Конструктивно стенд состоит из корпуса, в который установлено электрооборудование, блок реле, электронные платы, лицевая панель и столешница интегрированного рабочего стола.
В корпусе стенда размещены:
- блок питания +5 В (ток 1 А), +15 В (ток 1 А), -15 В (ток 1 А), +18 В (ток 0,1 А), +110 В (ток 1 А), +24 В (ток 2 А);
- плата электронных реле (3 реле времени и 1 реле тока);
- плата секундомера с разрешающей способностью 0,1 сек;
- плата блока управления и тиристорного регулятора напряжения;
- плата выпрямителей;
- блок реле;
- измерительный комплекс МПСО (цифровой осциллограф);
- автотрансформатор.
На лицевой панели стенда изображены электрические схемы объектов исследования. Все схемы, изображенные на панели, разбиты на группы в соответствии с тематикой проводимых работ. На панели установлены коммутационные гнёзда, цифровой индикатор секундомера, стрелочные приборы – амперметры постоянного и переменного тока, вольтметр, измеритель скорости, двигатель постоянного тока СЛ-221, двигатель переменного тока УАД-052, тахогенератор, коммутационная аппаратура, а также органы управления, позволяющие изменять параметры элементов при проведении лабораторной работы.
Функционально лицевая панель стенда разбита на шесть блоков:
1. Схемы управления электродвигателем постоянного тока.
Блок позволяет исследовать пуск двигателя постоянного тока в функции времени, в функции ЭДС, в функции тока, торможение в функции времени, в функции ЭДС, торможение противовключением.
2. Схемы управления асинхронным электродвигателем.
Блок позволяет исследовать пуск, реверс, торможение противовключением и динамическое торможение асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором. Также в блоке располагается регулятор тока динамического торможения.
3. Блок тиристорного преобразователя и замкнутой системы управления ДПТ.
Тиристорный регулятор обеспечивает плавное изменение выходного напряжения от 0 до 80 В. Замкнутая система управления имеет обратные связи по току и по скорости.
4. Блок электрических машин, в котором установлены: электродвигатель постоянного тока, асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором и тахогенератор. Валы электрических машин связаны между собой резиновым пассиком.
5. Блок регуляторов и секундомера.
В блоке расположены регуляторы выдержек времени, реле тока, уровня срабатывания компараторов, регулятор уровня тока динамического торможения, регулируемые пусковые резисторы в цепи якоря двигателя. Также в блоке располагается цифровой индикатор секундомера и его органы управления.
6. Блок измерительных приборов и источников питания. В блоке расположен сетевой выключатель и светодиодная индикация включения питания в каждой фазе, сетевые предохранители. Цифровые приборы обеспечивают измерение постоянных и переменных токов и напряжений, измерение частоты и направления вращения с точностью не ниже класса 1.
Для проведения лабораторной работы необходимо собрать схему объекта исследования с помощью унифицированных перемычек, которые позволяют представить схему в наглядном виде.
Измерения производятся с помощью 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. МПСО позволяет при проведении лабораторных работ сохранять полученные данные с дискретностью 0,2 с (максимум 50 значений каждой измеряемой величины) для построения графиков переходных процессов с высокой точностью. Совместно с компьютером МПСО работает в режиме многоканального запоминающего цифрового осциллографа с возможностью обработки полученных данных при выключенном стенде. В последнем случае лабораторные работы выполняются в режиме постоянного общения с ПК: ознакомление с методикой, контроль знаний, пробная сборка схемы, выполнение экспериментов на стенде, обработка и оформление полученных результатов на ПК.
К стенду прилагается:
- программа тестирования студентов 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 масштаба по вертикали для каждого из каналов и общей для всех каналов настройкой 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.