高性能電工技術(shù)實(shí)驗(yàn)臺(tái)的使用與維護(hù)

柴旺興　趙文兵

摘要 介紹高性能電工技術(shù)實(shí)驗(yàn)臺(tái)在使用過程中具有的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)，以及在使用過程中碰到的問題，并討論在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的使用和維護(hù)。

關(guān)鍵詞 電工技術(shù)；實(shí)驗(yàn)臺(tái)；使用與維護(hù)

中圖分類號(hào)：G642.423 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-489X（2009）04-0001-02

Use and Maintenance of High-performance Electrical Technology Experiment Platform//Chai Wangxing, Zhao Wenbing

Abstract This paper introduces the features and advantages of high-performance electrical technology experiment platform in the process of usage, as well as problems meeting in process, also discussed use and maintenance of computer network in the experimental teaching.

Key words electrical technology；experiment platform；use and maintenance

Authors address Department of Electrical Engineering Hubei Automobile Industrial Institute, Shiyan, Hubei 442002

為了提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量，深化實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革，湖北汽車工業(yè)學(xué)院電工實(shí)驗(yàn)室購進(jìn)天煌教儀生產(chǎn)的“THHE-1型高性能電工技術(shù)實(shí)驗(yàn)臺(tái)”，它是在廣泛征求高校實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師意見和建議的基礎(chǔ)上推出的新一代實(shí)驗(yàn)裝置。該裝置整體高度合理，便于實(shí)驗(yàn)室更好布局，便于教學(xué)和實(shí)驗(yàn)；保護(hù)體系更加完善；信號(hào)源、直流電源及交直流儀表均有較大改進(jìn)；同時(shí)，充分考慮實(shí)驗(yàn)室的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)，以便于組織開放性實(shí)驗(yàn)和有助于提高學(xué)生動(dòng)手能力為宗旨，在結(jié)構(gòu)和性能上進(jìn)行大規(guī)模的改革和創(chuàng)新，保留傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)臺(tái)的許多優(yōu)點(diǎn)，如全方位的人身安全保護(hù)，儀器、儀表的自我保護(hù)等。此外，結(jié)合目前實(shí)驗(yàn)設(shè)備的發(fā)展趨勢(shì)，該裝置還實(shí)現(xiàn)了聯(lián)網(wǎng)通信功能。各實(shí)驗(yàn)單元以驗(yàn)證性、設(shè)計(jì)性、綜合性相結(jié)合，最大限度地提高學(xué)生的動(dòng)手能力。

1 實(shí)驗(yàn)臺(tái)的組成和使用范圍

實(shí)驗(yàn)臺(tái)由電源控制屏、實(shí)驗(yàn)桌和若干實(shí)驗(yàn)組件掛箱等組成。

控制屏為鐵質(zhì)噴塑結(jié)構(gòu)，鋁質(zhì)面板。屏上固定有交流電源的起動(dòng)控制裝置、三相電源電壓指示切換裝置、低壓直流穩(wěn)壓電源、恒流源、功率函數(shù)信號(hào)發(fā)生器、定時(shí)器兼報(bào)警記錄儀和數(shù)模雙顯直流電壓表、電流表以及交流電壓表、電流表和功率表等。

實(shí)驗(yàn)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(jiān)固，造型美觀大方。桌子左右各設(shè)有2個(gè)抽屜，右邊設(shè)有放置示波器用的可拆卸擱板，桌面下的柜箱可用于放置實(shí)驗(yàn)箱、工具及資料等。實(shí)驗(yàn)桌還設(shè)有4個(gè)輪子和固定調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，便于移動(dòng)和固定，有利于實(shí)驗(yàn)室的布局和調(diào)整。

實(shí)驗(yàn)箱根據(jù)功能模塊化，包含直流電路實(shí)驗(yàn)、交流電路實(shí)驗(yàn)、元件箱等多種類別，在實(shí)驗(yàn)時(shí)可以很方便地更換。根據(jù)不同實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的特點(diǎn)，實(shí)驗(yàn)箱配備2種不同的連接線。強(qiáng)電部分采用高可靠護(hù)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的頭發(fā)絲般細(xì)的多股線，達(dá)到超軟目的；外包丁晴聚氯乙烯絕緣層，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)件外套鈹青銅彈片，接觸安全可靠。弱電部分采用彈性鈹青銅裸露結(jié)構(gòu)聯(lián)接線，兩種導(dǎo)線都只能配合相應(yīng)內(nèi)孔的插座，不能混插，大大提高實(shí)驗(yàn)的安全及合理性。

“THHE-1型高性能電工技術(shù)實(shí)驗(yàn)臺(tái)”是根據(jù)目前“電工技術(shù)”“電工學(xué)”“電子技術(shù)”教學(xué)大綱和實(shí)驗(yàn)大綱的要求，廣泛吸收各高等院校從事該課程教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)教師的建議，并綜合國(guó)內(nèi)各類實(shí)驗(yàn)裝置的特點(diǎn)而設(shè)計(jì)的最新產(chǎn)品。全套設(shè)備能滿足各類學(xué)?！半姽W(xué)”“電工技術(shù)”和“電子技術(shù)”課程的實(shí)驗(yàn)要求。

2 實(shí)驗(yàn)臺(tái)的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)

2.1 綜合性強(qiáng)實(shí)驗(yàn)臺(tái)綜合了電類基礎(chǔ)課程的全部實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，根據(jù)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目需要配置實(shí)驗(yàn)部件，既保證了實(shí)驗(yàn)的開出率，也避免了不必要的浪費(fèi)，實(shí)驗(yàn)的深度可根據(jù)需要作靈活調(diào)整，普及與提高可根據(jù)教學(xué)的進(jìn)度有機(jī)地結(jié)合。

2.2 整體性、一致性實(shí)驗(yàn)所需的交直流儀表、交直流電源，信號(hào)源及常用的實(shí)驗(yàn)器件均密切結(jié)合實(shí)驗(yàn)的需要設(shè)計(jì)，按照不同功能模塊劃分，集中在實(shí)驗(yàn)臺(tái)上，有很高的性價(jià)比，便于教師組織和指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)教學(xué)。

2.3 科學(xué)性強(qiáng)整個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置占地面積少，提高了實(shí)驗(yàn)用房的利用率。同時(shí)，實(shí)驗(yàn)所用的元器件都集中在實(shí)驗(yàn)箱上，擺放整齊美觀，改善了實(shí)驗(yàn)環(huán)境。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容豐富，設(shè)計(jì)合理，除了能加深理論知識(shí)外，還可結(jié)合實(shí)際情況開出設(shè)計(jì)性、綜合性實(shí)驗(yàn)。

2.4 測(cè)量?jī)x表功能多，精度高，采用數(shù)字化、智能化及人機(jī)對(duì)話模式，符合現(xiàn)代測(cè)量?jī)x表的發(fā)展方向各種儀表都有自動(dòng)量程切換功能及數(shù)據(jù)儲(chǔ)存功能，學(xué)生在讀數(shù)時(shí)不需要估計(jì)有效位數(shù)，也不需要根據(jù)量程乘以或除以適當(dāng)?shù)谋稊?shù)，節(jié)省了實(shí)驗(yàn)時(shí)間。同時(shí)，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)能夠儲(chǔ)存，方便學(xué)生查詢和教師檢查。

2.5 計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)所有的計(jì)算機(jī)組成一個(gè)局域網(wǎng)，在實(shí)驗(yàn)過程中，學(xué)生和教師可以通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)方便地交互：學(xué)生的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)傳輸給教師機(jī)，教師隨時(shí)掌握學(xué)生的實(shí)驗(yàn)情況，學(xué)生碰到問題時(shí)也能夠通過網(wǎng)絡(luò)向教師尋求幫助。學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中還可以充分利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)來記錄、處理和保存實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，提高實(shí)驗(yàn)效果。

3 實(shí)驗(yàn)臺(tái)在使用中的安全保護(hù)體系

高性能電工實(shí)驗(yàn)臺(tái)和傳統(tǒng)電工實(shí)驗(yàn)臺(tái)相比有完善的安全保護(hù)體系，在實(shí)驗(yàn)過程中不僅能夠有效保障實(shí)驗(yàn)者的人身安全，也能很好地保護(hù)各類儀器、儀表的安全。

其主要保護(hù)措施有：

1）供電主回路采用三相四線制，它經(jīng)過電流型漏電保護(hù)器、三相鑰匙開關(guān)、接觸器、三相調(diào)壓器等輸出，具有安全、方便、使用可靠等特點(diǎn)；

2）屏上裝有兩套電壓型漏電保護(hù)裝置，控制屏內(nèi)或強(qiáng)電輸出，若有漏電現(xiàn)象，即告警并切斷總電源，確保實(shí)驗(yàn)進(jìn)程的安全；

3）屏上裝有一套電流型漏電保護(hù)裝置，控制屏若有漏電現(xiàn)象，漏電流超過一定值，即切斷總電源，確保實(shí)驗(yàn)進(jìn)程的安全；

4）屏上原、副邊各設(shè)有一套過流保護(hù)裝置，當(dāng)交流電源輸出有短路或負(fù)載電流過大，電流超過設(shè)定值時(shí)，系統(tǒng)即告警并自動(dòng)切斷電源，以保護(hù)實(shí)驗(yàn)裝置；

5）各種電源及各種儀表均有可靠的保護(hù)功能，由于誤操作造成電壓過高、電流過大時(shí)，儀器、儀表都能夠及時(shí)報(bào)警并進(jìn)入保護(hù)狀態(tài)。

4 實(shí)驗(yàn)臺(tái)在使用中碰到的主要問題

1）實(shí)驗(yàn)臺(tái)由統(tǒng)一的電源系統(tǒng)供電，電源一旦故障，其他各個(gè)模塊都不能正常工作，甚至實(shí)驗(yàn)臺(tái)無法啟動(dòng)；

2）實(shí)驗(yàn)臺(tái)采用的是蜂鳴器報(bào)警，不同實(shí)驗(yàn)臺(tái)報(bào)警聲音相同，當(dāng)實(shí)驗(yàn)臺(tái)發(fā)生故障報(bào)警時(shí)，無法很快判斷具體實(shí)驗(yàn)臺(tái)的編號(hào)；

3）實(shí)驗(yàn)臺(tái)上配置的是數(shù)模雙顯的儀表，本意是希望指針表或數(shù)字表發(fā)生故障時(shí)，能夠用另一類儀表代替，但實(shí)際使用時(shí)，常常指針表和數(shù)字表同時(shí)不能正常讀數(shù)，影響使用效果；

4）實(shí)驗(yàn)儀器、儀表集成在實(shí)驗(yàn)臺(tái)上，不宜拆卸，出現(xiàn)故障時(shí)，不能馬上更換，維修周期較長(zhǎng)；

5）很多實(shí)驗(yàn)箱上元器件都是內(nèi)置的，學(xué)生看不到實(shí)驗(yàn)箱內(nèi)部結(jié)構(gòu)，缺乏必要的感性認(rèn)識(shí)；

6）由于實(shí)驗(yàn)裝置的過載、短路等保護(hù)措施完善，學(xué)生即使接錯(cuò)電路，電路發(fā)生短路也不會(huì)輕易損壞電路或儀器，不利于安全意識(shí)的培養(yǎng)。

5 實(shí)驗(yàn)臺(tái)在使用中的注意事項(xiàng)

1）裝置應(yīng)放置平穩(wěn)，平時(shí)注意清潔，長(zhǎng)時(shí)間不用時(shí)最好加蓋保護(hù)布或塑料布；

2）使用前應(yīng)檢查輸入電源線是否完好，屏上開關(guān)是否置于“關(guān)”的位置，調(diào)壓器是否回到零位；

3）使用中對(duì)各旋鈕進(jìn)行調(diào)節(jié)時(shí)，動(dòng)作要輕，用力切忌過度，以防旋鈕開關(guān)等損壞；

4）如遇電源、儀器及儀表不工作時(shí)，應(yīng)關(guān)閉控制屏電源，檢查各熔斷器保險(xiǎn)絲是否完好；

5）更換掛箱時(shí)，動(dòng)作要輕，防止強(qiáng)烈碰撞，以免損壞部件及影響外表等。

6 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的使用和維護(hù)

在現(xiàn)代實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，網(wǎng)絡(luò)化教學(xué)具有突破時(shí)空限制和實(shí)現(xiàn)資源共享的基本特點(diǎn)，已成為教育改革和發(fā)展的重要趨勢(shì)。湖北汽車工業(yè)學(xué)院的電工實(shí)驗(yàn)室為每一個(gè)實(shí)驗(yàn)臺(tái)都配備了計(jì)算機(jī)，實(shí)驗(yàn)室里的所有計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)組成網(wǎng)絡(luò)化實(shí)驗(yàn)室。但是，網(wǎng)絡(luò)化實(shí)驗(yàn)室中，由于計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)的大量使用，對(duì)實(shí)驗(yàn)室的日常維護(hù)工作帶來很大的考驗(yàn)，同時(shí)對(duì)學(xué)生和教師的計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力也有更高的要求。筆者認(rèn)為，為了保證實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量，應(yīng)做到以下2點(diǎn)。

1）學(xué)生必須具備一定的計(jì)算機(jī)操作技能，同時(shí)會(huì)使用網(wǎng)絡(luò)傳送數(shù)據(jù)；而教師除了要熟知本專業(yè)的教學(xué)內(nèi)容外，還必須熟練掌握計(jì)算機(jī)操作和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的相關(guān)知識(shí)，才能保證計(jì)算機(jī)的正常運(yùn)行以及計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的通暢。

2）要從硬件和軟件2方面做好計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的維護(hù)工作。在選用計(jì)算機(jī)時(shí)，要選擇具有網(wǎng)絡(luò)復(fù)制功能的計(jì)算機(jī)，利用網(wǎng)絡(luò)同時(shí)安裝操作系統(tǒng)，同時(shí)進(jìn)行軟件的維護(hù)；每臺(tái)計(jì)算機(jī)應(yīng)具有“還原”功能，在出故障時(shí)，能夠迅速還原到正常狀態(tài)；使用實(shí)驗(yàn)室計(jì)算機(jī)的學(xué)生很多，流動(dòng)性大，難免染上病毒，因此，一定要使用網(wǎng)絡(luò)型的殺毒軟件，保證計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)不被病毒入侵。

高性能電工技術(shù)實(shí)驗(yàn)臺(tái)的使用改善了實(shí)驗(yàn)室的硬件條件，為提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量提供保障，同時(shí)也對(duì)實(shí)驗(yàn)學(xué)生和實(shí)驗(yàn)教師提出更高的要求。只有不斷探索，勇于創(chuàng)新，才能夠更好地發(fā)揮高性能電工技術(shù)實(shí)驗(yàn)臺(tái)的優(yōu)勢(shì)，培養(yǎng)學(xué)生較強(qiáng)的工程實(shí)踐能力。