Код стенда с 2012г.: |
НТЦ-10.72 |
Код стенда до 2012г.: |
НТЦ-72.000 |
Количество выполняемых работ: |
4 |
Источник питания: |
~3 220/127 В, 50Гц |
Потребляемая мощность: |
750 Вт |
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 режимов и статической устойчивости простейшей электрической системы при помощи электродинамической модели.
- Исследование влияния видов короткого замыкания на динамическую устойчивость системы электропередачи с помощью электродинамической модели.
- Асинхронный режим в простейшей электрической системе.
- Снятие характеристик режима простейшей электрической системы из двух станций соизмеримых мощностей.
Конструктивно стенд состоит из двух частей:
- корпуса, в который установлена часть электрооборудования, электронные платы, лицевая панель, силовой модуль и столешница интегрированного рабочего стола;
- машинного агрегата, в состав которого 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:
- Частотный преобразователь предназначенный для формирования трехфазной сети переменного тока регулируемой частоты и напряжения питания гонных асинхронных электродвигателей с коротко-замкнутым ротором. Преобразователь построен 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 цепи ротора трехфазного 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 генератор на параллельную работу с сетью ~3 50Гц 220/127 В;
- селективно подключать ветви двухцепной линии электропередачи между питающей сетью и синхронным генератором;
- изменять величину емкости ветвей трехфазных ЛЭП;
- устанавливать вид короткого замыкания, регулировать время создания режима короткого замыкания в пределах 1 - 10с;
- сбросовый резистор энергии при перенапряжении на интеллектуальных модулях;
- лампы накаливания для синхронизации трехфазного генератора с сетью.
В силовом модуле установлены:
- силовой пускатель релейной подсистемы;
- резисторы и дроссели, моделирующие активные и индуктивные сопротивления линий электропередачи
Модуль оснащен вентилятором для обдува керамических проволочных резисторов
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:
- задающий потенциометр для управления нереверсивным широтно-импульсным преобразователем питания ротора асинхронного электродвигателя с фазным ротором в режиме синхронной машины;
- задающий потенциометр частотного преобразователя, позволяющий плавно менять задание выходной частоты (0 ÷ 89 Гц) и выходного напряжения (0 ÷ 220 В) питания гонного асинхронного двигателя с коротко-замкнутым ротором;
- 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. Предусмотрена возможность сборки схем собственной разработки с помощью перемычек различной длины и подключения к каналам измерения микропроцессорной измерительной системы МПСО.
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, Вт не более
|
750
|
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
|
160
|
Технические характеристики системы измерений:
|
Количество отображаемых параметров на стенде
|
18 шт. (18 индикаторов)
|
вольтметров
|
10 шт.
|
амперметров
|
1 шт.
|
ваттметров/амперметров
|
2 шт.
|
ваттметров
|
1 шт.
|
измерителей скорости
|
1 шт.
|
измеритель частоты
|
1 шт.
|
измеритель угла выбега ротора
|
1 шт.
|
служебный индикатор
|
1 шт.
|
Диапазон измеряемых напряжений
|
от ±0,1 В до ±400 В
|
Диапазон измеряемых токов
|
от ±500 мкА до ±2А
|
Диапазон измеряемых скоростей
|
от 1 рад/с до 314 рад/с
|
Диапазон измеряемых частот
|
от 0 Гц до 89 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
|
Коммуникационные порты: |
USB 2.0 |
Процессор: |
Intel Atom 1600 MHz |
Оперативная память: |
DDR2 1024 MB |
Жесткий диск: |
160 GB |
Видеоподсистема: |
Intel GMA 950 1024x600 8.9” |
Устройства ввода информации: |
Клавиатура, Touchpad |
Устройства чтения сменных носителей: |
Compact Flash, SD-card, USB-Flash. |
|