FCDQ-1型電機(jī)及自動(dòng)控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)裝置
一、概述
“FCDQ-1型電機(jī)及自動(dòng)控制系統(tǒng)
實(shí)驗(yàn)裝置”是由本公司設(shè)計(jì)的綜合實(shí)驗(yàn)裝置，滿足了目前我國(guó)高等院校“電機(jī)學(xué)”、“電機(jī)與拖動(dòng)”、“微特電機(jī)及系統(tǒng)”、“繼電接觸控制”、“可編程控制器技術(shù)”、“工廠電氣控制”、“電力電子技術(shù)”、“半導(dǎo)體變流技術(shù)”、交直流電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)“及“自動(dòng)控制理論”等課程所開設(shè)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目等課程實(shí)驗(yàn)大綱的要求，特別適用于高等院?，F(xiàn)有的電機(jī)、電氣技術(shù)實(shí)驗(yàn)設(shè)備的更新改造，同時(shí)也為中等專業(yè)學(xué)校、職業(yè)技術(shù)學(xué)院等新建或擴(kuò)建實(shí)驗(yàn)室，迅速開設(shè)實(shí)驗(yàn)課提供了理想的實(shí)驗(yàn)設(shè)備，為教師或研究生開發(fā)新實(shí)驗(yàn)或進(jìn)行科學(xué)研究工作提供良好的實(shí)實(shí)驗(yàn)條件。
二、實(shí)驗(yàn)裝置特點(diǎn)
1、綜合性強(qiáng) 本裝置掛件配齊時(shí)可完成目前國(guó)內(nèi)各類院校電機(jī)及電氣學(xué)科課程的全部實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。
2、適應(yīng)性強(qiáng) 能滿足各類學(xué)校相應(yīng)課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，實(shí)驗(yàn)的深度與廣度可根據(jù)需要作靈活調(diào)整，普及與提高可根據(jù)教學(xué)的進(jìn)程作有機(jī)地結(jié)合。裝置采用組件式結(jié)構(gòu)，更換便捷，如需要擴(kuò)展功能或開發(fā)新實(shí)驗(yàn)，只需添加部件即可，永不淘汰。
3、整套性強(qiáng) 從儀器儀表、專用電源、電機(jī)及其它實(shí)驗(yàn)部件到實(shí)驗(yàn)連接專用導(dǎo)線等均配套齊全，配套部件的性能、規(guī)格等均密切結(jié)合實(shí)驗(yàn)的需要進(jìn)行配置。
4、直觀性強(qiáng) 各實(shí)驗(yàn)掛件采用分隔結(jié)構(gòu)形式，組件面板示意、圖線分明，各掛件任務(wù)明確，操作、維護(hù)方便。
5、科學(xué)性強(qiáng) 裝置占地面積少，節(jié)約實(shí)驗(yàn)用房，減少基建投資；配套的小電機(jī)均經(jīng)特殊設(shè)計(jì)，可模擬中小型電機(jī)的特性和參數(shù)；小電機(jī)耗電省，節(jié)約能源；實(shí)驗(yàn)噪聲小，整齊美觀，改善實(shí)驗(yàn)環(huán)境；電氣控制實(shí)驗(yàn)，內(nèi)容豐富，設(shè)計(jì)合理，除了加深理論知識(shí)外，還為學(xué)生走向社會(huì)打下良好的基礎(chǔ)；測(cè)量?jī)x表采用指針式（帶超量程告警等）、數(shù)模雙顯、數(shù)字式、智能化及人機(jī)對(duì)話等相結(jié)合，密切結(jié)合教學(xué)實(shí)驗(yàn)需要進(jìn)行配置，使裝置測(cè)量手段現(xiàn)代化；設(shè)有定時(shí)器兼報(bào)警記錄儀，為學(xué)生實(shí)驗(yàn)技能的考核提供一個(gè)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。
6、開放性強(qiáng) 控制屏供電隔離（浮地設(shè)計(jì)），并設(shè)有內(nèi)、外電壓型漏電保護(hù)裝置和電流型漏電保護(hù)裝置，確保操作者的安全；各電源輸出均有監(jiān)示及短路保護(hù)等功能，使用方便；各測(cè)量?jī)x表均有保護(hù)功能。整套裝置經(jīng)過(guò)精心設(shè)計(jì)，加上可靠的元器件質(zhì)量及可靠工藝作為保障，產(chǎn)品性能優(yōu)良，所有這些均為開放性實(shí)驗(yàn)創(chuàng)造了條件，有利于提高學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。
三、技術(shù)性能
1、輸入電源：三相四線(或三相五線) ～380V±10% 50Hz
2、工作環(huán)境：溫度-10℃～+40℃ 相對(duì)濕度＜85%(25℃) 海拔＜4000m
3、裝置容量：＜1.5KVA
4、重 量： 480Kg
5、外形尺寸：187×73×160cm3
四、裝置的基本裝備
1、DQ01電源控制屏(鐵質(zhì)噴塑結(jié)構(gòu)，鋁質(zhì)面板)
(1) 交流電源
提供三相0～450V可調(diào)交流電源，同時(shí)可得到單相0～250V可調(diào)電源(配有一臺(tái)三相同軸聯(lián)動(dòng)自耦調(diào)壓器（規(guī)格1.5KVA、0～450V），克服了三只單相調(diào)壓器采用鏈條結(jié)構(gòu)或齒輪結(jié)構(gòu)組成的許多缺點(diǎn))?？烧{(diào)交流電源輸出處設(shè)有過(guò)流保護(hù)技術(shù)，相間、線間過(guò)電流及直接短路均能自動(dòng)保護(hù)，克服了調(diào)換保險(xiǎn)絲帶來(lái)的麻煩。配有三只指針式交流電壓表，通過(guò)切換開關(guān)指示三相電網(wǎng)電壓和三相調(diào)壓電壓。
(2) 高壓直流電源兩路
提供220V(0.5A)勵(lì)磁電源及0～230V(3A)連續(xù)可調(diào)穩(wěn)壓電樞電源(具有過(guò)壓、過(guò)流、過(guò)熱及短路軟截止自動(dòng)恢復(fù)保護(hù)功能)各一組，并設(shè)有直流數(shù)顯電壓表及切換開關(guān)。
(3) 人身安全保護(hù)五大體系
設(shè)有三相隔離變壓器一組(三相電源經(jīng)鑰匙開關(guān)、接觸器后，到隔離變壓器，再經(jīng)三相調(diào)壓器輸出)，使輸出與電網(wǎng)隔離，對(duì)人身安全起到一定的保護(hù)作用；
設(shè)有電壓型漏電保護(hù)器1，如果隔離變壓器前的線路有漏電現(xiàn)象，即能實(shí)施保護(hù)并切斷電源；
設(shè)有電壓型漏電保護(hù)器2,如果隔離變壓器后的線路及實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的接線等有漏電現(xiàn)象,即能告警并切斷電源；
設(shè)有電流型漏電保護(hù)器，控制屏若有漏電現(xiàn)象，漏電流超過(guò)一定值，即切斷電源。強(qiáng)電連接線及插座，采用全封閉結(jié)構(gòu)，使用安全、可靠、防觸電。
(4) 儀表保護(hù)體系
設(shè)有多只信號(hào)插座，與儀表相連，儀表超量程，即能告警并切斷電源，對(duì)儀表起到良好的保護(hù)作用。
（5）定時(shí)器兼報(bào)警記錄儀（服務(wù)管理器）：具有設(shè)定時(shí)間、到時(shí)報(bào)警、切斷電源及記錄各種告警次數(shù)等功能。
(6) 控制屏正面大凹槽內(nèi)，設(shè)有兩根不銹鋼鋼管，可掛儀表及實(shí)驗(yàn)部件。凹槽底部設(shè)有多個(gè)小圓形單相三芯220V電源插座，供儀表等部件供電用。控制屏兩側(cè)設(shè)有三極220V電源插座及三相四極380V電源插座。設(shè)有實(shí)驗(yàn)臺(tái)照明用的220V、40W日光燈一盞。
2、DQ02實(shí)驗(yàn)桌
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，形狀似長(zhǎng)方體封閉式結(jié)構(gòu)，造形美觀大方；設(shè)有兩個(gè)大抽屜、柜門，用于放置工具、存放掛件及資料等。桌面用于安裝電源控制屏并提供一個(gè)寬敞舒適的工作臺(tái)面。實(shí)驗(yàn)桌還設(shè)有四個(gè)萬(wàn)向輪和四個(gè)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。
3、DQ03-1不銹鋼電機(jī)導(dǎo)軌、1024光碼盤測(cè)速系統(tǒng)及數(shù)顯轉(zhuǎn)速表
4、DQ05三相組式變壓器（三只相同的單相變壓器組成，原邊220V/0.35A，副邊55V/1.4A）
5、DQ07復(fù)勵(lì)直流發(fā)電機(jī)
6、DQ09直流并勵(lì)電動(dòng)機(jī)
7、DQ10三相鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)
8、DQ11三相線繞式異步電動(dòng)機(jī)
9、DQ12線繞式異步電機(jī)起動(dòng)與調(diào)速電阻箱
10、DQ19校正直流測(cè)功機(jī)
11、DQ22直流數(shù)字電壓、毫安、安培表(三只)
直流數(shù)顯電壓表一只，采用ICL公司高性能AD轉(zhuǎn)換器配以高速M(fèi)PU單元設(shè)計(jì)爾成，通過(guò)鍵控、數(shù)顯窗口實(shí)現(xiàn)人機(jī)對(duì)話功能控制模式。具有自動(dòng)與手動(dòng)量程，測(cè)量范圍0-300V。手動(dòng)量程為：2V、20V、300V。測(cè)量精度為0.5級(jí)。具有數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與查詢功能。具有超量程報(bào)警、指示及切斷總電源等功能。
直流數(shù)顯毫安表一只，采用ICL公司高性能AD轉(zhuǎn)換器配以高速M(fèi)PU單元設(shè)計(jì)爾成，通過(guò)鍵控、數(shù)顯窗口實(shí)現(xiàn)人機(jī)對(duì)話功能控制模式。具有自動(dòng)與手動(dòng)量程，測(cè)量范圍：0-2000mA。手動(dòng)量程為：20mA、200mA、2000mA。測(cè)量精度為0.5級(jí)。具有數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與查詢功能。具有超量程報(bào)警、指示及切斷總電源等功能。
直流數(shù)顯電流表一只，測(cè)量范圍0～5A，三位半數(shù)顯，精度為0.5級(jí)，具有超量程報(bào)警、指示及切斷總電源等功能。
12、DQ25單三相智能型功率、功率因數(shù)表
由24位專用DSP、16位高精度AD轉(zhuǎn)換器和高速M(fèi)PU單元設(shè)計(jì)爾成，通過(guò)鍵控、數(shù)顯窗口實(shí)現(xiàn)人機(jī)對(duì)話功能控制模式。軟件上采用RTOS設(shè)計(jì)思路，同時(shí)配有PC監(jiān)控軟件來(lái)加強(qiáng)分析能力。能同時(shí)測(cè)量?jī)陕穯蜗喙β蔖1、P2，三相功率等于兩路功率之和（兩表法測(cè)量三相總功率）。功率測(cè)量精度為1.0級(jí)，功率因數(shù)測(cè)量范圍0.3-1.0，電壓電流量程為450V和5A，能自動(dòng)判別負(fù)載性質(zhì)（感性顯示“L”，容性顯示“C”，純電阻不顯示），并可存儲(chǔ)測(cè)量數(shù)據(jù)，供隨時(shí)查閱。
13、DQ26三相可調(diào)電阻器(三組90Ω×2/1.3A瓷盤電阻)
14、DQ27三相可調(diào)電阻器(三組900Ω×2/0.41A瓷盤電阻)
15、DQ29可調(diào)電阻器、電容器
提供90Ω×2/1.3A及900Ω×2/0.41A瓷盤電阻各一組，1μF/450V、2μF/450V、 35μF/450V、4μF/450V電力電容各1只，10KΩ/8W、20KΩ/8W功率電阻各1只。
16、DQ31C熔斷器及開關(guān)板
四個(gè)熔斷器和兩個(gè)三刀雙擲開關(guān)、一個(gè)雙刀雙擲開關(guān)組成。
17、DQ44數(shù)/模交流電流表（四只）
由三只數(shù)字交流電流表和一只指針式精密交流電流組成。 測(cè)量范圍0～5A，量程自動(dòng)判斷、自動(dòng)切換，精度0.5級(jí)，四位數(shù)碼顯示。指針式精密交流電流表一只，采用帶鏡面、雙刻度線（紅、黑）表頭（不同的量程讀取相應(yīng)的刻度線），測(cè)量范圍0～5A，分0.3A、1A、3A、5A四檔，精度1.0級(jí)，直鍵開關(guān)切換，設(shè)有超量程指示，告警等功能。
18、DQ45數(shù)/模交流電壓表（四只）
由三只數(shù)字交流電壓表和一只指針式精密交流電流組成。 測(cè)量范圍0～450V，量程自動(dòng)判斷、自動(dòng)切換，精度0.5級(jí)，四位數(shù)碼顯示。指針式精密交流電壓表一只，采用帶鏡面、雙刻度線（紅、黑）表頭（不同的量程讀取相應(yīng)的刻度線），測(cè)量范圍0～500V，分10V、30V、100V、300V，500V五檔，精度1.0級(jí)，直鍵開關(guān)切換，設(shè)有超量程指示、告警等功能。
19、DK03晶閘管主電路
提供12只5A/1000V的晶閘管，分成正、反橋兩組，每只晶閘管均設(shè)有RC吸收和保險(xiǎn)絲保護(hù)裝置，晶閘管可通過(guò)外加觸發(fā)信號(hào)進(jìn)行觸發(fā)（留有觸發(fā)脈沖輸入接口）。另外有一組平波電抗器和一組續(xù)流二極管。
20、 DK04三相晶閘管集成觸發(fā)電路
提供三相晶閘管觸發(fā)電路、功放電路等，與DK03配套使用。
21、DK05單相晶閘管觸發(fā)電路實(shí)驗(yàn)
提供單結(jié)晶體管觸發(fā)電路、鋸齒波同步移相觸發(fā)電路、單相交流調(diào)壓觸發(fā)電路。
22、DK06調(diào)速控制電路（I）
提供以下模塊：給定（帶數(shù)顯）、調(diào)節(jié)器I、轉(zhuǎn)速變換（FBS）、調(diào)節(jié)器II、反號(hào)器（AR）、電流變換（FBC）、電壓隔離器（TVD）。其中調(diào)節(jié)器I和調(diào)節(jié)器II的比例增益由電位器調(diào)節(jié)。
23、DK06-1 電機(jī)調(diào)速控制電路（II）
提供以下模塊：零電平檢測(cè)（DPZ）、轉(zhuǎn)矩極性鑒別（DPT）、邏輯控制（DLC）。
24、DK08給定及實(shí)驗(yàn)器件
提供給定（±15V可調(diào)電壓輸出）、壓敏電阻（作為過(guò)壓保護(hù)元件，內(nèi)部已連成三角形接法）、二極管、24V電源及電感。
25、DK10可調(diào)電阻、電容箱
提供耐壓AC63V的可調(diào)電容三組，調(diào)節(jié)范圍為0.1～11.37uF，0～999KΩ十進(jìn)制可調(diào)電阻兩組。
26、DK12變壓器實(shí)驗(yàn)
提供三相芯式變壓器一個(gè)（該變壓器有2套副邊繞組，原、副邊繞組的電壓為127V/63.6V/31.8V），用于異步電機(jī)串級(jí)調(diào)速實(shí)驗(yàn)和三相橋式、單相橋式有源逆變電路實(shí)驗(yàn)；還設(shè)有三相不控整流電路。
27、SY05實(shí)驗(yàn)連接線及配件
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(wú)氧銅抽絲而成頭發(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)件外套鈹輕銅彈片，接觸優(yōu)良。
六、裝置可完成的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目
（一）直流電機(jī)實(shí)驗(yàn)
1.直流電機(jī)認(rèn)識(shí)實(shí)驗(yàn)
2.直流發(fā)電機(jī)
3.直流并勵(lì)電動(dòng)機(jī)
4.直流他勵(lì)電動(dòng)機(jī)在各種運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下的機(jī)械特性
（二）變壓器實(shí)驗(yàn)
1.單相變壓器
2.三相變壓器
3.三相變壓器的聯(lián)接組和不對(duì)稱短路
4.三相三繞組變壓器
5.單相變壓器的并聯(lián)運(yùn)行
（三）異步電機(jī)實(shí)驗(yàn)
1.三相鼠籠異步電動(dòng)機(jī)的工作特性
2.三相異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)與調(diào)速
3.三相異步電動(dòng)機(jī)在各種運(yùn)行狀態(tài)下的機(jī)械特性
4.三相異步電機(jī)M-S曲線的測(cè)繪
（四）電力電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目
1．單結(jié)晶體管觸發(fā)電路
2．鋸齒波同步移相觸發(fā)電路實(shí)驗(yàn)
3．單相半波可控整流電路實(shí)驗(yàn)
4．單相橋式半控整流電路實(shí)驗(yàn)
5．單相橋式全控整流及有源逆變電路實(shí)驗(yàn)
6．三相半波可控整流電路實(shí)驗(yàn)
7．三相橋式半控整流電路實(shí)驗(yàn)
8．三相半波有源逆變電路實(shí)驗(yàn)
9．三相橋式全控整流及有源逆變電路實(shí)驗(yàn)
10．單相交流調(diào)壓電路實(shí)驗(yàn)
11．單相交流調(diào)功電路實(shí)驗(yàn)
12．三相交流調(diào)壓電路實(shí)驗(yàn)
（五）直流調(diào)速系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)
1晶閘管直流調(diào)速系統(tǒng)主要單元的調(diào)試
2帶電流截止負(fù)反饋的轉(zhuǎn)速單閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)
3轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)
4電壓、電流雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)
5邏輯無(wú)環(huán)流可逆直流調(diào)速系統(tǒng)
（六）交流電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)
1雙閉環(huán)三相異步電機(jī)調(diào)壓調(diào)速系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)
2雙閉環(huán)三相異步電機(jī)串級(jí)調(diào)速系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)
六、 裝置的配置清單
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1 |
DQ01 |
電源控制屏 |
1套 |
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2 |
DQ02 |
實(shí)驗(yàn)桌 |
1張 |
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3 |
DQ03-1 |
不銹鋼電機(jī)導(dǎo)軌、光碼盤測(cè)速系統(tǒng)（配1024光電編碼器）及智能數(shù)顯轉(zhuǎn)速表 |
1件 |
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4 |
DQ05 |
三相組式變壓器 |
1件 |
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5 |
DQ07 |
直流復(fù)勵(lì)發(fā)電機(jī) |
1臺(tái) |
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6 |
DQ09 |
直流并勵(lì)電動(dòng)機(jī) |
1臺(tái) |
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7 |
DQ10 |
三相鼠籠式異步電動(dòng)機(jī) |
1臺(tái) |
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8 |
DQ11 |
三相線繞式異步電動(dòng)機(jī) |
1臺(tái) |
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9 |
DQ12 |
線繞式異步電動(dòng)機(jī)起動(dòng)與調(diào)速電阻箱 |
1件 |
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10 |
DQ19 |
校正直流測(cè)功機(jī) |
1臺(tái) |
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11 |
DQ22 |
直流數(shù)字電壓、毫安、安培表（三只表）
（注：按實(shí)驗(yàn)要求每套需配2件）
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2件 |
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12 |
DQ44 |
數(shù)/模交流電流表（四只表） |
1件 |
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13 |
DQ45 |
數(shù)/模交流電壓表（四只表） |
1件 |
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14 |
DQ25 |
單/三相智能功率、功率因數(shù)表 |
1件 |
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15 |
DQ26 |
三相可調(diào)電阻器（每組90Ω*2/1.3A） |
1件 |
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16 |
DQ27 |
三相可調(diào)電阻器（每組900Ω*2/0.41A） |
1件 |
|
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17 |
DQ29 |
可調(diào)電阻器、電容器 |
1件 |
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18 |
DQ31C |
熔斷器及開關(guān)板 |
1件 |
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19 |
DK03 |
晶閘管主電路 |
1件 |
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20 |
DK04 |
三相晶閘管觸發(fā)電路 |
1件 |
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21 |
DK05 |
單相晶閘管觸發(fā)電路 |
1件 |
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22 |
DK06 |
電機(jī)調(diào)速控制實(shí)驗(yàn)（Ⅰ） |
1件 |
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23 |
DK08 |
給定及實(shí)驗(yàn)器件 |
1件 |
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|
24 |
DK10 |
可調(diào)電阻、電容箱 |
1件 |
|
|
25 |
DK12 |
變壓器實(shí)驗(yàn) |
1件 |
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|
26 |
DK06-1 |
電機(jī)調(diào)速控制系統(tǒng)（Ⅱ） |
1件 |
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27 |
SY05 |
實(shí)驗(yàn)連接線及配件 |
1件 |
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序 號(hào) |
編 號(hào) |
名 稱 |
數(shù)量 |
備注 |
021-63541966
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