НТЦ-06.23 Электрические машины с МПСУ

НТЦ-06.23 Электрические машины с МПСУ

Наличие:ЕСТЬ В НАЛИЧИИ
-
+
Запрос цены

Код стенда: НТЦ-06.23
Количество выполняемых работ: 12
Сеть: 3~50Гц 220В 3P+N (трехфазная четырехпроводная с рабочим нулевым проводником с линейным напряжением 220 и частотой 50Гц)
Потребляемая мощность: 1 кВт
Рекомендуемое дополнительное оборудование: ПК/ноутбук / трехфазный трансформатор

Стенд предназначен для проведения лабораторных занятий по курсу "Электрические машины"

Стенд позволяет проводить следующие лабораторные работы:

  1. Исследование силового двухобмоточного трансформатора методом холостого хода и короткого замыкания.
    Исследование однофазного трансформатора в различных режимах работы, определение параметров схемы замещения и снятие внешней характеристики трансформатора
  2. Опытное определение групп соединения трёхфазного двухобмоточного трансформатора.
    Изучение векторных диаграмм напряжений при различных схемах подключения и опытное определение группы соединения трёхфазного трансформатора.
  3. Исследование параллельной работы трёхфазных двухобмоточных трансформаторов.
    Изучение условий включения трансформаторов на параллельную нагрузку и принцип распределения нагрузки между параллельно работающими трансформаторами.
  4. Исследование трёхфазного асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором.
    Изучение конструкции и снятие характеристик трёхфазного асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором методом холостого хода, короткого замыкания и непосредственной нагрузки.
  5. Исследование трёхфазного асинхронного двигателя с фазным ротором.
    Изучение конструкции и снятие характеристик трёхфазного асинхронного двигателя с фазным ротором.
  6. Исследование способов пуска трёхфазных асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором.
    Изучение пусковых свойств трёхфазных асинхронных двигателей, сборка схем и снятие статических и динамических пусковых характеристик двигателя.
  7. Исследование трёхфазного синхронного генератора.
    Изучение конструкции, принципа работы и снятие характеристик трёхфазного синхронного генератора.
  8. Исследование трёхфазного синхронного генератора, включённого на параллельную работу с сетью.
    Изучение принципа работы и снятие характеристик трёхфазного синхронного генератора, включённого на параллельную работу с сетью.
  9. Исследование трёхфазного синхронного двигателя.
    Изучение принципа работы и снятие характеристик трёхфазного синхронного двигателя.
  10. Исследование генератора постоянного тока параллельного возбуждения.
    Изучение принципа работы и снятие характеристик генератора постоянного тока параллельного возбуждения.
  11. Исследование генератора постоянного тока независимого возбуждения.
    Изучение принципа работы и снятие характеристик генератора постоянного тока независимого возбуждения.
  12. Исследование двигателя постоянного тока параллельного возбуждения.
    Изучение принципа работы и снятие характеристик двигателя постоянного тока параллельного возбуждения.
Техническое описание стенда

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 электродвигатель постоянного тока серии 2ПН90LУХЛ4НОМ=0,55кВт, nНОМ=1500об/мин, nМАКС=4500об/мин, UПИТ=220В), один асинхронный электродвигатель с фазным ротором серии ДМТF 0,11-6У1-IP44НОМ=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 АИР71В6У3НОМ =0,55 кВт, nНОМ =1000 об/мин, UПИТ Y/∆=380/220В, IСТАТОРА Y/∆ =1,8/3,1А), а так же оптический датчик скорости с определением направления вращения.
В корпусе стенда размещены:
  • Частотный преобразователь предназначенный для формирования трехфазной сети переменного тока регулируемой частоты и напряжения питания асинхронного электродвигателя, трехфазных трансформаторов. Преобразователь построен на базе микроконтроллера MB90F562 (Fujitsu) и силового интеллектуального модуля PS11033 (Mitsubishi).
    Контроллер служит для обсчетов входных (задания напряжения и частоты) и выходных (ток, 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.)
    Преобразователь частоты позволяет исследовать асинхронный электродвигатель во всех четырех квадрантах механической характеристики.
  • Широтно-импульсный преобразователь,  предназначенный для питания цепи якоря и обмотки возбуждения электродвигателя постоянного тока, а так же питание цепи ротора трехфазного асинхронного двигателя с фазным ротором в режиме синхронного двигателя и генератора.
    Широтно-импульсный преобразователь реализован на силовой элементной базе Частотного преобразователя. Два его плеча используются для получения реверсивного симметричного ШИП, а оставшееся плечо используется в качестве нереверсивного ШИП для ротора трехфазного асинхронного двигателя. Питание обмотки возбуждения реализовано на отдельном MOSFET транзисторе фирмы International Rectifier.
    Система управления построена на микроконтроллере AT Mega163 (Atmel) и реализует обсчеты входных (задания напряжения, частоты и тока динамического торможения) и выходных (токи якоря, возбуждения, ротора) сигналов, организации обмена данных с ПК (RS-485), вывода измеряемых величин на лицевую панель стенда.
    Широтно-импульсный преобразователь цепи якоря электродвигателя постоянного тока дополнен режимом работы замкнутой системы (регулирование по току или по скорости), а так же генераторным режимом работы.
  • Модуль измерений построен на базе цифровых измерительных приборов. Кроме непосредственного измерения тока и напряжения каждый из каналов может рассчитывать:
    • действующее значение переменного тока и напряжения;
    • угол сдвига между током и напряжением, а также вычислять cos(φ);
    • активную мощность.

    Измеренные значения могут индицироваться на передней панели или передаваться на компьютер.

  • Релейно-контакторное управление, которое позволяет выполнять:
    • Переключать схему соединения асинхронного электродвигателя с короткозамкнутым ротором (звезда/треугольник);
    • Вводить индуктивности в цепь статора асинхронного электродвигателя с короткозамкнутым ротором, в цепь параллельного (второго) трехфазного трансформатора;
    • Изменять величину нагрузочных сопротивлений в трехфазной цепи;
    • Подключать асинхронные электродвигатели к сети ~3 50Гц 380/220 В или частотному преобразователю;
  • Резисторы в цепь обмотки возбуждения (две ступени);
  • Нагрузочные резисторы в трехфазной цепи (три ступени);
  • 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:

  • Шесть двухобмоточных трансформаторов;
  • Силовые пускатели релейной подсистемы

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 реверсивным широтно-импульсным преобразователем, сигналом задания замкнутой системы;
  • задающие потенциометры широтно-импульсных преобразователей питания обмоток возбуждения электродвигателя постоянного тока и ротора асинхронного электродвигателя с фазным ротором в режиме синхронной машины;
  • задающие потенциометры частотного преобразователя, 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 обеспечение и комплект методической и технической документации, предназначенный для преподавательского состава.

Программное обеспечение

Проведение лабораторных работ с помощью программного обеспечения «EM» подразумевает собой сбор данных в фоновом режиме, автоматическое заполнение требуемой таблицы данных и построение в режиме реального времени графиков по полученным данным во время непосредственного выполнения учащимся лабораторной работы.

Так же с помощью данного программного обеспечения существует возможность комплексного проведения лабораторной работы, при котором учащемуся предлагается прохождение следующих этапов:
  • теоретический опрос усвоенного материала по теме выполняемой работы;
  • сбор, проверка и корректировка схемы проводимого эксперимента на виртуальной панели стенда;
  • непосредственно выполнение лабораторной работы на стенде.
При неудачном завершении этапа теоретической проверки либо сборки схемы опыта учащийся к выполнению следующего этапа не допускается.
Так же для некоторых работ предусмотрен вариант автоматического проведения лабораторной работы под управлением ПК. При этом необходимо только собрать схему опыта и задать конкретные параметры эксперимента, после чего происходит полностью автоматическое снятие характеристик исследуемых машин.

Во всех вариантах проведения лабораторных работ, результаты эксперимента получаются в виде таблиц величин и графиков. Существует возможность экспорта таблиц в буфер обмена либо офисное приложение MS Excel, копирование графиков в буфер обмена. Так же для графиков предусмотрена возможность изменения масштаба отображения (в ручном либо автоматическом режиме), настраивания параметров отрисовки (цвет, толщина, тип линии), сглаживания данных, настройка осей графика и др.

Так же программа имеет возможность в ручном режиме дистанционно управлять всеми узлами стенда, что позволяет проверить их работоспособность и полностью дистанционно проводить лабораторные работы.

Во время работы стенда программное обеспечение позволяет дублировать панель стенда на экране компьютера. При этом в реальном времени отображаются все значения измеряемых величин.
Технические характеристики

Технические характеристики стенда:

 Питание  3~220/127В 50Гц
 Потребляемая мощность, кВт не более  2
 Габаритные размеры стенда:  Ширина, мм  1310
 Высота, мм  1460
 Глубина, мм  600
 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  16 шт. (13 индикаторов)
 вольтметров  4 шт.
 амперметров  7 шт.
 фазометров  1 шт.
 измерителей скорости  1 шт.
 ваттметров  2 шт.
 измеритель частоты  1 шт.
 Диапазон измеряемых напряжений  от ±1 В до ±750 В
 Диапазон измеряемых токов  от ±1 мА до ±10А
 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  300 В
 Частота преобразователя  8 кГц
 Перегрузка по току  ±40 А

Технические характеристики частотного преобразователя:

 Мощность двигателя  1,5 кВт
 Номинальный ток  7 А
 Рабочий диапазон выходных напряжений   3~ 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)

Рекомендованные характеристики ПК

 Операционная система  Microsoft Windows 7
 Коммуникационные порты  USB 2.0
 Процессор  x86 2000МГц
 Оперативная память  2048 Мб
 Свободное место на жестом диске  не менее 200Мб
 Видеоподсистема  1366x768 16Бит
 Устройства ввода информации  Клавиатура, мышь
 Устройства чтения сменных носителей  CD/DVD-Rom

Комплектность оборудования "Электрические машины с МПСУ" модификации НТЦ-06.23:

  • лабораторный стенд НТЦ-06.23 "Электрические машины с МПСУ";
  • один машинный агрегат;
  • комплект перемычек;
  • кабель AM-BM USB 2.0
  • диск CD-R с сопроводительной документацией;
  • программное обеспечение.