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LGDG-1E 電工電子電力拖動PLC變頻調速綜合實驗裝置
一、LGDG-1E 電工電子電力拖動PLC變頻調速綜合實驗裝置特點
1、綜合性強 綜合了目前國內各類學校電類基礎課程的全部實驗項目。
2、適應性強 實驗的深度與廣度可根據需要作靈活調整，普及與提高可根據教學的進程作有機地結合。裝置積木式結構，更換便捷，添加部件即可。擴展功能或開發新實驗。
3、整套性強 從儀器儀表、專用電源到實驗連接專用導線等均配套齊全，儀器儀表的性能、精度、規格等均密切結合實驗的需要進行配套。
4、一致性強 實驗器件選擇合理、配套完整，使多組實驗結果有良好的同一性，便于教師組織和指導實驗教學。
5、直觀性強 采用整體與掛件相結合的結構形式，電源配置、儀表一目了然，各實驗掛件任務明確，操作、維護簡便。
二、教學設備實驗功能
1、LGDG-1E電工電子電力拖動PLC變頻調速綜合實驗裝置可提供實驗所需的交流電源、低壓直流電源、可調恒流源、函數信號發生器（含頻率計）、受控源、交直流測量儀表（電壓、電流、功率、功率因數）、各實驗掛箱及電機等。
2、能完成“電工基礎”、“電工學”中的疊加、戴維南、雙口網絡、諧振、選頻及一、二階電路等實驗。
3、能完成“電路分析”、“電工學”中的單相、三相、日光燈、變壓器、互感器及電度表等實驗。
4、能完成“電機控制”、“繼電接觸控制”及“電力拖動”等課程實驗。
5、能完成模電、數電及PLC可編程控制實驗。
三、技術性能
1、輸入電源：三相四線(或三相五線) 380V±10% 50Hz
2、工作環境：溫度-10℃～+40℃ 相對濕度＜85%(25℃) 海拔＜4000m
3、外形尺寸：167×73×153cm3
4、裝置容量：＜1.5KVA
四、基本實驗項目
（一）電工基本實驗
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1．基本電工儀表的使用與測量誤差的計算
2．減少儀表測量誤差的方法
3．線性與非線性電路元件伏安特性的測繪
4．電位、電壓的測定及電路電位圖的繪制
5．基爾霍夫定律驗證及故障判斷
6．疊加定理驗證及故障判斷
7．電壓源與電流源的等效變換
8．戴維南定理的驗證
9．諾頓定理驗證
10．雙口網絡測試
11．互易定理驗證
12．受控源VCCS、VCVS、CCVS、CCCS的
實驗研究
13．典型電信號的觀察與測量
14．RC一階電路響應的測試
|
15．二階動態電路響應的研究
16．R、L、C元件阻抗特性的測試
17．RC串、并聯選頻網絡特性測試
18．R、L、C串聯諧振電路的研究
19．用三表法測量交流電路等效參數
20．正弦穩態交流電路相量的研究
（日光燈功率因數提高實驗）
21．互感實驗
22．單相鐵心變壓器特性的測試
23．三相交流電路電壓、電流的測量
24．三相電路功率的測量
25．單相電度表的校驗
26．功率因數及相序的測量
27．負阻抗變換器及其應用
28．回轉器及其應用
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（二）數字電路實驗項目：
|
1．與門電路邏輯功能測試
2．或門電路邏輯功能測試
3．與非門電路邏輯功能測試
4．非門電路邏輯功能測試
5．CM0S門電路的測試
6．基本RS觸發器
7．JK觸發器
8．D觸發器
9．555時基電路的應用
10．二——十進制計數器
…
自行設計、開發實驗電路。
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11．二——十進制8421譯碼器
12．加法器
13．減法器
14．由集成與非門構成單穩態觸發器
15．T觸發器實驗
16．組合電路的設計之一——編碼轉換
17．組合電路的設計之二——顯示電路
18．同步時序電路的設計
19．計算機時序電路的設計
20．CM0S集成A/D、D/A轉換電路實驗
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（三）模擬電路實驗
采用固定線路和分立元件靈活組合進行實驗。
1．固定線路板實驗有：
①共射極單管放大器負反饋放大器實驗 ②射極跟隨器實驗
③RC正弦振蕩器實驗 ④差動放大器實驗 ⑤OTL功率放大器實驗
2．分立元件可完成：單管放大、整流、濾波、穩壓、運放、全波可控及趣味性實驗，也可利用此平臺開發其他實驗項目。
（四）電力拖動實驗
|
1．閘刀開關正轉控制線路
2．接觸器點動正轉控制線路
3．具有自鎖的正轉控制線路
4．具有過找保護的正轉控制線路
5．接觸器聯鎖的正反轉控制線路
6．按鈕聯鎖的正反轉控制線路
7．按鈕接觸器復合聯鎖控制線路
8．接觸器控制串聯電阻降壓起動線路
9．時間繼電器控制串聯電阻降壓控制線路
10．接觸器控制Y/△降壓起動
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11．時間繼電器控制Y/△降壓起動
12．QX3-13型Y/△自動起動控制線路
13．半波整流能耗制動控制線路
14．全波整流能耗制動控制線路
15．C620車床電氣控制線路
16．單相運行反接制動控制線路
17．電動葫蘆電氣控制線路
18．控制電路聯鎖控制線路
19．主電路聯鎖控制線路
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（五）PLC可編程實驗內容
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1．與、或、非邏輯功能實驗
2．定時器、計數器功能實驗
3．跳轉、分支功能實驗
4．移位寄存器實驗
5．數據處理功能實驗
6．微分、位操作實驗
7．交通信號燈PLC自動控制實驗
8．攪拌器的PLC自動控制實驗
9．LED數碼官顯示PLC自動控制實驗
10．四層電梯的PLC自動控制實驗
11．加工中心刀具庫選擇控制實驗
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12．藝術彩燈造型的PLC控制實驗
13．電機的自動控制實驗
14．步進電機的PLC控制
15．模擬電視發射塔實驗實驗
16．自動送料裝車系統控制實驗
17．自動售貨機實驗
18．自動成型實驗
19．水塔自動供水控制系統實驗
20．郵件自動分揀實驗
21．自動洗衣機控制系統模擬實驗
22．電鍍過程控制實驗
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（六）PLC電氣控制
1．三相鼠籠異步電動機點動和自鎖PLC控制
2．三相鼠籠異步電動機聯動正反轉PLC控制
3．三相鼠籠異步電動機帶延時正反轉PLC控制
4．三相鼠籠異步電動機Y/△轉換起動PLC控制
5．三相鼠籠異步電動機聯鎖控制
6．延時控制串電阻降壓起動線路控制
7．C620車床電氣控制
8．MCGS組態棒圖實驗教學
（七）變頻調速
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1、變頻器功能參數設置與操作
2、變頻器報警與保護功能
3、外部端子點動控制
4、變頻器控制電機正反轉
5、多段速度選擇變頻調速
6、變頻器無級調速
7、基于外部模擬量（電壓/電流）控制
方式的變頻調速
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8、瞬時停電啟動控制
9、PID變頻調速控制
10、PLC控制變頻器外部端子的電機正反轉
11、PLC控制變頻器外部端子的電機運行時間控制
12、基于PLC數字量控制方式的多段調速
13、基于PLC數字量控制變頻開環調速
14、基于PLC通信方式的的變頻器開環調速
15、變頻器恒壓供水系統的模擬
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五、裝置的配備
裝置主要由電源儀器控制屏、實驗桌、實驗掛箱及三相鼠籠電機等組成。
（一）電源儀器控制屏
控制屏為鐵質雙層亞光密紋噴塑結構，鋁質面板。為實驗提供交流電源、直流電源、恒流源、受控源、數控信號源及各種測試儀表等。具體功能如下：
1、主控功能板
1.1 三相0～450V及單相0～250V連續可調交流電源。配備一臺三相同軸聯動自耦調壓器，規格為1.5KVA/0～450V，克服了三只單相調壓器采用鏈條結構或齒輪結構組成的許多缺點。可調交流電源輸出處設有過流保護技術，相間、線間過電流及直接短路均能自動保護，克服了調換保險絲帶來的麻煩。配有三只指針式交流電壓表，通過切換開關可分別指示三相電網電壓和三相調壓輸出電壓。
1.2 提供兩路低壓穩壓直流0.0～30V/1A連續可調電源，配有數字式電壓表指示輸出電壓，電壓穩定度≤0.3%，電流穩定度≤0.3%，設有短路軟截止保護和自動恢復功能。
1.3 提供一路0～500mA連續可調恒流源，分2mA、20mA、500mA三檔，負載穩定度≤5×10-4 ，額定變化率≤５×10-4 ，配有數字式直流毫安表指示輸出電流，具有輸出開路、短路保護功能。
1.4 設有照明220V/30W日光燈一盞，供實驗照明用；還設有220V/30W的日光燈燈管一支，將燈管的四個頭引出以供實驗用。
1.5 實驗管理器：具有設定實驗時間、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。
1.6 設有真有效值交流數字電壓表一只，測量范圍0～500V，量程自動判斷、自動切換，精度0.5級，三位半數顯。
2、信號源功能板
頻率計：6位數字顯示，顯示范圍1Hz～10MHz，作為外部測量和內置信號源頻率指示。
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、斜波及50Hz正弦波
占空比調節：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、受控源功能板
3.1 智能交流數字電壓表
交流數字電壓表1只，采用美國模擬器件公司生產的新型高性能RMS真有效值轉換器，配以高速MPU單元設計而成，通過鍵控、數顯窗口實現人機對話功能控制模式。具有自動與手動量程，測量范圍：0-500V，頻率范圍：10Hz-20Hz。手動量程為：10V、100V、500V。測量精度為0.5級。具有數據存儲與查詢功能。
3.2智能交流數字電流表
交流數字電流表1只，采用美國模擬器件公司生產的新型高性能RMS真有效值轉換器，配以高速MPU單元設計而成，通過鍵控、數顯窗口實現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-20Hz。手動量程為：100mA、1A、5A。測量精度為0.5級。具有數有數據存儲與查詢功能。
3.3 直流數顯電壓表一只，采用ICL公司高性能AD轉換器配以高速MPU單元設計而成，通過鍵控、數顯窗口實現人機對話功能控制模式。具有自動與手動量程，測量范圍：0-200V。手動量程為：2V、20V、200V。測量精度為0.5級。具有數據存儲與查詢功能。具有超量程報警、指示及切斷總電源等功能。
3.4 直流數顯毫安表一只，采用ICL公司高性能AD轉換器配以高速MPU單元設計而成，通過鍵控、數顯窗口實現人機對話功能控制模式。具有自動與手動量程，測量范圍：0-2000mA。手動量程為：20mA、200mA、2000mA。測量精度為0.5級。具有數據存儲與查詢功能。具有超量程報警、指示及切斷總電源等功能。
3.5 受控源CCVS、VCCS兩路，打開電源開關，CCVS、VCCS兩路受控源即可工作，通過適當的連接，即可獲得VCVS、CCCS受控源的功能。此外，還設有±12V兩路直流穩壓電源，并有發光管指示。
4、控制屏掛置掛件的具體方法
控制屏正面右邊設有一個74×48.5cm2 的大凹槽，能容納兩個大掛箱和一個小掛箱。凹槽上、下邊各設有六個螺柱，左右兩邊掛置大的掛箱，中間掛置小的掛箱。掛箱與控制屏采用螺母固定，易于裝卸和運輸。
（二）實驗桌
實驗桌為鐵質雙層亞光密紋噴塑結構，桌面為防火、防水、耐磨高密度板；左右設有兩個大抽屜（帶鎖），用于放置工具及資料。右邊設有放置示波器用的可拆卸擱板。
（三）實驗組件掛箱
1、電路基礎實驗箱
提供基爾霍夫定律（可設置三個典型故障點）、疊加原理（可設置三個典型故障點）、戴維南定理、諾頓定理、二端口網絡、互易定理、R、L、C串聯諧振電路（L用空心電感）、R、C串并聯選頻電路及一階、二階動態電路等實驗。各實驗器件齊全，實驗單元隔離分明，實驗線路完整清晰，驗證性實驗與設計性實驗相結合。
2、交流電路實驗箱
提供單相、三相負載電路、日光燈、變壓器、互感器及電度表等實驗。負載為三個完全獨立的燈組，可連接成Y或△兩種三相負載線路，每個燈組均設有三個并聯的白熾燈羅口燈座(每組設有三個開關控制三個負載并聯支路的通斷)，可插60W以下的白熾燈九只，各燈組設有電流插座；日光燈實驗器件有30W整流器、電容器（1uF/500V、2.2uF/500V、4.7uF/500V）、啟輝器及短接按鈕；互感線圈一組，實驗時臨時掛上，兩個空心線圈L1 、L2 裝在滑動架上，可調節兩個線圈間的距離，并可將小線圈放到大線圈內，配有大、小鐵棒各一根及非導磁鋁棒一根；電度表一只，規格為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；鐵芯變壓器一只（50VA、36V/220V），原副邊均設有保險絲便于電流的測試，可進行變壓器原、副繞組同名端判斷及變壓器應用等實驗。
3、元件箱
設有三組高壓電容（每組1uF/500V、2.2uF/500V 、4.7uF/500V高壓電容各一只），用以改變功率因數實驗；提供實驗所需的各種元件，如電阻、二極管、發光管、穩壓管、電位器及12V燈泡等,還提供十進制可調電阻箱，阻值為0～99999.9Ω/2W。
4、單相智能功率、功率因數表
由24位專用DSP、16位高精度AD轉換器和高速MPU單元設計而成，通過鍵控、數顯窗口實現人機對話功能控制模式。軟件上采用RTOS設計思路，同時配有PC監控軟件來加強分析能力。能測量電路的功率、功率因數。功率測量精度為1.0級，功率因數測量范圍0.3-1.0，電壓電流量程為450V和5A，能自動判別負載性質（感性顯示“L”，容性顯示“C”，純電阻不顯示），并可存儲測量數據，供隨時查閱。
5、真有效值交流數字毫伏表
能夠對各種復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200mV、2V、20V、200V、600V五檔，直鍵開關切換，三位半數字顯示，每檔均有超量程告警、指示及切斷總電源功能。頻率測試范圍10Hz～600KHz，輸入阻抗1MΩ，輸入電容≤30pF。
6、YLDG-10受控源(四路)、回轉器、負阻抗變換器
提供流控電壓源CCVS、壓控電流源VCCS、壓控電壓源VCVS、流控電流源CCCS、回轉器及負阻抗變換器等實驗模塊。四組受控源、回轉器、負阻抗變換器均采用標準網絡符號。
（四）數字電路、模擬電路
提供穩壓電源四路（±5V/0.5A；±15V/0.5A，均有短路保護、自動恢復功能）、低壓交流電源（0V、6V、10V、14V抽頭各一路及中心抽頭17V兩路）、四位十進制譯碼顯示器、兩組撥碼盤、8位邏輯開關、8位電平指示器、三態邏輯筆、單次脈沖源、揚聲器、振蕩線圈、按鍵、橋堆及電位器等。另外，還設有一些高可靠圓腳集成電路插座（8P 2只、14P 3只、16P 4只、28P 1只、40P 1只）及可靠的鍍銀長紫銅管（供插電阻、電容、電位器、晶體管等元件）。實驗掛箱配有：①共射極單管放大器負反饋放大器實驗板、②射極跟隨器實驗板、③RC正弦振蕩器實驗板、④差動放大器實驗板、⑤OTL功率放大器實驗板共五塊及若干分立元件，可采用固定線路或分立元件靈活組合進行實驗，有利于提高學生動手能力。
1、繼電接觸控制
提供中間繼電器、二只，熱繼電器一只，熔斷器三只，轉換開關三只，按鈕一只，行程開關四只，信號燈、保險絲座各一只。各器件的工作端子均已引到面板上，供實驗接線用。
2、繼電接觸控制
提供交流接觸器（線圈電壓380V）三只，熱繼電器一只，電子式時間繼電器（通電延時，工作電壓380V）一只，變壓器(220V/26V/6.3V)、整流電路、能耗制動電阻(10Ω/25W)各一組，帶燈按鈕（黃、綠、紅各一只）三只。將各器件的工作端子引到面板上，供實驗接線用。
六、配置清單（每臺）
|
DG-01
|
電源儀器控制屏
|
1套
|
|
DG-02
|
實驗桌
|
1張
|
|
DG-03
|
電路基礎實驗掛件
|
1套
|
|
DG-04
|
交流電路實驗掛件
|
1套
|
|
DG-05
|
元件箱
|
1套
|
|
DG-06
|
單相智能功率、功率因數表
|
1只
|
|
DG-09
|
真有效值交流數字毫伏表
|
1只
|
|
DG-10
|
受控源（四路）、回轉器、負阻抗變換器
|
1套
|
|
DG-12
|
數字電路實驗掛件
|
1套
|
|
DG-13
|
模擬電路實驗掛件
|
1套
|
|
DG-15
|
繼電接觸控制
|
1件
|
|
DG-17
|
繼電接觸控制
|
1件
|
|
|
三菱FR-520變頻調速實驗系統掛箱
|
1只
|
|
|
光電編碼器
|
1個
|
|
|
不銹鋼導軌
|
1臺
|
|
|
三相交流電機
|
2臺
|
|
|
高可靠護套結構手槍插式實驗連接線及配件
|
1套
|
PLC配置清單：
（一）主機：三菱FX1N-40MR
（二）實驗箱部分：
|
1．PLC001 交通信號燈PLC自動控制
3．PLC003 LED數碼管顯示PLC自動控制
5．PLC005 加工中心刀具庫選擇控制（實物）
7．PLC007 電機的自動控制（實物）
9．PLC009 模擬電視發射塔
11．P LC011 自動售貨機
13．PLC013 水塔自動供水系統
15．PLC015 自動洗衣機系統
|
2．PLC002 攪拌器的PLC自動控制（實物）
4．PLC004 四層電梯的PLC自動控制（實物）
6．PLC006 藝術彩燈造型的PLC控制
8．PLC008 步進電機的PLC控制（實物）
10．PLC010 自動送料裝車系統
12．PLC012 自動成型系統
14．PLC014 郵件自動分揀系統
16．PLC016 電鍍系統
|
