电工技术实验设备

完成“电路分析”、“电工基础”、“电工学”、“数字电路”、“模拟电路”、“电机控制”、“继电接触控制”、“电力拖动”、“PLC控制技术”及“变频器技术”等课程实验大纲的实验项目要求。

（一）、特 点

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。

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，机械装调技术综合实训装置操作、维护简便。

（二）、功 能

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）、各实验挂箱及电机等。

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。

5. 能完成“电机控制”、“继电接触控制”及“电力拖动”等课程实验。

6. 能完成可编程控制器实验。

（三）、技术性能：输入电源：三相四线(或三相五线)380V±10% 50Hz ， 工作环境：温度-10℃～+40℃ 相对湿度＜85%(25℃) 海拔＜4000m，外形尺寸：167cm×73cm×153cm，装置容量：＜1.5kVA，

（四）、基本实验项目

电工基本实验：基本电工仪表的使用与测量误差的计算，减少仪表测量误差的方法，线性与非线性电路元件伏安特性的测绘，电位、电压的测定及电路电位图的绘制，基尔霍夫定律验证及故障判断，叠加定理验证及故障判断，电压源与电流源的等效变换， 戴维南定理的验证，诺顿定理验证，双口网络测试，互易定理验证，受控源VCCS、VCVS、CCVS、CCCS的实验研究，典型电信号的观察与测量 ，RC一阶电路响应的电子工艺实训考核装置测试， 二阶动态电路响应的研究， R、L、C元件阻抗特性的测试，RC串、并联选频网络特性测试 ，R、L、C串联谐振电路的研究，用三表法测量交流电路等效参数，正弦稳态交流电路相量的研究（日光灯功率因数提高实验，互感实验，单相铁芯变压器特性的测试，三相交流电路电压、电流的测量，三相电路功率的测量单相电度表的校验，功率因数及相序的测量， 负阻抗变换器及其应用，回转器及其应用，

继电接触控制实验：三相鼠笼式异步电动机。三相异步电动机点动和自锁控制，三相异步电动机的正反转太阳能光伏发电实训装置控制。三相异步电动机Y-Δ降压起动控制。三相异步电动机能耗制动控制。三相异步电动机起动顺序控制。C620车床的电气控制线路。

（五）、装置的配备

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。

电源仪器控制屏：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

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，通过制冷压缩机性能测试实训装置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) 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。

(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。

(3) 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。

(4) 高压直流电源两路（一路为励磁220V/0.5A，另一路为电枢40～220V/2A连续可调）

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。电气安装与维修实训考核装置

(5)

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。

注：如实验室已有“信号源”，此处功能可装标有“使用说明”的不锈钢板。

3仪表、受控源功能板

指针式精密交流电压表一只，采用楼宇智能安防布线实训系统带镜面、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。

(1) 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。

(2) 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。

(3) 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。

(4) 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74×48.5cm² 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，左右两边给排水设备安装与控制实训装置挂置大的挂箱，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。

实验组件挂箱：

1. 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. 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单片机控制功能实训考核装置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. 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. 单相智能型功率、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、无功功率。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、建筑给排水综合演示模型无功功率、功率因数及负载的性质；此外，还可以贮存、记录15组功率和功率因数的测试结果数据，并可逐组查询。

5. 继电接触控制（一）

提供交流接触器（线圈电压220V）三只，热继电器一只，电子式时间继电器（通电延时，工作电压220V）一只，变压器（220V/26V/6.3V）、整流电路、能耗制动电阻（10Ω/25W）各一组，带灯按钮（黄、绿、红各一只）三只。工厂供电技术实训装置面板上画有器件的外形，并将各器件的工作端子引到面板上，供实验接线用，器件的工作状态均有发光二极管指示。面板上设有摇臂结构，可看到具体的器件，并可对需要调节的器件进行调节。

6. 三相鼠笼电机（△/Y 220V/380V）

电机的三个绕组均已引出，接线方便。

7. PLC可编程控制器主机及模拟实验（西门子）

S7-200CPU222晶体管型，带8位继电器扩展模块，扩展模块有输出插孔，能与继电接触控制挂件单元配合使用，单元板有输入控制的钮子开关可点动和开关控制，输入单元有区别于输出单元的插孔编程电缆线，软件光盘。，配套以太网通信编程电缆。提供实验所需的+24V直流电源。设有过压保护电路，对主机进行过压保护，使主机不会因承受过高的电源电压而导致损坏。提供三个实验模块：（1）基本指令编程练习；（2）三层电梯控制系统的模拟；（3）自动售货机的模拟。

8. 变频器挂件箱

变频器型号420/BOP面板/750W/380v 单元板有模拟电位器，数字接线端，能于试验台配合的接线端，输入输出插孔有区别防止误接

9. 网孔板 用于用户扩展使用

导线架 用于悬挂和放置热水供暖系统管道安装实训装置实验连接导线，外形尺寸为530mm×430mm×1200mm，设有五个万向轮，造型美观大方。

10. 实验连接线

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。

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、单片机实验台耐磨高密度板；左右设有两个大抽屉（带锁），分别用于放置工具及资料。右边设有放置电脑的小电脑桌，颜色与电工一致。