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SYDG-221B电工技术综合实验平台
参考图片
一、基本功能：
1、实验平台能完成高等院校电路分析、电工技术、电路原理、电子技术等多门课程的实验教学。
2、平台配套测量仪表精度高，采用数字化、智能化及人机对话模式，各种仪表均有可靠的保护功能。
3、平台操作面板采用铝制面板，面板厚度2mm，文字符号采用现代彩色喷描技术处理，面板标识清晰，铝面板颜色和实验台颜色一致。
4、整体采用模块化结构形式，电源和仪器仪表全部采用独立挂箱式结构，各实验模块任务明确，方便学校根据自身的教学要求，选择不同的实验配置，易于后期扩展升级。实验模块之间的工作电源用短接导线连接，既接通各模块电源，又使各模块连成一体。
5、平台装有电压型漏电保护装置，若有漏电现象，即产生告警信号并切断总电源，确保实验进程安全；装有一套电流型漏电保护器，若有漏电现象，当漏电流超过一定值时，即切断电源；各种电源及各种仪表均有可靠的保护功能。实验连接线及插座采用不同的结构，使用安全、可靠、防触电。
二、技术性能：
1、输入电源：三相四线(或三相五线)AC380V±10% 50Hz
2、装置容量：＜1.5kVA
3、外形尺寸：约1650mm×720mm×1540mm
三、实验台主要配置及功能：
实验平台由实验桌、实验台架、存储柜、实验挂箱组件、配件等组成。具体参数如下：
序号 | 部件名称 | 功能及技术参数 | 数量 |
1 | 实验桌 | 1.桌子台面板采用E1级三聚氰胺复面合成板，台面厚度约25mm。 2.采用四个工业铝型材立柱为支撑，立柱端部可安装调节脚，方便高度调节，主体结构通过左、右各2个C字形铝压成型构件联接，台面高度约800mm，桌面板下设支撑框架，截面尺寸为30×30mm，承受力不少于300kg。 3.立柱采用工业铝型材成型工艺，表面氧化处理，截面尺寸：70×70mm，四面带槽，槽宽约8mm，端部配套塑料堵头，槽内适用工业铝型材通配螺母及配件。 4.C字形铝压成型构件为左、右对称件，外形约160×166×70mm，采用压铸成型工艺，经机加工、抛丸、喷砂，表面橙色静电喷涂工艺。 | 1套 |
2 | 实验台架 | 实验台架采用独立框架式结构设计，框架由上中下左右五根工业铝型材分割为上下两个区域，所有型材表面滑，无凹槽，用于放置仪表、实验模块等。 | 1套 |
3 | 存储柜 | 采用圆弧卷边冷冲压钣金一体成型，封闭式结构，表面静电喷涂，外形尺寸：约宽450x深550x高705（mm），总重量≥31kg；柜体四边圆弧设计：R=30mm，柜体边框总厚度≤2.5mm；配有承重型卡扣式三节轨，导轨承重量≥30kg，抽屉把手采用卡套式钣金卷边工艺，把手尺寸≥440x45x18mm，抽屉采用联体锁设计，底部配有4个1.5寸万向带刹车脚轮。 | 1套 |
4 | 三相交流电源 | （1）提供三相0～450V可调交流电源，同时可得到单相0～250V可调的交流电源，配有一台三相同轴联动自耦调压器（规格：1.5kVA、0～450V）。可调交流电源输出处设有过流保护装置，当相间、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。控制屏的供电由启、停按钮进行控制，同时配有一只急停按钮，便于切断电源，还配有一只指针式交流电压表，通过切换和转换开关，可方便地指示三相调压输出的每一相的线电压。 （2）实验室智慧用电安全控制系统 智能电源管理系统具有过温、短路、过流、过压、欠压、失压、功率限定7大保护功能；电源具有一键锁定功能，处理故障时，防止漏电保护器合闸，造成触电危险；电源具有故障锁定功能，发生故障导致跳闸时，不能人为上电，只能通过远程清除故障后，才能上电成功；能通过无线4G和有线以太网与手机APP和PC端云平台通讯，没有网络的情况下，教室整套智能电源管理系统可离线独立运行。 智能终端：智能电源管理系统以32位ARM为核心，采用4.3寸彩色触摸屏为人机交互界面，实时监控设备运行情况，提供Zigbee、CAN等多种通信模式，具备语音播报功能。能实时监测三相电压、电流、功率，功率因数、频率、电能等参数，液晶触摸屏监测数值。能监控实验室电源的故障类型和故障次数；设备时间管理包含年月日时间的显示；用户通过刷卡方式请求开启设备，PC端进行授权之后，设备可启动使用，PC端可分时预约设备的启动和停止。 | 1套 |
5 | 直流可调电源 | 提供双路直流程控电源:采用DAC加MOS管恒流输出，每路输出0-30V/2A，电压稳定度≤0.3%，电流稳定度≤0.3%，有短路、过流自动保护功能，设有短路软截止自动保护和自动恢复装置。 2.8寸TFT液晶屏显示输出电压、输出电流、负载电压和负载电流，并且具有恒流提醒功能。采用EC11旋钮编码器调节输出电流和限位电流。 | 1套 |
6 | 低压直流电源、智能直流恒流源 | 一路0-500mA/12V恒流源:采用DAC加MOS管恒流输出，负载稳定度≤5×10-4 ，额定变化率≤５×10-4 。2.8寸TFT液晶屏显示输出电流值、限位电流和负载电流，且具有恒流提醒功能。采用EC11旋钮编码器调节输出电流和限位电流。 低压直流电源：±5V、±12V四路固定输出，每路均具有短路、过流保护及自动恢复保护功能。 | 1套 |
7 | 智能交流电压表、电流表 | 1）智能交流电压表1只:测量范围：0-1000V,设置1V/10V/100V/1000V四量程，六位数码显示测量值。仪表采用现代化技术，数码中文显示，具备智能化、数字化，上位机通讯功能，通过按键能够对仪表进行设置操作,量程手动、自动切换模式、校准、调零、滤波级数设置、通信地址设置、超量程自动报警提示及保护等功能。硬件部分整体性强，集成度高，采用表贴工艺制作，工业塑料外壳，面板嵌入安装，使用稳定，容易更换和升级维护。 2）智能交流电流表1只：测量范围：0-5A, 设置10mA/500mA/5A三档量程，六位数码显示测量值。仪表采用现代化技术，数码中文显示，具备智能化、数字化，上位机通讯功能，通过按键能够对仪表进行设置操作,量程手动、自动切换模式、校准、调零、滤波级数设置、通信地址设置、超量程自动报警提示及保护等功能。硬件部分整体性强，集成度高，采用表贴工艺制作，工业塑料外壳，面板嵌入安装，使用稳定，容易更换和升级维护。 | 1套 |
8 | 智能直流电压表、电流表 | 1）智能直流电压表1只:测量范围：0-1000V,设置1V/10V/100V/1000V四档量程，六位数码显示测量值。仪表采用现代化技术，数码中文显示，具备智能化、数字化，上位机通讯功能，通过按键能够对仪表进行设置操作,量程手动、自动切换模式、校准、调零、滤波级数设置、通信地址设置、超量程自动报警提示及保护等功能。硬件部分整体性强，集成度高，采用表贴工艺制作，工业塑料外壳，面板嵌入安装，使用稳定，容易更换和升级维护。 2）智能直流电流表1只：测量范围：0-5A,设置10mA/500mA/5A三档量程，六位数码显示测量值。仪表采用现代化技术，数码中文显示，具备智能化、数字化，上位机通讯功能，通过按键能够对仪表进行设置操作,量程手动、自动切换模式、校准、调零、滤波级数设置、通信地址设置、超量程自动报警提示及保护等功能。硬件部分整体性强，集成度高，采用表贴工艺制作，工业塑料外壳，面板嵌入安装，使用稳定，容易更换和升级维护。 | 1套 |
9 | 智能功率、功率因数表 | 功率测量精度0.5级，功率因数测量范围0.3-1.0，电压电流量程为450V和5A。六位数码显示有功功率、无功功率、总功率、功率因数、电压、电流、负载类型，负载类型：L、R、C。仪表采用现代化技术，数码中文显示，具备智能化、数字化，上位机通讯功能，通过按键能够对仪表进行设置操作,量程手动、自动切换模式、校准、调零、滤波级数设置、通信地址设置、超量程自动报警提示及保护等功能。硬件部分整体性强，集成度高，采用表贴工艺制作，工业塑料外壳，面板嵌入安装，使用稳定，容易更换和升级维护。 | 1套 |
10 | 函数信号发生器 | 双通道函数/任意波形DDS信号发生器/频率计数 正弦波频率范围：0Hz - 2MHz 方形波频率范围：0Hz - 2MHz 三角波频率范围：0Hz - 2MHz 其它波形频率范围：0Hz - 2MHz 信号输出参数 输出通道：一路主波形输出和一路主波形同步的TTL电平输出 输出波形：正弦波、方波（占空比可调）、三角波、升锯齿波、降锯齿波 输出幅度：≥10Vp-p(空载) 输出阻抗：50Ω±10% 直流偏置：±3V 方波占空比范围：1%~99% TTL输出 幅度：>3Vp-p 扇出系数：>20 TTL负载 TTL电平上升下降时间：≤20ns 频率计数器功能 计数范围：0-4294967295 测频范围：1Hz~60MHz 输入幅度：1Vp-p~20Vp-p 其它特性 显示方式：LCD1602液晶英文显示 蜂鸣器提示功能：可通过程序设置开启或关闭 操作特性：全部按键操作，旋钮连续调节 | 1套 |
11 | 电路基础模块 | 提供数控电阻电容电感 1) 采用7寸彩色电容触摸点阵液晶屏，分辨率800*480，64K真彩色。 2) 采用模块化方式，灵活变动电阻、电容、电感箱数量 3) 采用EC11旋钮编码器调节对数值进行细调 4) 电阻箱5组步长1Ω，电容箱1组步长1PF、电感箱1组步长1mH 5) 支持配备以太网和WIFI板卡，可选择性进行配置 6) 支持485 通讯接口、MODBUS-RTU 通讯协议 完成叠加定理、基尔霍夫定律、戴维南定理、诺顿定理、电压源与电流源的等效变换、一阶、二阶电路过渡过程的研究、RLC串联谐振电路的研究等实验。 | 1套 |
12 | 交流电路模块（一） | 提供铁芯变压器一只（50VA、36V/220V）、电流插座等，原、副边均设有保险丝及电流插座，方便测试并能可靠保护防止变压器损坏。 | 1套 |
13 | 交流电路模块（二） | 提供四组负载和四组独立的电流插座。每组负载由两个独立的白炽灯螺口灯座组成(每组设有一个开关与一个电流插座)。可插60W以下的白炽灯八只。能够完成三相交流电路实验。 | 1套 |
14 | 三相电能分析仪 | 1）0.2/0.2s 级高精度，真有效值测量，能准确测量失真波形。2）采用3.5 寸彩色点阵液晶屏，分辨率320*480，64K真彩色。3）可测量三相电压、电流、有功功率、无功功率、视在功率、功率因数、频率等电量参数。4）可记录三相电压、三相电流、有功功率*最小值。5）可计量四象限电能。6）可测量电力网络中电压、电流的 2-31 次谐波含有率，总谐波畸变率（THD），奇次总谐波畸变率(TOHD)、偶次总谐波畸变率(TEHD)、总谐波因子（THF），可显示谐波棒图。7）可测量电力网络中电压、电流正序，负序，零序，不平衡度等电网质量参数。8）可在线实时显示电压、电流波形，波形幅值标尺自动调节。（本仪表采用实时连续高速采样。9）可测量相位角、显示矢量图。10）支持485 通讯接口、MODBUS-RTU 通讯协议用于传输实时电量参数。 | 1套 |
15 | 变频器原理模块（选配） | 主要包含 主控模块、显示按键模块、变频驱动模块、功率模块。系统采用SPWM算法，死区补偿算法，系统主控采用STM32主控芯片，控制IGPT，驱动变频电机，变频范围20-90Hz,实现电机无极调速。 | 1套 |
16 | 逆变器原理模块（选配） | 包含主控模块、显示模块、逆变模块、充电模块，双向软开关DC-DC，高效率，充电时具有FPC和UPS功能，检测MOS内阻压降实行过流保护，*功率20A/1100W。控制器采用32位MCU，负责主逆变控制和市电PFC及UPS功能控制。额定功率：2000W，输入电压：44-58V，输出电压：220/230VAC±2%，波形失真度：<2%，转换时间<=20ms | 1套 |
17 | 电机 | 三相异步电机380V/180W Y/△ | 1套 |
18 | 实验导线 | 根据不同实验项目的特点，配备不同规格的实验连接线；强电和弱电导线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）；两种导线都只能配合相应内孔的插座，不能混插。 | 1套 |
19 | 实验配件 | 提供与实验设备相匹配的实验指导书、配件等。 | 1套 |
四、完成的实验项目：
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、欧姆定律
4、叠加原理验证
5、基尔霍夫电压和电流定律验证
6、戴维南定理验证
7、诺顿定理验证
8、电压源外特性的测定
9、二端口网络
10、互易定理
11、电容的充放电
12、*功率传输条件测定
13、电位电压的测定及电路电位图的绘制
14、已知和未知线性与非线性电路元件伏安特性的测绘
15、一阶电路过渡过程的研究
16、二阶电路过渡过程的研究
17、RLC串联谐振电路的研究
18、功率因数及相序的测量
19、用三表法测量交流电路等效参数
20、三相交流电路电压的测量
21、三相交流电路电流的测量
22、三相电路功率的测量
23、单相变压器参数测定及绕组极性判别
