GCDG-DZ789电工电子电气综合实训装置

一、概述

电工电子电气综合实训装置，电工电子实训室设备是教育部创新行动计划支持骨干专业建设的实训室。电工电子综合实训设备主要服务于机电一体化技术专业、数控专业、机械制造与自动化专业的《电工电子技术》，《电机与电气控制》等课程的实训教学，同时还可以开设大量的综合性、设计性实训以及开放性、创新型的教学及培训工作。通过实训，可加强学生对电工电子技术基本原理的理解，使学生掌握维修、调试电路及电子、电机产品的基本技能，培养学生的综合运用能力及团队合作精神，并为参与创新性的设计打下坚实的基础。

二、技术性能：

1、输入电源：三相四线（或三相五线）～380V±5%  50Hz

2、工作温度：-10℃～+40℃，相对湿度＜85%（25℃）

3、装置容量：＜1.5KVA

4、设备重量：约100Kg

5、外形尺寸：1600mm×700mm×1500mm

三、装置结构：

装置由主机箱、实验桌、实训挂箱、独立封装实训电路模块、移动矮柜、示波器架、学生凳等组成。实训装置支架与实训桌可组合、可拆装。支架与桌脚一体，铝合金结构，实训挂箱、各实验模块可根据实验需求自由组合放置。

（一）主机箱

主机箱为铁质双层亚光密纹喷塑结构，铝质面板，为实训提供交流电源、直流稳压电源、恒流源、函数信号发生器、测试仪表及实训器件等。

具体功能如下：

1、控制及交流电源部分

（1）提供三相固定380V交流电源，电流型电压型漏电开关保护，通过转换开关测量三相输出线电压。

（2）提供单相0～250V/2A连续可调交流电源一路（配备一台0.5KVA单相调压器）。同时经整流环节可得一组0-240V连续可调直流电源，有表指示输出电压值。

（3）提供3V、6V、9V、12V、15V、20V、24V低压交流电源，电流1.5A。

（4）提供～220V插座3只，为外部仪器提供工作电源。

（5）日光灯引线端口。

（6）配备实训用220V/30W日光灯管及支架一套。220V/30W日光灯管及支架一套置于主机箱底部，即不占空间又便于实训状况观察。

2、直流电源部分

（1）双路恒流稳压电源，二路输出电压均为0-30V，内置式继电器自动换档。多圈电位器连续调节，使用方便。输出*电流为1.5A，具有预设式限流保护功能，输出有0.5级数字电流表、电压表指示，电压稳定度10-2，负载稳定度10-2，纹波电压5mv。

（2）低压直流稳压电源：±12V、±5V，电流0.5A，有表指示。

3、功率输出函数发生器：采用直接数字频率合成（DDS）产生高精度正弦波，方波和三角波。采用大屏幕LCD显示输出频率、波形，衰减值。

4、仪表部分

（1）真有效值交流数字电压表一只，测量范围：0-500V，0.5级，三位半数显。

（2）真有效值交流数字电流表一只，测量范围：0-2000mA，0.5级，三位半数显。

（3）直流数显电压表一只，测量范围：0-300V，0.5级，三位半数显。

（4）直流数显电流表一只，测量范围：0-2000mA，0.5级，三位半数显。

（5）单相智能型功率、功率因数表

1）功率测量精度1.0级，功率因数测量范围0.3-1.0，电压电流量程为450V和5A。

2)2.7寸TFT液晶屏显示有功功率、功率因数、电压、电流、负载类型，具有超量程提示功能。

3)负载类型：L、R、C。

4)测量精度：±0.5%+2。

5)抽样率：5次/秒

6)工作温度范围：-20℃～+50℃。

7)上位机具有实时监视及关断功能。

8)仪表采用现代化技术，液晶中文显示，具备智能化数字化，具备人机界面，通过按键能够对仪表进行设置操作,量程自动切换模式、校准、调零、滤波级数设置、通信地址设置、超量程保护、短路保护等功能。硬件部分整体性强，集成度高，采用表贴工艺制作，工业塑料外壳，面板嵌入安装，使用稳定，容易更换和升级维护。

（二）电工实训挂箱

1、DG0221 电路基础模块（一）

提供电阻、电感、电容、电路基础实验模块和故障按键（3个）等，完成叠加定理、基尔霍夫定律、戴维南定理、诺顿定理、电压源与电流源的等效变换、一阶、二阶电路过渡过程的研究、RLC串联谐振电路的研究等实验。

2、DG0222电路基础模块（二）

提供各种功率电阻、灯泡（12V/0.1A）、稳压管（2CW51）、二极管、电位器（1k/2W、10k/2W、100k各一只）、电阻箱（0～9Ω/2W、0～90Ω/2W、0～900Ω/2W、0～9000Ω/2W各一组）等。

3、DG0223交流电路模块（一） 

提供铁芯变压器一只（50VA、36V/220V）、电流插座等，原、副边均设有保险丝及电流插座，方便测试并能可靠保护防止变压器损坏。

4、DG0224交流电路模块（二）  

 提供0.22uF/500V、0.47uF/500V、1uF/500V（三只）、2.2uF/500V、4.7uF/500V高压电容、镇流器、启辉器等，高压电容可通过钮子开关控制，完成日光灯电路连接和功率因数提高实验。

5、DG0225交流电路模块（三） 

提供四组负载和四组独立的电流插座。每组负载由两个独立的白炽灯螺口灯座组成(每组设有一个开关与一个电流插座)。可插60W以下的白炽灯八只。能够完成三相交流电路实验。

（三）电气控制实训挂箱：铝质面板，后盖由拉模成型铝型材与注塑成型塑料件构成，电气元件接线点都已引到安全插座，实验接线方便安全、快捷。

1、电气实验挂箱一：交流接触器2只

2、电气实验挂箱二：交流接触器1只、热继电器1只

3、电气实验挂箱三：时间继电器1只，按钮红、黃、绿

（四）三相交电机1台：380V/180W，铝质外壳。

（五）电子技术实训模块

实训电路板模块由PCB面板与磁吸固定机构组成，实训电路板设有参数测试点、故障设置开关，实训电路板PCB面板表面清爽、实训电路及符号线条清晰、表面耐磨损、元件更换容易；面板上标志的元件电路符号采用*国家标准，具有整体结构紧凑、外形美观大方、安装简单、使用保管方便等特点。导线插孔采用防转座，导线装有弹性插头可在模块上面插接，以保证可靠连接进行各种实训；实训时可根据实训内容和技能训练的需要，选取相应实训电路板模块等。

实训电路板模块配有公共实训基座，公共实训基座与实训电路板模块磁吸固定机构相配套，实训时只需把实训电路板模块放置公共实训基座上即可牢固吸附在公共实训基座上，然后做所需实训项目。公共实训基座结构符合人体工程学设计，实训操作方便，科学合理。

1、模拟电路实训模块

①　晶体管放大电路一

模块上具有电源供电指示及供电单元、晶体管放大单元模块电路，可完成单管放大电路实验、两级放大电路实验、负反馈放大电路实验等试验内容，实验电路通过开关切换即可完成不同实验电路的搭建。同时配有专用的波形测试环，方便波形的测量。

②　晶体管放大电路二

模块上具有电源供电指示及供电单元、差分放大电路、场效应管放大电路，可完成场效应管放大电路实验以及差动放大器等实验内容，实验电路通过开关切换即可完成不同实验电路的搭建。同时配有专用的波形测试环，方便波形的测量。

③　波形发生电路

模块上具有电源供电指示及供电单元、波形发生电路，可完成RC正弦波振荡器实验、LC正弦波振荡器等实验内容，实验电路通过开关切换即可完成不同实验电路的搭建。同时配有专用的波形测试环，方便波形的测量。

④　集成运放电路

模块上具有电源供电指示及供电单元和集成功放放大电路实验内容等，同时模块还提供各种实验中所需要的电阻、电容、二极管等常用元器件以满足实验需求。

⑤　功率放大电路

模块上具有电源供电指示及供电单元、功率放大电路，可完成OTL功率放大电路、集成功率放大电路等实验内容，实验电路通过开关切换即可完成不同实验电路的搭建。同时配有专用的波形测试环，方便波形的测量。

⑥　直流稳压电源电路

模块上具有电源供电指示及供电单元、整流电路、输入滤波、输出滤波、可调集成稳压、二极管稳压、晶体管串联稳压、晶闸管可控整流、固定集成稳压电路，可完成各种稳压电路实验内容。

⑦　电容三点式LC振荡器电路

直流+12V供电，独立电源开关；西勒和克拉泼电路切换测试，静态工作点可调，振荡回路电容值可选。熟悉静态工作点、耦合电容、反馈系数、等效Q值对振荡器振荡幅度和频率的影响

⑧　集成乘法器幅度调制电路

直流±12V供电，独立电源开关；实现AM，DGC，SGC三种调幅波，观察三种调幅波的频谱特征，研究已调波与调制信号、载波之间的关系。

⑨　振幅解调器（包络检波）电路

直流+12V供电，独立电源开关；实现对调幅信号的相干检波。理解同步检波器能解调各种AM波、DGC波以及SGC波的概念

⑩　振幅解调器（同步检波）电路

直流+12V供电，独立电源开关；适合于解调信号电平较大（俗称大信号）的AM波。它具有电路简单，检波线性好，易于实现等优点。

⑪　变容二极管调频器电路

直流+12V供电，独立电源开关；实现静态调制和动态调制，掌握用变容二极管调频振荡器实现FM的方法；

⑫　电容耦合回路相位鉴频器电路

直流+12V供电，独立电源开关；具有相位鉴频和斜率鉴频两种方式，解电容耦合回路相位鉴频器的工作原理，熟悉初、次级回路电容、耦合电容对于电容耦合回路相位鉴频器工作的影响。

⑬　锁相环频率调制器电路

直流+12V供电，独立电源开关；采用4046实现的频率调制器，掌握用4046集成电路实现频率调制的原理和方法。

⑭　锁相环鉴频器电路

直流+12V供电，独立电源开关；采用4046实现的频率解调器，了解用4046集成电路实现频率解调的原理，加深锁相环工作原理的理解。

2、数字电路实训模块

①　DIP拓展电路一

模板上具有电源供电指示及供电单元、2组14脚锁紧插座，方便扩展使用各种数字芯片，拓展实训内容。

②　DIP拓展电路二

模板上具有电源供电指示及供电单元、1组20脚锁紧插座，军品圆孔型直插式IC插座，方便扩展使用各种数字芯片，拓展实训内容。

③　DIP拓展电路三

模板上具有电源供电指示及供电单元、2块400孔面包板，提供16路单排插座转镀金台阶插座电路，方便扩展使用各种数字芯片，自由搭建实验电路，拓展实训内容。

④　逻辑电平输出电路

模块上具有电源供电指示及供电单元、2组TTL三态输出电路单元（带三色指示灯）、16路TTL电平输出单元（带三色指示灯）、16路带驱动TTL电平指示单元（三色指示灯），提供实验所需各种逻辑电平资源。

⑤　LED显示电路模块

模块上具有电源供电指示及供电单元、共阴数码管单元、共阳数码管单元、8*8LED点阵单元，6组LED数码管及配套驱动显示单元，可在模块上完成各种LED基础显示实验及数字时钟实验。

⑥　数电选配芯片套件

提供1套实验所需各种数字逻辑芯片，满足常规数字电路实验和学生自行创新实验的需求。

（六）实验桌结构：

实验桌规格为1600（长）*700（宽）*1500（高），实验桌主体结构全部采用高性能表面氧化的铝型材及一次成型铝压铸框架连接构件，连接构件采用压铸成型工艺（非焊接工艺），经机加工、抛丸、喷砂，表面静电喷涂工艺，安装方便、快捷，用户可自行DIY组装。桌体立柱采用工业铝型材成型工艺，表面氧化处理，截面尺寸：70×70mm，四面带槽，槽宽约8mm，端部配套塑料堵头。桌面采用25mmE1级三聚氰胺饰面板，桌面板下设支撑框架，承受力不少于300kg。配备储存柜，存放元件及工具，储存柜底部4只高强度万向可制动PU脚轮，方便移动。实训装置整体简约不简单，高端大气，符合现代化产品审美和发展趋势。

实验桌后面二支桌脚向上延伸，配上特制拉模成型的二根铝型材，组成电气实验挂箱支架。支架与主机箱实验挂箱配套，上下方便，左右移位自如。

（七）储存柜：配备储存柜，存放实训模块及工具，储存柜底部4只高强度万向可制动PU脚轮，方便移动。

（八）学生凳

1．凳腿采用30×30×1.2mm 的方管；

2．拉管采用 30×30×1.2mm 的方管；

3．凳面采用 240×340×25mm 刨花板贴木纹纸，凳高40cm，凳面与金属凳架使用大扁头防刮螺杆和防退螺帽穿越固定；

4．防锈处理：金属部件均需经酸洗、磷化、表面除锈处理，采用高压静电喷塑、高温烘烤处理，要求附着力强，抗氧化， 不脱剥，光滑美观，金属桌体颜色为灰色。

三、实训项目

（一）电工技术实训

1、基本电工仪表的使用与测量误差的计算

2、减小仪表测量误差的方法

3、欧姆定律

4、叠加原理验证及其故障判断

5、基尔霍夫电压和电流定律验证及其故障判断

6、戴维南定理验证及其故障判断

7、诺顿定理验证及其故障判断

8、电压源外特性的测定

9、直流电阻电路故障的检查

10、二端口网络

11、互易定理

12、电容的充放电

13、*功率传输条件测定

14、电位电压的测定及电路电位图的绘制

15、已知和未知线性与非线性电路元件伏安特性的测绘

16、一阶电路过渡过程的研究

17、二阶电路过渡过程的研究

18、RLC串联谐振电路的研究

19、功率因数提高

20、功率因数及相序的测量

21、用三表法测量交流电路等效参数

22、三相交流电路电压的测量

23、三相交流电路电流的测量

24、三相电路功率的测量

25、单相变压器参数测定及绕组极性判别

（二）电气控制

1．三相异步电动机的使用与起动

2．三相电动机接触器点动正转控制线路

3．三相电动机具有自锁的正转控制线路 

4．三相电动机具有过找保护的正转控制线路

5．三相电动机接触器联锁的正反转控制线路

6.三相电动机按钮联锁的正反转控制线路

7.三相电动机按钮接触器复合联锁控制线路

8.三相电动机接触器控制Y/△降压起动

9.三相电动机时间继电器控制Y/△降压起动

（三）电子技术实训项目

1.模拟电路部分

实验一  常用电子仪器的使用

实验二  单管放大电路的测量

实验三　场效应管放大器

实验四　负反馈放大器

实验五　差动放大器

实验六  集成运放基本运算电路

实验七  集成运放比较器

实验八  集成运算放大器的有源滤波器

实验九  RC正弦波振荡器

实验十　LC正弦波振荡器

实验十一　低频功率放大器（Ⅰ）─OTL 功率放大器

实验十二　低频功率放大器（Ⅱ）─集成功率放大器

实验十三　集成稳压器稳压电源

实验十四  串联型晶体管稳压电源

实验十五  电容三点式LC振荡器

★实验十六  集成乘法器幅度调制电路

★实验十七  振幅解调器（包络检波）

★实验十八  振幅解调器（同步检波）

★实验十九  变容二极管调频器

★实验二十  电容耦合回路相位鉴频器

★实验二十一 锁相环频率调制器

★实验二十二 锁相环鉴频器

（四）数字电路部分

实验一  数字电路实验基础

实验二  集成逻辑门电路的逻辑功能

实验三  组合逻辑电路的分析

实验四  数据选择器

实验五  小规模组合逻辑电路的设计

实验六  中规模组合逻辑电路的设计

实验七  触发器

实验八  同步时序逻辑电路的分析

实验九  中规模集成时序逻辑器件的应用

实验十  同步时序电路的设计

实验十一  序列信号发生器

实验十二  数字钟