ZLCB-809型 高性能电工技术实验装置

一、电工技术实验装置产品概述：

    电工技术实验装置是综合了大学、专科、中专及职校 “ 电路分析 、电工基础 、电工学 、电子学、电机控制、继电接触控制及电力拖动”等课程实验大纲的要求而研制，特别适用于大中院校现有实验设备的更新换代，及中专、职校等新建或扩建实验室，迅速开设实验课提供了理想的实验设备。

二、电工技术实验装置功能：
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、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”等实验。
三、电工技术实验装置技术性能：
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× 153cm 
4 、装置容量：＜ 1.5KVA

5、移动脚轮：100*60mm
四、电工技术实验装置的配备：

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 ) ZL-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( 1M Ω 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× 48.5cm 2 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 )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，带自锁脚轮装置，移动灵活，安全可靠、坚固耐用。
( 三 ) 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（ 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 、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 、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 、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 、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 、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 、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 、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。
五、电工技术实验装置配置清单（每台）：

六、电工技术实验装置基本实验项目

（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

七、电工技术实验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。