互聯網+虛實結合電工技術實驗平臺

互聯網+虛實結合電工技術實驗平臺隨著網絡技術的發展:“互聯網"教育已經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絡資源進行創新。改革電工實訓課程的第一步就是對課程設置進行創新，可以考慮針對電氣工程、電子工程等相關專業總體課程要求及本課程實際情況等綜合因素進行調整。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，更好地適應企業需求。

一、總體要求

（1）互聯網+虛實結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。實驗平臺配置有網絡監控功能，用戶可直接觀測實驗臺儀表數據變化。實驗桌桌面為防火、防水、耐磨25mm厚高密度板，采用四個工業鋁型材立柱為支撐，立柱端部可安裝調節腳，方便高度調節，主體結構通過左、右各2個C字形鋁壓成型構件聯接，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，槽內適用工業鋁型材通配螺母及配件。C字形鋁壓成型構件為左、右對稱件，外形約160×166×70mm，采用壓鑄成型工藝，經機加工、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，封閉式結構，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動自耦調壓器，規格為1.5KVA/0～450V，系統內置一套"實驗室智慧用電安全控制系統"，智能電源管理系統具有過溫、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和有線以太網與手機APP和PC端云平臺通訊，沒有網絡的情況下，教室整套智能電源管理系統可離線獨立運行。

智能終端：智能電源管理系統以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。能實時監測三相電壓、電流、功率，功率因數、頻率、電能等參數，液晶觸摸屏監測數值。能監控實驗室電源的故障類型和故障次數；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詳細介紹及云端系統控制系統。

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，音量可以調節，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；

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，電壓穩定度≤0.3%，電流穩定度≤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旋鈕編碼器調節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旋鈕編碼器調節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，六位數碼顯示測量值。儀表采用現代化技術，數碼中文顯示，具備智能化、數字化，上位機通訊功能，通過按鍵能夠對儀表進行設置操作,量程手動、自動切換模式、校準、調零、濾波級數設置、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，工業塑料外殼，面板嵌入安裝，使用穩定，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，六位數碼顯示測量值。儀表采用現代化技術，數碼中文顯示，具備智能化、數字化，上位機通訊功能，通過按鍵能夠對儀表進行設置操作,量程手動、自動切換模式、校準、調零、濾波級數設置、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，工業塑料外殼，面板嵌入安裝，使用穩定，容易更換和升級維護。

3）智能功率、功率因數表：

功率測量精度0.5級，功率因數測量范圍0.3-1.0，電壓電流量程為450V和5A。六位數碼顯示有功功率、無功功率、總功率、功率因數、電壓、電流、負載類型，負載類型：L、R、C。儀表采用現代化技術，數碼中文顯示，具備智能化、數字化，上位機通訊功能，通過按鍵能夠對儀表進行設置操作,量程手動、自動切換模式、校準、調零、濾波級數設置、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，工業塑料外殼，面板嵌入安裝，使用穩定，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，六位數碼顯示測量值。儀表采用現代化技術，數碼中文顯示，具備智能化、數字化，上位機通訊功能，通過按鍵能夠對儀表進行設置操作,量程手動、自動切換模式、校準、調零、濾波級數設置、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，工業塑料外殼，面板嵌入安裝，使用穩定，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，六位數碼顯示測量值。儀表采用現代化技術，數碼中文顯示，具備智能化、數字化，上位機通訊功能，通過按鍵能夠對儀表進行設置操作,量程手動、自動切換模式、校準、調零、濾波級數設置、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，工業塑料外殼，面板嵌入安裝，使用穩定，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)。可插60W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

根據不同實驗項目的特點，配備不同規格的實驗連接線；強電和弱電導線均采用高可靠護套結構連接線（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串聯諧振電路的研究

19、功率因數提高

20、功率因數及相序的測量

21、用三表法測量交流電路等效參數

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、單相變壓器參數測定及繞組極性判別