一、基本概述

本电工教学实验装置要求满足我校的“电路”、“电工学”等课程的实验教学。实验装置要求配置三相交流可调电源、信号源、可调恒压源、可调恒流源、交直流测量仪表等仪器仪表，配合实验模块完成课程对应的实验项目。为了达到实验室的先进的管理模式，每个实验装置上的测量仪表均带有串口，还配置数据采集器，完成计算机对实验的管理和实验数据的统计。

二、技术条件

1.整机容量：＜1.5kVA;

2.尺寸：167cm×73cm×153cm

3.工作电源：AC3N/380V/50Hz/3A。

三、可以完成的实验项目如下

1.电工实验项目

1)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)已知元件伏安特性的测绘

4)基尔霍夫定律和叠加原理的验证

5)戴维南定理的验证

6)等效网络变换原理与实验测试

7)VCVS、VCCS、CCVS、CCCS的实验及设计

8)双口网络的实验

9)RC-阶电路的响应与测试

10)R、L、C元件阻抗特性的测定

ll)双T网络的测试

12)RC选频网络特性测试

13)R、L、C串联谐振

14)用三表法测量交流电路等效参数

15)曰光灯功率因数的改善实验测试

16)互感电路测量

17)单相铁芯变压器特性的测试

18)三相交流电路电压、电流的测量

19)功率因数及相序的测量

20)最大功率传输条件的实验测试

2.电机拖动实验

1)三相异步电机Y／△起动

2)三相异步电机正、反转实验

3)三相异步电机顺序起动

4)能耗制动

三、技术指标

1.实验装置安全要求：

TYZDG-2A型 电工技术教学实验装置具备完善的人身安全保护和设备安全保护措施。

2.产品结构：

TYZDG-2A型 电工技术教学实验装置含有实验桌和实验平台，实验桌具有抽屉和储藏柜，可存放实验导线和实验模块等，实验平台采用模块化的结构形式，所有的仪器仪表、实验模块、网控板均能方便地在实验平台上拆卸和组合，网控板用以完成电路实验的自主搭建实验区域。

3.实验电源技术指标

1)三相交流电源：要求提供三相0-430V/3A及单相0～250V连续可调交流电源，电源输出带指针仪表监视，电源输出端带3A电子线路和工业熔断器双重过流和短路保护功能，电源具备缺相指示功能。配备一台三相同轴联动自耦调压器，规格为1.5kVA/0～450V。配有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。

2)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。可输出正弦波、方波、三角波共三种波形，输出经过功率放大，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(峰一峰值)。输出衰减分0dB、20dB、40dB、60dB四档，由两个“衰减”按键选择。

3)提供六位数显频率计：测量范围为1Hz至10MHz，有六位共阴极LED数码管显示。将频率计处开关（内测/外测）置于“内测”，即可测量“函数信号发生器”本身的信号输出频率。将开关置于“外测”，则频率计显示由“输入”插口输入的被测信号的频率，带串行接口。

4)可调恒压源：提供两路低压稳压直流0.0～30V/O.5A连续可调恒压源，配有3位半数字式电压表指示输出电压，此表带串行口，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。

5）可调恒流源：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3位半数字式直流毫安表指示输出电流，此表带串行口，具有输出开路、短路保护功能。

6）提供照明用的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。

7）实验装置两侧配置4个单相电源插座和一个三相四线插座，可以给仪器供电。

4.测量仪表技术指标

1）数字交流电压、电流、功率和功率因数表：采用ARM芯片设计，数量可满足同时测量三相交流电压、三相交流电流、三相功率和功率因数电量，测量范围：电压0-450V，电流0-3A，功率和功率因数0-450V和0-3A。每一只仪表均能通过开关切换测量电压、电流、功率和功率因数电量。测量精度达到1级以上，带串行口。

2)数字直流电压、电流表：

数字直流电压表：要求采用ARM芯片设计，测量范围0-500V以上，量程可自动和手动切换，具备量程选择显示，4位半数字显示，1级测量精度以上，带串行口。

数字直流电流表：要求采用ARM芯片设计，测量范围0-2A以上，量程可自动和手动切换，具备量程选择显示，4位半数字显示，l级测量精度以上，带串行口。

5.实验模块技术指标

1)电路基础实验模块：提供直流仪表设计电路和器件，完成直流电压和电流表的设计实验及量程扩展实验，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。

2)交流电路实验模块：提供完成日光灯实验的实验模块，日光灯功率在20W以上，含整流器、启辉器和0.47uF-10uF/250AC可变电容。

提供实验所需的变压器、互感线圈等器件，以及受控源、负阻抗变换器、回转器、三相并联灯泡负载电路，以完成相对应实验内容。

3)创新设计实验模块：提供多种实验用元器件的模块，可放置网孔板上自主搭建实验，实验模块要求采用进口有机玻璃面板。模块种类可依据要求而定，模块内容应包含以下内容：

◆十进制电阻箱：×lkΩ、×100Ω、×10Ω、×1Ω档位(8W)；

◆8W实验电阻：10Ω×5、100Ω×5、200Ω×5、300Ω×5、510Ω×5、lkΩ×5、2kΩ×5、4.7Ω×5、10Ω×5、20Ω×5；

◆CBB  63V电容：4.7uF×2、2.2uF×2、1uF×2、0.47uF×2；

◆CD 50V电解电容：4700uF×2、220uF×2、1uF×2、10uF×2、100uF×2；

◆电感器：lOmH×1、30mH×1、4.7mH×1；

◆二极管（硅、锗）2只，12V稳压管2只，24V直流灯珠1只。

5)低压电器实验箱及实验电机

低压电器实验箱采用进口有机玻璃面板，箱内应包含3只220V/5A交流接触器、3只按钮开关、1只时间继电器、1只热继电器及能耗制动电路，配置功率100W-200W电机可完成电机拖动实验内容。

6)不锈钢网孔板：提供440mm×330mm2块可拆卸网孔板，可供学生搭建实验电路。

6.实验装置应配置2个单相电源插座

四、电工实验装置的实验管理系统

1、计算机多路接口模块技术指标：

计算机多路接口模块可以将USB接口扩展为16路TTL电平的串行接口(UART)，可以实现电工实验装置上的电源、仪器仪表与计算机或数据采集器的实时通信。每路扩展串口都有对应的LED指示灯，在通信时闪烁。接口模块采用电源适配器或变压器供电。

2、实验管理系统硬件技术指标：

实验管理系统硬件要求其核心处理器ARM11，1G存储，7吋触摸屏，支持Linux操作系统，带有音频输出接口、1个RS232接口、1个485接口、2个UART接口、2个USB接口、1个以太网络。

3、实验管理系统软件技术指标：

实验管理系统硬件要求学生通过触摸屏操作，实现学号登陆、实验选择、内容视频讲解、测量数据自动读取和填写、自主评价、数据保存至网络服务器、学期实验成绩评价汇总等功能。