SK-DGZZ-1型 高性能电工电子及自动化技术实验台

SK-DGZZ-1型 高性能电工电子及自动化技术实验台

一、概述

“SK-DGZZ-1型高性能电工及自动化技术实验台” 根据教育部“振兴21世纪职业教育课程改革和教材建设规划”的要求，按照职业教育的教学和实训要求而研发的产品，实验内容涵盖“电路分析”“电工基础”“电工学”“电机控制”“继电接触控制”“模拟电子技术”“数字电子技术”“PLC可编程控制及应用” 实验内容丰富，结构合理。各实验单元以验证性、设计性、综合性相结合，限度地提高学生的动手能力。适合普通高校、职业院校、技校、职校等实验室新建、扩建、更新换代，为学校迅速开设实训课程提供了理想的实训设备。

二、产品特点

（一）综合性强：本实验装置综合了目前国内各类院校电类基础课程的全部实验项目，用户可根据需要选购实验部件，实验的深度可根据需要作灵活调整，普及与提高可根据教学的进度有机地结合。

（二）整体性、一致性：实验所需的交直流仪表、交直流电源，信号源（含频率计）及常用的实验器件均密切结合实验的需要，集中在实验台上，便于老师组织和指导实验教学。

（三）科学性强：装置占地面积少，节约实验用房，减少基建投资；实验室整齐美观，改善实验环境；实验内容丰富，设计合理，除了能加深理论知识外，还可结合实际情况开设出设计性、综合性实验。根据实验内容的具体情况，将强电部分和弱电部分的插座和导线分开，连接线采用高可靠带伸缩弹性手枪插连接线（不存在任何触电的可能），这样大大提高了实验的安全及合理性。

（四）安全保护功能完善：1．采用供电标准三相五线制电源:三相五线制电源是供电标准《系统接地的型式及安全技术要求》GB14050－93; 保护接地。2．电压型漏电保护器：对线路出现的漏电现象进行保护，切断电源。3．电流型保护方式:电流型保护方式符合国际IEC1009－1标准、符合对低压电器安全的标准《漏电保护器安装和运行》GB16917.1。本实训装置配备每工位设有1组电流型漏电保护器,实训过程中若有人身触电或电路漏电现象，漏电电流超过安全值，在t≤0.1S内自动切断实训装置总电源。保障人身安全和防止设备因发生泄漏电流造成的事故。本装置所有4P漏电保护器（带零线）都是通过ISO-9001质量认证、均有可靠模拟试验装置，可随时进行实验，确保任何时候可靠保护、安全运行。4．断电误上电保护:控制屏电源由接触器通过启、停按钮进行控制。在电源供电和线路正常或非正常断电的情况下，不能自行恢复供电，待操作者和设备无安全隐患情况下利用启动按钮送电，确保人身安全。5．急停开关保护 :本装置设有急停开关，一旦发生漏电现象，即可拍下急停开关，切断本实训装置总电源。起到保护人身安全的作用。6.实验连接线及插座：强、弱电连接线及插座为两种不同型号不能混插。强电连接线及插座采用全封闭护套工艺，使用安全、可靠、防触电。强、弱电连接线均为多股铜丝芯且可拆卸维修。

三、技术条件

输入电源：三相五线380V±10%　　50Hz

工作环境：温度-10℃～+40℃　相对湿度＜85%（25℃）　海拔＜4000m

装机容量：＜1.5kVA

重　　量：150kg

外形尺寸：165cm×75cm×150cm

四、基本配置及功能

本实验台主要由电源控制屏、实训桌、实验挂箱等组成。

 （一）电源、仪表控制屏

控制屏为铁质双层亚光密纹喷塑结构，铝质面板（凹字烂板技术），为实训挂箱提供交流电源、直流稳压电源、恒流源、函数信号发生器（含频率计）、各种测试仪表及实训器件等，具体功能如下：

 1.控制及交流部分

    （1）提供三相固定380V交流电源及单相0～250V连续可调交流电源，配备1台单相调压器，规格为0.5kVA/0～250V。380V交流电源输出处设有过流保护，相间、线间过电流及直接短路均能自动保护。配有三只指针式交流电压表，可指示三相固定380V交流电源输出电压。

    （2）设有实训用220V、30W的日光灯灯管一支，将灯管灯丝的四个头经过快速保险丝引出供实训使用，可防止灯丝损坏。

    （3）设有五路AC220V和一路AC380交流电源接口，可为实训挂箱及外配仪器设备提供工作电源。

（4）交流电源：0V、6V、10V、14V抽头电源一路，中心抽头17V电源两路，每路电源均有短路保护自动恢复功能。控制屏左右两侧设有220V单相三芯插座若干个。

 2.仪表部分

   （1）真有效值交流数字电压表一只：进行真有效值测量，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）真有效值交流数字电流表一只：进行真有效值测量，测量范围0～5A，量程自动判断、自动切换，精度0.5级，三位半数显，具有超量程报警、指示及切断总电源功能。。

   （3）直流数显电压表一只：测量范围0～200V，分200mV、2V、20V、200V四档，直键开关切换，三位半数字显示，输入阻抗10MΩ，精度0.5级，具有超量程报警、指示及切断总电源等功能。

   （4）直流数显毫安表一只：测量范围0～2000mA，分2mA、20mA、200mA、2000mA四档，直键开关切换,三位半数字显示,精度0.5级，具有超量程报警、指示及切断总电源等功能。

（5）功率、功率因数表：此表由专用单片机及高速高精度A/D转换芯片和全数显电路构成，通过键控、数显窗口实现人机交互。为了提高测量范围和测试精度，将被测电压、电流瞬时值的取样信号经A/D变换，采用专用芯片计算出被测信号的有功功率、无功功率、视在功率、电压、电流、频率、功率因数及负载性质、电量，通过液晶显示屏显示。精度为0.5级，电压范围为0～500V，电流测量范围为0～5A。带有标准双向串行通讯接口：RS485；采用标准MODBUS－RTU通讯协议。工业塑料外壳，交流220V直接供电。

3.直流电源部分

  （1）提供两路0.0～30V/0.5A可调稳压电源，从0V起调，具有截止型短路软保护和自动恢复功能，设有三位半数显指示。

  （2）提供四路固定直流电源输出：±12V、±5V，每路均具有短路、过流保护和自动恢复功能。

  （3）提供一路0～200mA连续可调恒流源，分2mA、20mA、200mA三档，从0mA起调，调节精度1‰，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。

（4）直流信号源：-5V～±5V连续可调电路。

（5）单次脉冲：每次可输出一对正负脉冲。

（6）直流24V，5A固定电源一组。

4.函数信号发生器（带频率计）：

   双通道函数发生器，能产生正弦波、方波、三角波、脉冲波、以及任意波等多种波形。频率范围可达15MHz,具有占空比调节、扫频、测频信号频率和计数器功能等，可同时显示输出信号、幅度、和频率等。该系列具有优良的幅频特性，本仪器外型精巧，美观，彩色液晶显示。波形长度2048点。幅值：方波 VPP: 0~20V；三角波：VPP: 0~20V；正弦波：VPP: 0~20V。频率范围：0-15MHz,，小输出幅值1mV左右，能够充分满足电子实验需求。液晶屏显示，自带100M频率计功能，对内部/外部信号进行频率测量。带有计数器功能、扫频功能。精美2.4 英寸TFT 彩色液晶显示，表面贴装工艺，大规模集成电路，可靠性高，使用寿命长。操作特性全部按键操作，旋钮连续调节。环境条件温度：0~40 oC 湿度:<80%。

（二）实训桌

实训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，结构坚固，造型美观大方。设有两个抽屉，分别用于放置工具及资料；右边可以放置示波器；下方设有搁层，可以放置实训挂箱，还设有四个带刹车的轮子，便于移动和固定。

（三）实验挂箱

1.电路基础实验箱

提供基尔霍夫定律、叠加原理、戴维南定理、二端口网络、互易定理、RLC串联谐振电路、RC串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。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。

3.元器件箱

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。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。

4.继电器。接触器控制实验箱

提供接触器、热继电器、熔断器、转换开关、按钮、行程开关、信号灯、保险丝座。各器件的工作端子均已引到面板上，供实验接线用。

5.数字电路实验箱

   设有8位逻辑电平开关、8位逻辑电平指示、四位十进制设码显示器、一个共阴数码管、两组拨码开关、单次脉冲、高可靠圆脚集成插座8P、14P、16P、28P、40P等若干以及实验所需的电阻器、电位器三极管等。

6.模拟电路实验箱

   设有电源实验电路、运放实验电路、直流信号源、低压交流电源、电阻电容三极管等实验元件；配备单管、多级、负反馈实验模块、分离、集成功率放大实验模块。

7.PLC主机实验箱

挂箱标配为三菱PLC主机:FX3GA-24MR-CM，PLC的数字量输入：14点，数字量输出：10点。完全可以满足实验要求。（用户可以选择三菱其它系列如：FX1N、FX2N、FX3U等或者其它品牌的PLC，价格另议。）PLC上所有输入与输出端子都引到安全插座上。

8.PLC模拟实验箱

1）PLC实验组件一：包括基础指令练习；抢答器/数码管显示；天塔之光；四节传送带

2）PLC实验组件二：包括水塔水位；十字路口交通灯；液体混合装置；邮件分拣

五、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

29. 接触器点动正转控制线路

30. 具有自锁的正转控制线路

31. 接触器联锁的正反转控制线路

32. 按钮接触器双重联锁控制线路

33. 时间继电器控制Y/△降压起动

34. 三相异步电动机的手动顺序控制

35. 三相异步电动机的自动顺序控制

36. 三相异步电动机的多地控制

37. 三相异步电动机能耗制动控制线路

（二）模拟电路实验

1.常用电子仪器的使用

2.晶体管共射极单管放大器

3.场效应管放大器

4.负反馈放大器

5.射极跟随器

6.差动放大器

7.集成运算放大器指标测试

8.集成运算放大器的基本应用Ⅰ— 模拟运算电路

9.集成运算放大器的基本应用Ⅱ—信号处理(有源滤波器)

10.集成运算放大器的基本应用Ⅲ—信号处理(电压比较器)

11.集成运算放大器的基本应用Ⅳ— 信号处理(波形发生器)

12.RC正弦波振荡器

13.LC正弦波振荡器

14.函数信号发生器的组装与调试

15.压控振荡器

16.低频功率放大器Ⅰ— OTL功率放大器

17.期工程低频功率放大器Ⅱ— 集成功率放大器

18.直流稳压电源Ⅰ— 串联型晶体管稳压电源

19.直流稳压电源Ⅱ— 集成稳压器

20.晶闸管可控整流电路

（三）数字电路实验

1.晶体管开关特性、限幅器与钳位器

2.TTL集成逻辑门的逻辑功能与参数测试

3.CMOS集成逻辑门的逻辑功能与参数测试

4.集成逻辑电路的连接和驱动

5.组合逻辑电路的设计与测试

6.译码器及其应用

7.数据选择器及其应用

8.触发器及其应用

9.计数器及其应用

10.移位寄存器及其应用

11.脉冲分配器及其应用

12.使用门电路产生脉冲信号——自激多谐振荡器

13.单稳态触发器与施密特触发器——脉冲延时与波形整形电路

14.555时基电路及其应用

15.D/A、A/D转换器

（四）PLC模拟实训

1. 基本指令编程练习

2. LED 数码显示控制

3. 抢答器实验

4. 液体混合装置模拟控制

5. 十字路口交通灯控制

6. 水塔液位模拟控制

7. 天塔之光演示

8. 四节传送带模拟控制

9. 邮件分拣控制模拟

（五）PLC控制工业电气实训线路

1. PLC控制三相异步电动机点动控制电路 

2. PLC控制三相异步电动机自锁控制电路 

3. PLC控制三相异步电动机两地控制电路 

4. PLC控制三相异步电动机顺序起动控制电路 

5. PLC控制三相异步电动机接触器联锁正反转控制电路 

6. PLC控制三相异步电动机双重联锁正反转控制电路 

7. PLC控制三相异步电动机手动星、三角控制电路

8. PLC控制三相异步电动机自动星、三角控制电路

9. PLC控制三相异步电动机能耗制动控制电路