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TWDG-1C 电工电子电力拖动实验装置（带PLC实验）
一、概述
“TWDG-1C型电工电子电拖技术实验装置”是本公司在总结国内电工实验设备基础上采用成熟的技术推出的新型实验装置，综合了目前我国大学本科、专科、中专及职校“电路分析”、“电工基础”、“电工学”、“电机控制”、“继电接触控制”及“电力拖动”等课程实验大纲的要求而研制，特别适用于高等院校现有实验设备的更新换代，为中专、职校等新建或扩建实验室，迅速开设实验课提供了理想的实验设备。
5、能完成模电、数电及PLC可编程控制实验。
（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
二、特点
1、综合性强 综合了目前国内各类学校电类基础课程的全部实验项目。
2、适应性强 实验的深度与广度可根据需要作灵活调整，普及与提高可根据教学的进程作有机地结合。装置积木式结构，更换便捷，添加部件即可。扩展功能或开发新实验。
3、整套性强 从仪器仪表、专用电源到实验连接专用导线等均配套齐全，仪器仪表的性能、精度、规格等均密切结合实验的需要进行配套。
4、一致性强 实验器件选择合理、配套完整，使多组实验结果有良好的同一性，便于教师组织和指导实验教学。
5、直观性强 本装置采用整体与挂件相结合的结构形式，电源配置、仪表一目了然，各实验挂件任务明确，操作、维护简便。
三、功能
1、本装置可提供实验所需的交流电源、低压直流电源、可调恒流源、函数信号发生器（含频率计）、受控源、交直流测量仪表（电压、电流、功率、功率因数）、各实验挂箱及电机等。
2、能完成“电工基础”、“电工学”中的叠加、戴维南、双口网络、谐振、选频及一、二阶电路等实验。
3、能完成“电路分析”、“电工学”中的单相、三相、日光灯、变压器、互感器及电度表等实验。
4、能完成“电机控制”、“继电接触控制”及“电力拖动”等课程实验。
四、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、外形尺寸：167×73×153cm3
4、装置容量：＜1.5KVA
五、基本实验项目
电工电子电力拖动实验装置
一、技术要求
1.输入电源：三相四线(或三相五线)380V±10% 50Hz
2.外形尺寸：1700±100mm×750±50mm×1500±100mm
3.装置容量：＜1.5kVA
4.控制屏采用铁质双层亚光密纹喷塑结构，铝质面板。
5.提供三相0～450V及单相0～250V连续可调交流电源。配备一台三相同轴联动自耦调压器，规格为1.5kVA/0～450V，可调交流电源输出处设有过流保护技术，相间、线间过电流及直接短路均能自动保护。配三只指针式交流电压表，通过切换开关可分别指示三相电网电压和三相调压输出电压。
6.提供两路低压稳压直流0.0～30V/1A连续可调电源，配有数字式电压表指示输出电压，电压稳定度≤0.3%，电流稳定度≤0.3%，设有短路软截止保护和自动恢复功能。
7.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。
8.设有实验台照明用的220V、30W的日光灯一盏，还设有实验用220V、30W的日光灯灯管一支，将灯管灯丝的四个头引出，供实验用。
9.智能交流电压表：具有“自动”换挡测量和“手动”换挡测量两种工作模式，“手动”模式时分2V、20V、200V、500V四档，“自动”模式时程序会自动判断并进入相应量程档位。测量范围0～500V，测量精度0.5级，设有6个LED工作状态指示灯，指示档位、工作模式、报警状态等。每档均有超量程告警、指示及切断总电源功能。通过键控、数显窗口实现人机对话功能，可存储和查询16组实验数据。具有越限报警功能（按当前量程的百分比设置越限报警值）。
10.智能交流电流表：具有“自动”换挡测量和“手动”换挡测量两种工作模式，“手动”模式时分20mA、200mA、2A、5A四档，“自动”模式时程序会自动判断并进入相应量程档位。测量范围0～5A，测量精度 0.5级，设有6个LED工作状态指示灯，指示档位、工作模式、报警状态等。每档均有超量程告警、指示及切断总电源功能。通过键控、数显窗口实现人机对话功能，可存储和查询16组实验数据。具有越限报警功能（按当前量程的百分比设置越限报警值）。
11.智能直流电压表：具有“自动”换挡测量和“手动”换挡测量两种工作模式，“手动”模式时分200mV、2V、20V、200V四档，“自动”模式时程序会自动判断并进入相应量程档位。。测量范围0～200V，测量精度 0.5级，设有6个LED工作状态指示灯，指示档位、工作模式、报警状态等。每档均有超量程告警、指示及切断总电源功能。通过键控、数显窗口实现人机对话功能，可存储和查询16组实验数据。具有越限报警功能。
12.智能直流毫安表：具有“自动”换挡测量和“手动”换挡测量两种工作模式，“手动”模式时分2mA、20mA、200mA、2000mA四档。测量范围0～2000mA，测量精度 0.5级，设有6个LED工作状态指示灯。工作环境温度 -20℃～70℃；湿度 30～85%RH（无结露）；每档均有超量程告警、指示及切断总电源功能。
13.提供由单片集成函数信号发生器及外围电路，数字电压指示及功率放大电路等组合而成。其输出频率范围为2Hz～2MHz，输出幅度峰峰值为0～16VP-P。有开关控制。可输出正弦波、方波、三角波，共三种波形，由琴键开关切换选择，输出频率分七个频段选择，还设有三位LED数码管显示其输出幅度(峰-峰值)。输出衰减分0dB、20dB、40dB、60dB四档，由两个“衰减”按键选择。提供六位数显频率计：本频率计的测量范围为1Hz至10MHz，由六位共阴极LED数码管显示。
14.交流数字毫伏表及单相智能型功率因数表：能够对各种复杂波形的有效值进行精确测量。电压测试范围1mV～600V（有效值），测试基本精度达到±1%，量程分200mV、2V、20V、200V、600V五档，直键开关切换，三位半数字显示，每档均有超量程告警、指示及切断总电源的功能。测试频率范围为10Hz～600kHz，输入阻抗1MΩ，输入电容≤30pF。
需由一套微电脑，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，并可逐组查询。
15.受控源CCVS、VCCS两路、回转器、负阻抗变换器，打开电源开关，CCVS、VCCS两路受控源即可工作，通过适当的连接，即可获得VCVS、CCCS受控源的功能。此外，还设有±12V两路直流稳压电源，并有发光管指示。
16.实验桌采用铁质双层亚光密纹喷塑结构，耐磨高密度板；左右设有两个大抽屉（带锁），右边设有放置示波器用的可拆卸搁板。
17.提供基尔霍夫定律（可设置三个典型故障点），叠加原理（可设置三个典型故障点）、戴维南定理、诺顿定理、二端口网络、互易定理、R、L、C串联谐振电路、R、C串并联选频网络及一阶、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。
18.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。负载为三个完全独立的灯组，可连接成Y或△两种三相负载线路，每个灯组均设有三个并联的白炽灯螺口灯座(每组设有三个开关控制三个负载并联支路的通断)，可插60W以下的白炽灯九只，各灯组设有电流插座便于电流的测试；各灯组均设有过压保护电路，保障实验学生的安全及防止灯组因过压而导致损坏；日光灯实验器件有30W镇流器、高压电容器（0.47µF/500V、4.7µF/500V）、启辉器及短接按钮；提供交流接触器（线圈电压220V）三只，带灯按钮（黄、绿、红各一只）三只。面板上画有器件的外形，并将各器件的工作端子引到面板上，供实验接线用，器件的工作状态均有发光二极管指示。
19.提供三组高压电容（每组1µF/500V、2.2µF/500V、4.7µF/500V高压电容各一只），用于改变功率因数的实验；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。
20.提供稳压电源四路（±5V/0.5A和±15V/0.5A，均有短路保护、自动恢复功能）、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、两组拨码盘、8位逻辑电平开关、8位电平指示器、三态逻辑笔、单次脉冲源、扬声器、振荡线圈、按键、桥堆及电位器等。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）。实验挂箱配有单管/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进行实验，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。
21. 提供交流接触器（线圈电压220V）三只，热继电器一只，电子式时间继电器（通电延时，工作电压220V）一只，变压器（220V/26V/6.3V）、整流电路、能耗制动电阻（10Ω/25W）各一组，带灯按钮（黄、绿、红各一只）三只。面板上画有器件的外形，并将各器件的工作端子引到面板上，供实验接线用，器件的工作状态均有发光二极管指示。面板上设有摇臂结构，可看到具体的器件，并可对需要调节的器件进行调节
22.采用挂箱模块式结构，冷轧钢板喷塑箱体；配有西门子V20系列0.37kW工业变频器,将各输入输出端均已引至面板接口。
23.三相鼠笼电机△/Y 220V/380V\电机的三个绕组均已引出，接线方便
24. 高可靠护套结构手枪插实验连接线及配件：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）
25.安全保护系统：系统自动采集三相交流电压、电流及功率，可实时检测设备电源状态及负载。能够实时监测单/三相漏电电流值并及时报警；漏电电流报警阈值和电源切断阈值可设定。欠压保护设备输入单/三相某一相或多相电压欠压后，系统自动报警并断电，按复位按钮，设备恢复正常。过压保护设备输入单/三相某一相或多相电压过压后，系统自动报警并断电，按复位按钮，设备恢复正常。过流保护：设备输入单/三相某一相或多相电流过流，系统自动报警并断电，按复位按钮，设备恢复正常，电流报警阈值和电源切断阈值可设定。三相电源智能化监控系统功能是智能设备管控及安全保护系统的重要功能；采用虚拟仪器仪表，能监测三相电源运行参数，在彩色液晶触摸屏进行数字显示，可同时显示三相电参数；传感器采用高精度工业级电压与电流互感器，具备单/三相交流电压采集、单/三相交流电流采集、单/三相交流功率采集、单/三相交电能采集功能。可以测量单相以及三相的有功功率、无功功率、视在功率、有功能量及无功能量，同时还能测量各相电流、电压有效值、功率因数、相角、频率等参数；所有参数在人机交互界面上实时显示；支持全数字域的增益、相位校正；直接与主控制器之间进行计量及校表参数的传递，内置电压监测电路，保证了上电和断电时正常工作。可拓展或自行开发上位机软件，实现无线测量和远程测量。
二、至少完成以下实验项目
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）仪表电压量限扩展电路设计与实验
4）仪表电流量限扩展电路设计与实验
5）线性与非线性电路元件伏安特性的测绘
6）电位、电压的测定及电路电位图的绘制
7）基尔霍夫定律验证及故障判断
8）叠加定理验证及故障判断
9）电压源与电流源的等效变换
10）戴维南定理的验证
11）诺顿定理验证
12）双口网络测试
13）互易定理验证
14）受控源VCCS、VCVS、CCVS、CCCS实验研究
15）典型电信号的观察与测量
16）RC一阶电路响应的测试
17）二阶动态电路响应的研究
18）R、L、C元件阻抗特性的测试
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）用三表法测量交流电路等效参数
22）日光灯功率因数提高实验
23）互感实验
24）单相铁芯变压器特性的测试
25）三相交流电路电压、电流的测量
26）负阻抗变换器及其应用
电力拖动实验项目
1）回转器及其应用三相异步电动机点动和自锁控制线路
2）三相异步电动机的正反转控制线路
3）三相异步电动机Y-Δ降压起动控制线路
4）三相异步电动机起动顺序控制
5）三相异步电动机能耗制动控制变频器基本功能参数设置与操作实验
6）多段速度选择控制模式
7）远距离加减速控制模式
8）三相鼠笼异步电机变频调速控制
模拟电路基本实验项目
1）晶体二极管的判别与检测
2）PN结的单向导电特性
3）晶体三极管的判别与检测
4）单结晶体管特性
5）晶体管共射极单管放大器
6）场效应管放大电路
7）负反馈放大电路
8）差动放大电路
9）射极跟随器
10）场效应管共源极放大电路
11）共集电极放大器
12）共基极放大器
13）两级阻容耦合放大器
14）运算放大器的基本接法
15）集成运放同相比例放大器
16）集成运放反相比例放大器
17）集成运放加法电路
18）集成运放减法电路
19）集成运放积分电路
20）集成运放微分电路
21）电压跟随器
22）电压比较器
23）RC桥式正弦波振荡器
24）方波发生器
25）三角波发生器
26）文氏电桥正弦波发生器
27）锯齿波发生器
28）过零比较器
29）比较器
30）窗口比较器电路实训
31）集成运放的调零电路
32）电源极性错接的保护电路
33）输入端限幅保护电路
34）输出端限幅保护电路
35）OTL功率放大器
数字电路基本实验项目
1）晶体二极管开关特性
2）晶体三极管开关特性
3）二极管限幅器
4）三极管限幅器
5）二极管钳位器
6）TTL集成逻辑门
7）集成与门逻辑功能测试
8）集成非门电路逻辑功能测试
9）集成或门电路逻辑功能测试
10）集成与非门逻揖功能测试
11）CMOS门电路的测试
12）TTL电路和CMOS电路的输出特性测试
13）集成逻辑电路的连接与驱动
14）组合逻辑电路
15）半加器
16）全加器
17）译码器
18）译码器逻辑功能测试
19）数据选择器逻辑功能测试
20）四选一数据选择器
