互聯(lián)網(wǎng)+虛實結(jié)合電工技術實驗平臺

互聯(lián)網(wǎng)+虛實結(jié)合電工技術實驗平臺隨著網(wǎng)絡技術的發(fā)展:“互聯(lián)網(wǎng)"教育已經(jīng)引起了教育變革的新浪潮，電工實訓課程教學中也尤其需要利用網(wǎng)絡資源進行創(chuàng)新。改革電工實訓課程的第一步就是對課程設置進行創(chuàng)新，可以考慮針對電氣工程、電子工程等相關專業(yè)總體課程要求及本課程實際情況等綜合因素進行調(diào)整。加強理論與實踐的融合，注重“學以致用"，使學生在實踐中掌握所學的理論知識和技能，更好地適應企業(yè)需求。

一、總體要求

（1）互聯(lián)網(wǎng)+虛實結(jié)合電工技術實驗平臺主要由電源儀器模塊箱、鋁型材實驗桌、實驗掛箱、儀器儀表等組成。實驗平臺配置有網(wǎng)絡監(jiān)控功能，用戶可直接觀測實驗臺儀表數(shù)據(jù)變化。實驗桌桌面為防火、防水、耐磨25mm厚高密度板，采用四個工業(yè)鋁型材立柱為支撐，立柱端部可安裝調(diào)節(jié)腳，方便高度調(diào)節(jié)，主體結(jié)構(gòu)通過左、右各2個C字形鋁壓成型構(gòu)件聯(lián)接，臺面高度約800mm，桌面板下設支撐框架，截面尺寸為30×30mm，承受力不少于300kg。立柱采用工業(yè)鋁型材成型工藝，表面氧化處理，截面尺寸：70×70mm，四面帶槽，槽寬約8mm，端部配套塑料堵頭，槽內(nèi)適用工業(yè)鋁型材通配螺母及配件。C字形鋁壓成型構(gòu)件為左、右對稱件，外形約160×166×70mm，采用壓鑄成型工藝，經(jīng)機加工、拋丸、噴砂，表面橙色靜電噴涂工藝。

二、技術性能要求

1、輸入電源：三相四線(或三相五線)380V±5% 50Hz，上限電流不超過16A；

2、工作環(huán)境：溫度-10℃～+40℃  相對濕度＜85%(25℃)  海拔＜4000m；

3、外形尺寸約為：160cm×154cm×70cm（長×高×寬）；

4、實驗臺存儲柜，采用圓弧卷邊冷沖壓鈑金一體成型，封閉式結(jié)構(gòu)，表面靜電噴涂，外形尺寸：約寬450x深550x高705（mm），總重量≥31kg；柜體四邊圓弧設計：R=30mm，柜體邊框總厚度≤2.5mm；配有承重型卡扣式三節(jié)軌，導軌承重量≥30kg，抽屜把手采用卡套式鈑金卷邊工藝，把手尺寸≥440x45x18mm，抽屜采用聯(lián)體鎖設計，底部配有4個1.5寸萬向帶剎車腳輪。

三、配置要求

1、交流電源模塊：需提供三相固定380V交流電源，面板上設有啟動、停止按鈕，配備一臺三相同軸聯(lián)動自耦調(diào)壓器，規(guī)格為1.5KVA/0～450V，系統(tǒng)內(nèi)置一套"實驗室智慧用電安全控制系統(tǒng)"，智能電源管理系統(tǒng)具有過溫、短路、過流、過壓、欠壓、失壓、功率限定7大保護功能；電源具有一鍵鎖定功能，處理故障時，防止漏電保護器合閘，造成觸電危險；電源具有故障鎖定功能，發(fā)生故障導致跳閘時，不能人為上電，只能通過遠程清除故障后，才能上電成功；能通過無線4G和有線以太網(wǎng)與手機APP和PC端云平臺通訊，沒有網(wǎng)絡的情況下，教室整套智能電源管理系統(tǒng)可離線獨立運行。

智能終端：智能電源管理系統(tǒng)以32位ARM為核心，采用4.3寸彩色觸摸屏為人機交互界面，實時監(jiān)控設備運行情況，提供Zigbee、CAN等多種通信模式，具備語音播報功能。能實時監(jiān)測三相電壓、電流、功率，功率因數(shù)、頻率、電能等參數(shù)，液晶觸摸屏監(jiān)測數(shù)值。能監(jiān)控實驗室電源的故障類型和故障次數(shù)；設備時間管理包含年月日時間的顯示；用戶通過刷卡方式請求開啟設備，PC端進行授權之后，設備可啟動使用，PC端可分時預約設備的啟動和停止。投標文件中需提供符合實驗室智慧用電安全控制系統(tǒng)詳細介紹及云端系統(tǒng)控制系統(tǒng)。

智能電氣遙控柜（共配1套）：

（1）控制柜集成最多60路交流接觸器控制。每一路控制模式分為手動、自動兩種模式；

手動模式：使用機柜表面的旋鈕進行控制；

自動模式：使用遙控器和觸摸屏進行控制；

（2）遙控器采用15鍵射頻遙控器，實現(xiàn)單路獨立控制，電源全開、電源全關、兩組自定義控制

（3）集成10.4寸觸摸屏

a單路獨立控制，電源全開、電源全關、兩組自定義控制

b執(zhí)行動作前語音播放，可啟用可關閉

c可以設置按鍵聲音開關、延時控制時間、自定義控制組合

（4）具有語音播報功能，音量可以調(diào)節(jié)，可以外接音響；

（5）可以通過通訊口擴展電量采集模塊，實時顯示實訓室用電狀態(tài)；

2、直流電源：提供雙路直流程控電源:采用DAC加MOS管恒流輸出，每路輸出0-30V/2A，電壓穩(wěn)定度≤0.3%，電流穩(wěn)定度≤0.3%，有短路、過流自動保護功能，設有短路軟截止自動保護和自動恢復裝置。2.8寸TFT液晶屏顯示輸出電壓、輸出電流、負載電壓和負載電流，并且具有恒流提醒功能。采用EC11旋鈕編碼器調(diào)節(jié)輸出電流和限位電流。一路0-500mA/12V恒流源:采用DAC加MOS管恒流輸出，負載穩(wěn)定度≤5×10-4 ，額定變化率≤５×10-4 。2.8寸TFT液晶屏顯示輸出電流值、限位電流和負載電流，且具有恒流提醒功能。采用EC11旋鈕編碼器調(diào)節(jié)輸出電流和限位電流。低壓直流電源：±5V、±12V四路固定輸出，每路均具有短路、過流保護及自動恢復保護功能。

3、智能交流儀表

1）智能交流電壓表1只:測量范圍：0-1000V,設置1V/10V/100V/1000V四量程，六位數(shù)碼顯示測量值。儀表采用現(xiàn)代化技術，數(shù)碼中文顯示，具備智能化、數(shù)字化，上位機通訊功能，通過按鍵能夠?qū)x表進行設置操作,量程手動、自動切換模式、校準、調(diào)零、濾波級數(shù)設置、通信地址設置、超量程自動報警提示及保護等功能。硬件部分整體性強，集成度高，采用表貼工藝制作，工業(yè)塑料外殼，面板嵌入安裝，使用穩(wěn)定，容易更換和升級維護。

2）智能交流電流表1只：測量范圍：0-5A, 設置10mA/500mA/5A三檔量程，六位數(shù)碼顯示測量值。儀表采用現(xiàn)代化技術，數(shù)碼中文顯示，具備智能化、數(shù)字化，上位機通訊功能，通過按鍵能夠?qū)x表進行設置操作,量程手動、自動切換模式、校準、調(diào)零、濾波級數(shù)設置、通信地址設置、超量程自動報警提示及保護等功能。硬件部分整體性強，集成度高，采用表貼工藝制作，工業(yè)塑料外殼，面板嵌入安裝，使用穩(wěn)定，容易更換和升級維護。

3）智能功率、功率因數(shù)表：

功率測量精度0.5級，功率因數(shù)測量范圍0.3-1.0，電壓電流量程為450V和5A。六位數(shù)碼顯示有功功率、無功功率、總功率、功率因數(shù)、電壓、電流、負載類型，負載類型：L、R、C。儀表采用現(xiàn)代化技術，數(shù)碼中文顯示，具備智能化、數(shù)字化，上位機通訊功能，通過按鍵能夠?qū)x表進行設置操作,量程手動、自動切換模式、校準、調(diào)零、濾波級數(shù)設置、通信地址設置、超量程自動報警提示及保護等功能。硬件部分整體性強，集成度高，采用表貼工藝制作，工業(yè)塑料外殼，面板嵌入安裝，使用穩(wěn)定，容易更換和升級維護。5、智能直流儀表

4）智能直流電壓表1只:測量范圍：0-1000V,設置1V/10V/100V/1000V四檔量程，六位數(shù)碼顯示測量值。儀表采用現(xiàn)代化技術，數(shù)碼中文顯示，具備智能化、數(shù)字化，上位機通訊功能，通過按鍵能夠?qū)x表進行設置操作,量程手動、自動切換模式、校準、調(diào)零、濾波級數(shù)設置、通信地址設置、超量程自動報警提示及保護等功能。硬件部分整體性強，集成度高，采用表貼工藝制作，工業(yè)塑料外殼，面板嵌入安裝，使用穩(wěn)定，容易更換和升級維護。

5）智能直流電流表1只：測量范圍：0-5A,設置10mA/500mA/5A三檔量程，六位數(shù)碼顯示測量值。儀表采用現(xiàn)代化技術，數(shù)碼中文顯示，具備智能化、數(shù)字化，上位機通訊功能，通過按鍵能夠?qū)x表進行設置操作,量程手動、自動切換模式、校準、調(diào)零、濾波級數(shù)設置、通信地址設置、超量程自動報警提示及保護等功能。硬件部分整體性強，集成度高，采用表貼工藝制作，工業(yè)塑料外殼，面板嵌入安裝，使用穩(wěn)定，容易更換和升級維護。

6）電路基礎模塊（一）

提供電阻、電感、電容、電路基礎實驗模塊和故障按鍵（3個）等，完成疊加定理、基爾霍夫定律、戴維南定理、諾頓定理、電壓源與電流源的等效變換、一階、二階電路過渡過程的研究、RLC串聯(lián)諧振電路的研究等實驗。

7）電路基礎模塊（二）

提供各種功率電阻、燈泡（12V/0.1A）、穩(wěn)壓管（2CW51）、二極管、電位器（1k/2W、10k/2W、100k各一只）、電阻箱（0～9Ω/2W、0～90Ω/2W、0～900Ω/2W、0～9000Ω/2W各一組）等。

8）交流電路模塊（一）

提供鐵芯變壓器一只（50VA、36V/220V）、電流插座等，原、副邊均設有保險絲及電流插座，方便測試并能可靠保護防止變壓器損壞。

9）交流電路模塊（二）

提供0.22uF/500V、0.47uF/500V、1uF/500V（三只）、2.2uF/500V、4.7uF/500V高壓電容、鎮(zhèn)流器、啟輝器、日光燈等，高壓電容可通過鈕子開關控制，完成日光燈電路連接和功率因數(shù)提高實驗。

10）交流電路模塊（三）

提供四組負載和四組獨立的電流插座。每組負載由兩個獨立的白熾燈螺口燈座組成(每組設有一個開關與一個電流插座)?？刹?0W以下的白熾燈八只。能夠完成三相交流電路實驗。

11）實驗導線

根據(jù)不同實驗項目的特點，配備不同規(guī)格的實驗連接線；強電和弱電導線均采用高可靠護套結(jié)構(gòu)連接線（不存在任何觸電的可能）；兩種導線都只能配合相應內(nèi)孔的插座，不能混插。

四、可完成的實驗項目

1、基本電工儀表的使用與測量誤差的計算

2、減小儀表測量誤差的方法

3、歐姆定律

4、疊加原理驗證及其故障判斷

5、基爾霍夫電壓和電流定律驗證及其故障判斷

6、戴維南定理驗證及其故障判斷

7、諾頓定理驗證及其故障判斷

8、電壓源外特性的測定

9、直流電阻電路故障的檢查

10、二端口網(wǎng)絡

11、互易定理

12、電容的充放電

13、最大功率傳輸條件測定

14、電位電壓的測定及電路電位圖的繪制

15、已知和未知線性與非線性電路元件伏安特性的測繪

16、一階電路過渡過程的研究

17、二階電路過渡過程的研究

18、RLC串聯(lián)諧振電路的研究

19、功率因數(shù)提高

20、功率因數(shù)及相序的測量

21、用三表法測量交流電路等效參數(shù)

22、三相交流電路電壓的測量

23、三相交流電路電流的測量

24、三相電路功率的測量

25、單相變壓器參數(shù)測定及繞組極性判別