一、概述

“电工电子电拖综合实验装置”是本公司在总结国内电工实训设备基础上采用成熟的技术推出的新型实训装置，综合了目前我国大学本科、专科、中专及职校“电路分析”、“电工基础”、“电工学”、 “模拟电子技术”、 “数字电路”、“电机控制”、“继电接触控制”及“电力拖动”等课程实训大纲的要求而研制，特别适用于高等院校现有实训设备的更新换代，及中专、职校等新建或扩建实训室，迅速开设实训课提供了理想的实训设备。

二、特点

1.综合性强：综合了目前国内各类学校电类基础课程的全部实训项目。

2.适应性强：实训的深度与广度可根据需要作灵活调整，普及与提高可根据教学的进程作有机地结合。装置积木式结构，更换便捷，添加部件即可扩展功能或开发新实训。

3.整套性强：从仪器仪表、专用电源到实训连接专用导线等均配套齐全，仪器仪表的性能、精度、规格等均密切结合实训的需要进行配套。

4.一致性强：实训器件选择合理、配套完整，使多组实训结果有良好的同一性，便于教师组织和指导实训教学。

5.直观性强：本装置采用整体与挂件相结合的结构形式，电源配置、仪表一目了然，各实训挂件任务明确，操作、维护简便。

三、功能

 1.本装置可提供实训所需的交流电源、低压直流电源、可调恒流源、函数信号发生器（含频率计）、受控源、交直流测量仪表（电压、电流、功率、功率因数）、各实训挂箱及电机等。

 2.能完成“电工基础”、“电工学”中的叠加、戴维南、双口网络、谐振、选频及一、二阶电路等实训。

 3.能完成“电路分析”、“电工学”中的单相、三相、日光灯、变压器、互感器及电度表等实训。

 4.能完成“电机控制”、“继电接触控制”及“电力拖动”等课程实训。

四、技术性能

  1.输入电源：三相四线(或三相五线)  380V±10% 50Hz

  2.工作环境：温度-10℃～+40℃ 相对湿度＜85%(25℃) 海拔＜4000m

  3.外形尺寸：160×70×153cm3

  4.装置容量：＜1.5KVA

五、实验项目

（一）电工技术实验项目

1.基本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.线性与非线性电路元件伏安特性的测绘

4.电位、电压的测定及电路电位图的绘制

5.基尔霍夫定律训证及故障判断

6.叠加定理训证及故障判断

7.电压源与电流源的等效变换

8.戴维南定理的训证

9.诺顿定理训证

10.双口网络测试

11.互易定理训证

12.受控源VCCS、VCVS、CCVS、CCCS的实训研究

13.典型电信号的观察与测量

14.RC一阶电路响应的测试

15.二阶动态电路响应的研究

16.R、L、C元件阻抗特性的测试

17.RC串、并联选频网络特性测试

18.R、L、C串联谐振电路的研究

19.用三表法测量交流电路等效参数

20.正弦稳态交流电路相量的研究（日光灯功率因数提高实训）

21.互感实训

22.单相铁心变压器特性的测试

23.三相交流电路电压、电流的测量

24.三相电路功率的测量

25.单相电度表的校训

26.功率因数及相序的测量

27.负阻抗变换器及其应用

28.回转器及其应用

（二）模拟电路部分

1.常用电子仪器的使用

2.单管放大电路的测量

3.场效应管放大器

4.负反馈放大器

5.差动放大器

6.集成运放基本运算电路

7.集成运放比较器

8.集成运算放大器的有源滤波器

9.RC正弦波振荡器

10.LC正弦波振荡器

11.低频功率放大器（Ⅰ）─OTL 功率放大器

12.低频功率放大器（Ⅱ）─集成功率放大器

13.集成稳压器稳压电源

14.串联型晶体管稳压电源

15.电容三点式LC振荡器

★16.集成乘法器幅度调制电路

★17.振幅解调器（包络检波）

★18.振幅解调器（同步检波）

★19.变容二极管调频器

★20.电容耦合回路相位鉴频器

★21.锁相环频率调制器

★22.锁相环鉴频器

（三）数字电路部分

1.数字电路实验基础

2.集成逻辑门电路的逻辑功能

3.组合逻辑电路的分析

4.数据选择器

5.小规模组合逻辑电路的设计

6.中规模组合逻辑电路的设计

7.触发器

8.同步时序逻辑电路的分析

9.中规模集成时序逻辑器件的应用

10.同步时序电路的设计

11.序列信号发生器

12.数字钟

（四）电力拖动实验

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

10.工作台自动往返控制线路

11.三相异步电动机反接制动控制电路

12.三相异步电动机多地控制

13.电动葫芦电路维修控制线路

六、装置的配备

装置由主机箱、实验桌、实训屏、实训挂箱、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) KCDG-01实训主机箱

    主机箱外壳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、直流电源、恒流源、受控源、数控信号源及各种测试仪表等。具体功能如下：

1.三相四线电源输入，经漏电保护器后，经过总开关,由接触器通过起、停按钮进行操作；

2.设有450V指针式交流电压表1只，通过转换开关，指示电源输入的三相电压。

★3.实验室智慧用电安全控制系统

智能电源管理系统具有过温、短路、过流、过压、欠压、失压、功率限定7大保护功能；电源具有一键锁定功能，处理故障时，防止漏电保护器合闸，造成触电危险；电源具有故障锁定功能，发生故障导致跳闸时，不能人为上电，只能通过远程清除故障后，才能上电成功；能通过无线4G和有线以太网与手机APP和PC端云平台通讯，没有网络的情况下，教室整套智能电源管理系统可离线独立运行。

（1）智能终端：智能电源管理系统以32位ARM为核心，采用4.3寸彩色触摸屏为人机交互界面，实时监控设备运行情况，提供Zigbee、CAN等多种通信模式，具备语音播报功能。能实时监测三相电压、电流、功率，功率因数、频率、电能等参数，液晶触摸屏监测数值。能监控实验室电源的故障类型和故障次数；设备时间管理包含年月日时间的显示；用户通过刷卡方式请求开启设备，PC端进行授权之后，设备可启动使用，PC端可分时预约设备的启动和停止！

（2）手机APP：用电状态界面实时显示当前电压、电流、有无功功率、电能、设备温度、漏电电流值等；用电数据界面能智能查找近2年用电数据，设置界面能设置限定电能值、负载值、设备超温值、过欠压值、过欠压恢复时间值等。后台查看报警日志、操作日志、故障日志等。控制：可在微信小程序中远程控制智能开关的通断。

（3）PC端软件：每个设备状态信息显示，具有多个子界面，具有故障分析，用电能效分析、集中管理、个人中心资料管理、用户报警定位跟踪与信息统计；具有管理员信息修改与权限管理等功能。可一键开启和关闭所有设备，可单独控制每台设备的开关！

（4）后台系统：包含账号管理、设备管理、报修管理、用户管理，设备管理：①、包含监控管理：实时视频监控每个教室，可一键预览所有设备的在线和运行情况，分析设备使用率及运行时间！②、包含设备节点：可显示设备所在位置、编码名称、挂载情况、用户编辑、用户查询等。

（5）报修管理：用户可进行远程报修，反应设备故障信息，编辑报修情况，后台可进行远程维护，及时跟进，以有效解决用户设备维护。

（6）用户管理：可连通手机号，对账户进行一对一的安全加密，实名认证，防止账户泄密、防盗，现场数据连接云平台后台数据库管理。

现场需对功能逐一演示，提供有效、权威的证明文件，佐证该产品的可靠、安全、合法性。

4.交流电源：

   （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。

5.直流电源

   （1）提供两路低压稳压直流0.0～30V/1A连续可调电源，配有数字式电压表指示输出电压，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。

   （2）还设有±5V两路直流稳压电源，±12V两路直流稳压电源，并有发光管指示。

（3）提供一路0～500mA连续可调恒流源，分2mA、20mA、500mA三档，负载稳定度≤5×10-4 ，额定变化率≤５×10-4 ，配有数字式直流毫安表指示输出电流，具有输出开路、短路保护功能。

 ★ 6.功率输出函数发生器：

（1）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。

（2）大屏幕LCD显示输出频率、波形、减值。

（3）正弦波输出幅度≥10V,输出阻抗50Ω，失真度<1%（0.1HZ-- 1KHz）。

（4）频率范围: 0.1HZ~3MHz, 采用数字键盘直接输入数字设定频率。

（5）输出幅度采用电位器调节，正弦波输出具有20db,40db衰减。

（6）方波占空比可调, 调节范围：1%-99%调节；方波和三角波采用TTL电平输出。

（7）内外测频功能：频率计最高测量范围0.1HZ -100MHz，自动换档。

 7.智能测量仪表

  （1）智能交流数字电压表

交流数字电压表1只，采用美国模拟器件公司生产的新型高性能RMS真有效值转换器，配以高速MPU单元设计而成，通过键控、数显窗口实现人机对话功能控制模式。具有自动与手动量程，测量范围：0-500V，频率范围：10Hz-20Hz。手动量程为：10V、100V、500V。测量精度为0.5级。具有数据存储与查询功能。

（2）智能交流数字电流表

交流数字电流表1只，采用美国模拟器件公司生产的新型高性能RMS真有效值转换器，配以高速MPU单元设计而成，通过键控、数显窗口实现人机对话功能控制模式。具有自动与手动量程，测量范围：0-5A，频率范围：10Hz-20Hz。手动量程为：100mA、1A、5A。测量精度为0.5级。具有数有数据存储与查询功能。   

（3）直流数显电压表一只：采用ICL公司高性能AD转换器配以高速MPU单元设计而成，通过键控、数显窗口实现人机对话功能控制模式。具有自动与手动量程，测量范围：0-200V。手动量程为：2V、20V、200V。测量精度为0.5级。具有数据存储与查询功能。具有超量程报警、指示及切断总电源等功能。

（4）直流数显毫安表一只：采用ICL公司高性能AD转换器配以高速MPU单元设计而成，通过键控、数显窗口实现人机对话功能控制模式。具有自动与手动量程，测量范围：0-2000mA。手动量程为：20mA、200mA、2000mA。测量精度为0.5级。具有数据存储与查询功能。具有超量程报警、指示及切断总电源等功能。

 ★（5）KCDG-06单相智能功率、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。

8.日光灯引线端口。

9.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。

10、提供～220V插座2只，为外部仪器提供工作电源。

（二）KCDG-02实训桌

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。

（三）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。

（四）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。

(五)实训组件挂箱

  1.KCDG-03电路基础实训箱

    提供基尔霍夫定律（可设置三个典型故障点）、叠加原理（可设置三个典型故障点）、戴维南定理、诺顿定理、二端口网络、互易定理、R、L、C串联谐振电路（L用空心电感）、R、C串并联选频电路及一阶、二阶动态电路等实训。各实训器件齐全，实训单元隔离分明，实训线路完整清晰，训证性实训与设计性实训相结合。

  2.KCDG-04交流电路实训箱

    提供单相、三相负载电路、日光灯、变压器、互感器及电度表等实训。负载为三个完全独立的灯组，可连接成Y或△两种三相负载线路，每个灯组均设有三个并联的白炽灯罗口灯座(每组设有三个开关控制三个负载并联支路的通断)，可插60W以下的白炽灯九只，各灯组设有电流插座；日光灯实训器件有30W整流器、电容器（1uF/500V、2.2uF/500V、4.7uF/500V）、启辉器及短接按钮；互感线圈一组，实训时临时挂上，两个空心线圈L1 、L2 装在滑动架上，可调节两个线圈间的距离，并可将小线圈放到大线圈内，配有大、小铁棒各一根及非导磁铝棒一根；电度表一只，规格为220V、3/6A，实训时临时挂上，其电源线、负载线均已接在电度表接线架的接线柱上，实训方便；铁芯变压器一只（50VA、36V/220V），原副边均设有保险丝便于电流的测试，可进行变压器原、副绕组同名端判断及变压器应用等实训。

 3.KCDG-05元件箱

    设有三组高压电容（每组1uF/500V、2.2uF/500V 、4.7uF/500V高压电容各一只），用以改变功率因数实训；提供实训所需的各种元件，如电阻、二极管、发光管、稳压管、电位器及12V灯泡等,还提供十进制可调电阻箱，阻值为0～99999.9Ω/2W。

4.KCDG-10受控源(四路)、回转器、负阻抗变换器

 提供流控电压源CCVS、压控电流源VCCS、压控电压源VCVS、流控电流源CCCS、回转器及负阻抗变换器等实训模块。四组受控源、回转器、负阻抗变换器均采用标准网络符号。

5.电子技术实验模块

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。

5.1.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，DSB，SSB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、DSB波以及SSB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。

5.2.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。

6.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）电气控制实训挂箱一：交流接触器2只

（2）电气控制实训挂箱二：交流接触器1只、热继电器1只

（3）电气控制实训挂箱三：时间继电器1只，按钮红、黃、绿

  （4）电气控制实训挂箱四：行程开关4只，交流接触器1只，按钮1只，电阻（510Ω/25W）2只

7.三相交电机2台：380V/180W，铝质外壳。

8.实训连接线

    根据不同实训项目的特点，配备两种不同的实训联接线，强电部分采用高可靠护套结构手枪插连接线（不存在任何触电的可能），里面采用无氧铜抽丝而成头发丝般细的多股线，达到超软目的，外包丁晴聚氯乙烯绝缘层，具有柔软、耐压高、强度大、防硬化、韧性好等优点，插头采用实芯铜质件外套铍轻铜弹片，接触安全可靠；弱电部分采用弹性铍轻铜裸露结构联接线，两种导线都只能配合相应内孔的插座，不能混插，大大提高了实训的安全及合理性。

七、装置的主要优点及安全保护体系

1.三相四线制(或三相五线制)电源输入，总电源由三相钥匙开关控制，设有三相带灯熔断器作为断相指示。

2.控制屏电源由接触器通过起、停按钮进行控制。

3.三相交流电源0～450V连续可调，单相交流电源0～250V连续可调，设有三相同轴联动自耦调压器（1.5KVA）一台，可更好地满足教学实训要求。

4.屏上装有电压型漏电保护装置，控制屏内或强电输出若有漏电现象，即告警并切断总电源，确保实训进程安全。

5.屏上装有一套电流型漏电保护器，控制屏若有漏电现象，漏电流超过一定值，即切断电源。

6.屏上三相调压器付边设有一套过流保护装置。调压器输出短路或所带负载太大，电流超过设定值，系统即告警并切断总电源。

7.测量仪表精度高，采用精密镜面指针式（带超量程告警）、数字化、智能化及人机对话模式，符合现代测量仪表发展方向。

8.各种电源及各种仪表均有可靠的保护功能。

9.实训连接线及插座采用不同的结构，使用安全、可靠、防触电。

八、总配表

表一：实训电路板模块配置清单（磁吸式）