電力電工電子創新技術設計教學實驗設備

一、電力電工電子創新技術設計教學實驗設備基本配置及功能

電力電工電子創新技術設計教學實驗設備主要由電源控制屏、實驗桌、電工電子實驗組件、實驗套件、實驗工具、電源無線總控制臺等組成。

（一）電源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），為實驗提供交直流電源、信號源和儀表等，具體功能如下：

1.交流電源部分

(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。配有一只指針式交流電壓表，通過波段開關切換可指示三相固定380V交流電源輸出電壓。

(2)設有一路AC380V和三路AC220V交流電源接口，可為外配儀器設備提供工作電源。

(3)低壓交流電源：分3V、6V、9V、12V、15V、20V、24V七檔可調，輸出端具有短路保護、過載保護及自動復位功能。

2.直流電源部分

(1)提供0～220V連續可調直流電源，電源輸出處設有過流保護，當直接短路或所帶負載太大，系統即告警并切斷輸出電源。

(2)提供直流穩壓源/恒流源，輸出電壓0～30V/0～0.5A。具有短路軟截止型保護和自動恢復功能，設有三位半數顯指示電壓和電流。

(3)提供四路固定直流電源：±5V/0.5A、±12V/0.5A，每路均具有短路、過流保護和自動恢復功能。

3.測量儀表

(1)真有效值交流電壓表一只能對交流信號（20Hz～20kHz）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，四位數碼顯示。

(2)真有效值交流電流表一只能對交流信號（20Hz～20kHz）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，四位數碼顯示。

(3)直流數顯電壓表一只測量范圍0～1000V，分2V、20V、200V、1000V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。

4.函數信號發生器/頻率計

(1)輸出波形：分正弦波、矩形波、三角波三種，由琴鍵開關切換選擇；

(2)頻率范圍：2Hz～2MHz，分七個頻段選擇；

(3)輸出幅度：0～16VP-P，三位LED數碼管顯示；

(4)輸出衰減：分0dB、20dB、40dB、60dB四檔，由兩個“衰減”按鍵切換選擇；

(5)頻率計：具有內測/外測功能；測頻范圍：1Hz～10MHz，六位共陰LED數碼管顯示；閘門時基：1s；測頻靈敏度：35mV(1～500kHz)/100mV(500kHz～10MHz)；測頻精度：萬分之二(10MHz)。

5.無線遙控接收器主要由天線和控制器兩部分組成。天線放置在實驗臺的頂部，接收電源無線控制臺發送的控制信號；控制器放置在電源控制屏內部，根據天線接收的信號控制實驗裝置總電源。

（二）電工電子實驗組件

1.電工電子實驗模塊提供一套實驗模塊，可以完成直流電路、模擬電子技術、數字電子技術和電子綜合應用實驗項目。實驗模塊面板采用PCB板制作而成，器件和信號接口均已引至板上的專用插座，實驗模塊有四個彈性插腳，與專用實驗孔板配套使用。實驗模塊由透明元件盒及PCB板構成，元件盒是組合式透明元件盒，元件盒單元組采用多元件、典型實驗單元電路、典型傳感器、通用集成電路插座等制成，可根據實驗需要方便地組合成不同的電工電子實驗線路；使實驗具有開放性和創新性，元件盒體由透明有機工程塑料注塑而成，具有示教功能，使使用者能夠觀察到元件形狀和接線方式，有利于教師講解和學生認識；面板采用PCB制作而成，表面清爽、符號線路清晰、表面耐磨損、元件更換容易；面板上標志的元件電路符號采用最新國家標準，具有整體結構緊湊、外形美觀大方、安裝簡單、使用保管方便等特點。導線插孔采用防轉座，導線裝有彈性插頭可在模塊上面插接，以保證可靠連接進行各種實驗；實驗時可根據實驗內容和技能訓練的需要，方便的任意組合實驗線路，以完成不同的實驗項目等。

2.交流電路實驗模塊提供三相負載、日光燈元件、高壓電容、電感、變壓器以及電阻等。

3.繼電接觸控制實驗模塊提供網孔板一塊，交流接觸器（線圈電壓為220V）三只，熱繼電器一只，時間繼電器一只，按鈕三只（黃、綠、紅各一只），按鈕開關盒（三孔）一個，變壓器（220V/26V/6.3V）一只，整流橋一個，能耗制動電阻（10Ω/25W）一個，接線端子排（TB1510）1個，專用實驗連接線10根，WDJ26（△380V）電機一臺。

（三）實驗套件提供可編程定時器、光控音樂門鈴、LED數字鐘、全硅六管超外差式調幅收音機（整機套件）、多功能防盜報警器（整機套件）等五種實驗套件。

（四）電力電子實驗模塊：模塊選用了一些常用的電力電子器件和典型的電力電子應用電路，實驗內容針對性和實用性強，通過操作訓練，可提高學生的調試維修技能和分析判斷能力。每個實驗模塊均采用高強度耐磨塑料材質機箱，面板采用復合玻璃纖維制作而成，小巧精致，美觀大方。

電力電子實驗模塊具體如下：

1.單相橋式半控整流電路組件提供以BT35為核心的分立元件構成的單結晶體管觸發電路，可完成單相鋸齒波晶閘管觸發電路等相關實驗內容，且移相范圍為30°～170°。

2.交流調壓電路組件提供由雙向觸發二極管構成的觸發控制電路和雙向可控硅BCR（Z0409MF）為核心的功率驅動電路，移相范圍為φ≤α≤π（若負載上電壓電流的相位差為φ）。可完成單相交流調壓電路等相關實驗內容。

3.半橋型開關穩壓電源控制與驅動電路提供的控制電路采用專用PWM控制集成電路SG3525，采用恒頻脈寬調制控制方案；驅動電路采用TLP250光電耦合器，性能穩定、可靠。

4.直流斬波控制與驅動電路提供組成直流斬波電路所需的元器件和采用專用的PWM控制集成電路SG3525；驅動電路采用TLP250光電耦合器，性能穩定、可靠。

5.斬波電路元件提供構成六種典型直流斬波電路實驗的元器件，配合THEC23使用，可完成教材中降壓斬波電路(BuckChopper)、升壓斬波電路(BoostChopper)、升降壓斬波電路(Boost-BuckChopper)、Cuk斬波電路、Sepic斬波電路、Zeta斬波電路六種典型電路的實驗。

6.開關型穩壓電源主電路組件提供由電力MOSFET管構成的半橋式開關穩壓電源主電路，配合THEC22使用，可完成“開關電路在開環與閉環下負載特性的測試”以及“電源電壓波動對輸出的影響”等實驗內容。直流輸出0～30V/2A，具有短路及過載保護功能。

7.PWM控制BJT直流可逆調速電路以SG3731為核心的專用PWM控制的直流電機電源電路，與電機及反饋裝置結合，

可完成如下實驗:

(1)SG3731控制的不可逆PWM直流調速系統

(2)SG3731控制的可逆PWM直流調速系統

（五）實驗工具

數字萬用表（VC890D）、斜口鉗、小十字螺絲刀、小一字螺絲刀、電烙鐵（30W）、烙鐵架、焊錫絲等。

（六）導線架

歐式導線架，用于懸掛和放置實驗連接導線，外形尺寸為530mm3430mm31200mm，設有五個萬向輪，造型美觀大方。

（七）電源無線總控制臺(每個實驗室選配一臺)本控制臺主要由鍵盤模塊、工作狀態指示模塊、發射模塊、通信接口及上位機軟件等部分組成。

1.工作電源：AC220V±10%50Hz

2.載波頻率：315MHz

3.控制范圍：50m

4.控制能力：可對單個實驗室的32臺實驗設備進行單臺、多臺或全部設備的電源開關進行無線控制。每臺設備有對應的指示燈指示當前的電源開關狀態。

5.控制方式：既可由鍵盤模塊手動控制，也可根據配套的上位機軟件，通過電腦對實驗設備的電源開關進行控制。

（八）EC-02實驗桌實驗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。實驗桌下方設有兩個柜子，可以放置實驗模塊和工具以及資料等，還設有四個帶剎車的輪子，便于移動和固定。

（九）基本配置序號編號名稱數量備注

1電源儀器控制屏及實驗桌1套

2電工實驗模塊1套

3電子實驗模塊1套

4實驗套件及工具（含電烙鐵、數字萬用表等）1套

5電力電子實驗模塊1套

6高可靠護套結構手槍插實驗連接線及配件1套

7歐式導線架1件

8繼電接觸控制實驗模塊1套

9三相鼠籠電動機（△380V）1件

二、電力電工電子創新技術設計教學實驗設備技術性能

1.輸入電源：三相五線～380V±10%50Hz

2.漏電保護：漏電動作電流≤30mA

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

4.裝機容量：＜1.5kA

5.外形尺寸：1350mm(±10%)3600mm(±10%)31100mm(±10%)

6.為了保護人身安全，要求設備采用的安全保護體系，設備自身電路具有短路保護、過流保護、漏電保護功能，安全保護可靠，設備具有欠壓保護、過壓保護功能，安全保護可靠。

三、電力電工電子創新技術設計教學實驗設備實驗項目

直流電路實驗項目

1.基本電工儀表的使用與測量誤差的計算

2.減小儀表測量誤差的方法

3.電阻分壓電路的應用

4.電阻電路等效變換的研究

5.電位、電壓的測定及電路電位圖的繪制

6.儀表（電壓表、電流表）量程的擴展

7.元件的識別與電路元件的伏安特性測繪

8.直流電阻電路故障的檢查

9.基爾霍夫定律的驗證與應用

10.電壓源外特性的測定

11.疊加原理的驗證與應用

12.電壓源與電流源的等效變換測定

13.負載獲得最大功率的條件的研究

14.戴維南定理與諾頓定理的驗證與應用

15.互易定理的研究

16.二端口網絡傳輸參數的測定

17.受控源VCVS、VCCS、CCVS、CCCS的研究交流電路實驗項目

18.一階電路過渡過程的研究

19.二階電路過渡過程的研究

20.日光燈電路的研究

21.電感元件在交直流電路中的特性研究

22.電容元件在交直流電路中的特性研究

23.R、L、C串并聯交流電路的測試

24.正弦穩態下RL、RC串聯電路的研究

25.R、L、C串聯諧振電路的研究

26.交流電路參數的測定及相序的判斷

27.三相交流電路的研究

28.互感電路的研究

29.單相變壓器的應用及特性研究

30.自感系數的測定、電路斷電時電感尖峰電壓的測量及抑制的研究

31.鐵磁材料磁滯回線和基本磁化曲線研究

32.鐵芯飽和對電感量及變壓器電流波形影響的研究繼電接觸控制實驗項目

33.三相鼠籠式異步電動機的使用

34.三相異步電動機點動、自鎖控制

35.接觸器聯鎖正反轉控制

36.按鈕聯鎖正反轉控制

37.接觸器和按鈕雙重聯鎖正反轉控制線路

38.三相異步電動機的Y-△自動降壓起動控制線路

39.三相異步電動機的能耗制動控制線路

40.具有過載保護的正轉控制線路模擬電子技術實驗項目

41.常用二極管的性能測試及應用

42.雙極晶體管及場效應管輸出特性的測定

43.單管放大電路的研究

44.兩級放大電路及負反饋放大電路的研究

45.助聽器電路的調試含：投影機、投影幕布、數字萬用表+配套電子元器件/套+兩個凳子/套+配套電子軟件

46.恒流充電器的調試

47.三極管放大電路故障排除

48.整流、濾波及穩壓電路的研究

49.直流穩壓正、負電源電路的研究

50.輸出可調集成穩壓電源電路的研究

51.晶閘管電路的研究

52.典型復合互補OTL功率放大電路調試

53.OTL功率放大電路的故障排除

54.運算放大器基本運算電路

55.運算放大器輸入輸出保護電路的研究

56.RC正弦波振蕩器的制作與調試

57.電容三點式LC正弦波發生器

58.有源濾波電路的研究

59.恒溫控制電路的制作與調試

60.LM386集成音響功率放大電路及其應用

61.對由運算放大器組成的積分運算電路、微分運算電路的研究

62.對由運算放大器組成的電壓比較器傳輸特性的研究

63.氣敏傳感器和電壓比較器制作煙霧報警器

64.方波、三角波和鋸齒波發生器電路的研究與測試

65.三角波、方波及正弦波發生器的制作競賽

66.專用直流-直流集成電壓變換電路的應用與調試數字電子技術實驗項目

67.基本邏輯門電路功能測試

68.優先編碼器功能測試

69.二進制譯碼器和數據選擇器功能測試

70.全加器和超前進位全加器功能測試

71.數值比較器功能測試

72.七段碼鎖存/譯碼/驅動器功能測試

73.各類觸發器功能測試

74.雙向移位寄存器功能測試

75.二一五一十進制計數器功能測試

76.二位十進制計數/譯碼/驅動/顯示電路

77.可逆十進制計數電路功能測試

78.N進制計數電路功能測試

79.555定時器基本應用電路

80.微分型單穩態觸發器

81.集成單穩態觸發器及其應用

82.集成施密特觸發器及其應用電子綜合應用實驗項目

83.聲光控制節能路燈電路

84.8線數據傳輸電路

85.4位環形計數節拍發生

四、電力電工電子創新技術設計教學實驗設備配套實驗器材

1、投影儀，1套：3000流明，100寸投影幕。

2、配套學生凳42個：30cm≤椅面直徑≤40cm，無扶手靠背、鋼腿直徑≥12mm、帶防摩擦腳、可承重100kg。黑色絨布棉料21塊 

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