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YYDG-1B 电工电子电力拖动实验装置
 
          电工电子实验装置

一、功能
  1、YYDG-1B 电工电子电力拖动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。
  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"电机控制"、"继电接触控制"及"电力拖动"等课程实验。
  5、能完成"数字电路"、"模拟电路"、"电力拖动"等实验。
二、技术性能
  1、输入电源:三相四线(或三相五线) 380V±10% 50Hz
  2、工作环境:温度-10℃~+40℃ 相对湿度<85%(25℃) 海拔<4000m
  3、外形尺寸:167×73×153cm3
  4、装置容量:<1.5KVA
三、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。
 (一)SYDG-01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。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(1MΩ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74×48.5cm2 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)SYDG-02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、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、SYDG-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、SYDG-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、SYDG-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、SYDG-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、SYDG-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、SYDG-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、SYDG-11数字电路、模拟电路实验挂件
  提供稳压电源四路(±5V/0.5A;±15V/0.5A,均有短路保护、自动恢复功能)、低压交流电源(0V、6V、10V、14V抽头各一路及中心抽头17V两路)、四位十进制译码显示器、两组拨码盘、8位逻辑开关、8位电平指示器、三态逻辑笔、单次脉冲源、扬声器、振荡线圈、按键、桥堆及电位器等。另外,还设有一些高可靠圆脚集成电路插座(8P 2只、14P 3只、16P 4只、28P 1只、40P 1只)及可靠的镀银长紫铜管(供插电阻、电容、电位器、晶体管等元件)。实验挂箱配有:①共射极单管放大器负反馈放大器实验板、②射极跟随器实验板、③RC正弦振荡器实验板、④差动放大器实验板、⑤OTL功率放大器实验板共五块及若干分立元件,可采用固定线路或分立元件灵活组合进行实验,有利于提高学生动手能力。
 8、SYDG-15继电接触控制
  提供中间继电器二只,热继电器一只,熔断器三只,转换开关三只,按钮一只,行程开关四只,信号灯、保险丝座各一只。各器件的工作端子均已引到面板上,供实验接线用。
 9、SYDG-17继电接触控制
  提供交流接触器(线圈电压380V)三只,热继电器一只,电子式时间继电器(通电延时,工作电压380V)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。将各器件的工作端子引到面板上,供实验接线用。
 10、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手枪插连接线(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。
四、配置清单(每台)
  SYDG-01 电源仪器控制屏 1套
  SYDG-02 实验桌 1张
  SYDG-03 电路基础实验挂件 1套
  SYDG-04 交流电路实验挂件 1套
  SYDG-05 元件箱 1套
  SYDG-06 单相智能功率、功率因数表 1只
  SYDG-09 真有效值交流数字毫伏表 1只
  SYDG-10 受控源(四路)、回转器、负阻抗变换器 1套
  SYDG-11 数字电路、模拟电路实验挂件 1套
  SYDG-15 继电接触控制 1件
  SYDG-17 继电接触控制 1件
  三相交流电机 2台
  高可靠护套结构手枪插式实验连接线及配件 1套
五、基本实验项目:
(一)电工实验项目:
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
(二)数字电路实验项目:
l.与门电路逻辑功能测试
2.或门电路逻辑功能测试
3.与非门电路逻辑功能测试
4.非门电路逻辑功能测试
5.CM0S门电路的测试
6.基本RS触发器
7.JK触发器
8.D触发器9.555时基电路的应用
10.二--十进制计数器
11.二--十进制8421译码器
12.加法器
13.减法器
14.由集成与非门构成单稳态 触发器
15.T触发器实验
16.组合电路的设计之一编码转换
17.组合电路的设计之二显示电路
18.同步时序电路的设计
19.计算机时序电路的设计
20.CM0S集成A/D、D/A转换电路实验
……自行设计、开发实验电路
(三)模拟电路实验:
采用固定线路和分立元件灵活组合进行实验。
1、固定线路板实验有:
(1)共射极单管放大器负反馈放大器实验
(2)射极限跟随器实验
(3)RC正弦振荡器实验
(4)差动放大器实验
(5)OTL功率放大器实验


2、分立元件可完成:
单管放大、整流、滤波、稳压、运放、全波可控及趣味性实验,也可利用此平台开发其他实验项目。
(四)电力拖动实验
1.闸刀开关正转控制线路
2.接触器点动正转控制线路
3.具有自锁的正转控制线路
4.具有过找保护的正转控制线路
5.接触器联锁的正反转控制线路
6.按钮联锁的正反转控制线路
7.按钮接触器复合联锁控制线路
8.接触器控制串联电阻降压起动线路
9.时间继电器控制串联电阻降压控制线路
10.接触器控制Y/△降压起动

11.时间继电器控制Y/△降压起动
12.QX3-13型Y/△自动起动控制线路
13.半波整流能耗制动控制线路
14.全波整流能耗制动控制线路
15.C620车床电气控制线路
16.单相运行反接制动控制线路
17.电动葫芦电气控制线路
18.控制电路联锁控制线路
19.主电路联锁控制线路
六、装置的主要优点及安全保护体系
  1、三相四线制(或三相五线制)电源输入,总电源由三相钥匙开关控制,设有三相带灯熔断器作为断相指示。
  2、控制屏电源由接触器通过起、停按钮进行控制。
  3、三相交流电源0~450V连续可调,单相交流电源0~250V连续可调,设有三相同轴联动自耦调压器(1.5KVA)一台,可更好地满足教学实验要求。
  4、屏上装有电压型漏电保护装置,控制屏内或强电输出若有漏电现象,即告警并切断总电源,确保实验进程安全。
  5、屏上装有一套电流型漏电保护器,控制屏若有漏电现象,漏电流超过一定值,即切断电源。
  6、屏上三相调压器付边设有一套过流保护装置。调压器输出短路或所带负载太大,电流超过设定值,系统即告警并切断总电源。
  7、测量仪表精度高,采用精密镜面指针式(带超量程告警)、数字化、智能化及人机对话模式,符合现代测量仪表发展方向。
  8、各种电源及各种仪表均有可靠的保护功能。
  9、实验连接线及插座采用不同的结构,使用安全、可靠、防触电。





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