Электротехника и основы электроники с МПСО
Артикул: НТЦ-01.01.1
Цена: предоставляется по запросу
Код стенда с 2012г.: | НТЦ-01.01.1 |
Код стенда до 2012г.: | НТЦ-01.100 |
Количество выполняемых работ: | 22 |
Источник питания: | 3~220/127В 50Гц |
Потребляемая мощность: | 800 Вт |
Рекомендуемое дополнительное оборудование: | компьютер |
Лабораторный стенд предназначен для изучения электротехники и основ электроники в высших и средних специальных учебных заведениях.
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.
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 потенциометр однофазного мостового тиристорного управляемого выпрямителя;
- задающий потенциометр широтно-импульсного преобразователя;
- 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;
- трансформаторы ОСМ1-0,1, катушки индуктивности, дроссели;
- конденсаторы МБГО, представляющие магазин конденсаторов;
- силовой трансформатор ОСМ1-0,25.
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.
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% |
Рекомендованные характеристики ПК |
|
Операционная система: |
Microsoft Windows 7 |
Коммуникационные порты: |
USB 2.0 |
Процессор: |
x86 2000МГц |
Оперативная память: |
DDR2 2048 Мб |
Жесткий диск: |
не менее 200Мб |
Видеоподсистема: |
1366x768 16Бит |
Устройства ввода информации: |
Клавиатура, мышь |
Устройства чтения сменных носителей: |
CD/DVD-Rom |