НТЦ-07.25 Основы электропривода и преобразовательной техники с МПСУ

Call for price

НТЦ-07.25 Основы электропривода и преобразовательной техники с МПСУ

Запит інформації
Артикул: 0bc1747d2e32 Категорії: , Позначка:

Опис

Код стенда: НТЦ-07.25
Количество выполняемых работ: 20
Сеть: 3~50Гц 220В 3P+N (трехфазная четырехпроводная с рабочим нулевым проводником с линейным напряжением 220 и частотой 50Гц)
Потребляемая мощность: 500 Вт
Рекомендуемое дополнительное оборудование: осциллограф Extech MS420 / ПК/ноутбук
Программное обеспечение: СПТ

Лабораторный стенд предназначен для изучения автоматизированного электропривода, силовой преобразовательной техники, систем управления электроприводами и систем автоматического управления.

Стенд позволяет проводить следующие лабораторные работы:

  1. Исследование статических МХ и ЭМХ ДПТ-НВ.

    • Снятие естественных и искусственных статических характеристик двигателя постоянного тока с независимым возбуждением в трёх квадрантах.
  2. Исследование статических МХ и ЭМХ АД-КЗ.

    • Снятие естественных и искусственных статических характеристик асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором в трёх квадрантах.
  3. Исследование аналоговой системы ИФУ однофазного УВ.

    • Исследование схемы и принципа формирования управляющих сигналов в СИФУ вертикального действия.
  4. Исследование однофазного УВ.

    • Исследование работы однофазного управляемого выпрямителя на активную, активно-индуктивную нагрузку и на противо-ЭДС.
  5. Исследование трёхфазного УВ.

    • Исследование работы трёхфазного управляемого выпрямителя на активную, активно-индуктивную нагрузку и на противо-ЭДС.
  6. Исследование трёхфазного ШИП.

    • Исследование схемы и принципа работы широтно-импульсного преобразователя на IGBT-транзисторах.
  7. Исследование трёхфазного АИ.

    • Исследование схемы и принципа работы автономного инвертора напряжения на IGBT-транзисторах.
  8. Экспериментальное определение момента инерции.

    • Определение момента инерции спарки методом свободного выбега.
  9. Исследование статических МХ ДПТ-НВ в тормозных режимах работы.

    • Снятие статических характеристик динамического торможения, генераторного режима и режима противовключения двигателя постоянного тока с независимым возбуждением.
  10. Исследование способов торможения ДПТ-НВ.

    • Исследование динамического торможения и торможения противовключением двигателя постоянного тока с независимым возбуждением.
  11. Исследование реостатного пуска ДПТ-НВ.

    • Исследование реостатного пуска в функции времени, ЭДС, скорости и тока якоря двигателя постоянного тока с независимым возбуждением.
  12. Исследование процессов пуска ДПТ-НВ.

    • Исследование влияния напряжения якоря и потока возбуждения на процесс пуска двигателя постоянного тока с независимым возбуждением.
  13. Исследование процессов пуска АД-КЗ.

    • Исследование влияния частоты и напряжения статора на процесс пуска асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором.
  14. Исследование способов торможения АД-КЗ.

    • Исследование динамического торможения и торможения противовключением асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором.
  15. Исследование статических МХ АД-КЗ в тормозных режимах работы.

    • Снятие статических характеристик динамического торможения, генераторного режима и режима противовключения асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором.
  16. Исследование контура регулирования тока в системе ШИП-ДПТ.

    • Расчёт регуляторов и исследование статических характеристик системы автоматического регулирования тока при различных коэффициентах обратной связи по току.
  17. Исследование контура регулирования скорости в системе ШИП-ДПТ.

    • Расчёт регуляторов и исследование статических характеристик системы автоматического регулирования скорости при различных коэффициентах обратной связи по скорости.
  18. Исследование системы подчинённого регулирования в системе ШИП-ДПТ.

    • Исследование статических характеристик системы подчинённого регулирования при пропорциональном и пропорционально-интегральном регуляторах скорости.
  19. Исследование импульсного датчика положения и частоты вращения.

    • Исследование принципа формирования выходных сигналов, а так же схемы формирования аналогового сигнала скорости по импульсам датчика положения.
  20. Исследование системы позиционного регулирования в системе ШИП-ДПТ.

    • Исследование системы позиционного регулирования.
Техническое описание стенда

Конструктивно оборудование состоит из двух частей:

  • корпуса, в который установлено электрооборудование, электронные платы, лицевая панель и столешница интегрированного рабочего стола;
  • машинного агрегата, в состав которого входит один электродвигатель постоянного тока независимого возбуждения серии ПЛ062УХЛ4 (РНОМ=90 Вт, nНОМ=1500 об/мин, nМАКС=4500об/мин, UПИТ=220В), один асинхронный электродвигатель с короткозамкнутым ротором серии АИР56А4У3 (РНОМ=120 Вт, nНОМ=1350 об/мин, UСТАТОРА Y/∆=380/220В, IСТАТОРА Y/∆=0,53/0,8А), оптический датчик скорости с определением направления вращения, маховик для создания инерционного момента.

В корпусе стенда размещены:

  • Частотный преобразователь, предназначенный для формирования трехфазной сети переменного тока регулируемой частоты и напряжения питания асинхронного электродвигателя. Преобразователь построен на базе микроконтроллера MB90F562 (Fujitsu) и силового интеллектуального модуля PS11033 (Mitsubishi).
    Контроллер служит для обсчетов входных (задания напряжения, частоты и тока динамического торможения) и выходных (ток, напряжение) сигналов преобразователя, 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, а также реализовать динамическое торможение двигателя с регулируемым током.
  • Два широтно-импульсных преобразователя, предназначенные для питания цепи якоря, обмотки возбуждения электродвигателя постоянного тока или активно – индуктивной нагрузки.
    Широтно-импульсные преобразователи реализованы на элементной базе Частотного преобразователя. Два его плеча используются для получения реверсивного ШИП, а оставшееся плечо используется в качестве нереверсивного ШИП для питания обмотки возбуждения ДПТ.
    Реверсивный ШИП может работать в симметричном (поочередное диагональное включение) или несимметричном (диагональное включение одной пары транзисторов) режиме.
  • Трехфазный управляемый выпрямитель, предназначенный для исследования работы на активную, индуктивную и двигательную нагрузку. Выпрямитель построен на базе микроконтроллера ATMega163 (Atmel) и силовых тиристоров Т122-25. управляемый выпрямитель имеет два режима работы: трехфазный с управлением от микроконтроллера и однофазный с аналоговой системой импульсно-фазового регулирования.
  • Модуль измерений, построенный на базе цифровых измерительных приборов и предназначенный для измерения и отображения тока в обмотке возбуждения двигателя постоянного тока, а так же измерения напряжения и тока между широтно-импульсными преобразователями и частотным преобразователем.
  • Релейно-контакторное управление, которое позволяет выполнять:

    • реостатный пуск электродвигателя постоянного тока в три ступени в функции: тока, ЭДС, скорости или времени;
    • динамическое торможение электродвигателя постоянного тока в функции: тока, ЭДС, скорости или времени;
    • торможение электродвигателя постоянного тока противовключением;
    • динамическое торможение асинхронного электродвигателя и торможение противовключением.
      микропроцессорное управление блоком релейно-контакторного управления позволяет:
    • измерять ток, напряжение и скорость ДПТ и запоминать их с интервалом 0,1 секунды в течение 10 секунд (всего 100 значений) после начала пуска/торможения. Это позволяет строить графики пуска/торможения без использования ПК;
    • выдавать аналоговые сигналы пропорциональные току и скорости ДПТ; исследовать систему сервопривода на базе двигателя постоянного тока. Измерение скорости происходит по сигналам импульсного датчика положения (360 импульсов на оборот)
  • Аналоговые регуляторы предназначены для исследования замкнутых систем:

    • Одноконтурная стабилизации тока электродвигателя постоянного тока;
    • Одноконтурная стабилизации скорости электродвигателя постоянного тока с регулятором скорости;
    • Двухконтурная стабилизации скорости электродвигателя постоянного тока с регуляторами скорости и тока.

    При этом Аналоговые регуляторы имеют регулируемые пропорциональные и пропорционально-интегральные обратные связи по скорости и по току.

  • Резисторы в цепь якоря (три ступени);
  • Резистор динамического торможения электродвигателя постоянного тока;
  • Силовые пускатели релейной подсистемы
  • Сбросовые резисторы энергии при перенапряжении на интеллектуальных модулях.

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. Так же на лицевую панель выведены контрольные точки входных, промежуточных и выходных сигналов силовой преобразовательной техники.

Контрольные точки:

  • сигнал задания реверсивного широтно-импульсного преобразователя;
  • управляющие сигналы с микроконтроллера на драйверы интеллектуального модуля всех ключей реверсивного широтно-импульсного преобразователя;
  • напряжение и ток на выходе реверсивного широтно-импульсного преобразователя;
  • напряжение и ток на выходе частотного преобразователя;
  • управляющие сигналы с микроконтроллера на драйверы интеллектуального модуля частотного преобразователя;
  • сигналы импульсно-фазового регулирования тиристорного выпрямителя;
  • управляющие сигналы с микроконтроллера на тиристоры;
  • напряжение и ток на выходе тиристорного выпрямителя;
  • сигналы в замкнутой системе подчиненного регулирования.

Органы управления на лицевой панели стенда:

  • задающий потенциометр для управления реверсивным широтно-импульсным преобразователем, тубмлер режима работы преобразователя (независимый/симметричный);
  • задающий потенциометр широтно-импульсного преобразователя для питания обмотоки возбуждения электродвигателя постоянного тока (0 ÷ 500 мА);
  • задающие потенциометры частотного преобразователя, позволяющие плавно менять задание выходной частоты (0 ÷ 89 Гц), выходное напряжение
    (0 ÷ 220 В), ток динамического торможения асинхронного электродвигателя с фазным ротором (0 ÷ 5 А), ;
  • задающие потенциометры сигнала задания замкнутой системы, регулировки коэффициентов обратной связи по току и по скорости;
  • задающий потенциометр угла открытия тиристорго регулятора, тумблер режима работы регулятора (трезфазный цифровой/ однофазный аналоговый);
  • органы управления секундомером и тремя ступенями пуска;
  • 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 позволяет:

  • повторять основные теоретические положения, исследуемые в лабораторной работе;
  • проверять знания учащихся перед выполнением лабораторной работы (теоретические вопросы, правильность сборки схемы, знание аппаратной части, пошаговый контроль понимания выбора схемы проведения эксперимента и средств измерений для реализации конкретных учебных целей);
  • выполнение лабораторных работ разного уровня сложности:

    • в полностью автоматизированном режиме (базовый уровень);
    • создавать собственные алгоритмы выполнения работ на основе блок-схем;
    • создавать собственную методику выполнения лабораторной работы и расчетную часть исследовательской направленности;
  • производить в реальном времени математические вычисления над измеряемыми электрическими величинами и их графическое отображение;
  • сохранять полученные данные и работать с ними уже при выключенном стенде;
  • экспортировать полученные данные (графики, осциллограммы, расчетные данные) в офисные программы для удобства последующего составления отчета.
Технические характеристики

Технические характеристики стенда:

Питание 3 ~ 220/127 В, 50Гц
Потребляемая мощность, кВт не более 0.5
Габаритные размеры стенда Ширина, мм 1310
Высота, мм 1460
Глубина, мм 600
Габаритные размеры машинного агрегата Длина, мм 400
Ширина, мм 150
Высота, мм 180
Вес оборудования, кг., не более 85

Технические характеристикмногофункциональное меню управления релейно-контакторной группойи системы измерений:

Количество отображаемых параметров на стенде 13 шт.
вольтметров 2 шт.
амперметров 4 шт.
частотомеров 1 шт.
измерителей скорости 1 шт.
скважность преобразователей 2 шт.
угол управления тиристорным регулятором 1 шт.
многофункциональное меню управления релейно-контакторной группой 1 шт.
Диапазон измеряемых напряжений от ±0,1 В до ±750 В
Диапазон измеряемых токов от ±500 мкА до ±10А
Диапазон измеряемых скоростей от ±1 рад/с до ±314 рад/с
Диапазон измеряемых частот от 0 Гц до 89 Гц
Диапазон измеряемых временных интервалов от 0,1 с до 9,9 с
Диапазон регулирования скважности широтно-импульсных преобразователей от 1 до 99 %
Точность измерений, до 1%

Технические характеристики широтно-импульсного преобразователя:

Номинальный ток ±8 А
Напряжение звена постоянного тока 300 В
Частота преобразователя 8 кГц
Перегрузка по току ±16 А

Технические характеристики частотного преобразователя:

Мощность двигателя 400 Вт
Номинальный ток 3 А
Рабочий диапазон выходных напряжений 3~ 220 В
Метод управления синусоидальная ШИМ
(управление U/f, независимое)
Диапазон управления по частоте от 0 до 89 Гц
Разрешающая способность по частоте 1 Гц
Запас по перегрузке 150% от номин. выходного тока в течение 1 минуты (интегральная зависимость)

Комплектность оборудования ‘Основы электропривода и преобразовательной техники с МПСУ’ модификации НТЦ-07.25:

  • лабораторный стенд НТЦ-07.25 ‘Основы электропривода и преобразовательной техники с МПСУ’;
  • один машинный агрегат;
  • программное обеспечение;
  • паспорт;
  • комплект перемычек;
  • преобразователь интерфейса RS-485 – USB.