建構虛擬電機接線實驗環境

本研究為了達到可令學生無論在課堂中或在課後，都能透過網路隨 時地使用本系統來學習及訓練電機接線實驗，因此運用最具跨平台及能 嵌入網頁中的 Java Applet 技術，來建構整個虛擬的電機接線實驗環境，

只要安裝 Java JDK1.2 以上的版本，則可在這接線實驗環境上進行基本功 能的接線實驗。主要的虛擬平台介面可分為虛擬接線服務面板(Wiring Service Panel; WSP)、符號連結服務方塊(Connection Service building Block;

CSB)二種環境，其特性及功能介紹如下。

一、虛擬接線服務面板設計

本研究設計出與一般電機實驗平台相仿的虛擬接線面板環境，可讓 學習者在這環境上也能如臨其境般，學習及訓練電機接線實驗，如圖 3-26 所示，左側為接線面板，右側為功能工具列，下方為訊息顯示框。由於 虛擬接線服務面板是模擬實際接線服務面板(RWSP)而建構出來，都具有 相同的實驗設備示意圖，加上在實際接線服務面板上所進行的接線行為 會顯示在虛擬接線服務面板上，因此這二個面板的功能，都設計在虛擬 接線服務環境中，以減少系統的設計複雜度，因此工具列提供給學習者 功能按鈕，主要可區分為二大功能：接線功能及系統功能，如表 3-1 所示。

圖 3-26 虛擬接線服務面板環境

功 能 工 具 列 接

線 面 板

訊息顯示框

表 3-1 虛擬接線服務面板設備示意及功能工具列中按鈕之功能

類別 圖示 說明

電儀圖示

電壓表 V1、電壓表 V2 電流表 A1、電梳表 A2

電源圖示 正端 P 負端 N 電樞元件圖示 分激場繞組圖示 分激場電阻圖示 接線接點(插孔) 圖示 實

驗 設 備 示 意 圖

接線端頭(線頭) 圖示

繪製接線功能，可在面板上 利用滑鼠點選接點，來進行 接線學習。

刪除接點功能，可在面板上 利用滑點選接點，將所已接 的接點刪除。

將面板上的接線重新繪製或 是顯示 RWSP 面板上的接線 情形

接 線 功 能

清除面板上的所有接線

診斷接線行為 系

統 功 能

用於逐步教導中的下一步驟

將 WSP 的接線轉換成 CSB 的 接線

重新學習

而在接線接點(插孔) 圖示，共分為藍、黃、綠、棕、紫五種顏色，分別 代表著插孔沒有被插、接有一個接頭、二個、三個及四個，如果超過四 個接頭則以紫色代表，以便使用者辨識。

二、符號連結服務方塊面板設計

在符號連結服務方塊環境中如圖 3-27 所示，本研究為了能使用者清 楚地明白使用者圖形界面的運用，因此設計出數個符號連結服務方塊 (Connect Service building Block；CSB)，利用方塊之間的組合來實現多個 電機接線實驗的訓練及學習，而主要可區分為電機元件方塊(Electrical Machine Element Block)、量測儀表方塊(Instrument Block)以及線路接線方 塊(Line Block)三類，可利用在面板右側工具方塊列中的功能按鈕來選擇 所要使用的功能，如表 3-2 所示，而在方塊連結面板的最上方及最左方有 著數字編號，代表著元件方塊所放置的位址，以供系統教導學習者進行 引導訓練之用。本環境界面也提供與 WSP 環境一樣的系統功能，藉由這 些建構方塊之組合則可構成電機接線線路圖，如圖 3-28 所示。

圖 3-27 符號連結服務方塊面板環境

工 具 方 塊 列

專家系統 訊息顯示框

方 塊 連 結 面 板

表 3-2 符號連結服務方塊環境工具方塊列中按鈕之功能

類別 功能圖示 說明

電源正端元件方塊 電源負端元件方塊

電樞元件方塊

分激場繞組元件方塊 電

機 元 件 方 塊

分激場電阻元件方塊

電壓表 V1 元件方塊 電壓表 V2 元件方塊 量測儀

表方塊 電流表 A1 元件方塊 電流表 A2 元件方塊

單一線路

線路轉折 線

路 接 線 方

塊

線路分歧

可點選在接線面板上的方塊 進行移動或刪除

清除面板上所有的方塊

診斷接線

用於逐步教導中的下一步驟

將 CSB 的接線轉換成 WSP 的接線

系 統 功 能

重新學習

圖 3-28 分激電動機之接線