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KHDZ-08電機電力電子與交直流調(diào)速實驗臺是上海開航公司根據(jù)當前實驗教學改革的發(fā)展，集眾多國內(nèi)外廠家的優(yōu)點，精心研制、改進而成的新一代實驗設備。依據(jù)高等院校《電機學》，《電機與拖動》，西安交通大學王兆安教授等編著的《電力電子技術(shù)》（第五版）和上海大學陳伯時教授編著的《電力拖動自動控制系統(tǒng)》（第三版）實驗大綱要求進行設計。涵蓋了"電機學""電機與變壓器""電機與拖動""電力電子技術(shù)"、"直流調(diào)速"、"交流調(diào)速"、"電機控制"、"電力拖動自動控制系統(tǒng)"等專業(yè)課程所開設的實驗項目。特別適用于高等院校現(xiàn)有的電機、電力電子技術(shù)及電氣控制實驗設備的更新改造，同時也為中等專業(yè)學校、職業(yè)技術(shù)學院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，為教師或研究生開發(fā)新實驗或進行科學研究工作提供良好的實驗條件。
一、電機電力電子與交直流調(diào)速實驗臺特點：
1、綜合性強：本裝置掛件配齊時可完成目前國內(nèi)各類院校電機，電力電子及電氣控制學科課程的全部實驗項目。
2、適應性強：能滿足各類學校相應課程的實驗教學，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(jié)合。裝置采用組件式結(jié)構(gòu)，更換便捷，如需要擴展功能或開發(fā)新實驗，只需添加部件即可，永不淘汰。
3、整套性強：從儀器儀表、專用電源、電機及其它實驗部件到實驗連接專用導線等均配套齊全，配套部件的性能、規(guī)格等均密切結(jié)合實驗的需要進行配置。
4、直觀性強：各實驗掛件采用分隔結(jié)構(gòu)形式，組件面板示意、圖線分明，各掛件任務明確，操作、維護方便。
5、科學性強：裝置占地面積少，節(jié)約實驗用房，減少基建投資；配套的小電機均經(jīng)特殊設計，可模擬中小型電機的特性和參數(shù)；小電機耗電省，節(jié)約能源；實驗噪聲小，整齊美觀，改善實驗環(huán)境；電氣控制實驗，內(nèi)容豐富，設計合理，除了加深理論知識外，還為學生走向社會打下良好的基礎；
6、開放性強：控制屏供電隔離（浮地設計），并設有外電壓型漏電保護裝置和電流型漏電保護裝置，確保操作者的安全；各電源輸出均有監(jiān)示及短路保護等功能，使用方便；各測量儀表均有保護功能。整套裝置經(jīng)過精心設計，加上可靠的元器件質(zhì)量及可靠工藝作為保障，產(chǎn)品性能優(yōu)良，所有這些均為開放性實驗創(chuàng)造了條件，有利于提高學生分析問題和解決問題的能力。
二、技術(shù)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、裝置容量：＜1.5KVA
4、重量：480Kg
5、外形尺寸：187×73×160cm3
三、電機電力電子與交直流調(diào)速實驗臺基本裝備：
1、DQ01B電源控制屏(鐵質(zhì)噴塑結(jié)構(gòu)，鋁質(zhì)面板)：
(1)交流電源：
提供三相0～450V可調(diào)交流電源，同時可得到單相0～250V可調(diào)電源(配有一臺三相同軸聯(lián)動自耦調(diào)壓器（規(guī)格1.5KVA、0～450V），克服了三只單相調(diào)壓器采用鏈條結(jié)構(gòu)或齒輪結(jié)構(gòu)組成的許多缺點)�？烧{(diào)交流電源輸出處設有過流保護技術(shù)，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(guān)指示三相電網(wǎng)電壓和三相調(diào)壓電壓。
(2)高壓直流電源兩路：
提供220V(0.5A)勵磁電源及0～250V(3A)連續(xù)可調(diào)穩(wěn)壓電樞電源(具有過壓、過流、過熱及短路軟截止自動恢復保護功能)各一組，并設有直流數(shù)顯電壓表及切換開關(guān)。
(3)人身安全保護體系：
設有三相隔離變壓器一組(三相電源經(jīng)鑰匙開關(guān)、接觸器后，到隔離變壓器，再經(jīng)三相調(diào)壓器輸出)，使輸出與電網(wǎng)隔離，對人身安全起到一定的保護作用；
設有電壓型漏電保護器，如果線路有漏電現(xiàn)象，即能實施保護并切斷電源；設有電流型漏電保護器，控制屏若有漏電現(xiàn)象，漏電流超過一定值，即切斷電源。強電連接線及插座，采用全封閉結(jié)構(gòu)，使用安全、可靠、防觸電。
(4)控制屏正面大凹槽內(nèi)，設有兩根不銹鋼鋼管，可掛儀表及實驗部件。凹槽底部設有多個小圓形單相三芯220V電源插座，供儀表等部件供電用�？刂破羶蓚�(cè)設有三極220V電源插座及三相四極380V電源插座。設有實驗臺照明用的220V、40W日光燈一盞。
2、DQ02實驗桌：
實驗桌為鐵質(zhì)雙層亞光密紋噴塑結(jié)構(gòu)，桌面為防火、防水、耐磨高密度板,結(jié)構(gòu)堅固，形狀似長方體封閉式結(jié)構(gòu)，造形美觀大方；設有兩個大抽屜、柜門，用于放置工具、存放掛件及資料等。桌面用于安裝電源控制屏并提供一個寬敞舒適的工作臺面。實驗桌還設有四個萬向輪和四個固定調(diào)節(jié)機構(gòu)，便于移動和固定，有利于實驗室的布局。
3、DQ03-1不銹鋼電機導軌、光碼盤測速系統(tǒng)及在線可編程智能數(shù)顯轉(zhuǎn)速表（0-10V反饋輸出）。
4、DQ05三相組式變壓器（原邊220V/0.35A，副邊55V/1.4A）
5、DQ07-1直流發(fā)電機（220V，240W，n=1500RPM，絕緣等級E）
5、DQ09直流并勵電動機（（Un=DC220V，IN=1.1A，PN=185W，n=1500RPM，絕緣等級E）
6、DQ10三相鼠籠式異步電動機（AC3800V/220V，接法Y/Δ，轉(zhuǎn)速1420RPM，功率100W,電流0.5A，絕緣等級E）
7、DQ11三相線繞式異步電動機（AC220V，接法Y，轉(zhuǎn)速1380RPM，功率120W,電流0.6A，絕緣等級E）
8、GDQ12線繞式異步電機起動與調(diào)速電阻箱
10、DQ19校正直流測功機（（220V、2.2A、355W、1500r/min，絕緣等級E）
11、DQ22直流數(shù)字電壓、毫安、安培表(三只)：
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單元設計爾成，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0-300V。手動量程為：2V、20V、300V。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。
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單元設計爾成，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。
直流數(shù)顯電流表一只，測量范圍0～5A，三位半數(shù)顯，精度為0.5級，具有超量程報警、指示及切斷總電源等功能。
12、DQ25單三相智能型功率、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單元設計爾成，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。能同時測量兩路單相功率P1、P2，三相功率等于兩路功率之和（兩表法測量三相總功率）。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。
13、DQ26三相可調(diào)電阻器(三組90Ω×2/1.3A瓷盤電阻)
14、DQ27三相可調(diào)電阻器(三組900Ω×2/0.41A瓷盤電阻)
15、DQ28三相可調(diào)電抗器（每相均由一個127V/0.5A的固定電抗器和一個0～250V的自耦調(diào)壓器組成，既可作固定電感和可調(diào)電抗器使用，也可作自耦調(diào)壓器使用。）
16、DQ29可調(diào)電阻器、電容器：提供90Ω×2/1.3A及900Ω×2/0.41A瓷盤電阻各一組。
17、DQ31C熔端器及開關(guān)板：熔斷器部分及兩個三刀雙擲開關(guān)、一個雙刀雙擲開關(guān)組成。
18、DQ23智能真有效值交流電流表：一只真有效值交流數(shù)字電流表一只：測量范圍0～5A，量程自動判斷、自動切換，精度0.5級，三位半數(shù)顯，具有超量程告警、指示等功能，2只數(shù)字交流電流表，測量范圍0～5A，0.5級，三位半數(shù)顯。
19、DQ24智能真有效值交流電壓表：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，為交流調(diào)速系統(tǒng)提供電壓指示；2只數(shù)字交流電壓表，測量范圍0～500V，0.5級，三位半數(shù)顯。
20、DQ32旋轉(zhuǎn)燈、并網(wǎng)開關(guān)、同步機勵磁電源：由并網(wǎng)用的三組相燈<黃、綠、紅各兩只>,一組并網(wǎng)開關(guān)和一組同步機勵磁電源<5～40v>組成。
21、DK03晶閘管主電路：提供12只6A/1000V的晶閘管，每只晶閘管均設有RC吸收和保險絲保護裝置，晶閘管可通過外加觸發(fā)信號進行觸發(fā)（留有觸發(fā)脈沖輸入接口）。另外有一組平波電抗器（200mH、500mH和1000mH）和一組續(xù)流二極及±300V的直流電壓表、±2A的直流電流表，兩表均為正負顯示。
22、DK04三相晶閘管集成觸發(fā)電路：提供三相晶閘管觸發(fā)電路、功放電路等，與DK03配套使用。設有觸發(fā)脈沖觀察孔、同步信號觀察孔、鋸齒波斜率調(diào)節(jié)觀察孔等。
23、DK05單相晶閘管觸發(fā)電路實驗：提供單結(jié)晶體管觸發(fā)電路、鋸齒波同步移相觸發(fā)電路、單相交流調(diào)壓觸發(fā)電路。
24、DK06-2電機調(diào)速控制實驗（Ⅰ）：提供以下模塊：給定（帶數(shù)顯）、調(diào)節(jié)器I、轉(zhuǎn)速變換（FBS）、調(diào)節(jié)器II、反號器（AR）、電流變換（FBC）。
25、DK07直流斬波實驗：
根據(jù)西安交通大學王兆安教授和黃俊教授主編的《電力電子技術(shù)》(第四版)中相關(guān)的直流斬波內(nèi)容而設計的；提供組成直流斬波電路所需的元器件和采用專用的PWM控制集成電路SG3525。可完成教材中降壓斬波電路（BuckChopper）、升壓斬波電路（BoostChopper）、升降壓斬波電路（Boost-BuckChopper）、Cuk斬波電路、Sepic斬波電路、Zeta斬波電路六種典型實驗。
26、DK08給定及實驗器件
27、DK10可調(diào)電阻，電容箱：提供耐壓AC100V的可調(diào)電容三組，調(diào)節(jié)范圍為0.1-11.37uF，0-999KΩ十進制可調(diào)電阻兩組。
28、DK12變壓器實驗：提供三相芯式變壓器一個（該變壓器有2套副邊繞組，原、副邊繞組的電壓為127V/63.6V/31.8V），用于異步電機串級調(diào)速實驗和三相橋式、單相橋式有源逆變電路實驗；還設有三相不控整流電路等模塊。
29、DK13功率器件驅(qū)動電路實驗箱：主要是為完成新器件特性實驗提供驅(qū)動和保護電路，使學生了解電力電子新器件的驅(qū)動特性。主要包括電源、驅(qū)動電路、PWM波形發(fā)生器。
（1）電源：為驅(qū)動電路提供電源，包括+20V、±15V直流電源。
（2）驅(qū)動電路：包括MOSFET、IGBT的驅(qū)動電路。其中IGBT的驅(qū)動電路采用了專用芯片EXB841。
（3）PWM波形發(fā)生器：由SG3525為核心的PWM波形發(fā)生器主要為新器件驅(qū)動電路提供PWM驅(qū)動波形；可以通過頻率調(diào)節(jié)旋鈕進行頻率調(diào)節(jié)；通過占空比電位器來調(diào)節(jié)PWM波的占空比頻率調(diào)節(jié)范圍4KHz～10KHz。
30、DK22單相調(diào)壓/調(diào)功電路
31、DK19半橋型開關(guān)穩(wěn)壓電源：
提供了半橋型開關(guān)穩(wěn)壓電源的主電路和控制電路，主電路的電力電子器件為電力MOSFET管；控制電路采用專用PWM控制集成電路SG3525，采用恒頻脈寬調(diào)制控制方案�？赏瓿�"開關(guān)電路在開環(huán)與閉環(huán)下負載特性的測試"以及"電源電壓波動對輸出的影響"等實驗內(nèi)容。
32、DK14單相交直交變頻原理：
根據(jù)普通高等教育"九五"國家級重點教材王兆安，黃俊主編的《電力電子技術(shù)》（第四版）的內(nèi)容進行開發(fā)。用于展示交直交變頻原理，主要讓學生了解SPWM正弦波脈寬調(diào)制信號的形成方法，了解IGBT管專用集成驅(qū)動芯片的特點及其使用，能完成如下實驗項目：1）SPWM波形成的過程；2）交直交變頻電路在不同負載時的工作情況和波形，并研究工作頻率對電路工作波形的影響；3）IGBT管專用集成驅(qū)動芯片的工作特性。根據(jù)西安交通大學王兆安教授和黃俊教授主編的相關(guān)內(nèi)容而設計的，實現(xiàn)單相交流調(diào)壓和交流調(diào)功的實驗內(nèi)容。采用的電力電子器件為雙向晶閘管，在交流調(diào)壓實驗中采用由雙向觸發(fā)二極管構(gòu)成觸發(fā)控制電路；在交流調(diào)功實驗中采用由555時基電路組成觸發(fā)控制電路。
33、KH06實驗連接線：
采用高可靠護套結(jié)構(gòu)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，接觸優(yōu)良。
四、實驗項目：
一）電機及變壓器基礎實驗：
1.直流電機：
(1)電機認知
(2)直流發(fā)電機
(3)直流并勵電動機
2.變壓器：
(1)單相變壓器
(2)三相變壓器
(3)三相變壓器的聯(lián)接組和不對稱短路
(4)三相三繞組變壓器
(5)單相變壓器的并聯(lián)運行
(6)三相變壓器的并聯(lián)運行
3.異步電機：
(1)三相鼠籠異步電動機的工作特性
(2)三相異步電動機的起動與調(diào)速
4.同步電機：
(1)三相同步發(fā)電機的運行特性
(2)三相同步發(fā)電機的并網(wǎng)運行
(3)三相同步電動機
(4)三相同步電機參數(shù)的測定
5.電動機機械特性的測定：
(1)直流他勵電動機在各種運轉(zhuǎn)狀態(tài)下的機械特性
(2)三相異步電動機在各種運行狀態(tài)下的機械特性
(3)三相異步電機M-S曲線測繪
二）電力電子及運動控制技術(shù)實驗：
1.電力電子器件的認識實驗（參數(shù)、性能與波形的測定及驅(qū)動保護電路）
(1)晶閘管（SCR）的特性研究
(2)電力晶體管（GTR）的特性研究
(3)功率場效應晶體管(MOSFET)的主要參數(shù)測量
(4)功率場效應晶體管(MOSFET)的驅(qū)動電路研究（SG3525）
(5)絕緣柵雙極型晶體管(IGBT)的主要參數(shù)測量
(6)絕緣柵雙極型晶體管(IGBT)驅(qū)動電路的研究（EXB841）
2.電力電子變流技術(shù)實驗：
(1)單結(jié)晶體管觸發(fā)電路
(2)鋸齒波同步移相觸發(fā)電路實驗
(3)單相半波可控整流電路
(4)單相橋式半控整流電路
(5)單相橋式全控整流電路及有源逆變電路
(6)三相半波可控整流電路
(7)三相橋式半控整流電路
(8)三相橋式全控整流電路及有源逆變電路
(9)三相交流調(diào)壓電路
(10)單相交流調(diào)壓電路
(11)單相交流調(diào)功電路
(12)單相正弦波脈寬調(diào)制（SPWM）逆變電路實驗
(13)開關(guān)穩(wěn)壓電源的性能研究
(14)直流斬波電路（Buck、Cuk、Boost、Sepic、Buck-Boost、Zeta等六種電路）的性能研究
三）交直流調(diào)速實驗部分：
1.直流電機調(diào)速部分：
(1)直流電機的開環(huán)調(diào)速
(2)直流調(diào)速單元的參數(shù)設置
(3)單閉環(huán)不可逆直流調(diào)速系統(tǒng)
(4)雙閉環(huán)不可逆直流調(diào)速系統(tǒng)
2.交流電機調(diào)速部分：雙閉環(huán)三相異步電機調(diào)壓調(diào)速系統(tǒng)
五、電機電力電子與交直流調(diào)速實驗臺配置清單：
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序號
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名稱
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數(shù)量
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1
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電源控制屏
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1套
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2
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實驗桌
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1張
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3
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不銹鋼電機導軌、光碼盤測速系統(tǒng)（光電編碼器）及智能數(shù)顯轉(zhuǎn)速表
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1件
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4
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三相組式變壓器
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1件
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5
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直流并勵電動機
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1臺
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6
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三相鼠籠式異步電動機
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1臺
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7
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三相線繞異步電機
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1臺
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8
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三相線繞異步電機啟動調(diào)速電阻箱
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1件
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9
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三相同步電機
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1臺
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10
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校正直流測功機（發(fā)電機）
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1臺
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11
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直流數(shù)字電壓、毫安、安培表（三只表）（按實驗要求每套需配2件）
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2件
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12
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真有效值交流電流表
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1件
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13
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真有效值交流電壓表
|
1件
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14
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單/三相智能功率、功率因數(shù)表
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1件
|
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15
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三相可調(diào)電阻器（每組90Ω*2/1.3A）
|
1件
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|
16
|
三相可調(diào)電阻器（每組900Ω*2/0.41A）
|
1件
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17
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三相可調(diào)電抗器
|
|
|
18
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可調(diào)電阻器、電容器90Ω*2/1.3A、900Ω*2/0.41A
|
1件
|
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19
|
熔斷器及開關(guān)板
|
1件
|
|
20
|
旋轉(zhuǎn)燈、并網(wǎng)開關(guān)、同步機勵磁電源
|
1件
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21
|
晶閘管主電路
|
1件
|
|
22
|
三相晶閘管觸發(fā)電路
|
1件
|
|
23
|
單相晶閘管觸發(fā)電路
|
1件
|
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24
|
DK06電機調(diào)速控制實驗（Ⅰ）
|
1件
|
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25
|
直流斬波電路
|
1件
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|
26
|
給定及實驗器件
|
1件
|
|
27
|
可調(diào)電阻，電容
|
1件
|
|
28
|
變壓器實驗
|
1件
|
|
29
|
功率器件驅(qū)動電路實驗箱
|
1件
|
|
30
|
單相交流調(diào)壓/調(diào)功電路
|
1件
|
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31
|
SPWM單相交直交變頻原理
|
1件
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32
|
半橋型開關(guān)穩(wěn)壓電源
|
1件
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33
|
實驗連接線及易損配件
|
1套
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KH-701型電氣裝配實訓臺
KH-DJX電機檢修技能實訓裝置
KH-503A電機及電氣技術(shù)實驗裝置
KHDD-504電力電子技術(shù)及電機控制實驗裝置
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KHDZ-501A模擬電子電路實驗裝置
KHDZ-501電子學綜合實驗裝置
KH-603聯(lián)網(wǎng)型電機及電氣技術(shù)實驗裝置
KH-504A現(xiàn)代電工電子技術(shù)實驗裝置（聯(lián)網(wǎng)型）
KH-504現(xiàn)代電工技術(shù)實驗裝置（網(wǎng)絡型）
KH-503D電機及電氣技術(shù)實驗裝置
KHDD-505現(xiàn)代電力電子技術(shù)實驗裝置
KH-503B電機及電氣技術(shù)實驗裝置
KH-501電工技術(shù)實驗裝置
KH-503電機及電氣技術(shù)實驗裝置
KH-502B電工電子電力拖動實驗裝置（聯(lián)網(wǎng)型）
KH-502A電工電子技術(shù)實驗裝置（聯(lián)網(wǎng)型）
KH-502高級電工技術(shù)實驗裝置（聯(lián)網(wǎng)型）
KH-501E電工、電子、電力拖動、 PLC、變頻調(diào)速綜合實驗裝置
KH-501D電工、電子、電力拖動、PLC控制及單片機綜合實驗裝置
KH-501C電工電子電力拖動實驗裝置（帶PLC實驗）
KH-501B電工電子電力拖動實驗裝置
KH-501A電工電子實驗裝置
KH-503C電機及電氣技術(shù)實驗裝置
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