Учебный лабораторный стенд предназначен для изучения электротехники и основ электроники в высших и средних специальных учебных заведениях.
Конструктивно стенд состоит из двух частей:·
- корпуса, в который установлена часть электрооборудования, электронные платы, лицевая панель и столешница интегрированного рабочего стола;
- машинного агрегата (спарки), содержащего две электрические машины: асинхронный электродвигатель с короткозамкнутым ротором и электродвигатель постоянного тока независимого возбуждения. На машинном агрегате установлен оптический датчик скорости.
В корпусе стенда размещены:
- блок питания +24 В (ток 0,5 А), +5 В (ток 0,5 А), +12 В (ток 0,5 А);
- плата измерителя частоты вращения электродвигателей;
- плата тиристорного управляемого выпрямителя и широтно-импульсного преобразователя;
- автотрансформатор 0,16 кВт;
- исследуемый силовой трансформатор 0,1 кВт;
- магазин конденсаторов;
- нагрузочные резисторы;
- измерительный комплекс.
На лицевой панели стенда изображены электрические схемы объектов исследования, которые распределены по группам в соответствии с тематикой проводимых лабораторных работ. На панели также установлены коммутационные гнёзда и аппаратура, индикаторы цифровых приборов, а также органы управления для изменения параметров при проведении лабораторных работ.
К органам управления относятся:
- переключатели лабораторного автотрансформатора (ЛАТРа), предназначенные для изменения напряжения в пределах 0..50 В с шагом 1 В;
- переключатели блока переменного резистора для изменения сопротивления в пределах 0..10 кОм с шагом 10 Ом и 0..220 Ом с шагом 22 Ом;
- регуляторы переменных нагрузочных резисторов 0..7 кОм и 0..1,5 кОм;
- тумблеры магазина конденсаторов для изменения емкости в пределах 0..12,7 мкФ с шагом 0,1 мкФ;
- задающий потенциометр однофазного мостового тиристорного управляемого выпрямителя;
- задающий потенциометр широтно-импульсного преобразователя.
На лицевой панели стенда установлено 11 цифровых измерительных приборов классом точности не хуже 1,5, среди них:
- вольтметров – 4 шт.;
- амперметров – 4 шт.;
- ваттметров – 3 шт.
Измерения производятся с помощью цифрового измерительного комплекса встроенного в стенд и подключаемого к персональному компьютеру через шину USB.
Измерительный комплекс состоит из 4-х гальванически развязанных многоканальных АЦП, модуля микропроцессорной измерительной системы, обеспечивающей многоканальное проведение измерений во всех трех фазах с выводом измеренных величин тока, напряжения и мощности на цифровые индикаторы.
На панели стенда также имеются специальные гнезда для подключения к отдельным входам измерительной системы, выделенным для реализации функций 2х-канального осциллографа. С их помощью имеется возможность снимать осциллограммы сигналов в контрольных точках.
Проведение лабораторных работ возможно как в ручном режиме, так и в режиме диалога с персональным компьютером.
К стенду прилагается:
- программное обеспечение для автоматического установления связи со стендом при его подключении к ПК, визуального представления результатов измерений на экране ПК в режиме реального времени, группировки отображаемых данных в зависимости от выполняемой лабораторной работы, автоматизации процесса регистрации полученных данных с занесением их в таблицу, копирования либо сохранения данных для последующей обработки;
- комплект методической и технической документации, предназначенный для преподавательского состава.
Стенд позволяет проводить следующие лабораторные работы:
-
Измерение сопротивлений резисторов различными методами.
— Измерение сопротивления косвенным методом (амперметром и вольтметром).
— Измерение сопротивления мостом постоянного тока.
— Измерение сопротивления прибором-омметром. -
Исследование схем соединения резисторов.
— Последовательное соединение резисторов.
— Параллельное соединение резисторов.
— Смешанное соединение резисторов. -
Определение потери напряжения и мощности в линии электропередач.
— Исследование влияния сопротивления линии электропередачи постоянного тока и нагрузки на величин потери напряжения.
— Исследование режимов работы линии электропередачи переменного тока при изменении коэффициента мощности нагрузки. -
Линейные цепи постоянного тока.
-
Определение параметров и основных характеристик электродвигателя постоянного тока с независимым/параллельным возбуждением.
— Расчет и построение механических характеристик ДПТ.
— Построение рабочих характеристик электродвигателя. -
Определение параметров и основных характеристик генератора постоянного тока с независимым/параллельным возбуждением.
— Построение характеристик холостого хода и внешней характеристики генератора. -
Изучение влияния воздушного зазора в сердечнике катушки индуктивности.
-
Определение параметров и исследование режимов работы электрической цепи переменного тока с последовательным соединением катушки индуктивности, резистора и конденсатор.
— Определение параметров схемы замещения индуктивной катушки с магнитопроводом.
— Изучение основных режимов работы электрической цепи при последовательном соединении R, L, C. -
Исследование разветвленной цепи переменного тока с параллельным соединением активного сопротивления, катушки индуктивности и емкости.
— Изучение основных режимов работы электрической цепи при параллельном соединении R, L, C. -
Определение параметров и исследование режимов работы трехфазной цепи при соединении потребителей звездой.
— Исследование симметричной резистивной нагрузки при наличии нейтрального провода.
— Исследование равномерной нагрузки без нейтрального провода.
— Исследование равномерной нагрузки с нейтральным проводом. -
Определение параметров и исследование режимов работы трехфазной цепи при соединении потребителей в треугольник.
-
Определение параметров и основных характеристик однофазного трансформатора.
— Опыта холостого хода и короткого замыкания трансформатора.
— Снятие рабочей характеристики при cosφ=1.
— Изучение влияния характера нагрузки на внешнюю характеристику и к.п.д. трансформатора. -
Исследование линейных цепей несинусоидального периодического тока, содержащих катушку индуктивности и конденсатор.
— Изучение методов расчета линейных электрических цепей несинусоидального периодического тока.
— Изучение влияния индуктивного и емкостного элементов на величину тока при несинусоидальном напряжении источника.
— Изучение принципа действия сглаживающих L – фильтров и методов расчета их параметров. -
Исследование схемы пуска асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором.
— Изучение схемы прямого пуска асинхронного двигателя.
— Изучение способов снижения пускового тока асинхронного двигателя. -
Снятие характеристик асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором.
-
Снятие характеристик полупроводникового диода и стабилитрона.
-
Снятие статических характеристик биполярного транзистора.
-
Однокаскадный транзисторный усилитель.
-
Исследование однофазных неуправляемых и управляемых выпрямителей.
-
Исследование сглаживающих фильтров.
-
Феррорезонансные цепи.
-
Исследование процесса зарядки конденсатора от источника постоянного напряжения при ограничении тока с помощью резистора.
-
Исследование двухкаскадных усилителей с непосредственной связью.
-
Исследование параметров транзисторного реле времени с времязадающей RC-цепью.
-
Исследование генераторов синусоидальных колебаний.
-
Исследование работы широтно-импульсного преобразователя напряжений (ШИП).
-
Исследование работы триггера Шмитта и цифровых счетчиков в интегральном исполнении.
Технические характеристики:
Питание |
3~50 Гц 380 В 3P+PE+N |
Потребляемая мощность, кВт, не более |
0,8 |
Габаритные размеры стенда, не более: |
|
ширина, мм |
1310 |
высота, мм |
1470 |
глубина, мм |
610 |
Вес стенда, кг, не более |
80 |
Габаритные размеры настольной версии стенда, не более: |
|
ширина, мм |
1310 |
высота, мм |
680 |
глубина, мм |
600 |
Вес стенда, кг, не более |
65 |
Технические характеристики МПСО:
Количество гальванически развязанных каналов |
4 шт. |
|
Количество каналов в одном АЦП |
3 шт. |
|
Частота дискретизации АЦП |
31 кГц |
|
Диапазон измеряемых напряжений |
||
от |
±0,5 В |
|
до |
±550 В |
|
Диапазон измеряемых токов |
||
от |
±4 мА |
|
до |
±3 А |
|
Точность измерений до |
1,5% |
Комплектность:
- учебный лабораторный стенд – 1 шт.;
- CD-диск с сопроводительной документацией – 1 шт.;
- паспорт – 1 шт.;
- комплект перемычек – 1 комплект.