組合式多功能電工技術(shù)的實驗實訓(xùn)裝置設(shè)計論文
摘要：從組合式多功能電工技術(shù)實驗實訓(xùn)裝置的具體設(shè)計思路入手，闡述了具體的設(shè)計流程，分析實驗實訓(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)實驗實訓(xùn)裝置在中等專科院校教學(xué)使用中的重要性。
關(guān)鍵詞：組合式；多功能；電工技術(shù)；實驗實訓(xùn)；設(shè)計
引言
在科學(xué)技術(shù)迅速發(fā)展的帶動下，整個工程技術(shù)的領(lǐng)域也快速發(fā)展，隨著新工藝和新器件的涌現(xiàn)，在滿足新的工程標(biāo)準(zhǔn)的同時，對于中等專科院校人才的培養(yǎng)要求也越來越高，而國家中等專科院校進(jìn)行實踐教育的這一環(huán)節(jié)相對比較薄弱，原因之一是教學(xué)經(jīng)費比較少，另一原因就是教學(xué)經(jīng)費得不到有效利用。現(xiàn)階段中等專科院校實驗室的重要建設(shè)工作就是研發(fā)新的節(jié)約資金卻高效利用的實驗裝置。
1.設(shè)計的具體思路
必須要符合國家各類型的中等專科院校的《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，滿足大綱里對實驗實訓(xùn)部分的要求。必須要將傳統(tǒng)電工基礎(chǔ)實驗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)行實際動手操作，進(jìn)一步提高實踐能力，將試驗臺作為媒介，培養(yǎng)學(xué)生綜合運用的技能，同時不斷創(chuàng)新和改革電工基礎(chǔ)的實驗課程，使得電工基礎(chǔ)實驗的課程有一個全新的平臺。
2.設(shè)計的具體流程
2.1框架的設(shè)計
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)計中進(jìn)行框架設(shè)計的部分就必須采用箱式分層型的模塊化的結(jié)構(gòu)。相較于同類的產(chǎn)品，該裝置的體積相對較小，重量相對較輕，成本也不太高，相對來說功能更加齊全，同時進(jìn)行模塊更換的時間比較短，這些都是采用箱式分層型結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢，并且能夠進(jìn)一步減少實驗準(zhǔn)備的工作量，有效減少實驗設(shè)備的投入經(jīng)費，更加便利于組建流動的實驗室。
2.2針對不同原件進(jìn)行布局
在完全了解各個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，對于各個電路之間的銜接必須要得當(dāng)，避免迂回的傳遞電信號，將信號的走線盡力變短；一般情況下按照信號的流向排列元器件，初始是輸入級，終止為輸出級，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圈相互垂直放置并且相互遠(yuǎn)離，使得彼此間的耦合減小；必須要將元器件排列的緊湊、整齊以及均勻，同時密度保持一致，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10mm，對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，注意這個留下的位置必須方便拆卸和安裝。
2.3設(shè)計并且制作出模塊電路板
根據(jù)實驗的內(nèi)容以及項目的具體要求，綜合性地運用線路和元器件，用心設(shè)計出比較實用、簡單的模塊電路板，進(jìn)而利用計算機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，并且在不同的實驗內(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
為了使得整個實驗實訓(xùn)的裝置更加可靠，必須要以插接件的方式進(jìn)行設(shè)計，既可以使得各個電器的接線端子與接點的相連較為可靠，延長電器的使用壽命，同時又為組成不同內(nèi)容的實驗線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)實驗實訓(xùn)裝置中，最為重要的就是安全措施。結(jié)合實踐的經(jīng)驗可以知道，只有長期培養(yǎng)學(xué)生的安全意識，并且反復(fù)多次地灌輸才能逐步養(yǎng)成良好習(xí)慣，所以在實驗實訓(xùn)的整個過程中，對學(xué)生安全意識的培養(yǎng)都貫穿其中。這個裝置是利用三項五線制進(jìn)行電源的輸入，并使用開關(guān)、按鈕以及接觸器進(jìn)行操作，進(jìn)行相關(guān)的控制，面板上會通過三相電壓進(jìn)行指示。內(nèi)部會放置電壓型和電流型的過流保護(hù)器和漏電保護(hù)器，當(dāng)出現(xiàn)輸出的短路、負(fù)載過重以及漏電現(xiàn)象的時候，這個裝置就會及時報警，如果電流值超過了既定的設(shè)定值時，就會自動將電源切斷，使得操作者人身安全得到保障[2]。
3.實驗實訓(xùn)裝置的`功能及使用效果
3.1具體的功能和特點
在該試驗裝置的實驗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)計的時候，都有功能互不相同的模塊，需要單獨設(shè)計不同的元器件，不能夠使用準(zhǔn)備好的實驗電路，所有進(jìn)行實踐實訓(xùn)的電路都必須通過學(xué)生進(jìn)行獨自組建，這樣既可以訓(xùn)練學(xué)生的基本實驗技能，同時也可以鍛煉學(xué)生獨立設(shè)計實踐電路，構(gòu)建電路的模型，為學(xué)生研究性的實踐以及設(shè)計性的實踐都開辟出了新的道路，從而增強了學(xué)生的開拓創(chuàng)新精神以及綜合性思維的能力。
3.2實際的使用效果
制作完成組合式多功能電工技術(shù)實驗實訓(xùn)裝置后，在進(jìn)行試用的過程中，學(xué)生以及教師都有良好的反饋，同時大大地便利了教學(xué)。這個裝置的實際操作比較方便，使得實驗的內(nèi)容變得豐富，加強了學(xué)生綜合性知識的學(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
在中等專科院校中，對組合式多功能電工技術(shù)實驗實訓(xùn)裝置進(jìn)行研發(fā)以及應(yīng)用可以使得電工基礎(chǔ)實驗課程中的所有項目都能得到良好的實踐，進(jìn)一步提高了實踐教學(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。目前，研制成功的實訓(xùn)裝置已經(jīng)在中等專科院校的相關(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)實驗實訓(xùn)裝置構(gòu)建研究[J].中國電力教育，2012（33）：67-68.
[3]黨麗輝,裴幫富.組合式多功能電工技術(shù)實驗實訓(xùn)裝置的設(shè)計思考[J].技術(shù)與市場，2008（2）：54-55.
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