GL-DG-S  Dispositivo sperimentale elettrico ed elettronico avanzato

Ⅰ、Panoramica

"GL-DG-SAdvanced Electrical and Electronic Experimental Device" è una nuova generazione di dispositivi sperimentali lanciata dalla nostra azienda sulla base di un'ampia richiesta di opinioni e suggerimenti da parte di istruttori sperimentali di diverse università. Questo dispositivo sperimentale tiene pienamente conto della situazione attuale e delle tendenze di sviluppo del laboratorio, con l'obiettivo di esperimenti aperti e di migliorare le capacità pratiche degli studenti, e apporta miglioramenti e innovazioni su larga scala in termini di struttura e prestazioni. Mantiene molti dei vantaggi dei nostri dispositivi sperimentali tradizionali, come la protezione completa della sicurezza personale (protezione da perdite di tensione, protezione da perdite di corrente, protezione da sovracorrente, protezione da isolamento del trasformatore, ecc.), l'autoprotezione di strumenti e misuratori, ecc., e combina esperimenti in corso.

Ⅱ、Caratteristiche:

1. Elevata completezza: questo dispositivo sperimentale integra tutti i progetti sperimentali dei corsi di base di elettricità in vari college e università nazionali. Gli utenti possono acquistare i componenti sperimentali secondo necessità e la profondità dell'esperimento può essere regolata in modo flessibile in base alle esigenze. Divulgazione e miglioramento possono essere combinati organicamente in base al progresso dell'insegnamento.

2. Solida integrità e coerenza: gli strumenti CA e CC, gli alimentatori CA e CC, le sorgenti di segnale (inclusi i frequenzimetri) e i dispositivi sperimentali comunemente utilizzati necessari per l'esperimento sono strettamente integrati con le esigenze dell'esperimento e concentrati sul dispositivo sperimentale, il che è utile per gli insegnanti per organizzare e guidare l'insegnamento sperimentale.

3. Forte scientificità: il dispositivo occupa meno spazio, risparmia spazio sperimentale e riduce gli investimenti infrastrutturali; il laboratorio è ordinato e bello, migliorando l'ambiente sperimentale; il contenuto sperimentale è ricco e il design è ragionevole. Oltre ad approfondire le conoscenze teoriche, la progettazione e gli esperimenti completi possono anche essere impostati in combinazione con le condizioni reali. In base alle condizioni specifiche del contenuto sperimentale, le prese e i fili delle parti forti e deboli sono separati. La parte forte utilizza un filo di collegamento elastico retrattile con spina a pistola ad alta affidabilità (non vi è rischio di scossa elettrica), mentre la parte debole utilizza un filo di collegamento elastico con struttura esposta in rame leggero al berillio. Entrambi i fili possono essere collegati solo alle prese dei fori interni corrispondenti, il che migliora notevolmente la sicurezza e la razionalità dell'esperimento.

4. Layout semplice e ampio campo visivo: il dispositivo sperimentale è adatto alle attuali esigenze di sviluppo del laboratorio. Gli studenti possono sedersi ad ascoltare le lezioni o svolgere esperimenti senza sentirsi depressi, ed è anche comodo per gli insegnanti fornire indicazioni.

III、 Prestazioni tecniche

1. Alimentazione in ingresso: trifase a quattro fili (o trifase a cinque fili) 380 V ± 10% 50 Hz

2. Ambiente di lavoro: temperatura -10 ℃ ～ ＋ 50 ℃, umidità relativa ≤ 85% (25 ℃), altitudine < 4000 m

3. Potenza installata: < 1,5 KVA

4. Peso: 150 kg

5. La resistenza di isolamento di ciascuna fase dell'alimentatore verso terra è ≥ 10 MΩ; La resistenza di isolamento della parte attiva del tavolo sperimentale verso terra è ≥10 MΩ.

6. Dimensioni: 166×73×140 cm

Ⅳ、Configurazione del dispositivo

Questo dispositivo sperimentale è composto principalmente da un pannello di controllo dello strumento di potenza, un tavolo da laboratorio, una scatola da laboratorio, ecc.

(Ⅰ) Pannello di controllo e alimentazione

Il pannello di controllo è una struttura in ferro a doppio strato, con verniciatura a spruzzo opaca a grana densa e un pannello in alluminio. Fornisce alimentazione CA, alimentatore CC regolato, sorgente di corrente costante, sorgente di segnale (incluso frequenzimetro), vari strumenti di prova e dispositivi sperimentali per l'esperimento. Le funzioni specifiche sono le seguenti:

1. Pannello di controllo principale

1.1 Alimentatore CA trifase 0~450 V e monofase 0~250 V a regolazione continua, dotato di un regolatore di tensione trifase a collegamento assiale con una specifica di 1,5 KVA/0~450 V/3 A, che supera molti dei difetti dei tre regolatori di tensione monofase con struttura a catena o a ingranaggi. L'uscita di potenza CA regolabile è dotata di tecnologia di protezione da sovracorrente del circuito elettronico e di una funzione di doppia protezione tramite fusibile, che protegge automaticamente da sovracorrenti fase-fase e linea-linea e da cortocircuiti diretti, eliminando la necessità di sostituire i fusibili. È dotato di tre voltmetri CA a lancetta, che possono indicare rispettivamente la tensione di rete trifase e la tensione di uscita di regolazione della tensione trifase tramite l'interruttore di commutazione, con indicazione di perdita di fase a LED.

1.2 Un tubo fluorescente da 220 V/30 W è fornito per uso sperimentale. Le quattro estremità del tubo sono collegate ai terminali del pannello per facilitare gli esperimenti.

1.3 Sono fornite due prese di corrente da 220 V.

2. Scheda di alimentazione CC

2.1 Fornisce due alimentatori stabilizzati in tensione regolabili da 0,0~30 V/1 A, con protezione soft da cortocircuito e funzioni di ripristino automatico, con display LED da 3 1/2", precisione + (0,5% lettura + 2 cifre), voltmetro CC digitale a tre cifre e mezzo e interruttore di commutazione, bassa tensione (1,5 V) con uscita di corrente da 1 A e altre funzioni.

2.2 Fornisce un set di sorgenti di corrente costante regolabile in continuo da 0~200 mA, suddivise in tre livelli di 2 mA, 20 mA, 500 mA, stabilità del carico ≤5×10－4, dotato di un indicatore di corrente con display digitale a tre cifre e mezzo. Precisione di regolazione 1/1000, con funzioni di circuito aperto e cortocircuito in uscita.

3. Pannello strumenti

(1) 1 voltmetro digitale CA

Adotta un nuovo convertitore RMS ad alte prestazioni a vero valore effettivo, Dotato di un'unità MPU ad alta velocità, realizza la modalità di controllo della funzione di dialogo uomo-computer tramite il display digitale. Con intervallo di misura automatico, intervallo di misura: 0-500 V. La precisione di misura è di 0,5 livelli.

(2) 1 Amperometro digitale CA

Adotta un nuovo convertitore RMS ad alte prestazioni a vero valore efficace, dotato di un'unità MPU ad alta velocità, realizza la modalità di controllo della funzione di dialogo uomo-computer tramite il display digitale. Con intervallo di misura automatico, intervallo di misura: 0-5 A. La precisione di misura è di 0,5 livelli.

(3) Misuratore di potenza e fattore di potenza monofase e trifase

Composto da un DSP dedicato a 24 bit, un convertitore AD ad alta precisione a 16 bit e un'unità MPU ad alta velocità, tramite controllo a tasti e display digitale, realizza la modalità di controllo della funzione di dialogo uomo-computer. Il software adotta idee di progettazione RTOS ed è dotato di software di monitoraggio per PC per migliorare le capacità di analisi. Può misurare tensione, corrente, potenza attiva, potenza reattiva, fattore di potenza, frequenza, ecc. del circuito. La precisione di misura della potenza è di 0,5 livelli, l'intervallo di misura del fattore di potenza è di 0,3~1,0, l'intervallo di tensione e corrente è di 0-500 V e 0-5 A, ed è in grado di identificare automaticamente le proprietà del carico (display induttivo "L", display capacitivo "C", la resistenza pura non viene visualizzata) e può memorizzare i dati di misura come riferimento in qualsiasi momento. Dispone inoltre di una funzione di comunicazione con il computer.

(4) Un voltmetro digitale CC: intervallo di misura 0~200 V, con funzione di visualizzazione digitale (display a quattro cifre), precisione di 0,5 livelli, con funzione di protezione da sovraccarichi.

(5) Un milliamperometro digitale CC: intervallo di misura 0~2000 mA, con funzione di visualizzazione digitale (display a quattro cifre), precisione di 0 livelli, con funzione di protezione da sovraccarichi.

(6) Sorgente del segnale e frequenzimetro

Forma d'onda in uscita: onda quadra, onda sinusoidale, onda triangolare, due impulsi, quattro impulsi, otto impulsi, impulso singolo, uscita dopo l'amplificazione di potenza; frequenza di uscita: 2Hz-2MHz, frequenza regolabile in continuo; intervallo di regolazione dell'ampiezza: 0-15VP-P, con funzione di attenuazione di 20dB, 40dB;

Grazie al frequenzimetro digitale a 6 cifre, può essere utilizzato come sorgente di segnale di monitoraggio o come frequenzimetro esterno, con una precisione di 0,5 livelli e un intervallo di misurazione del frequenzimetro compreso tra 0 e 2MHz.

(II) Tavolo sperimentale

Il tavolo sperimentale è realizzato in ferro doppio. Il tavolo sperimentale è una struttura verniciata a spruzzo con motivo opaco denso (altezza 750 mm), composta principalmente da un pannello del tavolo (bordo bianco), piedini laterali (neri, piegati e saldati con piastre in acciaio da 750 mm x 50 mm x 20 mm), cassetti, ruote universali e struttura di regolazione fissa. Pannello del tavolo sperimentale: pannello ignifugo, impermeabile, resistente all'usura, ad alta densità, spessore 27 mm. Piedini laterali: un set di piedini laterali ad alta resistenza è installato su entrambi i lati del tavolo sperimentale e il materiale principale è una piastra di ferro ad alta resistenza da 2,0 mm. Il tavolo sperimentale ha due ampi cassetti e un mobiletto sottostante per riporre utensili, scatole sospese sperimentali e materiali, ecc. La piastra in acciaio del corpo del tavolo ha uno spessore di 2 mm e la superficie è trattata con decapaggio, fosfatazione e spruzzatura elettrostatica opaca densa. La vernice utilizzata è una vernice ecologica di un noto marchio nazionale. Gli accessori metallici, come maniglie e serrature, sono di alta qualità, antiruggine, resistenti all'usura e di dimensioni standardizzate. Il colore del corpo del tavolo è caratterizzato da una separazione tra bianco latte e azzurro, e l'aspetto generale è gradevole e generoso, coordinato con l'ambiente di laboratorio; la targhetta identificativa e il logo sono conformi agli standard nazionali.

Nella parte inferiore del tavolo sperimentale sono presenti quattro ruote universali e quattro meccanismi di regolazione fissi. Le quattro ruote universali utilizzano ruote universali in poliuretano, resistenti all'usura e dotate di freni. Sotto il tavolo sperimentale sono inoltre presenti quattro meccanismi di regolazione fissi e facili da spostare, tutti realizzati in acciaio inossidabile, che favoriscono il fissaggio del dispositivo sperimentale. Quando il dispositivo è posizionato e non viene spostato, le ruote universali vengono sollevate attraverso la struttura di ancoraggio per impedire lo scivolamento del tavolo. La polvere di plastica spruzzata sul tavolo sperimentale utilizza polvere di plastica importata, atossica, inodore, innocua, resistente all'usura, alle alte temperature e impermeabile.

Il dispositivo adotta una struttura in acciaio e legno, il corpo del tavolo è solido e stabile, ben fissato e tutte le sue parti, inclusa l'anta dell'armadio, sono dotate di nervature di rinforzo.

(III) Scatola sperimentale

1. Esperimento circuitale di base (I)

Completare l'esperimento di modifica del misuratore (dotato di un milliamperometro di precisione con puntatore a specchio), l'esperimento sulla caratteristica volt-ampere, l'esperimento sulla determinazione della condizione di trasmissione della potenza massima, l'esperimento sulla trasformazione equivalente del generatore di tensione e del generatore di corrente e i dispositivi correlati.

2. Esperimento circuitale di base (II)

Completare il principio di sovrapposizione, la legge di Kirchhoff (esperimento di giudizio), il teorema di Thevenin, il teorema di Norton e l'esperimento sulla rete a due porte, il teorema di reciprocità.

3. Esperimento circuitale di base (III)

Completare l'esperimento sulla sorgente controllata, sul giratore e sul convertitore a impedenza negativa e utilizzare i simboli di rete standard per la rappresentazione grafica.

4. Esperimento di base sui circuiti (IV)

Completare gli esperimenti sui circuiti dinamici di primo e secondo ordine e sull'osservazione della traiettoria dello stato del circuito.

5. Esperimento di base sui circuiti (V)

Completare l'esperimento sulla risonanza in serie R, L, C (induttore cavo), sulla rete di selezione della frequenza in serie R, C e in parallelo, e sull'esperimento sulla rete a doppia T R, C.

6. Esperimento sul circuito CA (I)

Completare lo studio della quantità di fase del circuito CA sinusoidale in regime stazionario (esperimento di miglioramento del fattore di potenza di una lampada fluorescente), sottoesperimento sulla scatola nera (caratteristiche dei componenti R, L, C e determinazione dei parametri)

7. Esperimento sul circuito CA (II)

Completare l'esperimento sul circuito trifase (tre lampadine in parallelo per fase).

8. Scatola dei componenti

Fornire i dispositivi sperimentali come resistori, condensatori, induttori, potenziometri, resistori regolabili decimali (6 bit) necessari per l'esperimento.

9. Scatola condensatore trifase

Fornire condensatori trifase ad alta tensione, ciascuno con una capacità di 1 µF/500 V, 2,2 µF/500 V e 4,7 µF/500 V.

10. Controllo contatto relè (I)

Fornire un contattore CA (tensione bobina 220 V), un relè termico e una lampadina simulata, e tre pulsanti luminosi (uno giallo, uno verde e uno rosso).

11. Controllo contatto relè (II)

Fornire due contattori CA (tensione bobina 220 V), un relè temporizzato (ritardo all'accensione, tensione bobina 380 V), nonché un trasformatore di potenza di frenatura ad alto consumo energetico, un diodo raddrizzatore, un resistore, ecc.

12. Motore trifase a gabbia di scoiattolo DQ20-1 (△380 V, 100 W)

I tre avvolgimenti del motore sono stati condotti all'esterno e il cablaggio è pratico.

13. Cavo di collegamento sperimentale: in base alle caratteristiche dei diversi progetti sperimentali, sono presenti due diversi cavi di collegamento sperimentali. Il circuito ad alta tensione adotta un cavo di collegamento a spina a pistola con struttura a guaina ad alta affidabilità (non vi è alcun rischio di scossa elettrica) e il filo di rame privo di ossigeno è trasformato in un filo multifilo sottilissimo per ottenere l'effetto di ultra-morbidezza. È rivestito con uno strato isolante in cloruro di polivinile nitrilico, che presenta i vantaggi di morbidezza, resistenza alle alte tensioni, elevata resistenza, anti-indurimento e buona tenacità. La spina adotta un pezzo di rame solido con una scheggia di rame leggero al berillio, contenente 128 fili di filo di rame, e il contatto è sicuro e affidabile; il circuito a bassa tensione adotta un cavo sperimentale elastico completamente racchiuso, il filo è morbido e contiene 128 fili di filo di rame. Entrambi i fili possono essere abbinati solo alla presa del foro interno corrispondente e non possono essere mescolati, il che migliora notevolmente la sicurezza e la razionalità dell'esperimento.

V、 Principali vantaggi e sistema di protezione di sicurezza del dispositivo

1. Ingresso di alimentazione trifase a quattro fili (o trifase a cinque fili), l'alimentazione totale è controllata da un interruttore a chiave trifase.

2. L'alimentazione del pannello di controllo è controllata dal contattore tramite i pulsanti di avvio e arresto.

3. L'alimentazione CA trifase è regolabile in continuo da 0 a 450 V, mentre l'alimentazione CA monofase è regolabile in continuo da 0 a 250 V. È dotato di un regolatore di tensione autoaccoppiante trifase con collegamento assiale (1,5 kVA) per soddisfare al meglio i requisiti degli esperimenti didattici.

4. Il pannello è dotato di protezioni elettriche come protezione da perdite, protezione da sovraccarico, protezione da interruttore automatico e protezione da isolamento del trasformatore per garantire la sicurezza personale e delle apparecchiature.

5. Il pannello è dotato di una serie di dispositivi di protezione da perdite di corrente. In caso di perdite sul pannello di controllo, la corrente di dispersione supera un certo valore e l'alimentazione viene interrotta.

6. Il lato secondario del regolatore di tensione trifase sul pannello è dotato di una serie di dispositivi di protezione da sovracorrente. Se l'uscita del regolatore di tensione è in cortocircuito o il carico è eccessivo, la corrente supera il valore impostato e il sistema emette un allarme e interrompe l'alimentazione principale.

7. Gli strumenti di misura sono ad alta precisione e adottano la digitalizzazione, l'intelligenza artificiale e la modalità di dialogo uomo-computer, in linea con la direzione di sviluppo dei moderni strumenti di misura. Diversi alimentatori e diversi strumenti dispongono di funzioni di protezione affidabili.

8. I cavi e le prese di collegamento sperimentali adottano diverse strutture, che sono sicure, affidabili e prevengono le scosse elettriche.

VI、 Progetti sperimentali di dispositivi elettrici ed elettronici

1. Esperimenti elettrici di base

(1) Utilizzo di strumenti elettrici di base e calcolo degli errori di misura

(2) Metodi per ridurre gli errori di misura degli strumenti

(3) Esperimento di espansione del campo di misura dello strumento (voltmetro, amperometro)

(4) Mappatura della caratteristica volt-ampere dei componenti del circuito

(5) Misurazione del potenziale, della tensione e disegno del diagramma del potenziale del circuito

(6) Verifica della legge di Kirchhoff e valutazione dei guasti

(7) Verifica del principio di sovrapposizione e valutazione dei guasti

(8) Trasformazione equivalente di un generatore di tensione e di un generatore di corrente

(9) Verifica del teorema di Thevenin

(10) Verifica del teorema di Norton

(11) Determinazione delle condizioni di massima potenza trasmissibile

(12) Esperimento di rete a due porte

(13) Esperimento del teorema di reciprocità

(14) Ricerca sperimentale con sorgente controllata VCVS, VCCS, CCVS, CCCS

(15) Osservazione e misurazione di valori elettrici tipici Segnali

(16) Test di risposta del circuito RC del primo ordine

(17) Ricerca sulla risposta dinamica del circuito del secondo ordine

(18) Misurazione della caratteristica di impedenza delle componenti R, L, C

(19) Test della caratteristica della rete di selezione di frequenza in serie e in parallelo RC

(20) Ricerca sui circuiti risonanti in serie R, L, C

(21) Rete di selezione di frequenza a doppia T RC

(22) Osservazione della traiettoria dello stato del circuito

(23) Misurazione delle caratteristiche delle componenti R, L, C e dei parametri CA - esperimento di giudizio

(24) Utilizzo del metodo dei tre metri per misurare i parametri equivalenti del circuito CA

(25) Ricerca sulla fase del circuito CA sinusoidale in regime stazionario

(26) Esperimento di mutua induttanza

(27) Misurazione della tensione e della corrente del circuito CA trifase

(28) Misurazione della potenza del circuito trifase

(29) Calibrazione del wattorametro monofase

(30) Misurazione del fattore di potenza e della sequenza di fase

(31) Convertitore di impedenza negativa e sua applicazione

(32) Rotatore e sua applicazione

2. Esperimento di controllo dei contatti a relè

(1) Controllo di avanzamento lento e autobloccante di un motore asincrono trifase

(2) Controllo di marcia avanti e indietro di un motore asincrono trifase

(3) Controllo di avviamento step-down Y-Δ di un motore asincrono trifase

(4) Controllo della frenatura in base al consumo energetico di un motore asincrono trifase

(5) Controllo della sequenza di avviamento di un motore asincrono trifase

Versione sincrona per PC:

GL-DG-S Dispositivo sperimentale elettrico ed elettronico avanzato