電工電子電力拖動實驗裝置（帶PLC）

JGG-1C  電工電子電力拖動實驗裝置（帶PLC）
 

一、概述
　　 “JGG-1C  電工電子電力拖動實驗裝置（帶PLC） ” 是本公司在總結國內基礎上采用成熟的技術推出的新型實驗裝置，綜合了目前我國大學本科、專科、中專及職校 “ 電路分析 ” 、 “ 電工基礎 ” 、 “ 電工學 ”“電子學” 、 “ 與電機控制 ” 、 “ 繼電接觸控制 ” 及 “ 電力拖動、PLC控制 ” 等課程實驗大綱的要求而研制，特別適用于高等院校現有實驗設備的更新換代，及中專、職校等新建或擴建實驗室，迅速開設實驗課提供了理想的實驗設備。
二、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、電源到實驗連接導線等均配套齊全，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 、 *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 本裝置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。

三、功能

1 、本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。

四、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× 153cm 3
4 、裝置容量：＜ 1.5KVA

五、基本實驗項目

（一）電工基本實驗
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

（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。

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

（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
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

（五） PLC 可編程實驗內容
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*具庫選擇控制實驗 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

（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
六、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） JGG-01 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( 1M Ω 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× 48.5cm 2 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） JGG-02 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 、 JGG-03 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 、 JGG-04 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*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 、 JGG-05 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 、JGG-06 單相智能功率、功率因數表
由 24 位 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 、 JGG-09 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 、 SYDG-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） JGG - 11 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 、 JGG - 15 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 、JGG - 17 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。
七、配置清單（每臺）

PLC 配置清單：
（一）主機：三菱 FX1N-40MR
（二）實驗箱部分：