Лабораторный стенд предназначен для изучения электротехники и основ электроники в высших и средних специальных учебных заведениях.
Конструктивный состав оборудования:
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 (спарка), содержащего две электрические машины: асинхронный электродвигатель с короткозамкнутым ротором серии АИР56А4У3 (PНОМ=120 Вт, nНОМ=1350 об/мин) и электродвигатель постоянного тока независимого возбуждения серии ПЛ062УХЛ4 (PНОМ=90 Вт, nНОМ=1500 об/мин). На машинном агрегате установлен оптический датчик скорости.
В корпусе стенда размещены:
блок питания +24 В 0,5 А, +5 В 0,5 А;
плата резистивного моста с дополнительным регулируемым источником ЭДС;
плата секундомера с разрешающей способностью 0,1 с;
плата транзисторного реле времени с времязадающей RC цепью;
плата транзисторных усилителей;
плата измерителя частоты вращения электродвигателей с разрешающей способностью 1 об/с;
плата тиристорного управляемого выпрямителя и широтно-импульсного преобразователя;
автотрансформатор 0,16кВт;
измерительный комплекс.
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, коммутацинная аппаратура, а также органы управления, позволяющие изменять параметры элементов при проведении лабораторной работы.
К органам управления относятся:
переключатели лабораторного автотрансформатора (ЛАТРа), который позволяет изменять напряжение в пределах 0..260В с шагом 2 В;
переключатели блока переменного резистора, позволяющие изменять сопротивление в пределах 0..10 кОм с шагом 10 Ом;
тумблеры магазина конденсаторов, которые дают возможность изменять емкость в пределах 0..63 мкФ с шагом 1 мкФ;
задающий переключаетль дополнительного источника ЭДС, позволяющий изменять ЭДС в пределах 0..10 В с шагом 1 В;
задающий потенциометр реле времени;
инкрементный энкодер для управления измерительным комплексом (выбор профиля отображения измерямых сигналов, старт записи измеренных значений в память).
В силовом модуле установлены:
резисторы ПЭВ-100, представляющие нагрузки в лабораторных работах по исследованию трехфазных и однофазных цепей переменного тока;
Для проведения работы необходимо собрать схему объекта исследования с помощью унифицированных перемычек, позволяющих собирать схемы без потери их наглядности.
Измерения производятся с помощью цифрового измерительного комплекса встроенного в стенд и подключаемого к персональному компьютеру через шину USB. На панели стенда установлено 10 цифровых измерительных приборов классом точности не хуже 1, среди них:
вольтметров 3 шт.;
амперметров 6 шт.;
ваттметр 1 шт.
Существует возможность в ходе лабораторной работы изменять профили индикации цифровых приборов. В профиле индикации задаются следующие параметры:
предел измерения прибора;
характеристики измеряемой величины (род тока для амперметров и вольтметров, составляющие мощности для ваттметра).
Цифровые приборы содержат встроенную память на 50 измерений, что дает возможность автоматически проводить серию измерений с интервалом от 0,1 с. с сохранением результатов в память приборов.
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 из используемых каналов;
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.
Стенд позволяет проводить следующие лабораторные работы:
Исследование режимов работы и методов расчета линейных цепей постоянного тока с одним источником питания.
Объект исследования: резистивный мост.
На практике проводится экспериментальная проверка законов Ома и Кирхгофа, метода эквивалентного генератора.
Исследование режимов работы и методов расчета линейных цепей постоянного тока с двумя источниками питания.
Объект исследования: резистивный мост, в одно из плеч которого включен регулируемый источник ЭДС 0..10В.
На практике проводится экспериментальная проверка законов Ома и Кирхгофа, метода контурных токов.
Исследование режимов работы и методов расчета нелинейных цепей постоянного тока.
Объект исследования: стабилитрон, параметрический стабилизатор напряжения.
В лабораторной работе снимаются внешние и нагрузочные характеристики стабилизатора в целом и вольтамперная характеристика стабилитрона в отдельности.
Определение параметров и исследование режимов работы электрической цепи переменного тока с последовательным соединением катушки индуктивности, резистора и конденсатора.
Объект исследования: электрическая цепь, содержащая последовательно включенные индуктивность (IМАКС=0,8 А, LНОМ=0,25 Гн), емкость (магазин конденсаторов 1..63 мкФ) и активное сопротивление (ПЭВ-50 RНОМ=47 Ом).
В лабораторной работе определяются параметры схемы замещения катушки индуктивности, исследуются резонансные явления.
Исследование режимов работы линии электропередачи переменного тока при изменении коэффициента мощности нагрузки.
Объект исследования: модель линии электропередачи нагруженная на аткивно-индуктивную нагрузку.
В лабораторной работе производится расчет компенсирующего конденсатора и производится эксперимент компенсации реактивной мощности.
Определение параметров и исследование режимов работы трехфазной цепи при соединении потребителей в звезду.
Объект исследования: трехфазная цепь переменного тока при соединении нагрузок в звезду.
Исследуются симметричная (во всех фазах включена активная нагрузка сопротивлением 110 Ом мощностью 200 Вт), равномерная (в различные фазы включены активная, активно-индуктивная и активно-емкостная нагрузки полным сопротивлением 250 Ом) и неравномерная нагрузки (создается из равномерной при уменьшении сопротивления активной нагрузки, изменением емкостной нагрузки в пределах 1..63 мкФ) при питании от сети с нулевым проводом и без него.
Определение параметров и исследование режимов работы трехфазной цепи при соединении потребителей в треугольник.
Объект исследования: трехфазная цепь переменного тока при соединении нагрузок в треугольник. Исследуются те же нагрузки, что и в лабораторной работе 6.
Исследование линейных цепей несинусоидального периодического тока, содержащих катушку и конденсатор.
Объект исследования:Цепь с мостовым тиристорным управляемым выпрямителем в качестве источника питания.
В лабораторной работе проводится гармонический анализ тока и напряжения в цепи с управляемым выпрямителем, нагруженным на активно-индуктивную нагрузку.
Определение параметров схемы замещения катушки индуктивности с замкнутым магнитопроводом и при наличии воздушного зазора.
Объект исследования: катушки индуктивности с замкнутым магнитопроводом и с зазором в магнитопроводе.
В лабораторной работе определяются параметры схем замещения указанных катушек, снимаются их вольтамперные характеристики.
Определение параметров и основных характеристик однофазного трансформатора.
Объект исследования: однофазный трансформатор ОСМ1-0,1 220/110 В.
В лабораторной работе определяются параметры схемы замещения трансформатора, исследуются различные режимы его работы.
Исследование асинхронного трехфазного электродвигателя с короткозамкнутым ротором.
Объект исследования: асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором серии АИР56А4У3 (PНОМ=120 Вт, nНОМ=1350 об/мин).
В лабораторной работе снимаются механические и электромеханические характеристики двигателя. В качестве механической нагрузки асинхронного двигателя используется двигатель постоянного тока независимого возбуждения в режиме динамического торможения.
Определение параметров и основных характеристик электродвигателя постоянного тока с независимым возбуждением.
Объект исследования: электродвигатель постоянного тока с независимым возбуждением серии ПЛ062УХЛ4 (PНОМ=90 Вт, nНОМ=1500 об/мин).
В лабораторной работе снимаются механические и электромеханические (как естественные, так и искусственные – реостатные) характеристики электродвигателя. В качестве механической нагрузки двигателя постоянного тока используется асинхронный электродвигатель в режиме динамического торможения.
Определение параметров и основных характеристик генератора постоянного тока с независимым возбуждением.
Объект исследования: генератор постоянного тока с независимым возбуждением, в качестве которого используется электродвигатель постоянного тока с независимым возбуждением серии ПЛ062УХЛ4 (PНОМ=90 Вт, nНОМ=1500 об/мин).
В лабораторной работе снимаются внешние, регулировочные и нагрузочные характеристики генератора. Ток возбуждения генератора изменяется с помощью управляемого выпрямителя, нагрузка создается широтно-импульсным преобразователем.
Исследование процесса зарядки конденсатора от источника постоянного напряжения при ограничении тока с помощью резистора.
Объект исследования: процесс зарядки конденсатора от источника постоянного напряжения при ограничении тока с помощью резистора.
В лабораторной работе имеется возможность менять величину токоограничивающего резистора.
Исследование схемы управления трехфазным короткозамкнутым двигателем.
Объект исследования: типовая схема пуска асинхронного двигателя при различных схемах соединения обмоток статора (звезда, треугольник, переключение со звезды на треугольник)
Однокаскадный транзисторный усилитель.
Объект исследования: однокаскадный транзисторный усилитель.
В лабораторной работе исследуется влияние смещения рабочей точки транзистора на форму выходного сигнала, измеряются коэффициенты усиления при отключенном и включенном шунтирующем конденсаторе в эмиттерной цепи.
Исследование двухкаскадных усилителей с непосредственной связью.
Объект исследования: двухкаскадный усилитель с непосредственной связью.
Производится оценка соотношений входных и выходных внутренних сопротивлений усилителей с общим эмиттером и общим коллектором.
Исследование параметров транзисторного реле времени с времязадающей RC цепью.
Объект исследования: транзисторное реле времени с времязадающей RC цепью.
В лабораторной работе снимается временная характеристика реле времени, определяется относительная погрешность выдержки времени.
Исследование генератора синусоидальных колебаний.
Объект исследования: генератор синусоидальных колебаний.
В лабортоной работе исследуется влияние смещения транзисторов на устойчивость работы генератора и на форму выходного сигнала.
Исследование работы широтно-импульсного преобразователя напряжений (ШИП).
Объект исследования: широтно-импульсный преобразователь.
В лабораторной работе снимается зависимость выходного напряжения от задающего напряжения.
Исследование работы триггера Шмидта и цифровых счетчиков в интегральном исполнении.
Объект исследования: триггер Шмидта и цифровой двоичный четырехразрядный счетчик.
В лабораторной работе исследуется гистерезис при переключении триггера Шмидта, строится таблица состояний двоичного счетчика.
Исследование тиристорного выпрямителя.
Объект исследования: мостовой тиристорный управляемый выпрямитель.
В лабораторной работе исследуется управляемый выпрямитель, нагруженный на активную нагрузку (150 Ом, 270 Ом 100 Вт), снимаются регулировочная и нагрузочная характеристики управляемого выпрямителя, исследуется влияние индуктивности и емкости на форму выпрямленных тока и напряжения.
Технические характеристики оборудования:
Технические характеристики стенда:
Питание
3~220/127 В, 50Гц
Потребляемая мощность, кВт не более
0.8
Габаритные размеры стенда:
Ширина, мм
1310
Высота, мм
1460
Глубина, мм
600
Вес оборудования, кг., не более
80
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%
Комплектность оборудования "Основы электротехники и электроники с МПСО" модификации НТЦ-01.01.1:
лабораторный стенд со встроенной системой МПСО "Основы электротехники и электроники с МПСО" НТЦ-01.01.1;
программное обеспечение;
паспорт;
комплект перемычек.
Рекомендуемое дополнительное оборудование, не входящее в комплект поставки:
