多功能电工电路实验箱制造技术

本发明专利技术公开了一种多功能电工电路实验箱。它把现有技术中的交流电实验箱及电路实验箱整合到一个实验箱上，且内置三相电变压器BS、电功率表、交直流电压表和电流表、电度表、镇流器Z、电子镇流器ZD、电源5、信号源20等。外置有灯架J、日光灯管3、调压器T等。面板上各个电路实验单元19与实物位置对应的电路图中分别用点画线及实线分别表示没连接及已经连接的导线，面板的部分区域是用有机玻璃板制造的。本发明专利技术克服了现有技术中的同类实验箱要用电工及电路两种实验箱、实验电路不可变、三相电实验电压高且耗电多负载不精确、学生动手及设计环节少、黑匣子式等缺陷。它可用于制造电工及电路两门实验课程通用、安全、使用方便的实验箱。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种实验仪器，尤其指一种多功能电工电路实验箱。
技术介绍
国内各高校理工科各个专业都有《电工学》或《电路原理》实验课程。其中的实验仪器有用来做强电的电工学实验的交流电路实验箱，还有用来做电路原理课程（或称电路分析课程）弱电实验的电路原理实验箱。交流电路实验箱也称为电工学实验箱，一般可以进行三相交流电实验、日光灯实验、单相变压器实验等实验项目。但是三相交流电实验电压很高，线电压高达380V，很不安全，耗电功率也高，用灯泡作三相负载数值还不精确，并且由于灯泡体积大导致的占用实验面板面积也多。日光灯实验电路也是固定的，且只有电感镇流器而无电子镇流器，这不利于培养学生的动手能力及知识面扩展。并且还有超小功率日光灯管市面上不好买带来的损坏灯管后不易及时更换灯管的缺陷。变压器等实验也由于变压器等安装在实验箱内，学生见不到实物，得不到变压器等实验部件的感性认识。现有技术中的电路实验箱，都是将各个实验单元元器件安装在面板背面，并且用导线连接好电路，再将电路图印制在面板正面的与元器件对应的相应位置。但是这种实验单元电路是固定的，不便学生设计和搭建各种不同的实验电路，元器件利用率和仪器面板面积的利用率都低。上述电工学实验箱及电路原理实验箱，都不能独立完成电工学或者电路原理课程的实验项目（比如物理学专业与电子等专业做的实验项目不完全相同但又有交叉相同的项目），进行实验教学时要用上述两种实验箱配合进行，使用不方便，还提高了仪器总成本和实验教学经费支出。另外，现有技术中的电工学或电路实验箱，都不带电度表接入实验，不利于培养学生的动手能力。r>
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种既有许多电工学实验项目、又有许多电路原理实验项目、三相交流电实验电压为安全电压、实验电路可以多种组合、实验器件可以见到、使用方便且安全的多功能电工电路实验箱。为了实现上述目的，本专利技术包含单相电源插头4、三相四线插头1、外壳2。外壳2的内部安装实验变压器BC、镇流器Z、电源5。外壳2的面板安装交流电压表15、交流电压表16。外壳2的内部还安装三相电变压器BS、电子镇流器ZD。三相电变压器BS的输入端与三相四线插头1通过接插件相连。外壳2的面板上还安装第一电功率表P1、第二电功率表P2、三相负载电阻、连接插座12、实验电容、220V电源输出插座10和11、直流电压表13、直流电流表14、电路实验单元19，外壳2的面板上还安装与内部安装的各个相应组件相连通的各个接线插座及插孔21。为了在实验时增加学生动手环节及便于用易购的非微小日光灯灯管，外壳2与日光灯管3、灯架J、灯脚H、启辉器Q是机械分离且通过插线进行插接式连接。为了扩展应用性实验内容，外壳2与单相调压器T、电度表通过带护套插线连接。为了让学生清楚地见到实验用元器件，外壳2上的面板的部分区域是透明塑料（有机玻璃）制造的。为了便于学生针对经典实验项目的实验连线，各个电路实验单元19的元器件之间的待连接及已经连接的连接关系分别用点画线及实线印制在外壳2上的面板上，并且由于各个元器件之间的连接关系不固定，方便组合设计成其他多种实验电路，一机多用。为了减小体积，本专利技术把电源5内的电源变压器的次级绕组设置为多绕组分离输出。为了降低成本、减小体积，本专利技术可以采用成本很低的模型电度表，模型电度表的一和二、三和四、五和六、七和八用导线连起来。由于本专利技术将现有技术中的电工学实验箱和电路原理实验箱整合到一个实验箱，一机多用，仪器使用和管理更加方便，且节省了实验仪器购置经费。将日光灯管3等器件与外壳2机械分离插接式连接的结构，增加了学生自主动手连接电路各个部件的机会、实验内容增多且灯管易于购买更换。本专利技术带有的三相电变压器BS，将220V、380V高压电降低到安全电压22V、38V，实验安全且节电并且电压数字及相像便于学生记忆。将各个电路实验单元19的元器件之间的待连接及已经连接的连接关系分别用点画线及实线印制在外壳2上的面板上，典型实验电路一目了然，便于学生实验连线，并且由于各个元器件之间的连接关系不固定，方便组合设计成其他多种实验电路，克服了现有技术同类产品元器件之间固定连接关系带来的实验电路单一不可变的弊端，也节省了元器件数量及占用仪器面板的面积，便于减小仪器体积、降低成本。由于外壳2上的面板的部分区域是透明塑料制造的，可让学生清楚地见到内部实验用元器件构造，克服了“黑匣子”仪器带来的使得学生“不清楚”现象。由上述可见，本专利技术具有多功能、增加实验新内容及学生设计实验条件、提高动手能力、开阔学生眼界、安全及使用方便等优点，一个本专利技术的实验箱就可适应各高校各个专业的电工或电路原理实验教学需求。附图说明图1是本专利技术的结构示意图。图2是本专利技术模型三相电度表的电路图。图3是本专利技术一种电源的电路图。具体实施方式在图1中，外壳2由现有技术中常见的底壳和面板组合而成，底壳和面板两者通过螺丝紧固在一起成为一个封闭的箱子。本专利技术将单相电源插头4通过保险丝BX及固定在外壳2底壳上的单相电源接插件与电源5的输入端并联，并且固定在面板上的220V电源输出插座10和11也与电源5输入端并连，以方便做变压器或日光灯等实验项目时取220V交流电。三相四线插头1的三根相线通过另外三个保险丝（图1中省略未画出）及固定在外壳2底壳上的接插件与三相电变压器BS的相线输入端A、B、C相连，三相电变压器BS的原绕组的另外三个O端子连在一起接三相四线插头1的中线。三相电变压器BS可以是三个相同的单相电源变压器（单相变压器输出电压22V）连在一起构成，也可直接在同一个铁心上绕制6个绕组连接而成。三相电变压器BS的次级三个输出端接在固定在面板上的三个插孔a、b、c上，三相电变压器BS的次级三个o端子连在一起接在固定在面板上的插孔o上作为三相交流电输出的中线，这样就可得到对市电电隔离、相电压22V、线电压38V的安全实验三相电电源，可以模拟220V及380V数字，但电压减小了10倍，使得实验安全了。三相电变压器BS安装在外壳2的底壳上。三相负载电阻R1、R2、R3、R4都安装在面板背面并且接到固定在面板上相应的插孔上。三相负载电阻R1、R2、R3为对称负载，三相负载电阻R1、R2、R3的每个都可用一个20K-30K电阻与发光二极管串联后再与1K-电阻（其额定功率要大于1瓦）并联而成。三相负载的R4为不对称负载，可用一个30K电阻与发光二极管串联后再与3K电阻（其额定功率要大于1瓦）并联而成。由于发光二极管支路电阻远远大于其并联的电阻，因此发光二极管的非线性不会影响三相负载的精度。用上述三相负载来代替传统的电灯炮，带来了体积小且阻值精度高、寿命长的优点。电阻R1、R2、R3、R4总称三相负载电阻。外壳2的内部的底壳上还安装实验变压器BC、镇流器Z、电子镇流器ZD、电源5、信号源20。外壳2的面板还安装直流电压表13、直流电流表14、交流电压表15、交流电压表16、第一电功率表P1、第二电功率表P2（也可省略只用一个电功率表）、连接插座12。为了实验安全，面板上强电实验区域安装的接线插座为市本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多功能电工电路实验箱，包含单相电源插头（4）、外壳（2），外壳（2）的内部安装实验变压器（BC）、镇流器（Z）、电源（5），外壳（2）的面板安装交流电压表（15）、交流电压表（16），其特征是外壳（2）的内部还安装三相电变压器（BS）、电子镇流器（ZD）、三相电变压器（BS）的输入端与三相四线插头（1）相连，外壳（2）的面板上还安装第一电功率表（P1）、第二电功率表（P2）、三相负载电阻、连接插座（12）、实验电容、220V电源输出插座（10）和（11）、直流电压表（13）、直流电流表（14）、电路实验单元（19），外壳（2）的面板上还安装与内部安装的各个相应组件相连通的各个接线插座及插孔（21）。

【技术特征摘要】
1.一种多功能电工电路实验箱，包含单相电源插头（4）、外壳（2），外壳（2）的内部安装实验变压器（BC）、镇流器（Z）、电源（5），外壳（2）的面板安装交流电压表（15）、交流电压表（16），其特征是外壳（2）的内部还安装三相电变压器（BS）、电子镇流器（ZD）、三相电变压器（BS）的输入端与三相四线插头（1）相连，外壳（2）的面板上还安装第一电功率表（P1）、第二电功率表（P2）、三相负载电阻、连接插座（12）、实验电容、220V电源输出插座（10）和（11）、直流电压表（13）、直流电流表（14）、电路实验单元（19），外壳（2）的面板上还安装与内部安装的各个相应组件相连通的各个接线插座及插孔（21）。
2.按权利要求1所述的多功能电工电路实验箱，其特征是外壳（2）与日光灯管（3）、灯架（J）、灯脚（H）、启辉器（Q）是...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵杰，
申请(专利权)人：德州学院，
类型：发明
国别省市：山东;37