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高性能电工技术实验台（联网型）

一、概 述
        “高性能电工技术实验台”整体高度进一步降低，便于实验室更好布局，便于教学和实验；保护体系更加完善；信号源、直流电源及交直流仪表均有较大改进，并充分考虑了实验室的现状和发展趋势，以开放性实验和有助于提高学生动手能力为宗旨，在结构上和性能上进行大规模的改进和创新，保留了传统实验台的许多优点，如全方位的人身安全保护（电压型漏电保护、电流型漏电保护、过流保护、过压保护等），仪器、仪表的自我保护等，此外，还结合目前实验设备的发展趋势，该装置还实现了联网通信（多机通信或局域网通信）功能。各实验单元以验证性、设计性、综合性相结合，*大限度地提高学生的动手能力。实验箱可放在台面上进行实验，面板采用有机玻璃或敷铜板（可选择），线路清晰，布线合理。
二、特 点
1、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。
2、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。
3、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。
4、易布局、视野广：实验装置的总高度为1.10米，适合目前实验室的发展需要，学生可以坐着听课或做实验，不会有压抑的感觉，也便于教师进行指导。
5、计算机联网：可以选择多机通信模式或局域网模式，便于整个实验室的统一管理，减轻教师的工作量。
三、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、装机容量：＜1.5kVA
4、重　　量：150kg
5、外形尺寸：173cm×73cm×110cm
四、实验项目
（一）电工基本实验
  1. 基本电工仪表的使用与测量误差的计算
  2. 减小仪表测量误差的方法
  3. 仪表（电压表、电流表）量程扩展实验
  4. 电路元件伏安特性的测绘 
  5. 电位、电压的测定及电路电位图的绘制
  6. 基尔霍夫定律验证及其故障判断
  7. 叠加原理验证及其故障判断
  8. 电压源与电流源的等效变换
  9. 戴维南定理验证
  10. 诺顿定理验证
  11. *大功率传输条件测定
  12. 二端口网络实验
  13. 互易定理实验
  14. 受控源VCVS、VCCS、CCVS、CCCS 的实验研究
  15. 典型电信号的观察与测量
  16. RC一阶电路的响应测试
  17. 二阶动态电路响应的研究
  18. R、L、C元件阻抗特性的测定
  19. RC串、并联选频网络特性测试
  20. R、L、C串联谐振电路的研究
  21. RC双T选频网络
  22. 电路状态轨迹的观测
  23. R、L、C元件特性及交流电参数测定—判断性实验
  24. 用三表法测量交流电路等效参数
  25. 正弦稳态交流电路相量的研究
  26. 互感实验
  27. 单相铁芯变压器特性的测试
  28. 压器同名端判断及其应用—设计性实验
  29. 三相交流电路电压、电流的测量
  30. 三相电路功率的测量
  31. 单相电度表的校验
  32. 功率因数及相序的测量
  33. 负阻抗变换器及其应用
  34. 回转器及其应用
（二）继电接触控制实验
  1. 三相鼠笼式异步电动机
  2. 三相异步电动机点动和自锁控制
  3. 三相异步电动机的正反转控制
  4. 三相异步电动机Y-Δ降压起动控制
  5. 三相异步电动机能耗制动控制
  6. 三相异步电动机起动顺序控制
  7. C620车床的电气控制线路
（三）扩展以下实验课程项目
  1. 数字电路实验
  2. 模拟电路实验
  3. 信号与系统实验
  4. 电机与拖动实验
  5. 工厂电气控制实验
  6. 可编程控制器实验
五、产品配置
    本实验装置主要由电源控制屏、实验桌、实验箱等组成。
（一）HE-01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），为实验提供交流电源、直流稳压电源、恒流源、功率型智能函数信号发生器（含频率计）、各种测试仪表及实验器件等，具体功能如下：
控制及交流部分
       (1) 三相0～450V及单相0～250V连续可调交流电源，配备1台三相同轴联动调压器，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。在可调交流电源的输出处设有过流保护，使相间、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。配有三只镜面指针式交流电压表，通过切换开关可分别指示三相电网电压和三相调压输出的电压值。
       (2) 设有定时器兼报警记录仪，平时作为时钟使用，有设定实验时间、定时报警、查询报警、切断电源等功能；还可以自动记录漏电告警、过流告警及仪表超量程告警的总次数，并具有计算机通信等功能。
       (3) 设有实验用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验使用，可防止灯丝损坏。
       另外，还提供信号插座一只。
仪表面板
       (1) 数模双显智能真有效值交流电压表（整体表）
      精度为0.5级，测量范围为0～500V，量程为2V、20V、200V、500V，具有自动换档和手动换档功能；每档均有超量程告警、灯光指示功能；能对交流信号（20Hz～20kHz）进行真有效值测量。
      指针表：镜面指针表显示，反应快，读数方便。
      数显表：四位数码管显示，读数准确；通过键控、数显窗口，实现人机对话功能的控制模式；可以贮存、记录15组测试结果数据，并能逐组查询并带有计算机通信功能。
       (2) 数模双显智能真有效值交流电流表（整体表）
       精度为0.5级，测量范围为0～5A，量程为20mA、200mA、2A、5A，具有自动换档和手动换档功能；每档均有超量程告警、灯光指示功能；能对交流信号（20Hz～20kHz）进行真有效值测量。
       指针表：镜面指针表显示，反应快，读数方便。
       数显表：四位数码管显示，读数准确；通过键控、数显窗口实现人机对话功能控制模式；可以贮存、记录15组测试结果数据，可逐组查询并带有计算机通信功能。
       (3) 真有效值交流数字毫伏表
       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），测试频率范围10Hz～1MHz，输入阻抗1MΩ，输入电容≤30pF，测试基本精度达到±1%；量程分100mV、1V、10V、100V、600V五档，直键开关切换，每档均有超量程告警指示；四位数码管显示，通过键控、数显窗口实现人机对话的智能控制模式；可以贮存、记录15组测试结果数据，并能逐组查询并带有计算机通信功能。
       (4) 智能交流功率表（多功能）
       由一套微电脑，高速、高精度A/D转换芯片和全数显电路构成。通过键控、数显窗口实现人机对话的智能控制模式。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，采用专用的DSP计算有功功率、无功功率。功率的测量精度0.5级，电压、电流量程分别为450V、5A，可测量负载的有功功率、无功功率、功率因数、电压、电流、频率及负载的性质；此外，还可以贮存、记录15组功率和功率因数的测试结果数据，可逐组查询并带有计算机通信功能。
       (5)数模双显智能直流电压表（整体表）
       数显表：精度为0.5级，电压表测量范围为0～300V，具有自动换档和手动换档功能，量程为200mV、2V、20V、300V；三位半数字显示，每档均有超量程告警、灯光指示功能；通过键控、数显窗口实现人机对话功能控制模式；此外，还可以贮存、记录15组测试结果数据，能逐组查询并带有计算机通信功能。   
       指针表：精度为0.5级，电压表测量范围为0～300V，具有自动换档和手动换档功能，量程为200mV、2V、20V、300V；每档均有超量程告警、灯光指示功能。
       (6)数模双显智能直流电流表（整体表）
       数显表： 精度为0.5级，测量范围为0～2A，具有自动换档和手动换档功能，其量程为2mA、20mA、200mA、2A；三位半数字显示，每档均有超量程告警、灯光指示功能；通过键控、数显窗口实现人机对话功能控制模式；可以贮存、记录15组测试结果数据，可逐组查询并带有计算机通信功能。
      指针表：精度为0.5级，测量范围为0～2A，具有自动换档和手动换档功能，其量程为2mA、20mA、200mA、2A；每档均有超量程告警、灯光指示功能。
直流电源
      (1)提供0～500mA连续可调恒流源一组，分三档可调，调节精度1‰，负载稳定度≤5×10-4，额定变化率≤5×10-4，具有输出开路、短路保护功能，带输出指示，并带有计算机通信功能。
      (2)提供两路0.0～30V/1A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，设有三位数显指示，并带有计算机通信功能。
      (3)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。
功率函数信号发生器（带频率计）
      (1) 频率范围：0.2Hz～2MHz，分七档
      (2) 输出波形：正弦波、三角波、方波、斜波、脉冲波
      (3) 占空比调节：20%～80%
      (4) 扫频速率：10ms～5s
      (5) 输出电压幅度：20VP-P（负载1MΩ）、10VP-P（负载50Ω），带输出衰减
      (6) 输出保护：短路保护，抗输入电压±35V（1分钟）
      (7) 频率计：六位LED显示，外测频范围：0～50MHz，外测频灵敏度：100mV
      (8) 输出幅度指示：三位LED数码管显示
特点：
 所有端口具有短路保护和抗输入电压保护功能
 具有频率和输出幅度双显示功能(LED)
 具有功率输出，方便实验教学
 内置线性/对数扫频功能和外接调频功能
（二）HE-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，结构坚固，造形美观大方。桌子左右各设有两个抽屉(带锁)。桌面下的柜箱可用于放置实验箱、工具及资料等。实验桌还设有四个轮子和四个固定调节机构，便于移动和固定，有利于实验室的布局及调整。
（三）实验箱
HE-11 电路基础实验（一）
       完成电表改装实验（配带镜面指针式精密毫安表一只），伏安特性实验，*大功率传输条件测定实验，电压源与电流源的等效变换实验及相关器件。
HE-11A 电路基础实验（一）
       完成电流表、电压表的设计及量程扩展实验，指针式欧姆表的设计及测试实验（配MF47表头一只及相关器件），已知和未知电阻元件伏安特性的测绘实验。
HE-12 电路基础实验（二）
       完成叠加原理、基尔霍夫定律（判断性实验）、戴维南定理、诺顿定理及双口网络、互易定理实验。
HE-13 电路基础实验（三）
       完成受控源、回转器、负阻抗变换器实验，图形采用标准网络符号。
HE-13A 电路基础实验（三）
       提供两路运算放大器及相关器件，学生动手组装搭接电路完成受控源、回转器、负阻抗变换器实验。
HE-14 电路基础实验（四）
       完成一阶、二阶动态电路，电路状态轨迹的观测实验。
HE-14A 电路基础实验（四）
       完成一阶、二阶动态电路，等效网络变换原理实验。
HE-15 电路基础实验（五）
       完成R、L、C串联谐振，RC串、并联选频网络，RC双T网络实验。
HE-16 交流电路实验（一）　
       完成正弦稳态交流电路相量的研究（日光灯功率因数提高实验），黑匣子实验（R、L、C元件特性及参数测定）。
HE-17 交流电路实验（二）
       完成三相电路（每相三只灯泡并联）实验。
HE-17A 交流电路实验（二）
      完成三相电路（每相两只灯泡串、并联）实验。
HE-18A 三值电压表
      完成周期性电压信号的峰值、平均值和有效值的测量实验。
HE-19 元件箱
      提供实验所需的电阻、电容、电感、电位器、十进制可调电阻等实验器件。
HE-20 三相电容箱
      提供三相高压电容，每相容值为0.47µF、1µF、2.2µF、4.7µF，耐压值均为500V。
HE-21 铁芯变压器、互感/电度表实验
      铁芯变压器一只（50VA、36V/220V），原、副边均设有保险丝及电流插座，测试方便并能可靠保护防止变压器损坏；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，固定在电度表支架上，实验时临时放在实验箱上，其电源线、负载线均已接在电度表接线架的接线柱上。
HE-31 数电、模电实验
      提供低压交流电源（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、8位逻辑电平开关、8位电平指示器、三态逻辑笔、脉冲信号源（正、负输出单次脉冲和频率为0.5Hz～300kHz连续可调的计数脉冲源各一路）、振荡线圈、三极管、按键、整流桥堆、稳压块、功率电阻、可控硅、单结晶体管、信号灯及电位器等。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）。实验箱配有单管/负反馈两级放大器、射极跟随器、RC串并联选频网络、差动放大器及低频OTL功率放大器共五块固定线路实验板。可采用固定线路或分立元件灵活组合相应的实验，既有利于提高学生的动手能力，又能保障实验项目的顺利完成。
HE-32 数字电路实验
      提供脉冲信号源（正、负输出单次脉冲和频率为0.5Hz～300kHz连续可调的计数脉冲源各一路）、三态逻辑测试笔（高电平为红色发光管亮，低电平为绿色发光管亮，高阻态或电平处于不高不低的电平值时黄色发光管亮）、电平指示（8位红色LED）、逻辑开关（8位红色LED）、四位十进制译码显示器、拨码开关（四位可逆十进制拨码开关）、高可靠圆脚集成块插座（8P、14P、16P、20P、28P及40P各若干个）、可靠的镀银长紫铜管及固定器件（10kΩ多圈电位器1只、100kΩ电位器1只、按钮开关2只）等。
HE-33 模拟电路实验
      提供低压交流电源（0V、6V、10V、14V抽头一路及中心抽头17V两路）、指针式直流毫安表（量程1mA，内阻100Ω）、高可靠圆脚集成块插座（8P 2只、14P 1只，40P 1只）、镀银长紫铜管（供插电阻、电容、三极管等）及固定元器件（三端稳压块、电容器、信号灯、喇叭、场效应管、三极管、可控硅、整流桥堆、振荡线圈、功率电阻及电位器等），实验箱配有单管/负反馈两级放大器、射极跟随器、RC串并联选频网络、差动放大器及低频OTL功率放大器共五块固定线路实验板．可采用固定线路或分立元件灵活组合相应的实验，既有利于提高学生的动手能力，又能保障实验项目的顺利完成。
HE-51 继电接触控制（一）
      提供交流接触器（线圈电压为220V）、热继电器及模拟灯泡各一只，带灯按钮三只（黄、绿、红各一只）。
HE-52 继电接触控制（二）
      提供交流接触器（线圈电压220V）两只、时间继电器（通电延时，线圈电压220V）一个，以及能耗制动电源变压器、整流二极管、电阻等。
WDJ24三相鼠笼电机（△/Y 220V/380V）
      电机的三个绕组均已引出，接线方便。
WDJ26三相鼠笼电机（△380V）
      电机的三个绕组均已引出，接线方便。
实验连接线：根据不同实验项目的特点，配备两种不同规格的实验连接线，强弱电均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；两种导线都只能配合相应内孔的插座，不能混插，从而大大提高了实验的安全及合理性。
六、装置的主要优点及安全保护体系
1、供电主回路采用三相四线制(或三相五线制)，它经电流型漏电保护器（空气开关）、三相钥匙开关、接触器、三相调压器等输出，具有安全、方便、使用可靠等特点。
2、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。
3、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，即发出告警并切断总电源，确保实验进程安全。
4、屏上装有一套电流型漏电保护器，控制屏若有漏电现象，当漏电流超过一定值时，即切断电源。
5、屏上三相调压器可调输出设有一套过流保护装置。交流电源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。
6、测量仪表精度高，采用数字化、智能化及人机对话模式，符合现代测量仪表的发展方向。各种电源及各种仪表均有可靠的保护功能。
7、实验连接线及插座采用不同的结构，使用安全、可靠。
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