SDDG-1電工技術實驗裝置
一、概述
“FC-1型電工技術實驗裝置”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 控制”、“繼電接觸控制”及“電力拖動”等課程實驗大綱的要求而研制，特別適用于高等院校現有實驗設備的更新換代，及中專、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。
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，便于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“電機控制”、“繼電接觸控制”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
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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制
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
11.互易定理驗證
12.受控源VCCS、VCVS、CCVS、CCCS的實驗研究
13.典型電信號的觀察與測量
14.RC一階電路響應的測試
15.二階動態電路響應的研究
16.R、L、C元件阻抗特性的測試
17.RC串、并聯選頻網絡特性測試
18.R、L、C串聯諧振電路的研究
19.用三表法測量交流電路等效參數
20.正弦穩態交流電路相量的研究
（日光燈功率因數提高實驗）
21.互感實驗
22.單相鐵心變壓器特性的測試
23.三相交流電路電壓、電流的測量
24.三相電路功率的測量
25.單相電度表的校驗
26.功率因數及相序的測量
27.負阻抗變換器及其應用
28.回轉器及其應用 |
六、裝置的配備
裝置主要由電源儀器控制屏、實驗桌、實驗掛箱及三相鼠籠電機等組成。
(一)SYDG-01電源儀器控制屏
控制屏為鐵質雙層亞光密紋噴塑結構，鋁質面板。為實驗提供交流電源、直流電源、恒流源、受控源、數控信號源及各種測試儀表等。具體功能如下：
1、主控功能板
1.1 三相0～450V及單相0～250V連續可調交流電源。配備一臺三相同軸聯動自耦調壓器，規格為1.5KVA/0～450V，克服了三只單相調壓器采用鏈 條結構或齒輪結構組成的許多缺點。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，克服了調換保險絲帶來的麻煩。配有三只 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。
1.2 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復功能。
1.3 提供一路0～500mA連續可調恒流源，分2mA、20mA、500mA三檔，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。
1.4 設有照明220V/30W日光燈一盞，供實驗照明用；還設有220V/30W的日光燈燈管一支，將燈管的四個頭引出以供實驗用。
1.5 實驗管理器：具有設定實驗時間、定時報警、切斷電源等功能；還可以自動記錄與區分由于接線或操作錯誤所造成的漏電告警、儀表超量程告警等。
1.6 設有真有效值交流數字電壓表一只，測量范圍0～500V，量程自動判斷、自動切換，精度0.5級，三位半數顯。
2、信號源功能板
頻率計：6位數字顯示，測量范圍1Hz～10MHz，作為外部測量和內置信號源頻率指示。
信號源頻率范圍：0.2Hz～2MHz，分七檔
輸出波形：正弦波、三角波、方波、脈沖波、斜波及50Hz正弦波
占空比調節：20%～80%
輸出幅度：20Vp-p(1MΩ負載)、 10Vp-p(50Ω負載)
輸出保護：短路保護，抗輸入電壓±35V（1分鐘）
幅度顯示：三位LED
功率輸出：≥10W；頻率范圍(3dB帶寬)：20KHz(方波、三角波、正弦波)
3、儀表、受控源功能板
3.1 智能交流數字電壓表
交流數字電壓表1只，采用美國模擬器件公司生產的 新型高性能RMS真有效值轉換器，配以高速MPU單元設計而成，通過鍵控、數顯窗口實現人機對話功能控制模式。具有自動與手動量程，測量范 圍：0-500V，頻率范圍：10Hz-20Hz。手動量程為：10V、100V、500V。測量精度為0.5級。具有數據存儲與查詢功能。
3.2智能交流數字電流表
交流數字電流表1只，采用美國模擬器件公司生產的 新型高性能RMS真有效值轉換器，配以高速MPU單元設計而成，通過鍵控、數顯窗口實現人機對話功能控制模式。具有自動與手動量程，測量范圍：0-5A， 頻率范圍：10Hz-20Hz。手動量程為：100mA、1A、5A。測量精度為0.5級。具有數有數據存儲與查詢功能。
3.3 直流數顯電壓表一只，采用ICL公司高性能AD轉換器配以高速MPU單元設計而成，通過鍵控、數顯窗口實現人機對話功能控制模式。具有自動與手動量程，測 量范圍：0-200V。手動量程為：2V、20V、200V。測量精度為0.5級。具有數據存儲與查詢功能。具有超量程報警、指示及切斷總電源等功能。
3.4 直流數顯毫安表一只，采用ICL公司高性能AD轉換器配以高速MPU單元設計而成，通過鍵控、數顯窗口實現人機對話功能控制模式。具有自動與手動量程，測 量范圍：0-2000mA。手動量程為：20mA、200mA、2000mA。測量精度為0.5級。具有數據存儲與查詢功能。具有超量程報警、指示及切斷 總電源等功能。
3.5 受控源CCVS、VCCS兩路，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，并有發光管指示。
4、控制屏掛置掛件的具體方法
控制屏正面右邊設有一個74×48.5cm2 的大凹槽，能容納兩個大掛箱和一個小掛箱。凹槽上、下邊各設有六個螺柱，左右兩邊掛置大的掛箱，中間掛置小的掛箱。掛箱與控制屏采用螺母固定，易于裝卸和運輸。
(二)SYDG-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；左右設有兩個大抽屜（帶鎖），用于放置工具及資料。右邊設有放置示波器用的可拆卸擱板。
(三)實驗組件掛箱
1、SYDG-03電路基礎實驗箱
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 （L用空心電感）、R、C串并聯選頻電路及一階、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。
2、SYDG-04交流電路實驗箱
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并聯的 白熾燈羅口燈座(每組設有三個開關控制三個負載并聯支路的通斷)，可插60W以下的白熾燈九只，各燈組設有電流插座；日光燈實驗器件有30W整流器、電容 器（1uF/500V、2.2uF/500V、4.7uF/500V）、啟輝器及短接按鈕；互感線圈一組，實驗時臨時掛上，兩個空心線圈L1 、L2 裝在滑動架上，可調節兩個線圈間的距離，并可將小線圈放到大線圈內，配有大、小鐵棒各一根及非導磁鋁棒一根；電度表一只，規格為220V、3/6A，實驗 時臨時掛上，其電源線、負載線均已接在電度表接線架的接線柱上，實驗方便；鐵芯變壓器一只（50VA、36V/220V），原副邊均設有保險絲便于電流的 測試，可進行變壓器原、副繞組同名端判斷及變壓器應用等實驗。
3、SYDG-05元件箱
設有三組高壓電容（每組1uF/500V、2.2uF/500V 、4.7uF/500V高壓電容各一只），用以改變功率因數實驗；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 供十進制可調電阻箱，阻值為0～99999.9Ω/2W。
4、SYDG-06單相智能功率、功率因數表
由24位專用DSP、16位高精度AD轉換器和高速MPU單元設計而成，通過鍵控、數顯窗口實現人機對話功能控制模式。軟件上采用RTOS設計思路，同時 配有PC監控軟件來加強分析能力。能測量電路的功率、功率因數。功率測量精度為1.0級，功率因數測量范圍0.3-1.0，電壓電流量程為450V和 5A，能自動判別負載性質（感性顯示“L”，容性顯示“C”，純電阻不顯示），并可存儲測量數據，供隨時查閱。
5、SYDG-09真有效值交流數字毫伏表
能夠對各種復雜波形的有效值進行精確測量，電壓測試范圍0.2mV～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、指示及切斷總電源功能。頻率測試范圍10Hz～600KHz，輸入阻抗 1MΩ，輸入電容≤30pF。
6、SYDG-10受控源(四路)、回轉器、負阻抗變換器
提供流控電壓源CCVS、壓控電流源VCCS、壓控電壓源VCVS、流控電流源CCCS、回轉器及負阻抗變換器等實驗模塊。四組受控源、回轉器、負阻抗變換器均采用標準網絡符號。
7、實驗連接線
根據不同實驗項目的特點，配備兩種不同的實驗聯接線，強電部分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），里面采用無氧銅抽絲而成頭發絲般 細的多股線，達到超軟目的，外包丁晴聚氯乙烯絕緣層，具有柔軟、耐壓高、強度大、防硬化、韌性好等優點，插頭采用實芯銅質件外套鈹輕銅彈片，接觸安全可 靠；弱電部分采用彈性鈹輕銅裸露結構聯接線，兩種導線都只能配合相應內孔的插座，不能混插，大大提高了實驗的安全及合理性。
七、配置清單（每臺）
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SYDG-01 |
電源儀器控制屏 |
1套 |
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SYDG-02 |
實驗桌 |
1張 |
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SYDG-03 |
電路基礎實驗掛件 |
1套 |
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SYDG-04 |
交流電路實驗掛件 |
1套 |
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SYDG-05 |
元件箱 |
1套 |
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SYDG-06 |
單相智能功率、功率因數表 |
1只 |
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SYDG-09 |
真有效值交流數字毫伏表 |
1只 |
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SYDG-10 |
受控源（四路）、回轉器、負阻抗變換器 |
1套 |
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高可靠護套結構手槍插式實驗連接線及配件 |
1套 |
八、裝置的主要優點及安全保護體系
1、三相四線制(或三相五線制)電源輸入，總電源由三相鑰匙開關控制，設有三相帶燈熔斷器作為斷相指示。
2、控制屏電源由接觸器通過起、停按鈕進行控制。
3、三相交流電源0～450V連續可調，單相交流電源0～250V連續可調，設有三相同軸聯動自耦調壓器（1.5KVA）一臺，可更好地滿足教學實驗要求。
4、屏上裝有電壓型漏電保護裝置，控制屏內或強電輸出若有漏電現象，即告警并切斷總電源，確保實驗進程安全。
5、屏上裝有一套電流型漏電保護器，控制屏若有漏電現象，漏電流超過一定值，即切斷電源。
6、屏上三相調壓器付邊設有一套過流保護裝置。調壓器輸出短路或所帶負載太大，電流超過設定值，系統即告警并切斷總電源。
7、測量儀表精度高，采用精密鏡面指針式（帶超量程告警）、數字化、智能化及人機對話模式，符合現代測量儀表發展方向。
8、各種電源及各種儀表均有可靠的保護功能。
9、實驗連接線及插座采用不同的結構，使用安全、可靠、防觸電。
