(shù)及相序的測量
負(fù)阻抗變換器及其應(yīng)用
回轉(zhuǎn)器及其應(yīng)用

（二）繼電接觸控制實驗

三相鼠籠式異步電動機(jī)
三相異步電動機(jī)點動和自鎖控制
三相異步電動機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制
三相異步電動機(jī)Y-Δ降壓起動控制
三相異步電動機(jī)能耗制動控制
三相異步電動機(jī)起動順序控制
C620車床的電氣控制線路

（三）擴(kuò)展以下實驗課程項目

數(shù)字電路實驗
模擬電路實驗
信號與系統(tǒng)實驗
電機(jī)與拖動實驗
工廠電氣控制實驗
可編程控制器實驗

五、產(chǎn)品配置
    本實驗裝置主要由電源控制屏、實驗桌、實驗箱等組成。
（一）HE-01電源、儀表控制屏
    控制屏為鐵質(zhì)雙層亞光密紋噴塑結(jié)構(gòu)，鋁質(zhì)面板（凹字爛板技術(shù)），為實驗提供交流電源、直流穩(wěn)壓電源、恒流源、功率型智能函數(shù)信號發(fā)生器（含頻率計）、各種測試儀表及實驗器件等，具體功能如下：
控制及交流部分
       (1) 三相0～450V及單相0～250V連續(xù)可調(diào)交流電源，配備1臺三相同軸聯(lián)動調(diào)壓器，規(guī)格為1.5kVA/0～450V，克服了三只單相調(diào)壓器采用鏈條結(jié)構(gòu)或齒輪結(jié)構(gòu)組成的許多缺點。在可調(diào)交流電源的輸出處設(shè)有過流保護(hù)，使相間、線間過電流及直接短路均能自動保護(hù)，克服了調(diào)換保險絲帶來的麻煩。配有三只鏡面指針式交流電壓表，通過切換開關(guān)可分別指示三相電網(wǎng)電壓和三相調(diào)壓輸出的電壓值。
       (2) 設(shè)有定時器兼報警記錄儀，平時作為時鐘使用，有設(shè)定實驗時間、定時報警、查詢報警、切斷電源等功能；還可以自動記錄漏電告警、過流告警及儀表超量程告警的總次數(shù)，并具有計算機(jī)通信等功能。
       (3) 設(shè)有實驗用220V、30W的日光燈燈管一支，將燈管燈絲的四個頭經(jīng)過快速保險絲引出供實驗使用，可防止燈絲損壞。
       另外，還提供信號插座一只。
儀表面板
       (1) 數(shù)模雙顯智能真有效值交流電壓表（整體表）
      精度為0.5級，測量范圍為0～500V，量程為2V、20V、200V、500V，具有自動換檔和手動換檔功能；每檔均有超量程告警、燈光指示功能；能對交流信號（20Hz～20kHz）進(jìn)行真有效值測量。
      指針表：鏡面指針表顯示，反應(yīng)快，讀數(shù)方便。
      數(shù)顯表：四位數(shù)碼管顯示，讀數(shù)準(zhǔn)確；通過鍵控、數(shù)顯窗口，實現(xiàn)人機(jī)對話功能的控制模式；可以貯存、記錄15組測試結(jié)果數(shù)據(jù)，并能逐組查詢并帶有計算機(jī)通信功能。
       (2) 數(shù)模雙顯智能真有效值交流電流表（整體表）
       精度為0.5級，測量范圍為0～5A，量程為20mA、200mA、2A、5A，具有自動換檔和手動換檔功能；每檔均有超量程告警、燈光指示功能；能對交流信號（20Hz～20kHz）進(jìn)行真有效值測量。
       指針表：鏡面指針表顯示，反應(yīng)快，讀數(shù)方便。
       數(shù)顯表：四位數(shù)碼管顯示，讀數(shù)準(zhǔn)確；通過鍵控、數(shù)顯窗口實現(xiàn)人機(jī)對話功能控制模式；可以貯存、記錄15組測試結(jié)果數(shù)據(jù)，可逐組查詢并帶有計算機(jī)通信功能。
       (3) 真有效值交流數(shù)字毫伏表
       對各種復(fù)雜波形的有效值進(jìn)行精確測量，電壓測試范圍0.2mV～600V（有效值），測試頻率范圍10Hz～1MHz，輸入阻抗1MΩ，輸入電容≤30pF，測試基本精度達(dá)到±1%；量程分100mV、1V、10V、100V、600V五檔，直鍵開關(guān)切換，每檔均有超量程告警指示；四位數(shù)碼管顯示，通過鍵控、數(shù)顯窗口實現(xiàn)人機(jī)對話的智能控制模式；可以貯存、記錄15組測試結(jié)果數(shù)據(jù)，并能逐組查詢并帶有計算機(jī)通信功能。
       (4) 智能交流功率表（多功能）
       由一套微電腦，高速、高精度A/D轉(zhuǎn)換芯片和全數(shù)顯電路構(gòu)成。通過鍵控、數(shù)顯窗口實現(xiàn)人機(jī)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(jīng)A/D變換，采用專用的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(fù)載的有功功率、無功功率、功率因數(shù)、電壓、電流、頻率及負(fù)載的性質(zhì)；此外，還可以貯存、記錄15組功率和功率因數(shù)的測試結(jié)果數(shù)據(jù)，可逐組查詢并帶有計算機(jī)通信功能。
       (5)數(shù)模雙顯智能直流電壓表（整體表）
       數(shù)顯表：精度為0.5級，電壓表測量范圍為0～300V，具有自動換檔和手動換檔功能，量程為200mV、2V、20V、300V；三位半數(shù)字顯示，每檔均有超量程告警、燈光指示功能；通過鍵控、數(shù)顯窗口實現(xiàn)人機(jī)對話功能控制模式；此外，還可以貯存、記錄15組測試結(jié)果數(shù)據(jù)，能逐組查詢并帶有計算機(jī)通信功能。
       指針表：精度為0.5級，電壓表測量范圍為0～300V，具有自動換檔和手動換檔功能，量程為200mV、2V、20V、300V；每檔均有超量程告警、燈光指示功能。
       (6)數(shù)模雙顯智能直流電流表（整體表）
       數(shù)顯表：精度為0.5級，測量范圍為0～2A，具有自動換檔和手動換檔功能，其量程為2mA、20mA、200mA、2A；三位半數(shù)字顯示，每檔均有超量程告警、燈光指示功能；通過鍵控、數(shù)顯窗口實現(xiàn)人機(jī)對話功能控制模式；可以貯存、記錄15組測試結(jié)果數(shù)據(jù)，可逐組查詢并帶有計算機(jī)通信功能。
      指針表：精度為0.5級，測量范圍為0～2A，具有自動換檔和手動換檔功能，其量程為2mA、20mA、200mA、2A；每檔均有超量程告警、燈光指示功能。
直流電源
      (1)提供0～500mA連續(xù)可調(diào)恒流源一組，分三檔可調(diào)，調(diào)節(jié)精度1‰，負(fù)載穩(wěn)定度≤5×10-4，額定變化率≤5×10-4，具有輸出開路、短路保護(hù)功能，帶輸出指示，并帶有計算機(jī)通信功能。
      (2)提供兩路0.0～30V/1A可調(diào)穩(wěn)壓電源，從0V起調(diào)，具有截止型短路軟保護(hù)和自動恢復(fù)功能，設(shè)有三位數(shù)顯指示，并帶有計算機(jī)通信功能。
      (3)提供四路固定直流電源輸出：±12V、±5V，每路均具有短路、過流保護(hù)和自動恢復(fù)功能。
功率函數(shù)信號發(fā)生器（帶頻率計）
      (1) 頻率范圍：0.2Hz～2MHz，分七檔
      (2) 輸出波形：正弦波、三角波、方波、斜波、脈沖波
      (3) 占空比調(diào)節(jié)：20%～80%
      (4) 掃頻速率：10ms～5s
      (5) 輸出電壓幅度：20VP-P（負(fù)載1MΩ）、10VP-P（負(fù)載50Ω），帶輸出衰減
      (6) 輸出保護(hù)：短路保護(hù)，抗輸入電壓±35V（1分鐘）
      (7) 頻率計：六位LED顯示，外測頻范圍：0～50MHz，外測頻靈敏度：100mV
      (8) 輸出幅度指示：三位LED數(shù)碼管顯示
特點：
所有端口具有短路保護(hù)和抗輸入電壓保護(hù)功能
具有頻率和輸出幅度雙顯示功能(LED)
具有功率輸出，方便實驗教學(xué)
內(nèi)置線性/對數(shù)掃頻功能和外接調(diào)頻功能
（二）HE-02實驗桌
    實驗桌為鐵質(zhì)雙層亞光密紋噴塑結(jié)構(gòu)，桌面為防火、防水、耐磨高密度板，結(jié)構(gòu)堅固，造形美觀大方。桌子左右各設(shè)有兩個抽屜(帶鎖)。桌面下的柜箱可用于放置實驗箱、工具及資料等。實驗桌還設(shè)有四個輪子和四個固定調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，便于移動和固定，有利于實驗室的布局及調(diào)整。
（三）實驗箱
HE-11 電路基礎(chǔ)實驗（一）
      完成電表改裝實驗（配帶鏡面指針式精密毫安表一只），伏安特性實驗，*大功率傳輸條件測定實驗，電壓源與電流源的等效變換實驗及相關(guān)器件。
HE-11A 電路基礎(chǔ)實驗（一）
      完成電流表、電壓表的設(shè)計及量程擴(kuò)展實驗，指針式歐姆表的設(shè)計及測試實驗（配MF47表頭一只及相關(guān)器件），已知和未知電阻元件伏安特性的測繪實驗。
HE-12 電路基礎(chǔ)實驗（二）
      完成疊加原理、基爾霍夫定律（判斷性實驗）、戴維南定理、諾頓定理及雙口網(wǎng)絡(luò)、互易定理實驗。
HE-13 電路基礎(chǔ)實驗（三）
       完成受控源、回轉(zhuǎn)器、負(fù)阻抗變換器實驗，圖形采用標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)符號。
HE-13A 電路基礎(chǔ)實驗（三）
       提供兩路運算放大器及相關(guān)器件，學(xué)生動手組裝搭接電路完成受控源、回轉(zhuǎn)器、負(fù)阻抗變換器實驗。
HE-14 電路基礎(chǔ)實驗（四）
       完成一階、二階動態(tài)電路，電路狀態(tài)軌跡的觀測實驗。
HE-14A 電路基礎(chǔ)實驗（四）
       完成一階、二階動態(tài)電路，等效網(wǎng)絡(luò)變換原理實驗。
HE-15 電路基礎(chǔ)實驗（五）
       完成R、L、C串聯(lián)諧振，RC串、并聯(lián)選頻網(wǎng)絡(luò)，RC雙T網(wǎng)絡(luò)實驗。
HE-16 交流電路實驗（一）　
       完成正弦穩(wěn)態(tài)交流電路相量的研究（日光燈功率因數(shù)提高實驗），黑匣子實驗（R、L、C元件特性及參數(shù)測定）。
HE-17 交流電路實驗（二）
       完成三相電路（每相三只燈泡并聯(lián)）實驗。
HE-17A 交流電路實驗（二）
      完成三相電路（每相兩只燈泡串、并聯(lián)）實驗。
HE-18A 三值電壓表
      完成周期性電壓信號的峰值、平均值和有效值的測量實驗。
HE-19 元件箱
      提供實驗所需的電阻、電容、電感、電位器、十進(jìn)制可調(diào)電阻等實驗器件。
HE-20 三相電容箱
      提供三相高壓電容，每相容值為0.47µF、1µF、2.2µF、4.7µF，耐壓值均為500V。
HE-21 鐵芯變壓器、互感/電度表實驗
      鐵芯變壓器一只（50VA、36V/220V），原、副邊均設(shè)有保險絲及電流插座，測試方便并能可靠保護(hù)防止變壓器損壞；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(diào)節(jié)兩個線圈間的距離，并可將小線圈放到大線圈內(nèi)，配有大、小鐵棒各一根及非導(dǎo)磁鋁棒一根；電度表一只，規(guī)格為220V、3/6A，固定在電度表支架上，實驗時臨時放在實驗箱上，其電源線、負(fù)載線均已接在電度表接線架的接線柱上。
HE-31 數(shù)電、模電實驗
      提供低壓交流電源（0V、6V、10V、14V抽頭各一路及中心抽頭17V兩路）、四位十進(jìn)制譯碼顯示器、8位邏輯電平開關(guān)、8位電平指示器、三態(tài)邏輯筆、脈沖信號源（正、負(fù)輸出單次脈沖和頻率為0.5Hz～300kHz連續(xù)可調(diào)的計數(shù)脈沖源各一路）、振蕩線圈、三極管、按鍵、整流橋堆、穩(wěn)壓塊、功率電阻、可控硅、單結(jié)晶體管、信號燈及電位器等。另外，還設(shè)有一些高可靠圓腳集成電路插座（8P 2只、14P 3只、16P 4只、28P 1只、40P 1只）及可靠的鍍銀長紫銅管（供插電阻、電容、電位器、晶體管等元件）。實驗箱配有單管/負(fù)反饋兩級放大器、射極跟隨器、RC串并聯(lián)選頻網(wǎng)絡(luò)、差動放大器及低頻OTL功率放大器共五塊固定線路實驗板。可采用固定線路或分立元件靈活組合相應(yīng)的實驗，既有利于提高學(xué)生的動手能力，又能保障實驗項目的順利完成。
HE-32 數(shù)字電路實驗
      提供脈沖信號源（正、負(fù)輸出單次脈沖和頻率為0.5Hz～300kHz連續(xù)可調(diào)的計數(shù)脈沖源各一路）、三態(tài)邏輯測試筆（高電平為紅色發(fā)光管亮，低電平為綠色發(fā)光管亮，高阻態(tài)或電平處于不高不低的電平值時黃色發(fā)光管亮）、電平指示（8位紅色LED）、邏輯開關(guān)（8位紅色LED）、四位十進(jìn)制譯碼顯示器、撥碼開關(guān)（四位可逆十進(jìn)制撥碼開關(guān)）、高可靠圓腳集成塊插座（8P、14P、16P、20P、28P及40P各若干個）、可靠的鍍銀長紫銅管及固定器件（10kΩ多圈電位器1只、100kΩ電位器1只、按鈕開關(guān)2只）等。
HE-33 模擬電路實驗
      提供低壓交流電源（0V、6V、10V、14V抽頭一路及中心抽頭17V兩路）、指針式直流毫安表（量程1mA，內(nèi)阻100Ω）、高可靠圓腳集成塊插座（8P 2只、14P 1只，40P 1只）、鍍銀長紫銅管（供插電阻、電容、三極管等）及固定元器件（三端穩(wěn)壓塊、電容器、信號燈、喇叭、場效應(yīng)管、三極管、可控硅、整流橋堆、振蕩線圈、功率電阻及電位器等），實驗箱配有單管/負(fù)反饋兩級放大器、射極跟隨器、RC串并聯(lián)選頻網(wǎng)絡(luò)、差動放大器及低頻OTL功率放大器共五塊固定線路實驗板．可采用固定線路或分立元件靈活組合相應(yīng)的實驗，既有利于提高學(xué)生的動手能力，又能保障實驗項目的順利完成。
HE-51 繼電接觸控制（一）
      提供交流接觸器（線圈電壓為220V）、熱繼電器及模擬燈泡各一只，帶燈按鈕三只（黃、綠、紅各一只）。
HE-52 繼電接觸控制（二）
     提供交流接觸器（線圈電壓220V）兩只、時間繼電器（通電延時，線圈電壓220V）一個，以及能耗制動電源變壓器、整流二極管、電阻等。
WDJ24三相鼠籠電機(jī)（△/Y 220V/380V）
      電機(jī)的三個繞組均已引出，接線方便。
WDJ26三相鼠籠電機(jī)（△380V）
      電機(jī)的三個繞組均已引出，接線方便。
實驗連接線：根據(jù)不同實驗項目的特點，配備兩種不同規(guī)格的實驗連接線，強(qiáng)弱電均采用高可靠護(hù)套結(jié)構(gòu)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(fā)絲般細(xì)的多股線，達(dá)到超軟目的，外包丁晴聚氯乙烯絕緣層，具有柔軟、耐壓高、強(qiáng)度大、防硬化、韌性好等優(yōu)點，插頭采用實芯銅質(zhì)件外套鈹輕銅彈片，接觸安全可靠；兩種導(dǎo)線都只能配合相應(yīng)內(nèi)孔的插座，不能混插，從而大大提高了實驗的安全及合理性。
六、裝置的主要優(yōu)點及安全保護(hù)體系
1、供電主回路采用三相四線制(或三相五線制)，它經(jīng)電流型漏電保護(hù)器（空氣開關(guān)）、三相鑰匙開關(guān)、接觸器、三相調(diào)壓器等輸出，具有安全、方便、使用可靠等特點。
2、三相交流電源0～450V連續(xù)可調(diào)，單相交流電源0～250V連續(xù)可調(diào)，設(shè)有三相同軸聯(lián)動自耦調(diào)壓器（1.5kVA）一臺，可更好地滿足教學(xué)實驗要求。
3、屏上裝有電壓型漏電保護(hù)裝置，控制屏內(nèi)或強(qiáng)電輸出若有漏電現(xiàn)象，即發(fā)出告警并切斷總電源，確保實驗進(jìn)程安全。
4、屏上裝有一套電流型漏電保護(hù)器，控制屏若有漏電現(xiàn)象，當(dāng)漏電流超過一定值時，即切斷電源。
5、屏上三相調(diào)壓器可調(diào)輸出設(shè)有一套過流保護(hù)裝置。交流電源輸出短路或所帶負(fù)載太大，電流超過設(shè)定值，系統(tǒng)即告警并切斷總電源。
6、測量儀表精度高，采用數(shù)字化、智能化及人機(jī)對話模式，符合現(xiàn)代測量儀表的發(fā)展方向。各種電源及各種儀表均有可靠的保護(hù)功能。
7、實驗連接線及插座采用不同的結(jié)構(gòu)，使用安全、可靠。

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高性能電工技術(shù)實驗臺（聯(lián)網(wǎng)型）