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KYDG-1C電工電子電力拖動實驗裝置（帶PLC實驗）
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KYDG-1C電工電子電力拖動實驗裝置（帶PLC實驗）
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一、概述
KYDG-1B型電工電子電力拖動技術實驗裝置,是本公司在總結國內(nèi)電工實驗設備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、�？啤⒅袑＜奥毿�"電路分析"、"電工基礎"、"電工學"、"電機控制"、"繼電接觸控制"及"電力拖動"等課程實驗大綱的要求而研制，特別適用于高等院�，F(xiàn)有實驗設備的更新?lián)Q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(nèi)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(jù)需要作靈活調(diào)整，普及與提高可根據(jù)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(fā)新實驗。
3、整套性強：從儀器儀表、專用電源到實驗連接專用導線等均配套齊全，儀器儀表的性能、精度、規(guī)格等均密切結合實驗的需要進行配套。
4、一致性強：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(diào)恒流源、函數(shù)信號發(fā)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(shù)）、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(wǎng)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(shù)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(huán)境：溫度-10℃～+40℃ 相對濕度＜85%(25℃) 海拔＜4000m
3、外形尺寸：167×73×153cm3
4、裝置容量：＜1.5KVA
五、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)KYDG-01電源儀器控制屏
控制屏為鐵質(zhì)雙層亞光密紋噴塑結構，鋁質(zhì)面板。為實驗提供交流電源、直流電源、恒流源、受控源、數(shù)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(xù)可調(diào)交流電源。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，克服了三只單相調(diào)壓器采用鏈條結構或齒輪結構組成的許多缺點�？烧{(diào)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(diào)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(wǎng)電壓和三相調(diào)壓輸出電壓。
1.2 提供兩路低壓穩(wěn)壓直流0.0～30V/1A連續(xù)可調(diào)電源，配有數(shù)字式電壓表指示輸出電壓，電壓穩(wěn)定度≤0.3%，電流穩(wěn)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(xù)可調(diào)恒流源，分2mA、20mA、500mA三檔，負載穩(wěn)定度≤5?0-4 ，額定變化率≤５?0-4
，配有數(shù)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(qū)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(shù)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(shù)顯。
2、信號源功能板
頻率計：6位數(shù)字顯示，測量范圍1Hz～10MHz，作為外部測量和內(nèi)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(diào)節(jié)：20%～80%
輸出幅度：20Vp-p(1MΩ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(shù)字電壓表
交流數(shù)字電壓表1只，采用美國模擬器件公司生產(chǎn)的新型高性能RMS真有效值轉(zhuǎn)換器，配以高速MPU單元設計而成，通過鍵控、數(shù)顯窗口實現(xiàn)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(shù)據(jù)存儲與查詢功能。
3.2智能交流數(shù)字電流表
交流數(shù)字電流表1只，采用美國模擬器件公司生產(chǎn)的新型高性能RMS真有效值轉(zhuǎn)換器，配以高速MPU單元設計而成，通過鍵控、數(shù)顯窗口實現(xiàn)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(shù)有數(shù)據(jù)存儲與查詢功能。
3.3 直流數(shù)顯電壓表一只，采用ICL公司高性能AD轉(zhuǎn)換器配以高速MPU單元設計而成，通過鍵控、數(shù)顯窗口實現(xiàn)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(shù)據(jù)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(shù)顯毫安表一只，采用ICL公司高性能AD轉(zhuǎn)換器配以高速MPU單元設計而成，通過鍵控、數(shù)顯窗口實現(xiàn)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(shù)據(jù)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?shù)倪B接，即可獲得VCVS、CCCS受控源的功能。此外，還設有?2V兩路直流穩(wěn)壓電源，并有發(fā)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?8.5cm2 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) KYDG-02實驗桌
實驗桌為鐵質(zhì)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、KYDG-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(wǎng)絡、互易定理、R、L、C串聯(lián)諧振電路（L用空心電感）、R、C串并聯(lián)選頻電路及一階、二階動態(tài)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、KYDG-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。負載為三個完全獨立的燈組，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(lián)的白熾燈羅口燈座(每組設有三個開關控制三個負載并聯(lián)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(diào)節(jié)兩個線圈間的距離，并可將小線圈放到大線圈內(nèi)，配有大、小鐵棒各一根及非導磁鋁棒一根；電度表一只，規(guī)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、KYDG-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(shù)實驗；提供實驗所需的各種元件，如電阻、二極管、發(fā)光管、穩(wěn)壓管、電位器及12V燈泡等,還提供十進制可調(diào)電阻箱，阻值為0～99999.9Ω/2W。
4、KYDG-06單相智能功率、功率因數(shù)表
由24位專用DSP、16位高精度AD轉(zhuǎn)換器和高速MPU單元設計而成，通過鍵控、數(shù)顯窗口實現(xiàn)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(jiān)控軟件來加強分析能力。能測量電路的功率、功率因數(shù)。功率測量精度為1.0級，功率因數(shù)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(zhì)（感性顯示"L"，容性顯
示"C"，純電阻不顯示），并可存儲測量數(shù)據(jù)，供隨時查閱。
5、KYDG-09真有效值交流數(shù)字毫伏表
能夠?qū)Ω鞣N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(shù)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、KYDG-10受控源(四路)、回轉(zhuǎn)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(zhuǎn)器及負阻抗變換器等實驗模塊。四組受控源、回轉(zhuǎn)器、負阻抗變換器均采用標準網(wǎng)絡符號。
7、KYDG-11數(shù)字電路、模擬電路實驗掛件功能：
提供穩(wěn)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(tài)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。
8、SYDG-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(zhuǎn)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。
9、SYDG-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。
9、SYDG-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。
10、實驗連接線
根據(jù)不同實驗項目的特點，配備兩種不同的實驗聯(lián)接線，強電部分采用高可靠護套結構手槍插連接線（不存在任何觸電的可能），里面采用無氧銅抽絲而成頭發(fā)絲般細的多股線，達到超軟目的，外包丁晴聚氯乙烯絕緣層，具有柔軟、耐壓高、強度大、防硬化、韌性好等優(yōu)點，插頭采用實芯銅質(zhì)件外套鈹輕銅彈片，接觸安全可靠；弱電部分采用彈性鈹輕銅裸露結構聯(lián)接線，兩種導線都只能配合相應內(nèi)孔的插座，不能混插，大大提高了實驗的安全及合理性。
六、配置清單（每臺）
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編號
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名 稱
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數(shù)量
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KYDG-01
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電源儀器控制屏
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1套
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KYDG-02
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實驗桌 |
1張
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KYDG-03
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電路基礎實驗掛件 |
1套
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KYDG-04
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交流電路實驗掛件 |
1套
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KYDG-05
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元件箱 |
1套
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KYDG-06
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單相智能功率、功率因數(shù)表 |
1只
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KYDG-09
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真有效值交流數(shù)字毫伏表 |
1只
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KYDG-10
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受控源（四路）、回轉(zhuǎn)器、負阻抗變換器 |
1套
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KYDG-11
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數(shù)字電路、模擬電路實驗掛件 |
1套
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KYDG-15
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繼電接觸控制 |
1件
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KYDG-17
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繼電接觸控制
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1件
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三相交流電機 |
2臺
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高可靠護套結構手槍插式實驗連接線及配件 |
1套
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PLC配置清單：
（一）主機：三菱FX1N-40MR
（二）實驗箱部分：
1．PLC001 交通信號燈PLC自動控制
3．PLC003 LED數(shù)碼管顯示PLC自動控制
5．PLC005 加工中心刀具庫選擇控制（實物）
7．PLC007 電機的自動控制（實物）
9．PLC009 模擬電視發(fā)射塔
11．P LC011 自動售貨機
13．PLC013 水塔自動供水系統(tǒng)
15．PLC015 自動洗衣機系統(tǒng) |
2．PLC002 攪拌器的PLC自動控制（實物）
4．PLC004 四層電梯的PLC自動控制（實物）
6．PLC006 藝術彩燈造型的PLC控制
8．PLC008 步進電機的PLC控制（實物）
10．PLC010 自動送料裝車系統(tǒng)
12．PLC012 自動成型系統(tǒng)
14．PLC014 郵件自動分揀系統(tǒng)
16．PLC016 電鍍系統(tǒng) |
七、基本實驗項目：
（一）電工實驗項目：
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(wǎng)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(tài)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(lián)選頻網(wǎng)絡特性測試
18.R、L、C串聯(lián)諧振電路的研究
19.用三表法測量交流電路等效參數(shù)
20.正弦穩(wěn)態(tài)交流電路相量的研究（日光燈功率因數(shù)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(shù)及相序的測量
27.負阻抗變換器及其應用
28.回轉(zhuǎn)器及其應用 |
（二）數(shù)字電路實驗項目：
l.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(fā)器
7.JK觸發(fā)器
8.D觸發(fā)器9.555時基電路的應用
10.二--十進制計數(shù)器
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(wěn)態(tài) 觸發(fā)器
15.T觸發(fā)器實驗
16.組合電路的設計之一編碼轉(zhuǎn)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(zhuǎn)換電路實驗
……自行設計、開發(fā)實驗電路 |
（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）射極限跟隨器實驗
�。�3）RC正弦振蕩器實驗
（4）差動放大器實驗
�。�5）OTL功率放大器實驗
2、分立元件可完成：
單管放大、整流、濾波、穩(wěn)壓、運放、全波可控及趣味性實驗，也可利用此平臺開發(fā)其他實驗項目。
（四）電力拖動實驗
1.閘刀開關正轉(zhuǎn)控制線路
2.接觸器點動正轉(zhuǎn)控制線路
3.具有自鎖的正轉(zhuǎn)控制線路
4.具有過找保護的正轉(zhuǎn)控制線路
5.接觸器聯(lián)鎖的正反轉(zhuǎn)控制線路
6.按鈕聯(lián)鎖的正反轉(zhuǎn)控制線路
7.按鈕接觸器復合聯(lián)鎖控制線路
8.接觸器控制串聯(lián)電阻降壓起動線路
9.時間繼電器控制串聯(lián)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(lián)鎖控制線路
19.主電路聯(lián)鎖控制線路 |
（五）PLC可編程實驗內(nèi)容
1．與、或、非邏輯功能實驗
2．定時器、計數(shù)器功能實驗
3．跳轉(zhuǎn)、分支功能實驗
4．移位寄存器實驗
5．數(shù)據(jù)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(shù)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．加工中心刀具庫選擇控制實驗 |
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(fā)射塔實驗實驗
16．自動送料裝車系統(tǒng)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(tǒng)實驗
20．郵件自動分揀實驗
21．自動洗衣機控制系統(tǒng)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(lián)動正反轉(zhuǎn)PLC控制
3．三相鼠籠異步電動機帶延時正反轉(zhuǎn)PLC控制
4．三相鼠籠異步電動機Y/△轉(zhuǎn)換起動PLC控制
5．三相鼠籠異步電動機聯(lián)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(tài)棒圖實驗教學
八、裝置的主要優(yōu)點及安全保護體系
1、三相四線制(或三相五線制)電源輸入，總電源由三相鑰匙開關控制，設有三相帶燈熔斷器作為斷相指示。
2、控制屏電源由接觸器通過起、停按鈕進行控制。
3、三相交流電源0～450V連續(xù)可調(diào)，單相交流電源0～250V連續(xù)可調(diào)，設有三相同軸聯(lián)動自耦調(diào)壓器（1.5KVA）一臺，可更好地滿足教學實驗要求。
4、屏上裝有電壓型漏電保護裝置，控制屏內(nèi)或強電輸出若有漏電現(xiàn)象，即告警并切斷總電源，確保實驗進程安全。
5、屏上裝有一套電流型漏電保護器，控制屏若有漏電現(xiàn)象，漏電流超過一定值，即切斷電源。
6、屏上三相調(diào)壓器付邊設有一套過流保護裝置。調(diào)壓器輸出短路或所帶負載太大，電流超過設定值，系統(tǒng)即告警并切斷總電源。
7、測量儀表精度高，采用精密鏡面指針式（帶超量程告警）、數(shù)字化、智能化及人機對話模式，符合現(xiàn)代測量儀表發(fā)展方向。
8、各種電源及各種儀表均有可靠的保護功能。
9、實驗連接線及插座采用不同的結構，使用安全、可靠、防觸電。
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