組合式多功能電工技術(shù)的實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)裝置設(shè)計(jì)

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摘要：從組合式多功能電工技術(shù)實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)裝置的具體設(shè)計(jì)思路入手，闡述了具體的設(shè)計(jì)流程，分析實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)裝置的功能及使用效果，以期更多地了解組合式多功能電工技術(shù)實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)裝置在中等專(zhuān)科院校教學(xué)使用中的重要性。

關(guān)鍵詞：組合式；多功能；電工技術(shù)；實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)；設(shè)計(jì)

引言

在科學(xué)技術(shù)迅速發(fā)展的帶動(dòng)下，整個(gè)工程技術(shù)的領(lǐng)域也快速發(fā)展，隨著新工藝和新器件的涌現(xiàn)，在滿(mǎn)足新的工程標(biāo)準(zhǔn)的同時(shí)，對(duì)于中等專(zhuān)科院校人才的培養(yǎng)要求也越來(lái)越高，而國(guó)家中等專(zhuān)科院校進(jìn)行實(shí)踐教育的這一環(huán)節(jié)相對(duì)比較薄弱，原因之一是教學(xué)經(jīng)費(fèi)比較少，另一原因就是教學(xué)經(jīng)費(fèi)得不到有效利用?，F(xiàn)階段中等專(zhuān)科院校實(shí)驗(yàn)室的重要建設(shè)工作就是研發(fā)新的節(jié)約資金卻高效利用的實(shí)驗(yàn)裝置。

1設(shè)計(jì)的具體思路

必須要符合國(guó)家各類(lèi)型的中等專(zhuān)科院校的《電工技術(shù)》、《電路分析》以及電工基礎(chǔ)或是其他的相互關(guān)聯(lián)課程的教學(xué)大綱，滿(mǎn)足大綱里對(duì)實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)部分的要求。必須要將傳統(tǒng)電工基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)方面精華的部分完全保留，確保學(xué)生能夠利用分離元件進(jìn)行實(shí)際動(dòng)手操作，進(jìn)一步提高實(shí)踐能力，將試驗(yàn)臺(tái)作為媒介，培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用的技能，同時(shí)不斷創(chuàng)新和改革電工基礎(chǔ)的實(shí)驗(yàn)課程，使得電工基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)的課程有一個(gè)全新的平臺(tái)。

2設(shè)計(jì)的具體流程

2.1框架的設(shè)計(jì)

為將電器元件更加便捷、直觀地呈現(xiàn)到學(xué)生面前，在設(shè)計(jì)中進(jìn)行框架設(shè)計(jì)的部分就必須采用箱式分層型的模塊化的結(jié)構(gòu)。相較于同類(lèi)的產(chǎn)品，該裝置的體積相對(duì)較小，重量相對(duì)較輕，成本也不太高，相對(duì)來(lái)說(shuō)功能更加齊全，同時(shí)進(jìn)行模塊更換的時(shí)間比較短，這些都是采用箱式分層型結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢(shì)，并且能夠進(jìn)一步減少實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備的工作量，有效減少實(shí)驗(yàn)設(shè)備的投入經(jīng)費(fèi)，更加便利于組建流動(dòng)的實(shí)驗(yàn)室。

2.2針對(duì)不同原件進(jìn)行布局

在完全了解各個(gè)元件的屬性信息的情況下，才能夠在不同的模塊中進(jìn)行元件的布局。元件的屬性信息主要包括：引腳距離、外觀尺寸以及電器性能等，按照以下原則進(jìn)行設(shè)置：電平相差較大和容易互相干擾的電路互不靠近，對(duì)于各個(gè)電路之間的銜接必須要得當(dāng)，避免迂回的傳遞電信號(hào)，將信號(hào)的走線(xiàn)盡力變短；一般情況下按照信號(hào)的流向排列元器件，初始是輸入級(jí)，終止為輸出級(jí)，盡量在方便于調(diào)節(jié)的情況下布置可調(diào)控的元器件；盡可能地將有鐵芯的電感線(xiàn)圈相互垂直放置并且相互遠(yuǎn)離，使得彼此間的耦合減??；必須要將元器件排列的緊湊、整齊以及均勻，同時(shí)密度保持一致，避免將元器件進(jìn)行交叉排列或者是斜排；對(duì)于處在邊緣位置的元器件，距離模塊電路板的邊緣必選要超過(guò)10mm，對(duì)于需要固定電路板的位置，必須要留下足夠進(jìn)行緊固的位置，注意這個(gè)留下的位置必須方便拆卸和安裝。

2.3設(shè)計(jì)并且制作出模塊電路板

根據(jù)實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容以及項(xiàng)目的具體要求，綜合性地運(yùn)用線(xiàn)路和元器件，用心設(shè)計(jì)出比較實(shí)用、簡(jiǎn)單的模塊電路板，進(jìn)而利用計(jì)算機(jī)的軟件以及繪制元件將其安裝在基板上（模塊電路板中的一塊絕緣的板），從而成功制作出模塊電路板。模塊電路板主要的模塊可以分為四塊，并且在不同的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容下，可以進(jìn)行相互間的更換。

2.4外圍的電器控制部分與電器元件的連接

為了使得整個(gè)實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)的裝置更加可靠，必須要以插接件的方式進(jìn)行設(shè)計(jì)，既可以使得各個(gè)電器的接線(xiàn)端子與接點(diǎn)的相連較為可靠，延長(zhǎng)電器的使用壽命，同時(shí)又為組成不同內(nèi)容的實(shí)驗(yàn)線(xiàn)路的部分提供了更加便利的條件[1]。

2.5具體的安全措施

在組合式的多功能的電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)裝置中，最為重要的就是安全措施。結(jié)合實(shí)踐的經(jīng)驗(yàn)可以知道，只有長(zhǎng)期培養(yǎng)學(xué)生的安全意識(shí)，并且反復(fù)多次地灌輸才能逐步養(yǎng)成良好習(xí)慣，所以在實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)的整個(gè)過(guò)程中，對(duì)學(xué)生安全意識(shí)的培養(yǎng)都貫穿其中。這個(gè)裝置是利用三項(xiàng)五線(xiàn)制進(jìn)行電源的輸入，并使用開(kāi)關(guān)、按鈕以及接觸器進(jìn)行操作，進(jìn)行相關(guān)的控制，面板上會(huì)通過(guò)三相電壓進(jìn)行指示。內(nèi)部會(huì)放置電壓型和電流型的過(guò)流保護(hù)器和漏電保護(hù)器，當(dāng)出現(xiàn)輸出的短路、負(fù)載過(guò)重以及漏電現(xiàn)象的時(shí)候，這個(gè)裝置就會(huì)及時(shí)報(bào)警，如果電流值超過(guò)了既定的設(shè)定值時(shí)，就會(huì)自動(dòng)將電源切斷，使得操作者人身安全得到保障[2]。

3實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)裝置的功能及使用效果

3.1具體的功能和特點(diǎn)

在該試驗(yàn)裝置的實(shí)驗(yàn)器件以及儀器儀表的部分，都使用了組合式分層的結(jié)構(gòu)，進(jìn)行每層設(shè)計(jì)的時(shí)候，都有功能互不相同的模塊，需要單獨(dú)設(shè)計(jì)不同的元器件，不能夠使用準(zhǔn)備好的實(shí)驗(yàn)電路，所有進(jìn)行實(shí)踐實(shí)訓(xùn)的電路都必須通過(guò)學(xué)生進(jìn)行獨(dú)自組建，這樣既可以訓(xùn)練學(xué)生的基本實(shí)驗(yàn)技能，同時(shí)也可以鍛煉學(xué)生獨(dú)立設(shè)計(jì)實(shí)踐電路，構(gòu)建電路的模型，為學(xué)生研究性的實(shí)踐以及設(shè)計(jì)性的實(shí)踐都開(kāi)辟出了新的道路，從而增強(qiáng)了學(xué)生的開(kāi)拓創(chuàng)新精神以及綜合性思維的能力。

3.2實(shí)際的使用效果

制作完成組合式多功能電工技術(shù)實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)裝置后，在進(jìn)行試用的過(guò)程中，學(xué)生以及教師都有良好的反饋，同時(shí)大大地便利了教學(xué)。這個(gè)裝置的實(shí)際操作比較方便，使得實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容變得豐富，加強(qiáng)了學(xué)生綜合性知識(shí)的學(xué)習(xí)，使得課程的學(xué)習(xí)事半功倍，更加透徹[3]。

4結(jié)語(yǔ)

在中等專(zhuān)科院校中，對(duì)組合式多功能電工技術(shù)實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)裝置進(jìn)行研發(fā)以及應(yīng)用可以使得電工基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課程中的所有項(xiàng)目都能得到良好的實(shí)踐，進(jìn)一步提高了實(shí)踐教學(xué)的效率，并且為課程相關(guān)的科研工作和教學(xué)改革提供了全新的工作平臺(tái)。目前，研制成功的實(shí)訓(xùn)裝置已經(jīng)在中等專(zhuān)科院校的相關(guān)課程中得到廣泛應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)

[1]孫玉紅.電工技術(shù)實(shí)訓(xùn)裝置改進(jìn)初探[J].廣西教育，2015（12）：189-190.

[2]王曉剛，夏洪永，羅謐.電工技術(shù)實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)裝置構(gòu)建研究[J].中國(guó)電力教育，2012（33）：67-68.

[3]黨麗輝,裴幫富.組合式多功能電工技術(shù)實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)裝置的設(shè)計(jì)思考[J].技術(shù)與市場(chǎng)，2008（2）：54-55.

作者:李輝林 單位:新疆石河子工程技術(shù)學(xué)校