SK-DGZZ-1型 高性能電工電子及自動化技術實驗臺

SK-DGZZ-1型 高性能電工電子及自動化技術實驗臺

一、概述

“SK-DGZZ-1型高性能電工及自動化技術實驗臺” 根據教育部“振興21世紀職業教育課程改革和教材建設規劃”的要求，按照職業教育的教學和實訓要求而研發的產品，實驗內容涵蓋“電路分析”“電工基礎”“電工學”“電機控制”“繼電接觸控制”“模擬電子技術”“數字電子技術”“PLC可編程控制及應用” 實驗內容豐富，結構合理。各實驗單元以驗證性、設計性、綜合性相結合，限度地提高學生的動手能力。適合普通高校、職業院校、技校、職校等實驗室新建、擴建、更新換代，為學校迅速開設實訓課程提供了理想的實訓設備。

二、產品特點

（一）綜合性強：本實驗裝置綜合了目前國內各類院校電類基礎課程的全部實驗項目，用戶可根據需要選購實驗部件，實驗的深度可根據需要作靈活調整，普及與提高可根據教學的進度有機地結合。

（二）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合實驗的需要，集中在實驗臺上，便于老師組織和指導實驗教學。

（三）科學性強：裝置占地面積少，節約實驗用房，減少基建投資；實驗室整齊美觀，改善實驗環境；實驗內容豐富，設計合理，除了能加深理論知識外，還可結合實際情況開設出設計性、綜合性實驗。根據實驗內容的具體情況，將強電部分和弱電部分的插座和導線分開，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。

（四）安全保護功能完善：1．采用供電標準三相五線制電源:三相五線制電源是供電標準《系統接地的型式及安全技術要求》GB14050－93; 保護接地。2．電壓型漏電保護器：對線路出現的漏電現象進行保護，切斷電源。3．電流型保護方式:電流型保護方式符合國際IEC1009－1標準、符合對低壓電器安全的標準《漏電保護器安裝和運行》GB16917.1。本實訓裝置配備每工位設有1組電流型漏電保護器,實訓過程中若有人身觸電或電路漏電現象，漏電電流超過安全值，在t≤0.1S內自動切斷實訓裝置總電源。保障人身安全和防止設備因發生泄漏電流造成的事故。本裝置所有4P漏電保護器（帶零線）都是通過ISO-9001質量認證、均有可靠模擬試驗裝置，可隨時進行實驗，確保任何時候可靠保護、安全運行。4．斷電誤上電保護:控制屏電源由接觸器通過啟、停按鈕進行控制。在電源供電和線路正?；蚍钦嚯姷那闆r下，不能自行恢復供電，待操作者和設備無安全隱患情況下利用啟動按鈕送電，確保人身安全。5．急停開關保護 :本裝置設有急停開關，一旦發生漏電現象，即可拍下急停開關，切斷本實訓裝置總電源。起到保護人身安全的作用。6.實驗連接線及插座：強、弱電連接線及插座為兩種不同型號不能混插。強電連接線及插座采用全封閉護套工藝，使用安全、可靠、防觸電。強、弱電連接線均為多股銅絲芯且可拆卸維修。

三、技術條件

輸入電源：三相五線380V±10%　　50Hz

工作環境：溫度-10℃～+40℃　相對濕度＜85%（25℃）　海拔＜4000m

裝機容量：＜1.5kVA

重　　量：150kg

外形尺寸：165cm×75cm×150cm

四、基本配置及功能

本實驗臺主要由電源控制屏、實訓桌、實驗掛箱等組成。

 （一）電源、儀表控制屏

控制屏為鐵質雙層亞光密紋噴塑結構，鋁質面板（凹字爛板技術），為實訓掛箱提供交流電源、直流穩壓電源、恒流源、函數信號發生器（含頻率計）、各種測試儀表及實訓器件等，具體功能如下：

 1.控制及交流部分

    （1）提供三相固定380V交流電源及單相0～250V連續可調交流電源，配備1臺單相調壓器，規格為0.5kVA/0～250V。380V交流電源輸出處設有過流保護，相間、線間過電流及直接短路均能自動保護。配有三只指針式交流電壓表，可指示三相固定380V交流電源輸出電壓。

    （2）設有實訓用220V、30W的日光燈燈管一支，將燈管燈絲的四個頭經過快速保險絲引出供實訓使用，可防止燈絲損壞。

    （3）設有五路AC220V和一路AC380交流電源接口，可為實訓掛箱及外配儀器設備提供工作電源。

（4）交流電源：0V、6V、10V、14V抽頭電源一路，中心抽頭17V電源兩路，每路電源均有短路保護自動恢復功能?？刂破磷笥覂蓚仍O有220V單相三芯插座若干個。

 2.儀表部分

   （1）真有效值交流數字電壓表一只：進行真有效值測量，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。

   （2）真有效值交流數字電流表一只：進行真有效值測量，測量范圍0～5A，量程自動判斷、自動切換，精度0.5級，三位半數顯，具有超量程報警、指示及切斷總電源功能。。

   （3）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。

   （4）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。

（5）功率、功率因數表：此表由專用單片機及高速高精度A/D轉換芯片和全數顯電路構成，通過鍵控、數顯窗口實現人機交互。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，采用專用芯片計算出被測信號的有功功率、無功功率、視在功率、電壓、電流、頻率、功率因數及負載性質、電量，通過液晶顯示屏顯示。精度為0.5級，電壓范圍為0～500V，電流測量范圍為0～5A。帶有標準雙向串行通訊接口：RS485；采用標準MODBUS－RTU通訊協議。工業塑料外殼，交流220V直接供電。

3.直流電源部分

  （1）提供兩路0.0～30V/0.5A可調穩壓電源，從0V起調，具有截止型短路軟保護和自動恢復功能，設有三位半數顯指示。

  （2）提供四路固定直流電源輸出：±12V、±5V，每路均具有短路、過流保護和自動恢復功能。

  （3）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。

（4）直流信號源：-5V～±5V連續可調電路。

（5）單次脈沖：每次可輸出一對正負脈沖。

（6）直流24V，5A固定電源一組。

4.函數信號發生器（帶頻率計）：

   雙通道函數發生器，能產生正弦波、方波、三角波、脈沖波、以及任意波等多種波形。頻率范圍可達15MHz,具有占空比調節、掃頻、測頻信號頻率和計數器功能等，可同時顯示輸出信號、幅度、和頻率等。該系列具有優良的幅頻特性，本儀器外型精巧，美觀，彩色液晶顯示。波形長度2048點。幅值：方波 VPP: 0~20V；三角波：VPP: 0~20V；正弦波：VPP: 0~20V。頻率范圍：0-15MHz,，小輸出幅值1mV左右，能夠充分滿足電子實驗需求。液晶屏顯示，自帶100M頻率計功能，對內部/外部信號進行頻率測量。帶有計數器功能、掃頻功能。精美2.4 英寸TFT 彩色液晶顯示，表面貼裝工藝，大規模集成電路，可靠性高，使用壽命長。操作特性全部按鍵操作，旋鈕連續調節。環境條件溫度：0~40 oC 濕度:<80%。

（二）實訓桌

實訓桌為鐵質雙層亞光密紋噴塑結構，桌面為防火、防水、耐磨高密度板，結構堅固，造型美觀大方。設有兩個抽屜，分別用于放置工具及資料；右邊可以放置示波器；下方設有擱層，可以放置實訓掛箱，還設有四個帶剎車的輪子，便于移動和固定。

（三）實驗掛箱

1.電路基礎實驗箱

提供基爾霍夫定律、疊加原理、戴維南定理、二端口網絡、互易定理、RLC串聯諧振電路、RC串聯選頻電路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.交流電路實驗箱

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。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。

3.元器件箱

設有三組高壓電容（每組1uF/500V、2.2uF/500V 、4.7uF/500V高壓電容各一只），用以改變功率因數實驗；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。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。

4.繼電器。接觸器控制實驗箱

提供接觸器、熱繼電器、熔斷器、轉換開關、按鈕、行程開關、信號燈、保險絲座。各器件的工作端子均已引到面板上，供實驗接線用。

5.數字電路實驗箱

   設有8位邏輯電平開關、8位邏輯電平指示、四位十進制設碼顯示器、一個共陰數碼管、兩組撥碼開關、單次脈沖、高可靠圓腳集成插座8P、14P、16P、28P、40P等若干以及實驗所需的電阻器、電位器三極管等。

6.模擬電路實驗箱

   設有電源實驗電路、運放實驗電路、直流信號源、低壓交流電源、電阻電容三極管等實驗元件；配備單管、多級、負反饋實驗模塊、分離、集成功率放大實驗模塊。

7.PLC主機實驗箱

掛箱標配為三菱PLC主機:FX3GA-24MR-CM，PLC的數字量輸入：14點，數字量輸出：10點。完全可以滿足實驗要求。（用戶可以選擇三菱其它系列如：FX1N、FX2N、FX3U等或者其它品牌的PLC，價格另議。）PLC上所有輸入與輸出端子都引到安全插座上。

8.PLC模擬實驗箱

1）PLC實驗組件一：包括基礎指令練習；搶答器/數碼管顯示；天塔之光；四節傳送帶

2）PLC實驗組件二：包括水塔水位；十字路口交通燈；液體混合裝置；郵件分揀

五、實驗項目

（一）電工實驗項目

1. 基本電工儀表的使用與測量誤差的計算

2. 減少儀表測量誤差的方法

3. 線性與非線性電路元件伏安特性的測繪

4. 電位、電壓的測定及電路電位圖的繪制

5. 基爾霍夫定律驗證及故障判斷

6. 疊加定理驗證及故障判斷

7. 電壓源與電流源的等效變換

8. 戴維南定理的驗證

9. 諾頓定理驗證

10. 雙口網絡測試

11. 互易定理驗證

12. 受控源VCCS、VCVS、CCVS、CCCS的實驗研究

13. 典型電信號的觀察與測量

14. RC一階電路響應的測試

15. 二階動態電路響應的研究

16. R、L、C元件阻抗特性的測試

17. RC串、并聯選頻網絡特性測試

18. R、L、C串聯諧振電路的研究

19. 用三表法測量交流電路等效參數

20. 正弦穩態交流電路相量的研究（日光燈功率因數提高實驗）

21. 互感實驗

22. 單相鐵心變壓器特性的測試

23. 三相交流電路電壓、電流的測量

24. 三相電路功率的測量

25. 單相電度表的校驗

26. 功率因數及相序的測量

27. 負阻抗變換器及其應用

28. 回轉器及其應用

29. 接觸器點動正轉控制線路

30. 具有自鎖的正轉控制線路

31. 接觸器聯鎖的正反轉控制線路

32. 按鈕接觸器雙重聯鎖控制線路

33. 時間繼電器控制Y/△降壓起動

34. 三相異步電動機的手動順序控制

35. 三相異步電動機的自動順序控制

36. 三相異步電動機的多地控制

37. 三相異步電動機能耗制動控制線路

（二）模擬電路實驗

1.常用電子儀器的使用

2.晶體管共射極單管放大器

3.場效應管放大器

4.負反饋放大器

5.射極跟隨器

6.差動放大器

7.集成運算放大器指標測試

8.集成運算放大器的基本應用Ⅰ— 模擬運算電路

9.集成運算放大器的基本應用Ⅱ—信號處理(有源濾波器)

10.集成運算放大器的基本應用Ⅲ—信號處理(電壓比較器)

11.集成運算放大器的基本應用Ⅳ— 信號處理(波形發生器)

12.RC正弦波振蕩器

13.LC正弦波振蕩器

14.函數信號發生器的組裝與調試

15.壓控振蕩器

16.低頻功率放大器Ⅰ— OTL功率放大器

17.期工程低頻功率放大器Ⅱ— 集成功率放大器

18.直流穩壓電源Ⅰ— 串聯型晶體管穩壓電源

19.直流穩壓電源Ⅱ— 集成穩壓器

20.晶閘管可控整流電路

（三）數字電路實驗

1.晶體管開關特性、限幅器與鉗位器

2.TTL集成邏輯門的邏輯功能與參數測試

3.CMOS集成邏輯門的邏輯功能與參數測試

4.集成邏輯電路的連接和驅動

5.組合邏輯電路的設計與測試

6.譯碼器及其應用

7.數據選擇器及其應用

8.觸發器及其應用

9.計數器及其應用

10.移位寄存器及其應用

11.脈沖分配器及其應用

12.使用門電路產生脈沖信號——自激多諧振蕩器

13.單穩態觸發器與施密特觸發器——脈沖延時與波形整形電路

14.555時基電路及其應用

15.D/A、A/D轉換器

（四）PLC模擬實訓

1. 基本指令編程練習

2. LED 數碼顯示控制

3. 搶答器實驗

4. 液體混合裝置模擬控制

5. 十字路口交通燈控制

6. 水塔液位模擬控制

7. 天塔之光演示

8. 四節傳送帶模擬控制

9. 郵件分揀控制模擬

（五）PLC控制工業電氣實訓線路

1. PLC控制三相異步電動機點動控制電路 

2. PLC控制三相異步電動機自鎖控制電路 

3. PLC控制三相異步電動機兩地控制電路 

4. PLC控制三相異步電動機順序起動控制電路 

5. PLC控制三相異步電動機接觸器聯鎖正反轉控制電路 

6. PLC控制三相異步電動機雙重聯鎖正反轉控制電路 

7. PLC控制三相異步電動機手動星、三角控制電路

8. PLC控制三相異步電動機自動星、三角控制電路

9. PLC控制三相異步電動機能耗制動控制電路