教学用电工实验台

　　1．电源输入该实验台设有交流三相四线及地线输入接口，配有三相指示灯、漏电保护开关、电压相位转换开关，用电压表和电流表监测三相电源。

　　2．电源输出①三相四线输出接线插座“U、V、W、N、地”和三相四线的插座"380V／3A”。

　　②可调交流电源输出电流0.5A，电压0V～250V连续可调，装有电压表和电流表指示。

　　③可调交流电源：交流输出电流1A，电压分6V、12V、24V、36V四挡可调，装有电压表和电流表指示。

　　④直流可调稳压电源：电流3A，电压0V～30V连续可调，装有电压表和电流表指示。

　　⑤直流可调稳压电源电流0.5A，电压0V～30V连续可调，装有电压表和电流表指示。

　　⑥直流稳压电源：电流0.5A，电压12V，用电流表指示。

　　⑦直流稳压电源：电流0.5A，电压5V，用电流表指示。

　　⑧单相交流市电输出：最大电流3A，供外接仪器设备使用。

　　3．函数信号发生器(正弦波．方波．三角波)①频率范围：30Hz～100kHz，由频率表直接读取，基本误差≤3％。

　　②最大输出电压(负载为600Ω时)：正弦波为4.2V，电压表指示；方波为7.5Vpp;三角波为12Vpp。

　　③三级衰减；0013、-20dB、-40dB。

　　4．保护电路①电源总开关(漏电断路器)：接在三相四线输入端，可对三相或单相漏电、触电、过载进行保护。漏电动作电流＜30mA。

　　②总熔断器：三相输入熔断器UFU(3A)、VFU(3A)、WFU(3A)。

　　③电源开关SS1，熔断器FU1(1A)：单相交流调压电源的控制开关。

　　④电源开关SS2：低压交直流总开关。熔断器FU2(1A)：单相交流市电输出保护。

　　⑤电源开关SS3，熔断器FU3(2A)：低压可调交流电源的控制开关。

　　⑥低压直流稳压电源：全部采用过电压、过电流和过热保护集成电路。

　　电路原理如图所示，三相四线交流电经输入接口进入电工实验台。接通电源总开关后，三相指示灯亮，相位指示灯亮，相电压表和线电压表同时指示相电压和线电压值，三相四线输出接线插座和单相交流市电插座通电。若接通三相负载实验电路，可做三相负载星形连接的实验，利用三相四线输出接插座也可做三相负载的三角形连接的实验。转动电压相位转换开关，可实现线路的电压在线换相，利用三相四线输出接插座或三相四线插座可做三相电机的正反转实验。接通电源开关SS1或低压电源总开关SS2可完成相关的各类电工实验。

　　函数发生器由专用集成电路ICL8038、通用运算集成电路LF412等元器件组成，使用三端稳压器提供的±15V电压供电。RP1为失真校正电位器，用于调整波形的失真。RP2为最低频率调整电位器，使最低频率控制在20Hz～40Hz之间。RP3为频率选择电位器，利用VS1和R1产生的-2.5V基准电压完成频率范围的扫描。运算放大器IC1是为改善函数集成电路ICL8038内部恒流电路的性能而设置。运算放大器IC2构成的缓冲放大器输出-7.5V稳定电压，运算放大器IC3构成的积分电路对ICL8038输出的方波进行积分，当方波的占空比为50％时，积分器输出为0。反之，积分器通过ICL8038的5脚自动调整占空比，使占空比回到50％以上。运算放大器IC4是正弦波和三角波的电压放大器。RP4用来调节输出电压。

　　IC5构成闭环负反馈运算放大器，对输出具有稳压性，晶体管VT1和VT2构成电流缓冲放大器，使输出阻抗得以扩展，以保证输出的通用性。二极管VD1和VD2是为消除VT1和VT2的交越失真而设。电阻R2～R6组成输出衰减器电路，以保证各级衰减电路的输出阻抗为600Ω。

　　电源总开关可选用额定电流6A、额定电压400V、额定剩余动作电流小于30mA的产品，笔者选用的是浙江德力西电器股份有限公司生产的DZ47LE系列漏电断路器。电压转换开关选用的是上海精益开关厂生产的LW5，系列万能转换开关。调压器选用的是浙江天正集团有限公司生产的TDGC2J-1型接触调压器，变压器选用的也是天正集团的BK-150型控制变压器。各种规格的电压表和电流表选用的是8517系列产品。调压稳压电路选用的是LM317H、MC7812T、MC78051、MC7815T、MC7915T等型号集成电路。函数发生器选用专用的集成电路ICL8038，它的工作频率范围宽，频率温度系数小，可进行高线性频率调整。运算放大器可选用LF412或AD712等通用型的高速运算放大器。并联调整稳压器VS1选用TL431，RP3和RP4选用线绕的多圈电位器，电流缓冲放大器选用对管2SC3419和2SA1356，其他元器件无特殊要求。

　　安装调试

面板效果见图，是厚度为2mm的铝合金板，由厂家按设计规格来做，电工台木箱由木工按设计要求做。先把大器件安装到位，电源总开关的导轨和三相、单相插座的导轨都用木块固定，调压器也用木块固定。主干线路用1.5mm平方单股铜线布线。分支线路用1mm平方单股铜线布线。所有低压元器件都可以布置在一块PCB板上。按照电路图的要求安装连接好电路后，即可通电调试。调试主要针对各电源输出情况，各电压表、电流表指示情况，各指示灯显示情况，各开关，各电位器调节是否正常等。一般情况下，按照图纸的要求安装，成功率是比较高的。函数发生器电路的调整方法：(1)将RP3置于中间位置，(2)用示波器观察正弦波，调整RP1使波形最大限度接近正弦波；(3)确认占空比为50％；(4)把RP3调至最大，确认方波的最高输出频率在100kHz～150kHz之间。

　　如果偏离太大，可调换定时电容CT；(5)把RP3调到最小，确认最低输出频率在20Hz～40Hz之间。(6)观察各函数输出波形、电压及频率值，经衰减后的电压值是否准确，若不准确再做相应调整。

　　函数发生器的输出电压表只能准确指示正弦波的电压值，方波和三角波的电匿值都不正确，仅供参考。