一、 概 述

該平臺由五部分組成：同步發(fā)電機(jī)組、機(jī)組控制柜、輸電線路及監(jiān)視保護(hù)屏、無窮大電力系統(tǒng)和阻抗負(fù)載。對發(fā)電廠中常用的自動裝置、發(fā)電廠監(jiān)控、電力系統(tǒng)運(yùn)行、繼電保護(hù)等教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行操作、測試和試驗(yàn)。裝置采用固定式結(jié)構(gòu)。本實(shí)訓(xùn)平臺適用于高校、中專、技校電力、電氣、自動化類各專業(yè)相關(guān)課程的實(shí)訓(xùn)與實(shí)驗(yàn)，也可用于電力行業(yè)對從事發(fā)電人員的培訓(xùn)。

二、 特 點(diǎn)

1、多功能一體化綜合型實(shí)驗(yàn)裝置，充分展示現(xiàn)代電能發(fā)電、并網(wǎng)、傳輸全過程。

2、實(shí)驗(yàn)平臺主要設(shè)備：實(shí)驗(yàn)臺、控制柜、發(fā)電機(jī)組、三相可調(diào)負(fù)載等。

3、控制柜包括三大部分：微機(jī)準(zhǔn)同期裝置、微機(jī)勵磁裝置、微機(jī)調(diào)速裝置。

4、可開展完整的電力實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：發(fā)電機(jī)組的起動與動轉(zhuǎn)、同步發(fā)電機(jī)勵磁控制、同步發(fā)電機(jī)準(zhǔn)同期并列運(yùn)行、系統(tǒng)穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)、單機(jī)帶負(fù)荷實(shí)驗(yàn)、系統(tǒng)并網(wǎng)實(shí)驗(yàn)等多達(dá)二十幾類實(shí)驗(yàn)。

5、微機(jī)裝置人機(jī)交互界面采用大容量，高清晰的7吋彩色觸摸屏，能實(shí)時顯示系統(tǒng)的電壓、電流、頻率、無功等各項(xiàng)電氣參數(shù)，全觸摸屏參數(shù)設(shè)置與指令操作，人機(jī)友好互動，可菜單中文顯示，圖文并茂。

6、微機(jī)裝置采用DSP+CPLD高端芯片：為滿足實(shí)驗(yàn)平臺控制系統(tǒng)的需要，采用高性能、高精度工業(yè)控制32位定點(diǎn)DSP控制器，用軟件實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)處理，功能更強(qiáng)大，算法更靈活，能夠滿足大計(jì)算量、運(yùn)算速度高的要求；CPLD是一種復(fù)雜可編程邏輯器件，采用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)把設(shè)計(jì)生成的數(shù)據(jù)文件配置進(jìn)芯片內(nèi)部的靜態(tài)數(shù)據(jù)存儲器（SPAM）來完成，具有可重復(fù)編程性，可以靈活配置硬件邏輯電路，降低了PCB板的空間和復(fù)雜度，提高運(yùn)行可靠性。將DSP+CPLD結(jié)合并應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)平臺控制中，加以改進(jìn)的控制算法和硬件結(jié)構(gòu)，使整個控制系統(tǒng)達(dá)到快速性、精確性和穩(wěn)定性的要求。

7、人工智能與自適應(yīng)PID控制：為實(shí)現(xiàn)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速及輸出電壓的精確、平穩(wěn)、安全的調(diào)節(jié)，消除控制過程中的振蕩現(xiàn)象，本裝置將常規(guī)PID控制器與自校正算法相結(jié)合并利用人工智能系統(tǒng)使其在系統(tǒng)狀態(tài)變化的每一時刻自動調(diào)節(jié)PID參數(shù)，讓控制過程時刻處于最優(yōu)狀態(tài)。

8、模塊化插接式控制器：核心控制器采用模塊化插接式設(shè)計(jì)，主控單元、AD、DA、數(shù)字IO、顯示等單元相互獨(dú)立模塊化，各模塊通過總線進(jìn)行連接，保證控制系統(tǒng)的可靠性、靈活性和可維護(hù)性。

9、具有完善的人身保護(hù)功能

10、虛擬仿真軟件（投標(biāo)時提供版權(quán)證書并演示）：本軟件為apk的格式，可在PC端使用，也可在移動端使用，本軟件即可手動設(shè)置故障也能自動設(shè)置故障，本軟件通過電路圖中綠色的框選擇手動設(shè)置故障點(diǎn)（最多可以設(shè)置39個故障點(diǎn)），也可以通過系統(tǒng)自動進(jìn)行隨機(jī)1個故障點(diǎn)設(shè)置，隨機(jī)兩個故障點(diǎn)設(shè)置，隨機(jī)三個故障點(diǎn)設(shè)置，隨機(jī)四個故障點(diǎn)設(shè)置，隨機(jī)五個故障點(diǎn)設(shè)置，本軟件內(nèi)有工具箱，元件庫，放大鏡，電路圖等功能，可通過工具箱可選擇萬用表進(jìn)行檢測，通過元件庫選擇合適的元件，通過放大鏡可以清楚的了解各個元器件及電路。本軟件通過電動機(jī)星三角啟動控制電路故障的設(shè)置，并經(jīng)過種種排查，讓學(xué)生了解電動機(jī)星三角啟動控制電路的工作原理及電路結(jié)構(gòu)。

11、虛擬頻譜儀、邏輯分析儀、示波器、三用表仿真軟件（投標(biāo)時提供版權(quán)證書并演示）：

本軟件為apk的格式，可在PC端使用，也可在移動端使用，本軟件的功能有：電阻的測量、交流電壓的測量（測量變壓器，若變壓器測量燒壞多用表時，冒黑煙提示并可以重置多用表）、晶體管的極性判斷、直流電壓測量（通電流表檔時燈光亮）、直流電流的測量、以及電容好壞的判斷。本軟件可任意拖動紅色與黑色筆頭，2個筆頭拖拽至被測物體上定位時顯示紅圈，如未定位準(zhǔn)確無紅圈顯示，并在進(jìn)行錯誤操作的時（如所選量程錯誤、所測數(shù)據(jù)錯誤等等），儀表指針將無反應(yīng)、提示錯誤重新測量等，本多用表可選擇交流電壓檔，直流電壓檔，電阻檔，電流檔，電阻調(diào)0，并且可放大顯示數(shù)據(jù)，可清楚觀看所測數(shù)據(jù)大小。學(xué)生可以通過本軟件學(xué)習(xí)多用表的正確使用方法。

虛擬多用表參數(shù)：

交流電壓量程檔位分：10、50、250、1000

直流電壓檔位分：0.25、1、2.5、10、50、250、1000

歐姆檔分：x1，x10，,100，,1000，,1K，x10K，x100K

電流表檔位：50μa、0.5、5、50、500

BATT：1.2-3.6V，RL=12Ω

BUZZ：R×3

紅外發(fā)射檢測功能：垂直角度±15°距離1-30cm

三極管測量孔

12、交流數(shù)字電壓表：最新專業(yè)MCU制作；精度0.5級，測量范圍：0－450V。

13、交流數(shù)字電流表：最新專業(yè)MCU制作；精度0.5級，測量范圍：0－5A。

14、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M(fèi)PU單元設(shè)計(jì)而成，通過鍵控、數(shù)顯窗口實(shí)現(xiàn)人機(jī)對話功能控制模式。軟件上采用RTOS設(shè)計(jì)思路，同時配有PC監(jiān)控軟件來加強(qiáng)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(fù)載性質(zhì)（感性顯示“L”，容性顯示“C”，純電阻不顯示），并可存儲15組測量數(shù)據(jù)，供隨時查閱。

15、實(shí)訓(xùn)連接線：根據(jù)不同實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目的特點(diǎn)，配備兩種不同規(guī)格的實(shí)訓(xùn)連接線，強(qiáng)弱電均采用高可靠護(hù)套結(jié)構(gòu)用槍插連接線（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(xì)的多股線，達(dá)到超軟目的，外包丁晴聚氯己烯絕緣層，具有柔軟、耐壓高，強(qiáng)度大、防硬化、韌性好等優(yōu)點(diǎn)，插頭采用實(shí)芯銅質(zhì)件外套鈹輕銅彈片，接觸安全可靠；兩種導(dǎo)線都只能配合相應(yīng)內(nèi)孔的插座，不能混插，大大提高了實(shí)訓(xùn)的安全及合理性。

16、實(shí)驗(yàn)掛箱：

實(shí)驗(yàn)掛箱面板正面印有原理圖及符號，反面焊有相應(yīng)元器件，需要測量及觀察的部分裝有鎖緊式接插件，使用方便、直觀、可靠，實(shí)驗(yàn)電路采用單元電路方式設(shè)計(jì)，每個單元電路以基本電路為主，再連接不同的元件為該電路參數(shù)或通過不同的單元電路組合，完成不同的實(shí)驗(yàn)要求。

（1）電路基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)箱（一）

提供基爾霍夫定律（可設(shè)置三個典型故障點(diǎn)）、疊加原理（可設(shè)置三個典型故障點(diǎn)）、戴維南定理、諾頓定理、二端口網(wǎng)絡(luò)、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(shí)驗(yàn)。各實(shí)驗(yàn)器件齊全，實(shí)驗(yàn)單元隔離分明，實(shí)驗(yàn)線路完整清晰，驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)與設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)相結(jié)合。

（2）交流電路實(shí)驗(yàn)掛箱

提供單相、三相負(fù)載電路、日光燈、變壓器、互感器及電度表等實(shí)驗(yàn)。負(fù)載為三個完全獨(dú)立的燈組，可連接成Y或△兩種三相負(fù)載線路，每個燈組均設(shè)有三個并聯(lián)的白熾燈羅口燈座(每組設(shè)有三個開關(guān)控制三個負(fù)載并聯(lián)支路的通斷)，可插60W以下的白熾燈九只，各燈組設(shè)有電流插座；日光燈實(shí)驗(yàn)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；鐵芯變壓器一只（50VA、36V/220V），原、副邊均設(shè)有保險絲及電流插座；互感線圈一組，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(dǎo)磁鋁棒一根；電度表一只，規(guī)格為220V、3/6A，實(shí)驗(yàn)時臨時掛上，其電源線、負(fù)載線均已接在電度表接線架的接線柱上，實(shí)驗(yàn)方便；220/8.2V（0.5A）/8.2V（0.5A）變壓器一只，可進(jìn)行變壓器原、副繞組同名端判斷，變壓器副邊雙繞組同名端判斷及變壓器應(yīng)用等實(shí)驗(yàn)。

（3）元件箱

設(shè)有實(shí)驗(yàn)所需的電阻器、電容器、二極管等實(shí)驗(yàn)元器件若干和一個0-99999.9歐/2W的電阻箱。

（4）受控源、回轉(zhuǎn)器掛箱

設(shè)有VCVS、VCCS、CCVS、CCCS受控源實(shí)驗(yàn)電路、回轉(zhuǎn)器實(shí)驗(yàn)電路、負(fù)阻抗變換器實(shí)驗(yàn)電路。

    （5）模擬電子實(shí)驗(yàn)掛箱

    設(shè)有電源實(shí)驗(yàn)電路、運(yùn)放實(shí)驗(yàn)電路、直流信號源、低壓交流電源、電阻電容三極管等實(shí)驗(yàn)元件；配備單管、多級、負(fù)反饋實(shí)驗(yàn)?zāi)K、分離、集成功率放大實(shí)驗(yàn)?zāi)K。

（6）數(shù)字電子實(shí)驗(yàn)掛箱

設(shè)有8位邏輯電平開關(guān)、8位邏輯電平指示、四位十進(jìn)制設(shè)碼顯示器、一個共陰數(shù)碼管、兩組撥碼開關(guān)、單次脈沖、高可靠圓腳集成插座8P、14P、16P、28P、40P等若干以及實(shí)驗(yàn)所需的電阻器、電位器三極管等。

四、設(shè)備配置

   1、實(shí)驗(yàn)桌：鋁木結(jié)構(gòu)，耐磨防火面板，設(shè)有抽屜、柜子用于存放工具、配件等。

2、電源控制屏：包含交直流數(shù)字電壓電流功率功率因數(shù)表，直流穩(wěn)壓電源；恒流源、信號源、交流三相電源、交流低壓電源。

3、實(shí)驗(yàn)導(dǎo)線、實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書、使用說明書1套。

五、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目

電工實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目

1、基本電工儀表的使用與測量誤差的計(jì)算

2、減小儀表測量誤差的方法

3、歐姆定律

4、電阻的串、并、混聯(lián)電路

5、電阻分壓器電路

6、電容的串、并、混聯(lián)電路

7、電容的充放電電路

8、伏安法測電阻

9、節(jié)點(diǎn)電壓法

10、回路電壓法

11、支路電流法

12、電阻與溫度的關(guān)系:用伏安法測出燈絲在不同電壓下的阻值        

13、電壓表量程的擴(kuò)展

14、電流表量程的擴(kuò)展

15、電路元件的伏安特性

16、直流電阻電路故障的檢查

17、電路中電位的測量

18、基爾霍夫電壓定律

19、基爾霍夫電流定律

20電壓源外特性的測定疊加原理

21、疊加原理

22、電壓源與電流源的等效變換

23、負(fù)載獲得最大功率的條件

24、戴維南定理

25、諾頓定理

26、互易定理

27、二端口網(wǎng)絡(luò)

28、雙聯(lián)開關(guān)兩地控制

29、RLC串聯(lián)交流電路

30、RLC并聯(lián)交流電路

31、RLC串聯(lián)諧振電路

32、電感、電容元件在直流和交流電路中的特性

33、正弦穩(wěn)態(tài)下RL、RC串聯(lián)電路

34、日光燈電路的連接

35、提高功率因數(shù)的方法

36、電磁感應(yīng)現(xiàn)象

37、互感耦合電路

38、互感線圈同名端的判斷

39、一階電路過渡過程的研究

40、二階電路過渡過程的研究

41、單相變壓器

42、變壓器參數(shù)測定及繞組極性判別

43、交流電路參數(shù)的測量

模擬電路實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目

1、常用電子儀器的使用

2、二極管的簡單測試

3、晶體三極管輸入輸出特性實(shí)驗(yàn)

4、單級放大電路

5、兩級放大電路

6、負(fù)反饋放大電路

7、射極跟隨器

8、差動放大電路

9、場效應(yīng)管放大器

10、RC正弦波振蕩電路

11、LC振蕩器及選頻放大器

12、集成運(yùn)放的基本參數(shù)測試

13、集成運(yùn)放比例求和運(yùn)算電路

14、集成運(yùn)放的積分、微分電路

15、集成運(yùn)放的電壓比較器電路

16、波形發(fā)生器

17、有源濾波器

18、集成功率放大器

19、互補(bǔ)對稱功率放大器

20、集成穩(wěn)壓器

21、串聯(lián)穩(wěn)壓電路

22、晶閘管可控整流電路

數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目

1、晶體管開關(guān)特性、限幅器與鉗位器

2、TTL集成邏輯門的邏輯功能與參數(shù)測試

3、CMOS集成邏輯門的邏輯功能與參數(shù)測試

4、集成邏輯電路的連接和驅(qū)動   

5、組合邏輯電路的設(shè)計(jì)與測試

6、譯碼器及其應(yīng)用  

7、數(shù)據(jù)選擇器及其應(yīng)用

8、觸發(fā)器及其應(yīng)用  

9、計(jì)數(shù)器及其應(yīng)用

10、移位寄存器及其應(yīng)用

11、脈沖分配器及其應(yīng)用      

12、使用門電路產(chǎn)生脈沖信號——自激多諧振蕩器

13、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器與施密特觸發(fā)器——脈沖延時與波形整形電路

14、555時基電路及其應(yīng)用