DBG-4 現(xiàn)代電工技術(shù)實驗裝置（網(wǎng)絡(luò)型）
 

 

一、概述
　　“DBG-4 型現(xiàn)代電工綜合實驗裝置（網(wǎng)絡(luò)型） ” 是我公司在廣泛征求各高校實驗指導(dǎo)老師的意見和建議基礎(chǔ)上推出的新一代實驗裝置，該實驗臺充分考慮實驗室的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢，以開放性實驗和提高學(xué)生動手能力為宗旨，在結(jié)構(gòu)上和性能上進行大規(guī)模的改進和創(chuàng)新，保留了我們傳統(tǒng)實驗臺的許多優(yōu)點，如全方位的人身安全保護（電壓型漏電保護、電流型漏電保護、過流保護等），儀器、儀表的自我保護等，并結(jié)合目前實驗設(shè)備的發(fā)展趨勢，實驗臺實現(xiàn)了聯(lián)網(wǎng)通信（局域網(wǎng)通信）功能。各實驗單元以驗證性、設(shè)計性、綜合性相結(jié)合，最大限度地提高學(xué)生的動手能力。實驗箱可放在臺面上進行實驗，線路清晰，布線合理。
二、特點：

1 、 綜合性強 ：本實驗臺綜合了目前國內(nèi)各類院校電類基礎(chǔ)課程的全部實驗項目，用戶可根據(jù)需要選購實驗部件，實驗的深度可根據(jù)需要作靈活調(diào)整，普及與提高可根據(jù)教學(xué)的進度有機地結(jié)合。
2 、 整體性、一致性 ：實驗所需的交直流儀表、交直流電源，信號源（含頻率計）及常用的實驗器件均密切結(jié)合實驗的需要，集中在實驗臺上，便于老師組織和指導(dǎo)實驗教學(xué)。
3 、 科學(xué)性強 ：裝置占地面積少，節(jié)約實驗用房，減少基建投資；實驗室整齊美觀，改善實驗環(huán)境；實驗內(nèi)容豐富，設(shè)計合理，除了加深理論知識外，還可結(jié)合實際情況開設(shè)出設(shè)計性、綜合性實驗。根據(jù)實驗內(nèi)容的具體情況，將強電部分和弱電部分的插座和導(dǎo)線分開，強電部分采用高可靠帶伸縮彈性插連接線（不存在任何觸電的可能），弱電部分采用彈性鈹輕銅裸露結(jié)構(gòu)聯(lián)接線，兩種導(dǎo)線都只能配合相應(yīng)內(nèi)孔的插座，這樣大大提高了實驗的安全及合理性。
4 、 易布局、視野廣 ：實驗臺的總高度為 1.3 米 , 適合目前實驗室的發(fā)展需要，學(xué)生可以坐著聽課或做實驗，不會有壓抑的感覺，也便于教師進行指導(dǎo)。
5 、 計算機聯(lián)網(wǎng) ：可以選擇多機通信模式或局域網(wǎng)模式，便于整個實驗室的統(tǒng)一管理，減輕教師的工作量。

三、技術(shù)性能

1 、輸入電源：三相四線（或三相五線） 380V±10% 50Hz
2 、工作環(huán)境：溫度－ 10℃ ～＋ 40℃ 相對濕度＜ 85% （ 25℃ ） 海拔＜ 4000m
3 、裝機容量：＜ 1.5KVA
4 、重量： 150kg
5 、外形尺寸： 168×73× 130cm 3

四、裝置的配備

本實驗臺主要由電源控制屏、實驗桌、實驗箱等組成。
（一） DB -01 電源、儀表控制屏
控制屏為鐵質(zhì)雙層亞光密紋噴塑結(jié)構(gòu)，鋁質(zhì)面板，為實驗提供交流電源、直流穩(wěn)壓電源、恒流源、信號源（含頻率計）、各種測試儀表及實驗器件等，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(xù)可調(diào)交流電源，配備 1 臺三相同軸聯(lián)動調(diào)壓器，規(guī)格為 1.5KVA/0 ～ 450V �？烧{(diào)交流電源輸出處設(shè)有過流保護技術(shù)，相間、線間過電流及直接短路均能自動保護，克服了調(diào)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(guān)可分別指示三相電網(wǎng)電壓和三相調(diào)壓輸出電壓。
1.2 提供電度表一只，規(guī)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。
1.3 提供鐵芯變壓器 1 只，規(guī)格為 50VA ， 36V/220V ，原、副邊設(shè)有電流插座。
1.4 設(shè)有 220V/30W 實驗用的日光燈燈管一支，將燈管的四個頭引出接在面板接線柱上，實驗方便。
另外，還提供 220V 的電源暗插座及信號插座各兩只。
2 、直流電源、信號源板
2.1 提供兩路 0.0 ～ 30V/ 1A 可調(diào)穩(wěn)壓電源，具有截止型短路軟保護和自動恢復(fù)功能，設(shè)有三位半數(shù)顯直流電壓表及切換琴鍵開關(guān)。
2.2 提供 0 ～ 200mA 連續(xù)可調(diào)恒流源一組，分 2mA 、 20mA 、 200mA 三檔，負載穩(wěn)定度 ≤5×10 -4 ，配有三位半數(shù)顯電流表指示。
2.3 數(shù)控智能函數(shù)信號發(fā)生器（帶頻率計）
頻率計： 6 位數(shù)字顯示 , 顯示范圍 1Hz ～ 10MHz ，作為外部測量和信號源頻率指示。
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、 50Hz 正弦波
占空比調(diào)節(jié)： 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 、儀表面板
3.1 智能交流數(shù)字電壓表
交流數(shù)字電壓表 1 只，采用美國模擬器件公司生產(chǎn)的新型高性能 RMS 真有效值轉(zhuǎn)換器，配以高速 MPU 單元設(shè)計而成，通過鍵控、數(shù)顯窗口實現(xiàn)人機對話功能控制模式。具有自動與手動量程，測量范圍： 0-450V ，頻率范圍： 10Hz-20KHz 。手動量程為： 2V 、 20V 、 500V 。測量精度為 0.5 級。具有數(shù)據(jù)存儲與查詢功能。
3.2 智能交流數(shù)字電流表
交流數(shù)字電流表 1 只，采用美國模擬器件公司生產(chǎn)的新型高性能 RMS 真有效值轉(zhuǎn)換器，配以高速 MPU 單元設(shè)計而成，通過鍵控、數(shù)顯窗口實現(xiàn)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-20KHz 。手動量程為： 20mA 、 200mA 、 1000mA 。測量精度為 0.5 級。具有數(shù)據(jù)存儲與查詢功能。
3.3 真有效值交流數(shù)字毫伏表
能夠?qū)Ω鞣N復(fù)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 100mV 、 1V 、 10V 、 100V 、 600V 五檔，直鍵開關(guān)切換，三位半數(shù)字顯示，每檔均有超量程告警指示，并帶有通信功能。頻率測試范圍 10Hz ～ 1MHz ，輸入阻抗 1MΩ ，輸入電容 ≤30pF 。
3.4 智能交流功率及功率因數(shù)表（多功能） 2 只
由 24 位專用 DSP 、 16 位高精度 AD 轉(zhuǎn)換器和高速 MPU 單元設(shè)計爾成，通過鍵控、數(shù)顯窗口實現(xiàn)人機對話功能控制模式。軟件上采用 RTOS 設(shè)計思路，同時配有 PC 監(jiān)控軟件來加強分析能力。能測量電路的功率、功率因數(shù)。功率測量精度為 1.0 級，功率因數(shù)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(zhì)（感性顯示 “L” ，容性顯示 “C” ，純電阻不顯示），并可存儲測量數(shù)據(jù)，供隨時查閱。
3.5 智能直流電壓表、毫安表（兩只表）
直流電壓表一只，測量范圍 0 ～ 300V ，精度 0.5 級；直流毫安表一只，測量范圍 0 ～ 500mA ，精度 0.5 級，輸入量程自動切換，具有超值報警、指示及切斷總電源等功能。具有數(shù)據(jù)存儲與查詢功能。
3.6 實驗管理器：
具有設(shè)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(qū)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。
（二） DB-02 實驗桌
實驗桌為鐵質(zhì)雙層亞光密紋噴塑結(jié)構(gòu)，桌面為防火、防水、耐磨高密度板 , 結(jié)構(gòu)堅固，造形美觀大方；設(shè)有兩個大抽屜、柜門，用于放置工具、存放掛件及資料等。桌面用于安裝電源控制屏并提供一個寬敞舒適的工作臺面。實驗桌還設(shè)有四個輪子和四個固定調(diào)節(jié)機構(gòu)，便于 移動和固定，有利于實驗室的布局。
（三）實驗箱
1 、 DB -11 電路基礎(chǔ)實驗（一）
完成電表改裝實驗（配帶鏡面指針式精密毫安表一只），伏安特性實驗，最大功率傳輸條件測定實驗，電壓源與電流源的等效變換實驗及相關(guān)器件。
2 、DB -12 電路基礎(chǔ)實驗（二）
完成疊加原理、基爾霍夫定律（判斷性實驗）、戴維寧定理、諾頓定理及雙口網(wǎng)絡(luò)、互易定理實驗。
3 、 DB -13 電路基礎(chǔ)實驗（三）
完成受控源、回轉(zhuǎn)器、負阻抗變換器實驗，圖形采用標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)符號。
4 、 DB -14 電路基礎(chǔ)實驗（四）
完成一階、二階動態(tài)電路，電路狀態(tài)軌跡的觀測實驗。
5 、 DB -15 電路基礎(chǔ)實驗（五）
完成 R 、 L 、 C 串聯(lián)諧振（電感用空心）， R 、 C 串、并聯(lián)選頻網(wǎng)絡(luò)， R 、 C 雙 T 網(wǎng)絡(luò)實驗。
6 、 DB -16 交流電路實驗（一）　
完成正弦穩(wěn)態(tài)交流電路相量的研究（日光燈功率因數(shù)提高實驗），黑匝子實驗（ R 、 L 、 C 元件特性及參數(shù)測定）
7 、 DB -17 交流電路實驗（二）
完成三相電路（每相三只燈泡并聯(lián)）實驗。
8 、 DB -17A 交流電路實驗（二）
完成三相電路（每相兩只燈泡串、并聯(lián)）實驗。
9 、 DB -18 磁路與變壓器應(yīng)用實驗
提供磁滯回線變壓器、雙繞組變壓器及相關(guān)器件。
10 、 DB -19 元件箱
提供實驗所需的電阻、電容、電感、電位器、十進制可調(diào)電阻等實驗器件。
11 、 DB -20 三相電容箱
提供三相高壓電容，每相容值為 1uF/500V 、 2.2uF/500V 、 4.7uF/500V 。
12 、 DB -24 　繼電接觸控制（一）
提供交流接觸器、熱繼電器及模擬燈泡各一只，帶燈按鈕三只（黃、綠、紅各一只）。
13 、 DB -25 　繼電接觸控制（二）
提供交流接觸器兩只、時間繼電器（通電延時）一個，以及能耗制動電源變壓器、整流二極管、電阻等。
14 、三相鼠籠電機（ △380V ） 2 臺 電機的三個繞組均已引出，接線方便。
實驗連接線：根據(jù)不同實驗項目的特點，配備兩種不同的實驗聯(lián)接線，強電部分采用高可靠護套結(jié)構(gòu)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(fā)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(yōu)點，插頭采用實芯銅質(zhì)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(jié)構(gòu)聯(lián)接線，兩種導(dǎo)線都只能配合相應(yīng)內(nèi)孔的插座，不能混插，大大提高了實驗的安全及合理性。
五、裝置的主要優(yōu)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(guān)控制。
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(xù)可調(diào)，單相交流電源 0 ～ 250V 連續(xù)可調(diào)，設(shè)有三相同軸聯(lián)動自耦調(diào)壓器（ 1.5KVA ）一臺，可更好地滿足教學(xué)實驗要求。
4 、屏上裝有電壓型漏電保護裝置，控制屏內(nèi)或強電輸出若有漏電現(xiàn)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(xiàn)象，漏電流超過一定值，即切斷電源。
6 、屏上三相調(diào)壓器付邊設(shè)有一套過流保護裝置。調(diào)壓器輸出短路或所帶負載太大，電流超過設(shè)定值，系統(tǒng)即告警并切斷總電源。
7 、測量儀表精度高，采用數(shù)字化、智能化及人機對話模式，符合現(xiàn)代測量儀表發(fā)展方向。各種電源及各種儀表均有可靠的保護功能。
8 、實驗連接線及插座采用不同的結(jié)構(gòu)，使用安全、可靠、防觸電。

六、實驗項目

（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 ．減小儀表測量誤差的方法

3 ．儀表（電壓表、電流表）量程擴展實驗

4 ．電路元件伏安特性的測繪

5 ．電位、電壓的測定及電路電位圖的繪制

6 ．基爾霍夫定律驗證及其故障判斷

7 ．疊加原理驗證及其故障判斷

8 ．電壓源與電流源的等效變換

9 ．戴維南定理驗證

10 ．諾頓定理驗證

11 ．最大功率傳輸條件測定

12 ．二端口網(wǎng)絡(luò)實驗

13 ．互易定理實驗

14 ．受控源 VCVS 、 VCCS 、 CCVS 、 CCCS 的實驗研究

15 ．典型電信號的觀察與測量

16 ． RC 一階電路的響應(yīng)測試

17 ．二階動態(tài)電路響應(yīng)的研究

18 ． R 、L 、C 元件阻抗特性的測定
19 ． RC 串、并聯(lián)選頻網(wǎng)絡(luò)特性測試

20 ． R 、L 、C 串聯(lián)諧振電路的研究

21 ． RC 雙 T 選頻網(wǎng)絡(luò)

22 ．電路狀態(tài)軌跡的觀測

23 ． R 、L 、C 元件特性及交流電參數(shù)測定—判斷性實驗

24 ．用三表法測量交流電路等效參數(shù)

25 ．正弦穩(wěn)態(tài)交流電路相量的研究

26 ．互感實驗

27 ．單相鐵心變壓器特性的測試

28 ．磁滯回線的觀察

29 ．變壓器同名端判斷及其應(yīng)用 — 設(shè)計性實驗

30 ．三相交流電路電壓、電流的測量

31 ．三相電路功率的測量

32 ．單相電度表的校驗

33 ．功率因數(shù)及相序的測量

34 ．負阻抗變換器及其應(yīng)用

35 ．回轉(zhuǎn)器及其應(yīng)用

（二）繼電接觸控制實驗
1 ．三相鼠籠式異步電動機
2 ．三相異步電動機點動和自鎖控制
3 ．三相異步電動機的正反轉(zhuǎn)控制
4 ．三相異步電動機 Y-Δ 降壓起動控制
5 ．三相異步電動機能耗制動控制
6 ．三相異步電動機起動順序控制
7 ． C620 車床的電氣控制線路

七、配置清單（每臺）

 

序 號	編 號	名 稱	數(shù) 量
1	SE-01 SE-02	電源儀器控制屏、實驗桌	1 套
2	SE-11	電路基礎(chǔ)實驗（一）	1 件
3	SE-12	電路基礎(chǔ)實驗（二）	1 件
4	SE-13	電路基礎(chǔ)實驗（三）	1 件
5	SE-14	電路基礎(chǔ)實驗（四）	1 件
6	SE-15	電路基礎(chǔ)實驗（五）	1 件
7	SE-16	電路基礎(chǔ)實驗（一）	1 件
8	SE-17	電路基礎(chǔ)實驗（二）	1 件
9	SE -17A	電路基礎(chǔ)實驗（三）	1 件
10	SE-18	磁路與變壓器應(yīng)用實驗	1 件
11	SE-19	元件箱	1 件
12	SE-20	三相電容箱	1 件
13	SE-24	繼電接觸控制（一）	1 件
14	SE-25	繼電接觸控制（二）	1 件
15		三相鼠籠電動機（ △380V ）	2 臺
16		數(shù)據(jù)采集器	1 套
17		高可靠護套結(jié)構(gòu)插實驗連接線及配件	1 套