GL-DG-S  Электрическое и электронное экспериментальное устройство

Ⅰ. Обзор

«GL-DG-S Advanced Electrical and Electronic Experimental Device» – это новое поколение экспериментальных устройств, разработанных нашей компанией на основе обширного анализа мнений и предложений преподавателей-экспериментаторов из различных университетов. Это экспериментальное устройство полностью учитывает текущую ситуацию и тенденции развития лаборатории, направлено на проведение открытых экспериментов и повышение практических навыков студентов, а также содержит значительные улучшения и инновации в структуре и производительности. Оно сохраняет многие преимущества наших традиционных экспериментальных устройств, такие как комплексная защита персонала (защита от утечки напряжения, защита от утечки тока, защита от перегрузки по току, защита изоляции трансформатора и т. д.), самозащита приборов и счетчиков и т. д., а также объединяет в себе современные эксперименты.

Ⅱ. Особенности:

1. Высокая полнота: это экспериментальное устройство объединяет все экспериментальные проекты, предусмотренные базовыми курсами по электротехнике в различных китайских колледжах и университетах. Пользователи могут приобретать экспериментальные компоненты по мере необходимости, а глубину эксперимента можно гибко регулировать. Популяризация и совершенствование могут быть органично объединены в соответствии с ходом обучения.

2. Высокая целостность и последовательность: приборы переменного и постоянного тока, источники питания переменного и постоянного тока, источники сигналов (включая частотомеры) и широко используемые экспериментальные устройства, необходимые для эксперимента, тесно связаны с потребностями эксперимента и сосредоточены на экспериментальном устройстве, что позволяет преподавателям удобно организовывать и направлять экспериментальное обучение.

3. Высокая научность: устройство занимает меньше места, экономит экспериментальное помещение и снижает инвестиции в инфраструктуру; лаборатория аккуратна и эстетична, улучшая экспериментальную среду; экспериментальное содержание богато, а дизайн разумен. Помимо углубления теоретических знаний, проектирование и комплексные эксперименты также могут быть организованы в сочетании с реальными условиями. В соответствии с конкретными условиями экспериментального содержания, разъемы и провода сильных и слабых частей разделены. Сильная часть использует высоконадежный выдвижной эластичный соединительный провод пистолетного типа (исключена возможность поражения электрическим током), а слабая часть — эластичный соединительный провод из легкой бериллиевой меди. Оба провода можно подключать только к соответствующим гнездам внутренних отверстий, что значительно повышает безопасность и эффективность эксперимента.

4. Простая компоновка и широкий обзор: Экспериментальная установка соответствует текущим потребностям лаборатории. Студенты могут спокойно слушать лекции или проводить эксперименты, а преподавателю удобно давать указания.

Ⅲ. Технические характеристики

1. Входное напряжение: трёхфазное четырёхпроводное (или трёхфазное пятипроводное) 380 В ±10%, 50 Гц

2. Рабочие условия: температура -10°C ~ +50°C, относительная влажность ≤85% (25°C), высота над уровнем моря<4000 м

3. Установленная мощность:<1,5 кВА

4. Вес: 150 кг

5. Сопротивление изоляции каждой фазы линии электропитания относительно земли ≥10 МОм; Сопротивление изоляции токоведущей части экспериментального стола относительно земли составляет ≥10 МОм.

6. Габариты: 166×73×140 см.

Ⅳ. Конфигурация устройства

Данное экспериментальное устройство состоит из панели управления силовыми приборами, лабораторного стола, лабораторного ящика и т.д.

(Ⅰ) Источник питания и панель управления приборами

Панель управления представляет собой двухслойную матовую металлическую конструкцию с плотным зернистым покрытием и алюминиевой панелью. Она обеспечивает питание переменного тока, стабилизированный источник постоянного тока, источник постоянного тока, источник сигнала (включая частотомер), различные испытательные приборы и экспериментальные устройства для проведения эксперимента. Конкретные функции:

1. Панель управления

1.1. Трехфазный источник переменного тока 0–450 В и однофазный источник переменного тока 0–250 В с плавной регулировкой, оснащенный трехфазным аксиальным регулятором напряжения мощностью 1,5 кВА/0–450 В/3 А, что позволяет избежать многих недостатков трехфазных регуляторов напряжения с цепной или зубчатой передачей. Регулируемый выход переменного тока оснащен электронной защитой от перегрузки по току и двойной защитой предохранителями, которые автоматически защищают от перегрузки по току между фазами и между фазами, а также от короткого замыкания, устраняя необходимость замены предохранителей. Оснащен тремя стрелочными вольтметрами переменного тока, которые с помощью переключателя показывают напряжение трехфазной сети и выходное напряжение трехфазной системы регулирования напряжения соответственно, а также светодиодной индикацией обрыва фазы.

1.2. Для экспериментального использования предусмотрена люминесцентная лампа 220 В/30 Вт. Четыре конца лампы подключены к клеммам панели для удобства экспериментов.

1.3 Предусмотрены две розетки 220 В.

2. Плата питания постоянного тока

2.1. Два регулируемых источника питания 0,0–30 В/1 А со стабилизированным напряжением, с функцией защиты от короткого замыкания и функцией автоматического восстановления. 3,5-дюймовый светодиодный дисплей, точность + (0,5% от показаний + 2 цифры), 3,5-разрядный цифровой вольтметр постоянного тока и переключатель. Низкое напряжение (1,5 В), выходной ток 1 А и другие функции.

2.2. Комплект из набора плавно регулируемых источников постоянного тока 0–200 мА, разделенных на три ступени: 2 мА, 20 мА, 500 мА, стабильность нагрузки ≤5×10-4, оснащенный 3,5-разрядным дисплеем с индикацией тока. Точность регулировки 1/1000, функции контроля обрыва и короткого замыкания на выходе.

3. Приборная панель

(1) 1 цифровой вольтметр переменного тока

Новый высокопроизводительный Преобразователь истинного действующего значения RMS, оснащенный высокоскоростным микропроцессорным блоком (MPU), реализует функцию управления диалогом с компьютером через окно цифрового дисплея. Диапазон измерения: 0–500 В с автоматической регулировкой. Погрешность измерения: 0,5 уровня.

(2) Цифровой амперметр переменного тока

Использует новый высокопроизводительный преобразователь истинного действующего значения RMS, оснащенный высокоскоростным микропроцессорным блоком (MPU), реализует функцию управления диалогом с компьютером через окно цифрового дисплея. Диапазон измерения: 0–5 А с автоматической регулировкой. Погрешность измерения: 0,5 уровня.

(3) Однофазный и трехфазный измеритель мощности и коэффициента мощности

Состоит из 24-разрядного специализированного цифрового сигнального процессора (DSP), 16-разрядного высокоточного АЦП и высокоскоростного микропроцессорного блока (MP U), благодаря клавишному управлению и цифровому окну дисплея, реализует функцию управления диалогом с компьютером. Программное обеспечение использует принципы разработки RTOS и оснащено программным обеспечением для мониторинга ПК для расширения возможностей анализа. Он может измерять напряжение, ток, Активная мощность, реактивная мощность, коэффициент мощности, частота и т.д. цепи. Точность измерения мощности составляет 0,5, диапазон измерения коэффициента мощности — 0,3–1,0, диапазоны напряжения и тока — 0–500 В и 0–5 А. Устройство автоматически определяет характеристики нагрузки (индуктивная индикация «L», емкостная индикация «C», чистое сопротивление не отображается), а также сохраняет данные измерений для справки в любое время. Также имеется функция связи с компьютером.

(4) Один цифровой вольтметр постоянного тока: диапазон измерения 0–200 В, с функцией цифрового отображения (четырехзначный дисплей), точность 0,5, с функцией защиты от превышения диапазона.

(5) Один цифровой миллиамперметр постоянного тока: диапазон измерения 0–2000 мА, с функцией цифрового отображения (четырехзначный дисплей), точность 0, с функцией защиты от превышения диапазона.

(6) Источник сигнала и частотомер

Форма выходного сигнала: прямоугольный, синусоида, треугольный, два импульса, четыре импульса, восемь импульсов. Одиночный сигнал, выход после усилителя мощности; выходная частота: 2 Гц–2 МГц, плавная регулировка частоты; диапазон регулировки амплитуды: 0–15 Впик-пик, с функцией ослабления 20 дБ, 40 дБ;

Благодаря 6-разрядному цифровому частотомеру его можно использовать в качестве источника контрольного сигнала или внешнего частотомера с точностью 0,5 деления; диапазон измерения частотомера составляет 0–2 МГц.

(II) Экспериментальный стол

Экспериментальный стол изготовлен из двухслойного железа. Экспериментальный стол представляет собой конструкцию высотой 750 мм, окрашенную методом распыления, с матовым плотным узором. Стол состоит из столешницы (с белой окантовкой), боковых ножек (черных, гнутых и сваренных из стальных пластин размером 750 мм × 50 мм × 20 мм), ящиков, универсальных колес и фиксированной регулируемой конструкции. Экспериментальная столешница: огнестойкая, водостойкая, износостойкая, высокоплотная плита толщиной 27 мм. Боковые ножки: комплект высокопрочных боковых ножек установлен по обеим сторонам стола, а основным материалом является высокопрочная железная пластина толщиной 2,0 мм. Экспериментальный стол имеет два больших ящика, а под ними находится шкаф для хранения инструментов, экспериментальных подвесных коробок, материалов и т. д. Корпус стола изготовлен из стальной пластины толщиной 2 мм, поверхность обработана травлением, фосфатированием и электростатическим матовым плотным распылением. Используемая краска – экологически чистая краска известного отечественного бренда. Металлические аксессуары, такие как ручки и замки, изготовлены из высококачественных материалов, устойчивы к ржавчине, износу и имеют стандартизированные размеры. Корпус стола выполнен в молочно-белом и светло-голубом цветах, а его внешний вид элегантен и гармонично сочетается с интерьером лаборатории. Табличка с названием и логотип соответствуют национальным стандартам.

В нижней части экспериментального стола расположены четыре универсальных колеса и четыре фиксированных регулировочных механизма. Четыре универсальных колеса оснащены износостойкими полиуретановыми роликами с тормозными механизмами. Под экспериментальным столом также расположены четыре легко перемещаемых и фиксированных регулировочных механизма, изготовленных из нержавеющей стали, что обеспечивает надежную фиксацию экспериментального устройства. Когда устройство установлено и не перемещается, универсальные колеса поднимаются с помощью анкерной конструкции, предотвращая скольжение стола. В качестве напыляемого пластикового порошка экспериментального стола используется импортный пластиковый порошок, который нетоксичный, без запаха, безвредный, износостойкий, термостойкий и водонепроницаемый.

Устройство выполнено из стали и дерева, корпус стола прочный и надежный, все его части, включая дверцу шкафа, оснащены ребрами жесткости.

(III) Экспериментальный блок

1. Эксперимент с базовой схемой (I)

Выполните эксперимент по модификации измерителя (с использованием прецизионного миллиамперметра с зеркальной стрелкой), эксперимент по вольт-амперной характеристике, эксперимент по определению условий передачи максимальной мощности, эксперимент по эквивалентному преобразованию источника напряжения и источника тока и связанных с ними устройств.

2. Эксперимент с базовой схемой (II)

Выполните эксперимент по принципу суперпозиции, закону Кирхгофа (эксперимент по оценке), теореме Тевенина, теореме Нортона и эксперимент с двухполюсником, теоремой о взаимности.

3. Эксперимент с базовой схемой (III)

Выполните эксперимент с управляемым источником, гиратором и преобразователем отрицательного импеданса, используя стандартные условные обозначения для графического представления.

4. Эксперимент с базовой цепью (IV)

Выполните эксперименты с динамическими цепями первого и второго порядка, а также эксперименты по наблюдению за траекторией состояния цепи.

5. Эксперимент с базовой цепью (V)

Выполните эксперимент с последовательным резонансом R, L, C (полая катушка индуктивности), последовательной и параллельной цепью выбора частоты R, C, эксперимент с двойной Т-образной цепью R, C.

6. Эксперимент с цепью переменного тока (I)

Выполните исследование стационарного количества фаз в синусоидальной цепи переменного тока (эксперимент по улучшению коэффициента мощности люминесцентной лампы), подэксперимент с черным ящиком (характеристики и параметры компонентов R, L, C)

7. Эксперимент с цепью переменного тока (II)

Выполните эксперимент с трехфазной цепью (три лампы, соединенные параллельно на фазу).

8. Ящик с компонентами

Подготовьте необходимые для эксперимента экспериментальные устройства, такие как резисторы, конденсаторы, катушки индуктивности, потенциометры, десятичные регулируемые резисторы (6 бит).

9. Трехфазный конденсаторный блок

Установите трехфазные высоковольтные конденсаторы емкостью 1 мкФ/500 В, 2,2 мкФ/500 В и 4,7 мкФ/500 В каждый.

10. Управление контактами реле (I)

Установите один контактор переменного тока (напряжение катушки 220 В), одно тепловое реле и одну имитатор лампочки, а также три кнопки с подсветкой (желтая, зеленая и красная).

11. Релейно-контактное управление (II)

Предусмотрены два контактора переменного тока (напряжение катушки 220 В), одно реле времени (задержка включения, напряжение катушки 380 В), а также энергоемкий тормозной силовой трансформатор, выпрямительный диод, резистор и т. д.

12. Трехфазный двигатель с короткозамкнутым ротором DQ20-1 (△380 В, 100 Вт)

Три обмотки двигателя выведены наружу, что обеспечивает удобство подключения.

13. Экспериментальный соединительный провод: в соответствии с характеристиками различных экспериментальных проектов, используются два различных экспериментальных соединительных провода. Высоковольтная цепь использует высоконадежный соединительный провод пистолетного типа в оболочке (исключая возможность поражения электрическим током), а бескислородный медный провод скручен в тончайший многожильный провод для достижения сверхмягкости. Он покрыт слоем изоляции из нитрильного поливинилхлорида, обладающего такими преимуществами, как мягкость, высокое сопротивление напряжению, высокая прочность, устойчивость к затвердеванию и хорошая ударная вязкость. Вилка представляет собой цельную медную деталь с легкой бериллиевой медной шрапнелью, содержащую 128 медных жил, что обеспечивает безопасный и надежный контакт; низковольтная цепь использует эластичный полностью закрытый экспериментальный провод, мягкий и содержащий 128 медных жил. Оба провода можно подключать только к гнезду соответствующего внутреннего отверстия и нельзя смешивать, что значительно повышает безопасность и рациональность эксперимента.

V. Основные преимущества и система безопасности устройства

1. Трехфазное четырехпроводное (или трехфазное пятипроводное) питание, управление общей мощностью осуществляется трехфазным выключателем с ключом.

2. Питание панели управления управляется контактором с помощью кнопок пуска и останова.

3. Напряжение трехфазного переменного тока плавно регулируется в диапазоне от 0 до 450 В, а однофазного переменного тока — в диапазоне от 0 до 250 В. Панель оснащена трехфазным автоматическим регулятором напряжения с осевой тягой (1,5 кВА) для лучшего соответствия требованиям учебных экспериментов.

4. Панель оснащена электрической защитой, такой как защита от утечек, защита от перегрузки, защита автоматического выключателя и защита изоляции трансформатора, для обеспечения безопасности персонала и оборудования.

5. Панель оснащена комплектом устройств защиты от утечек тока. При возникновении утечки на панели управления ток утечки превышает определённое значение, и подача питания отключается.

6. Вторичная обмотка трёхфазного регулятора напряжения на панели оснащена комплектом устройств защиты от перегрузки по току. При коротком замыкании на выходе регулятора напряжения или слишком большой нагрузке ток превышает заданное значение, система подаёт сигнал тревоги и отключает основное питание.

7. Измерительные приборы отличаются высокой точностью и используют цифровые технологии, интеллектуальный подход и режим человеко-машинного диалога, что соответствует тенденциям развития современных измерительных приборов. Различные источники питания и приборы оснащены надёжными функциями защиты.

8. Экспериментальные соединительные провода и разъёмы имеют различные конструкции, которые безопасны, надёжны и предотвращают поражение электрическим током.

VI. Экспериментальные проекты по электрическим и электронным экспериментальным устройствам

1. Базовые электрические эксперименты

(1) Использование базовых электротехнических приборов и расчёт погрешностей измерений

(2) Методы снижения погрешностей измерений

(3) Эксперимент по расширению диапазона измерения приборов (вольтметра, амперметра)

(4) Построение вольт-амперной характеристики компонентов цепи

(5) Измерение потенциала, напряжения и построение потенциальной диаграммы цепи

(6) Проверка закона Кирхгофа и диагностирование неисправностей

(7) Проверка принципа суперпозиции и диагностирование неисправностей

(8) Эквивалентное преобразование источника напряжения и источника тока

(9) Проверка теоремы Тевенина

(10) Проверка теоремы Нортона

(11) Определение условий максимальной мощности передачи

(12) Эксперимент с четырёхполюсником

(13) Эксперимент с теоремой о взаимности

(14) Экспериментальные исследования с управляемым источником: VCVS, VCCS, CCVS, CCCS

(15) Наблюдение и измерение типичных электрических Сигналы

(16) Тестирование характеристик RC-цепи первого порядка

(17) Исследование динамических характеристик цепей второго порядка

(18) Измерение характеристик импеданса R, L, C-компонентов

(19) Тестирование характеристик последовательной и параллельной RC-цепи выбора частоты

(20) Исследование резонансных цепей R, L, C

(21) RC-цепь с двойной Т-образной схемой выбора частоты

(22) Наблюдение за траекторией состояния цепи

(23) Характеристики компонентов R, L, C и измерение параметров переменного тока – оценочный эксперимент

(24) Использование метода трёхметра для измерения эквивалентных параметров цепи переменного тока

(25) Исследование фаз синусоидальной установившейся цепи переменного тока

(26) Эксперимент с взаимоиндукцией

(27) Измерение напряжения и тока трёхфазной цепи переменного тока

(28) Измерение мощности трёхфазной цепи

(29) Калибровка однофазного счётчика электроэнергии

(30) Измерение коэффициента мощности и последовательности фаз

(31) Преобразователь отрицательного импеданса и его применение

(32) Ротор и его применение

2. Эксперимент с управлением контактами реле

(1) Управление толчковым режимом и самоблокировкой трёхфазного асинхронного двигателя

(2) Управление прямым и обратным ходом трёхфазного асинхронного двигателя

(3) Трёхфазный Управление понижающим пуском асинхронного двигателя Y-Δ

(4) Управление энергопотреблением и торможением трехфазного асинхронного двигателя

(5) Управление последовательностью пуска трехфазного асинхронного двигателя

Синхронная ПК-версия:

GL-DG-S  Электрическое и электронное экспериментальное устройство http://russian.biisun.com/products/electrical-and-electronic-experimental-device