Код стенда с 2012г.: |
НТЦ-10.48 |
Код стенда до 2012г.: |
НТЦ-48.000 |
Количество выполняемых работ: |
5 |
Источник питания: |
3~220/127В 50Гц |
Потребляемая мощность: |
2 кВт |
Лабораторный стенд предназначен для использования в качестве учебного оборудования в высших и средних специальных учебных заведениях при проведении лабораторно-практических занятий.
Стенд позволяет проводить следующие лабораторные работы:
- Исследование автономной энергетической установки со смешанной нагрузкой.
- Определение К.П.Д. и потерь напряжения энергетической установки.
- Изучение способов синхронизации энергетических установок между собой и с сетью.
- Исследование трехфазной энергетической установки включенной на параллельную работу с сетью.
- Исследование параллельной работы двух энергетических установок.
Конструктивно оборудование состоит из двух частей:
- корпуса, в который установлена часть электрооборудования, электронные платы, лицевая панель, силовой модуль и столешница интегрированного рабочего стола;
- двух машинных агрегатов, в состав каждого из которых входит один асинхронный электродвигатель с фазным ротором серии ДМТF 0,11-6У1-IP44 (РНОМ=1,4кВт, nНОМ=880об/мин, UСТАТОРА Y/∆=380/220В, IСТАТОРА Y/∆=5,3/9,2А, UРОТОРА=118В, IРОТОРА=9А), один асинхронный электродвигатель с короткозамкнутым ротором серии АИР71В6У3(РНОМ =0,55 кВт, nНОМ =1000 об/мин, UПИТ Y/∆=380/220В, IСТАТОРА Y/∆ =1,8/3,1А), а так же оптический датчик скорости.
В корпусе стенда размещены:
- Два частотных преобразователя предназначенные для формирования трехфазной сети переменного тока регулируемой частоты и напряжения питания гонных асинхронных электродвигателей с коротко-замкнутым ротором. Преобразователи построены на базе микроконтроллера MB90F562 (Fujitsu) и силового интеллектуального модуля PS11035 (Mitsubishi).
Контроллер служит для обсчетов входных (задания напряжения и частоты) и выходных (мощность, напряжение) сигналов, организации обмена данных с ПК (RS-485), вывода измеряемых величин на лицевую панель стенда. Силовой модуль включает в себя силовые цепи трехфазного мостового выпрямителя, трехфазного мостового инвертора на IGBT транзисторах, а также цепи драйверов и защиты (от токов короткого замыкания, недостаточного напряжения питания драйверов, неправильной подачи сигналов управления.)
- Широтно-импульсный преобразователь, предназначенный для питания цепей роторов трехфазных асинхронного двигателей с фазным ротором в режиме генератора.
Широтно-импульсный преобразователь реализован на силовой элементной базе Частотного преобразователя. Два его плеча используются в качестве нереверсивных ШИПов для роторов трехфазного асинхронного двигателя. Система управления построена на микроконтроллере AT Mega163 (Atmel) и реализует обсчеты входных (задания тока) и выходных (токи роторов, частоты вращения машинных агрегатов) сигналов, организацию обмена данных с ПК (RS-485), вывод измеряемых величин на лицевую панель стенда.
- Модуль измерений построен на базе цифрового измерительного комплекса встроенного в стенд и подключаемого к персональному компьютеру через шину USB.
Проведение лабораторных работ возможно как в ручном режиме, так и в режиме диалога с персональным компьютером.
- Релейно-контакторное управление, которое позволяет :
- Подключать генераторы на параллельную работу с сетью ~3 50Гц 220/127 В;
- Подключать нагрузку, выбирать ее тип (активная, активно-индуктивная, активно-емкостная) и ее величину
- Сбросовые резисторы энергии при перенапряжении на интеллектуальных модулях;
- Лампы накаливания для синхронизации трехфазного генератора с сетью.
Частотный преобразователь и Широтно-импульсный преобразователь включены на совместную работу внутренней сети (Режим рекуперации) для уменьшения потребляемой мощности из сети.
В силовом модуле установлены:
- Силовые пускатели релейной подсистемы;
- Нагрузочные резисторы, конденсаторы и индуктивности в трехфазной цепи (три ступени).
На лицевой панели изображены электрические схемы объектов исследования. Все схемы, изображенные на панели, разбиты на группы в соответствии с тематикой проводимых работ. На панели установлены коммутационные гнёзда, индикаторы цифровых приборов, коммутационная аппаратура, а также органы управления, позволяющие изменять параметры элементов при проведении лабораторной работы.
Органы управления на лицевой панели стенда:
- задающие потенциометры для управления нереверсивными широтно-импульсными преобразователеми питания роторов асинхронных электродвигателей с фазным ротором в режиме синхронных машин;
- задающие потенциометры частотных преобразователей, позволяющие плавно менять задание выходной частоты (0 ÷ 163 Гц), выходное напряжение (0 ÷ 220 В);
- органы управления релейной подсистемой.
Для проведения работы необходимо собрать схему объекта исследования с помощью унифицированных перемычек, позволяющих собирать схемы без потери их наглядности. Проведение лабораторных работ возможно как в ручном режиме, так и в режиме диалога с персональным компьютером.
К лабораторному стенду прилагается программное и методическое обеспечение:
- программа тестирования студента для допуска к лабораторным работам. В процессе тестирования проверяются как теоретические знания, так и знание содержания выполняемой лабораторной работы. В результате тестирования студент получает оценку знаний;
- программное обеспечение измерительного комплекса;
- комплект методической и технической документации, предназначенный для преподавательского состава.
Программное обеспечение МПСО позволяет:
- выводить в одних координатных осях до 21 измерительного канала, с индивидуальной настройкой параметров масштаба по вертикали для каждого из каналов и общей для всех каналов настройкой параметров масштаба по горизонтали;
- строить фигуры Лиссажу для двух любых измерительных каналов;
- производить анализ спектра любого из используемых измерительных каналов;
- производить измерение частоты сигнала на любом используемом канале ;
- вычислять активную, реактивную составляющие мощности, полную мощность, коэффициент мощности;
- сохранять массив данных из буфера для последующего анализа;
- производить экспорт осциллограмм в графические форматы;
- задавать параметры ЦАП. ЦАП позволяет формировать сигналы синусоидальной, треугольной и прямоугольной формы.
Технические характеристики стенда:
|
Питание |
~3 220/127 В, 50Гц
|
Потребляемая мощность, кВт не более
|
2
|
Габаритные размеры стенда:
|
|
Ширина, мм
|
1310
|
Высота, мм
|
1460
|
Глубина, мм
|
600
|
Габаритные размеры модуля:
|
|
Высота, мм
|
550
|
Ширина, мм
|
140
|
Глубина, мм
|
550
|
Габаритные размеры машинного агрегата:
|
Длина, мм
|
1200
|
Ширина, мм
|
300
|
Высота, мм
|
400
|
Вес оборудования, кг., не более
|
185
|
Технические характеристики системы измерений:
|
Количество отображаемых параметров на стенде
|
10 шт. (10 индикаторов)
|
вольтметров
|
2 шт.
|
амперметров
|
2 шт.
|
ваттметров
|
2 шт.
|
измерителей скорости
|
2 шт.
|
измеритель частоты
|
2 шт.
|
Диапазон измеряемых напряжений
|
от ±0,1 В до ±750 В
|
Диапазон измеряемых токов
|
от ±500 мкА до ±5А
|
Диапазон измеряемых скоростей
|
от ±1 рад/с до ±314 рад/с
|
Диапазон измеряемых частот
|
от 0 Гц до 163 Гц
|
Точность измерений, до
|
1%
|
Технические характеристики широтно-импульсного преобразователя:
|
Номинальный ток |
±20 А
|
Напряжение звена постоянного тока
|
180 В
|
Частота преобразователя
|
8 кГц
|
Перегрузка по току
|
±40 А
|
Технические характеристики частотного преобразователя:
|
Мощность: |
1,5 кВт
|
Номинальный ток:
|
7 А
|
Рабочий диапазон выходных напряжений:
|
3~0 - 220 В
|
Метод управления:
|
синусоидальная ШИМ (управление U/f, независимое)
|
Диапазон управления по частоте:
|
от 0 до 150 Гц
|
Разрешающая способность по частоте:
|
1 Гц
|
Запас по перегрузке:
|
150% от номин. выходного тока в течение 1 минуты (интегральная зависимость)
|
Технические характеристики МПСО:
|
Количество гальванически развязанных АЦП |
3 шт.
|
Количество каналов в одном АЦП
|
7 шт.
|
Частота дискретизации АЦП
|
1 МГц
|
Количество каналов ЦАП
|
1 шт.
|
Амплитуда сигнала ЦАП, до
|
±5 В
|
Частота дискретизации ЦАП |
1 МГц |
Диапазон измеряемых напряжений |
|
от±0,1 В |
|
до±750 В |
Диапазон измеряемых токов |
|
от±500 мкА |
|
до ±10А |
Точность измерений, до
|
0,5%
|
Технические характеристики ПК:
|
Операционная система: |
Microsoft Windows XP 7
|
Коммуникационные порты:
|
USB 2.0
|
Процессор:
|
x86 2000МГц
|
Оперативная память:
|
2048 Мб
|
Жесткий диск:
|
160 GB
|
Видеоподсистема:
|
1366x768 16Бит
|
Устройства ввода информации:
|
Клавиатура, мышь
|
Устройства чтения сменных носителей:
|
Compact Flash, SD-card, USB-Flash. CD/DVD-Rom
|
|