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TWDG-1C 電工電子電力拖動實驗裝置（帶PLC實驗）
一、概述
“TWDG-1C型電工電子電拖技術實驗裝置”是本公司在總結國內電工實驗設備基礎上采用成熟的技術推出的新型實驗裝置，綜合了目前我國大學本科、專科、中專及職校“電路分析”、“電工基礎”、“電工學”、“電機控製”、“繼電接觸控製”及“電力拖動”等課程實驗大綱的要求而研製，特別適用於高等院校現有實驗設備的更新換代，為中專、職校等新建或擴建實驗室，迅速開設實驗課提供了理想的實驗設備。
5、能完成模電、數電及PLC可編程控製實驗。
（一）電工基本實驗
1．基本電工儀表的使用與測量誤差的計算
2．減少儀表測量誤差的方法
3．線性與非線性電路元件伏安特性的測繪
4．電位、電壓的測定及電路電位圖的繪製
5．基爾霍夫定律驗證及故障判斷
6．疊加定理驗證及故障判斷
7．電壓源與電流源的等效變換
8．戴維南定理的驗證
9．諾頓定理驗證
10．雙口網絡測試
二、特點
1、綜合性強 綜合了目前國內各類學校電類基礎課程的全部實驗項目。
2、適應性強 實驗的深度與廣度可根據需要作靈活調整，普及與提高可根據教學的進程作有機地結合。裝置積木式結構，更換便捷，添加部件即可。擴展功能或開發新實驗。
3、整套性強 從儀器儀表、專用電源到實驗連接專用導線等均配套齊全，儀器儀表的性能、精度、規格等均密切結合實驗的需要進行配套。
4、一致性強 實驗器件選擇合理、配套完整，使多組實驗結果有良好的同一性，便於教師組織和指導實驗教學。
5、直觀性強 本裝置采用整體與掛件相結合的結構形式，電源配置、儀表一目了然，各實驗掛件任務明確，操作、維護簡便。
三、功能
1、本裝置可提供實驗所需的交流電源、低壓直流電源、可調恒流源、函數信號發生器（含頻率計）、受控源、交直流測量儀表（電壓、電流、功率、功率因數）、各實驗掛箱及電機等。
2、能完成“電工基礎”、“電工學”中的疊加、戴維南、雙口網絡、諧振、選頻及一、二階電路等實驗。
3、能完成“電路分析”、“電工學”中的單相、三相、日光燈、變壓器、互感器及電度表等實驗。
4、能完成“電機控製”、“繼電接觸控製”及“電力拖動”等課程實驗。
四、技術性能
1、輸入電源：三相四線(或三相五線) 380V±10% 50Hz
2、工作環境：溫度-10℃～+40℃ 相對濕度＜85%(25℃) 海拔＜4000m
3、外形尺寸：167×73×153cm3
4、裝置容量：＜1.5KVA
五、基本實驗項目
電工電子電力拖動實驗裝置
一、技術要求
1.輸入電源：三相四線(或三相五線)380V±10% 50Hz
2.外形尺寸：1700±100mm×750±50mm×1500±100mm
3.裝置容量：＜1.5kVA
4.控製屏采用鐵質雙層亞光密紋噴塑結構，鋁質麵板。
5.提供三相0～450V及單相0～250V連續可調交流電源。配備一台三相同軸聯動自耦調壓器，規格為1.5kVA/0～450V，可調交流電源輸出處設有過流保護技術，相間、線間過電流及直接短路均能自動保護。配三隻指針式交流電壓表，通過切換開關可分別指示三相電網電壓和三相調壓輸出電壓。
6.提供兩路低壓穩壓直流0.0～30V/1A連續可調電源，配有數字式電壓表指示輸出電壓，電壓穩定度≤0.3%，電流穩定度≤0.3%，設有短路軟截止保護和自動恢複功能。
7.提供一路0～200mA連續可調恒流源，分2mA、20mA、200mA三檔，從0mA起調，調節精度1‰，負載穩定度≤5×10-4，額定變化率≤5×10-4，配有數字式直流毫安表指示輸出電流，具有輸出開路、短路保護功能。
8.設有實驗台照明用的220V、30W的日光燈一盞，還設有實驗用220V、30W的日光燈燈管一支，將燈管燈絲的四個頭引出，供實驗用。
9.智能交流電壓表：具有“自動”換擋測量和“手動”換擋測量兩種工作模式，“手動”模式時分2V、20V、200V、500V四檔，“自動”模式時程序會自動判斷並進入相應量程檔位。測量範圍0～500V，測量精度0.5級，設有6個LED工作狀態指示燈，指示檔位、工作模式、報警狀態等。每檔均有超量程告警、指示及切斷總電源功能。通過鍵控、數顯窗口實現人機對話功能，可存儲和查詢16組實驗數據。具有越限報警功能（按當前量程的百分比設置越限報警值）。
10.智能交流電流表：具有“自動”換擋測量和“手動”換擋測量兩種工作模式，“手動”模式時分20mA、200mA、2A、5A四檔，“自動”模式時程序會自動判斷並進入相應量程檔位。測量範圍0～5A，測量精度 0.5級，設有6個LED工作狀態指示燈，指示檔位、工作模式、報警狀態等。每檔均有超量程告警、指示及切斷總電源功能。通過鍵控、數顯窗口實現人機對話功能，可存儲和查詢16組實驗數據。具有越限報警功能（按當前量程的百分比設置越限報警值）。
11.智能直流電壓表：具有“自動”換擋測量和“手動”換擋測量兩種工作模式，“手動”模式時分200mV、2V、20V、200V四檔，“自動”模式時程序會自動判斷並進入相應量程檔位。。測量範圍0～200V，測量精度 0.5級，設有6個LED工作狀態指示燈，指示檔位、工作模式、報警狀態等。每檔均有超量程告警、指示及切斷總電源功能。通過鍵控、數顯窗口實現人機對話功能，可存儲和查詢16組實驗數據。具有越限報警功能。
12.智能直流毫安表：具有“自動”換擋測量和“手動”換擋測量兩種工作模式，“手動”模式時分2mA、20mA、200mA、2000mA四檔。測量範圍0～2000mA，測量精度 0.5級，設有6個LED工作狀態指示燈。工作環境溫度 -20℃～70℃；濕度 30～85%RH（無結露）；每檔均有超量程告警、指示及切斷總電源功能。
13.提供由單片集成函數信號發生器及外圍電路，數字電壓指示及功率放大電路等組合而成。其輸出頻率範圍為2Hz～2MHz，輸出幅度峰峰值為0～16VP-P。有開關控製。可輸出正弦波、方波、三角波，共三種波形，由琴鍵開關切換選擇，輸出頻率分七個頻段選擇，還設有三位LED數碼管顯示其輸出幅度(峰-峰值)。輸出衰減分0dB、20dB、40dB、60dB四檔，由兩個“衰減”按鍵選擇。提供六位數顯頻率計：本頻率計的測量範圍為1Hz至10MHz，由六位共陰極LED數碼管顯示。
14.交流數字毫伏表及單相智能型功率因數表：能夠對各種複雜波形的有效值進行精確測量。電壓測試範圍1mV～600V（有效值），測試基本精度達到±1%，量程分200mV、2V、20V、200V、600V五檔，直鍵開關切換，三位半數字顯示，每檔均有超量程告警、指示及切斷總電源的功能。測試頻率範圍為10Hz～600kHz，輸入阻抗1MΩ，輸入電容≤30pF。
需由一套微電腦，高速、高精度A/D轉換芯片和全數顯電路構成。通過鍵控、數顯窗口實現人機對話的智能控製模式。為了提高測量範圍和測試精度，將被測電壓、電流瞬時值的取樣信號經A/D變換，采用專用DSP計算有功功率、無功功率。功率的測量精度0.5級，電壓、電流量程分別為450V、5A，可測量負載的有功功率、無功功率、功率因數及負載的性質；此外，還可以貯存、記錄15組功率和功率因數的測試結果數據，並可逐組查詢。
15.受控源CCVS、VCCS兩路、回轉器、負阻抗變換器，打開電源開關，CCVS、VCCS兩路受控源即可工作，通過適當的連接，即可獲得VCVS、CCCS受控源的功能。此外，還設有±12V兩路直流穩壓電源，並有發光管指示。
16.實驗桌采用鐵質雙層亞光密紋噴塑結構，耐磨高密度板；左右設有兩個大抽屜（帶鎖），右邊設有放置示波器用的可拆卸擱板。
17.提供基爾霍夫定律（可設置三個典型故障點），疊加原理（可設置三個典型故障點）、戴維南定理、諾頓定理、二端口網絡、互易定理、R、L、C串聯諧振電路、R、C串並聯選頻網絡及一階、二階動態電路等實驗。各實驗器件齊全，實驗單元隔離分明，實驗線路完整清晰，驗證性實驗與設計性實驗相結合。
18.提供單相、三相負載電路、日光燈、變壓器、互感器及電度表等實驗。負載為三個完全獨立的燈組，可連接成Y或△兩種三相負載線路，每個燈組均設有三個並聯的白熾燈螺口燈座(每組設有三個開關控製三個負載並聯支路的通斷)，可插60W以下的白熾燈九隻，各燈組設有電流插座便於電流的測試；各燈組均設有過壓保護電路，保障實驗學生的安全及防止燈組因過壓而導致損壞；日光燈實驗器件有30W鎮流器、高壓電容器（0.47µF/500V、4.7µF/500V）、啟輝器及短接按鈕；提供交流接觸器（線圈電壓220V）三隻，帶燈按鈕（黃、綠、紅各一隻）三隻。麵板上畫有器件的外形，並將各器件的工作端子引到麵板上，供實驗接線用，器件的工作狀態均有發光二極管指示。
19.提供三組高壓電容（每組1µF/500V、2.2µF/500V、4.7µF/500V高壓電容各一隻），用於改變功率因數的實驗；提供實驗所需的各種元件，如電阻、二極管、發光管、穩壓管、電位器及12V燈泡等，還提供十進製可調電阻箱，阻值為0～99999.9Ω/2W。
20.提供穩壓電源四路（±5V/0.5A和±15V/0.5A，均有短路保護、自動恢複功能）、低壓交流電源（0V、6V、10V、14V抽頭各一路及中心抽頭17V兩路）、四位十進製譯碼顯示器、兩組撥碼盤、8位邏輯電平開關、8位電平指示器、三態邏輯筆、單次脈衝源、揚聲器、振蕩線圈、按鍵、橋堆及電位器等。另外，還設有一些高可靠圓腳集成電路插座（8P 2隻、14P 3隻、16P 4隻、28P 1隻、40P 1隻）及可靠的鍍銀長紫銅管（供插電阻、電容、電位器、晶體管等元件）。實驗掛箱配有單管/負反饋兩級放大器、射極跟隨器、RC串並聯選頻網絡、差動放大器及低頻OTL功率放大器共五塊固定線路實驗板．可采用固定線路或分立元件靈活組合進行實驗，既有利於提高學生的動手能力，又能保障實驗項目的順利完成。
21. 提供交流接觸器（線圈電壓220V）三隻，熱繼電器一隻，電子式時間繼電器（通電延時，工作電壓220V）一隻，變壓器（220V/26V/6.3V）、整流電路、能耗製動電阻（10Ω/25W）各一組，帶燈按鈕（黃、綠、紅各一隻）三隻。麵板上畫有器件的外形，並將各器件的工作端子引到麵板上，供實驗接線用，器件的工作狀態均有發光二極管指示。麵板上設有搖臂結構，可看到具體的器件，並可對需要調節的器件進行調節
22.采用掛箱模塊式結構，冷軋鋼板噴塑箱體；配有西門子V20係列0.37kW工業變頻器,將各輸入輸出端均已引至麵板接口。
23.三相鼠籠電機△/Y 220V/380V\電機的三個繞組均已引出，接線方便
24. 高可靠護套結構手槍插實驗連接線及配件：配備兩種不同規格的實驗連接線，強弱電均采用高可靠護套結構手槍插連接線（不存在任何觸電的可能）
25.安全保護係統：係統自動采集三相交流電壓、電流及功率，可實時檢測設備電源狀態及負載。能夠實時監測單/三相漏電電流值並及時報警；漏電電流報警閾值和電源切斷閾值可設定。欠壓保護設備輸入單/三相某一相或多相電壓欠壓後，係統自動報警並斷電，按複位按鈕，設備恢複正常。過壓保護設備輸入單/三相某一相或多相電壓過壓後，係統自動報警並斷電，按複位按鈕，設備恢複正常。過流保護：設備輸入單/三相某一相或多相電流過流，係統自動報警並斷電，按複位按鈕，設備恢複正常，電流報警閾值和電源切斷閾值可設定。三相電源智能化監控係統功能是智能設備管控及安全保護係統的重要功能；采用虛擬儀器儀表，能監測三相電源運行參數，在彩色液晶觸摸屏進行數字顯示，可同時顯示三相電參數；傳感器采用高精度工業級電壓與電流互感器，具備單/三相交流電壓采集、單/三相交流電流采集、單/三相交流功率采集、單/三相交電能采集功能。可以測量單相以及三相的有功功率、無功功率、視在功率、有功能量及無功能量，同時還能測量各相電流、電壓有效值、功率因數、相角、頻率等參數；所有參數在人機交互界麵上實時顯示；支持全數字域的增益、相位校正；直接與主控製器之間進行計量及校表參數的傳遞，內置電壓監測電路，保證了上電和斷電時正常工作。可拓展或自行開發上位機軟件，實現無線測量和遠程測量。
二、至少完成以下實驗項目
1）基本電工儀表的使用與測量誤差的計算
2）減少儀表測量誤差的方法
3）儀表電壓量限擴展電路設計與實驗
4）儀表電流量限擴展電路設計與實驗
5）線性與非線性電路元件伏安特性的測繪
6）電位、電壓的測定及電路電位圖的繪製
7）基爾霍夫定律驗證及故障判斷
8）疊加定理驗證及故障判斷
9）電壓源與電流源的等效變換
10）戴維南定理的驗證
11）諾頓定理驗證
12）雙口網絡測試
13）互易定理驗證
14）受控源VCCS、VCVS、CCVS、CCCS實驗研究
15）典型電信號的觀察與測量
16）RC一階電路響應的測試
17）二階動態電路響應的研究
18）R、L、C元件阻抗特性的測試
19）RC串、並聯選頻網絡特性測試
20）R、L、C串聯諧振電路的研究
21）用三表法測量交流電路等效參數
22）日光燈功率因數提高實驗
23）互感實驗
24）單相鐵芯變壓器特性的測試
25）三相交流電路電壓、電流的測量
26）負阻抗變換器及其應用
電力拖動實驗項目
1）回轉器及其應用三相異步電動機點動和自鎖控製線路
2）三相異步電動機的正反轉控製線路
3）三相異步電動機Y-Δ降壓起動控製線路
4）三相異步電動機起動順序控製
5）三相異步電動機能耗製動控製變頻器基本功能參數設置與操作實驗
6）多段速度選擇控製模式
7）遠距離加減速控製模式
8）三相鼠籠異步電機變頻調速控製
模擬電路基本實驗項目
1）晶體二極管的判別與檢測
2）PN結的單向導電特性
3）晶體三極管的判別與檢測
4）單結晶體管特性
5）晶體管共射極單管放大器
6）場效應管放大電路
7）負反饋放大電路
8）差動放大電路
9）射極跟隨器
10）場效應管共源極放大電路
11）共集電極放大器
12）共基極放大器
13）兩級阻容耦合放大器
14）運算放大器的基本接法
15）集成運放同相比例放大器
16）集成運放反相比例放大器
17）集成運放加法電路
18）集成運放減法電路
19）集成運放積分電路
20）集成運放微分電路
21）電壓跟隨器
22）電壓比較器
23）RC橋式正弦波振蕩器
24）方波發生器
25）三角波發生器
26）文氏電橋正弦波發生器
27）鋸齒波發生器
28）過零比較器
29）比較器
30）窗口比較器電路實訓
31）集成運放的調零電路
32）電源極性錯接的保護電路
33）輸入端限幅保護電路
34）輸出端限幅保護電路
35）OTL功率放大器
數字電路基本實驗項目
1）晶體二極管開關特性
2）晶體三極管開關特性
3）二極管限幅器
4）三極管限幅器
5）二極管鉗位器
6）TTL集成邏輯門
7）集成與門邏輯功能測試
8）集成非門電路邏輯功能測試
9）集成或門電路邏輯功能測試
10）集成與非門邏揖功能測試
11）CMOS門電路的測試
12）TTL電路和CMOS電路的輸出特性測試
13）集成邏輯電路的連接與驅動
14）組合邏輯電路
15）半加器
16）全加器
17）譯碼器
18）譯碼器邏輯功能測試
19）數據選擇器邏輯功能測試
20）四選一數據選擇器
