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電工電路實(shí)驗裝置

一、概述
      “LGDG-1 電工電路實(shí)驗裝置”是本公司在總結國內電工實(shí)驗設備基礎上采用成熟的電工技術(shù)推出的新型實(shí)驗室設備，電工電路實(shí)驗裝置綜合了目前我國大學(xué)本科、專(zhuān)科、中專(zhuān)及職校“電路分析”、“電工技術(shù)基礎”、“電工學(xué)”、“電機控制”、“繼電接觸控制”及“電力拖動(dòng)”等課程實(shí)驗大綱的要求而研制，電工電路實(shí)驗裝置特別適用于高等院?，F有實(shí)驗設備的更新?lián)Q代，及中專(zhuān)、職校等新建或擴建實(shí)驗室，迅速開(kāi)設實(shí)驗課提供了理想的電工實(shí)驗裝置。
1、電工電路實(shí)驗裝置可提供實(shí)驗所需的交流電源、低壓直流電源、可調恒流源、函數信號發(fā)生器（含頻率計）、受控源、交直流測量?jì)x表（電壓、電流、功率、功率因數）、各實(shí)驗掛箱及電機等。
2、能完成“電工基礎”、“電工學(xué)”中的疊加、戴維南、雙口網(wǎng)絡(luò )、諧振、選頻及一、二階電路等實(shí)驗。
3、能完成“電路分析”、“電工學(xué)”中的單相、三相、日光燈、變壓器、互感器及電度表等實(shí)驗。
4、能完成“電機控制”、“繼電接觸控制”及“電力拖動(dòng)”等課程實(shí)驗的電氣控制實(shí)驗臺。
二、特點(diǎn)
1、綜合性強 綜合了目前國內各類(lèi)學(xué)校電類(lèi)基礎課程的全部實(shí)驗項目，能擴充成單片機實(shí)驗臺。
2、適應性強 實(shí)驗的深度與廣度可根據需要作靈活調整，普及與提高可根據教學(xué)的進(jìn)程作有機地結合。裝置積木式結構，更換便捷，添加部件即可擴展功能或開(kāi)發(fā)新實(shí)驗。
3、整套性強 從儀器儀表、專(zhuān)用電源到實(shí)驗連接專(zhuān)用導線(xiàn)等均配套齊全，儀器儀表的性能、精度、規格等均密切結合實(shí)驗的需要進(jìn)行配套。
4、一致性強 實(shí)驗器件選擇合理、配套完整的電工技術(shù)綜合實(shí)驗室設備，使多組實(shí)驗結果有良好的同一性，便于教師組織和指導實(shí)驗教學(xué)。
5、直觀(guān)性強 本裝置采用整體與掛件相結合的結構形式，電源配置、儀表一目了然，各實(shí)驗掛件任務(wù)明確，操作、維護簡(jiǎn)便。
三、主要優(yōu)點(diǎn)及安全保護體系
1、三相四線(xiàn)制(或三相五線(xiàn)制)電源輸入，總電源由三相鑰匙開(kāi)關(guān)控制，設有三相帶燈熔斷器作為斷相指示。
2、控制屏電源由接觸器通過(guò)起、停按鈕進(jìn)行控制。
3、三相交流電源0～450V連續可調，單相交流電源0～250V連續可調，設有三相同軸聯(lián)動(dòng)自耦調壓器（1.5KVA）一臺，可更好地滿(mǎn)足教學(xué)實(shí)驗要求。
4、屏上裝有電壓型漏電保護裝置，控制屏內或強電輸出若有漏電現象，即告警并切斷總電源，確保實(shí)驗進(jìn)程安全。
5、屏上裝有一套電流型漏電保護器，控制屏若有漏電現象，漏電流超過(guò)一定值，即切斷電源。
6、屏上三相調壓器付邊設有一套過(guò)流保護裝置。調壓器輸出短路或所帶負載太大，電流超過(guò)設定值，系統即告警并切斷總電源。
7、測量?jì)x表精度高，采用精密鏡面指針式（帶超量程告警）、數字化、智能化及人機對話(huà)模式，符合現代測量?jì)x表發(fā)展方向。
8、各種電源及各種儀表均有可靠的保護功能。
9、實(shí)驗連接線(xiàn)及插座采用不同的結構，使用安全、可靠、防觸電。
四、技術(shù)性能
1、輸入電源：三相四線(xiàn)(或三相五線(xiàn)) 380V±10% 50Hz
2、工作環(huán)境：溫度-10℃～+40℃ 相對濕度＜85%(25℃) 海拔＜4000m
3、外形尺寸：167×73×153cm3
4、裝置容量：＜1.5KVA
五、基本實(shí)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(xiàn)性與非線(xiàn)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(wǎng)絡(luò )測試
11.互易定理驗證
12.受控源VCCS、VCVS、CCVS、CCCS的實(shí)驗研究
13.典型電信號的觀(guān)察與測量
14.RC一階電路響應的測試
15.二階動(dòng)態(tài)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(lián)選頻網(wǎng)絡(luò )特性測試
18.R、L、C串聯(lián)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(tài)交流電路相量的研究
（日光燈功率因數提高實(shí)驗）
21.互感實(shí)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
六、配備要求
裝置主要由電源儀器控制屏、實(shí)驗桌、實(shí)驗掛箱及三相鼠籠電機等組成。
(一)LDG-01電源儀器控制屏
控制屏為鐵質(zhì)雙層亞光密紋噴塑結構，鋁質(zhì)面板。為實(shí)驗提供交流電源、直流電源、恒流源、受控源、數控信號源及各種測試儀表等。具體功能如下：
1、主控功能板
1.1 三相0～450V及單相0～250V連續可調交流電源。配備一臺三相同軸聯(lián)動(dòng)自耦調壓器，規格為1.5KVA/0～450V，克服了三只單相調壓器采用鏈條結構或齒輪結構組成的許多缺點(diǎn)?？烧{交流電源輸出處設有過(guò)流保護技術(shù)，相間、線(xiàn)間過(guò)電流及直接短路均能自動(dòng)保護，克服了調換保險絲帶來(lái)的麻煩。配有三只指針式交流電壓表，通過(guò)切換開(kāi)關(guān)可分別指示三相電網(wǎng)電壓和三相調壓輸出電壓。
1.2 提供兩路低壓穩壓直流0.0～30V/1A連續可調電源，配有數字式電壓表指示輸出電壓，電壓穩定度≤0.3%，電流穩定度≤0.3%，設有短路軟截止保護和自動(dòng)恢復功能。
1.3 提供一路0～500mA連續可調恒流源，分2mA、20mA、500mA三檔，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(kāi)路、短路保護功能。
1.4 設有照明220V/30W日光燈一盞，供實(shí)驗照明用；還設有220V/30W的日光燈燈管一支，將燈管的四個(gè)頭引出以供實(shí)驗用。
1.5 實(shí)驗管理器：具有設定實(shí)驗時(shí)間、定時(shí)報警、切斷電源等功能；還可以自動(dòng)記錄與區分由于接線(xiàn)或操作錯誤所造成的漏電告警、儀表超量程告警等。
1.6 設有真有效值交流數字電壓表一只，測量范圍0～500V，量程自動(dòng)判斷、自動(dòng)切換，精度0.5級，三位半數顯。
2、信號源功能板
頻率計：6位數字顯示，測量范圍1Hz～10MHz，作為外部測量和內置信號源頻率指示。
信號源頻率范圍：0.2Hz～2MHz，分七檔
輸出波形：正弦波、三角波、方波、脈沖波、斜波及50Hz正弦波
占空比調節：20%～80%
輸出幅度：20Vp-p(1MΩ負載)、 10Vp-p(50Ω負載)
輸出保護：短路保護，抗輸入電壓±35V（1分鐘）
幅度顯示：三位LED
功率輸出：≥10W；頻率范圍(3dB帶寬)：20KHz(方波、三角波、正弦波)
3、儀表、受控源功能板
3.1 智能交流數字電壓表
交流數字電壓表1只，采用美國模擬器件公司生產(chǎn)的新型高性能RMS真有效值轉換器，配以高速MPU單元設計而成，通過(guò)鍵控、數顯窗口實(shí)現人機對話(huà)功能控制模式。具有自動(dòng)與手動(dòng)量程，測量范圍：0-500V，頻率范圍：10Hz-20Hz。手動(dòng)量程為：10V、100V、500V。測量精度為0.5級。具有數據存儲與查詢(xún)功能。
3.2智能交流數字電流表
交流數字電流表1只，采用美國模擬器件公司生產(chǎn)的新型高性能RMS真有效值轉換器，配以高速MPU單元設計而成，通過(guò)鍵控、數顯窗口實(shí)現人機對話(huà)功能控制模式。具有自動(dòng)與手動(dòng)量程，測量范圍：0-5A，頻率范圍：10Hz-20Hz。手動(dòng)量程為：100mA、1A、5A。測量精度為0.5級。具有數有數據存儲與查詢(xún)功能。
3.3 直流數顯電壓表一只，采用ICL公司高性能AD轉換器配以高速MPU單元設計而成，通過(guò)鍵控、數顯窗口實(shí)現人機對話(huà)功能控制模式。具有自動(dòng)與手動(dòng)量程，測量范圍：0-200V。手動(dòng)量程為：2V、20V、200V。測量精度為0.5級。具有數據存儲與查詢(xún)功能。具有超量程報警、指示及切斷總電源等功能。
3.4 直流數顯毫安表一只，采用ICL公司高性能AD轉換器配以高速MPU單元設計而成，通過(guò)鍵控、數顯窗口實(shí)現人機對話(huà)功能控制模式。具有自動(dòng)與手動(dòng)量程，測量范圍：0-2000mA。手動(dòng)量程為：20mA、200mA、2000mA。測量精度為0.5級。具有數據存儲與查詢(xún)功能。具有超量程報警、指示及切斷總電源等功能。
3.5 受控源CCVS、VCCS兩路，打開(kāi)電源開(kāi)關(guān)，CCVS、VCCS兩路受控源即可工作，通過(guò)適當的連接，即可獲得VCVS、CCCS受控源的功能。此外，還設有±12V兩路直流穩壓電源，并有發(fā)光管指示。
4、控制屏掛置掛件的具體方法
控制屏正面右邊設有一個(gè)74×48.5cm2 的大凹槽，能容納兩個(gè)大掛箱和一個(gè)小掛箱。凹槽上、下邊各設有六個(gè)螺柱，左右兩邊掛置大的掛箱，中間掛置小的掛箱。掛箱與控制屏采用螺母固定，易于裝卸和運輸。
(二)LDG-02實(shí)驗桌
實(shí)驗桌為鐵質(zhì)雙層亞光密紋噴塑結構，桌面為防火、防水、耐磨高密度板；左右設有兩個(gè)大抽屜（帶鎖），用于放置工具及資料。右邊設有放置示波器用的可拆卸擱板。
(三)實(shí)驗組件掛箱
1、LDG-03電路基礎實(shí)驗箱
提供基爾霍夫定律（可設置三個(gè)典型故障點(diǎn)）、疊加原理（可設置三個(gè)典型故障點(diǎn)）、戴維南定理、諾頓定理、二端口網(wǎng)絡(luò )、互易定理、R、L、C串聯(lián)諧振電路（L用空心電感）、R、C串并聯(lián)選頻電路及一階、二階動(dòng)態(tài)電路等實(shí)驗。各實(shí)驗器件齊全，實(shí)驗單元隔離分明，實(shí)驗線(xiàn)路完整清晰，驗證性實(shí)驗與設計性實(shí)驗相結合。
2、LDG-04交流電路實(shí)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(shí)驗。負載為三個(gè)完全獨立的燈組，可連接成Y或△兩種三相負載線(xiàn)路，每個(gè)燈組均設有三個(gè)并聯(lián)的白熾燈羅口燈座(每組設有三個(gè)開(kāi)關(guān)控制三個(gè)負載并聯(lián)支路的通斷)，可插60W以下的白熾燈九只，各燈組設有電流插座；日光燈實(shí)驗器件有30W整流器、電容器（1uF/500V、2.2uF/500V、4.7uF/500V）、啟輝器及短接按鈕；互感線(xiàn)圈一組，實(shí)驗時(shí)臨時(shí)掛上，兩個(gè)空心線(xiàn)圈L1 、L2 裝在滑動(dòng)架上，可調節兩個(gè)線(xiàn)圈間的距離，并可將小線(xiàn)圈放到大線(xiàn)圈內，配有大、小鐵棒各一根及非導磁鋁棒一根；電度表一只，規格為220V、3/6A，實(shí)驗時(shí)臨時(shí)掛上，其電源線(xiàn)、負載線(xiàn)均已接在電度表接線(xiàn)架的接線(xiàn)柱上，實(shí)驗方便；鐵芯變壓器一只（50VA、36V/220V），原副邊均設有保險絲便于電流的測試，可進(jìn)行變壓器原、副繞組同名端判斷及變壓器應用等實(shí)驗。
3、LDG-05元件箱
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(shí)驗；提供實(shí)驗所需的各種元件，如電阻、二極管、發(fā)光管、穩壓管、電位器及12V燈泡等,還提供十進(jìn)制可調電阻箱，阻值為0～99999.9Ω/2W。
4、LDG-06單相智能功率、功率因數表
由24位專(zhuān)用DSP、16位高精度AD轉換器和高速MPU單元設計而成，通過(guò)鍵控、數顯窗口實(shí)現人機對話(huà)功能控制模式。軟件上采用RTOS設計思路，同時(shí)配有PC監控軟件來(lái)加強分析能力。能測量電路的功率、功率因數。功率測量精度為1.0級，功率因數測量范圍0.3-1.0，電壓電流量程為450V和5A，能自動(dòng)判別負載性質(zhì)（感性顯示“L”，容性顯示“C”，純電阻不顯示），并可存儲測量數據，供隨時(shí)查閱。
5、LDG-09真有效值交流數字毫伏表
能夠對各種復雜波形的有效值進(jìn)行精確測量，電壓測試范圍0.2mV～600V（有效值），測試基本精度達到±1%，量程分200mV、2V、20V、200V、600V五檔，直鍵開(kāi)關(guān)切換，三位半數字顯示，每檔均有超量程告警、指示及切斷總電源功能。頻率測試范圍10Hz～600KHz，輸入阻抗1MΩ，輸入電容≤30pF。
6、LDG-10受控源(四路)、回轉器、負阻抗變換器
提供流控電壓源CCVS、壓控電流源VCCS、壓控電壓源VCVS、流控電流源CCCS、回轉器及負阻抗變換器等實(shí)驗模塊。四組受控源、回轉器、負阻抗變換器均采用標準網(wǎng)絡(luò )符號。
7、實(shí)驗連接線(xiàn)
根據不同實(shí)驗項目的特點(diǎn)，配備兩種不同的實(shí)驗聯(lián)接線(xiàn)，強電部分采用高可靠護套結構手槍插連接線(xiàn)（不存在任何觸電的可能），里面采用無(wú)氧銅抽絲而成頭發(fā)絲般細的多股線(xiàn)，達到超軟目的，外包丁晴聚氯乙烯絕緣層，具有柔軟、耐壓高、強度大、防硬化、韌性好等優(yōu)點(diǎn)，插頭采用實(shí)芯銅質(zhì)件外套鈹輕銅彈片，接觸安全可靠；弱電部分采用彈性鈹輕銅裸露結構聯(lián)接線(xiàn)，兩種導線(xiàn)都只能配合相應內孔的插座，不能混插，大大提高了實(shí)驗的安全及合理性。
七、配置清單（每臺）
LDG-01 電源儀器控制屏 1套
LDG-02 實(shí)驗桌 1張
LDG-03 電路基礎實(shí)驗掛件 1套
LDG-04 交流電路實(shí)驗掛件 1套
LDG-05 元件箱 1套
LDG-06 單相智能功率、功率因數表 1只
LDG-09 真有效值交流數字毫伏表 1只
LDG-10 受控源（四路）、回轉器、負阻抗變換器 1套
  高可靠護套結構手槍插式實(shí)驗連接線(xiàn)及配件 1套

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