Моделирование переходных процессов в электроэнергетических системах с МПСО
Артикул: НТЦ-10.72
Цена: предоставляется по запросу
Код стенда с 2012г.: | НТЦ-10.72 |
Код стенда до 2012г.: | НТЦ-72.000 |
Количество выполняемых работ: | 4 |
Источник питания: | ~3 220/127 В, 50Гц |
Потребляемая мощность: | 750 Вт |
Лабораторный стенд предназначен для использования в качестве учебного оборудования в высших и средних специальных учебных заведениях при проведении лабораторно-практических занятий.
Стенд позволяет проводить следующие лабораторные работы:
- Исследование режимов и статической устойчивости простейшей электрической системы при помощи электродинамической модели.
- Исследование влияния видов короткого замыкания на динамическую устойчивость системы электропередачи с помощью электродинамической модели.
- Асинхронный режим в простейшей электрической системе.
- Снятие характеристик режима простейшей электрической системы из двух станций соизмеримых мощностей.
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, в состав которого входит один асинхронный электродвигатель с фазным ротором серии ДМТF 0,11-6У1-IP44 (РНОМ=1,4кВт, nНОМ=880об/мин, UСТАТОРА Y/∆=380/220В, IСТАТОРА Y/∆=5,3/9,2А, UРОТОРА=118В, IРОТОРА=9А), один асинхронный электродвигатель с короткозамкнутым ротором серии АИР71В6У3 (РНОМ =0,55 кВт, nНОМ =1000 об/мин, UПИТ Y/∆=380/220В, IСТАТОРА Y/∆ =1,8/3,1А), а так же оптический датчик скорости.
В корпусе стенда размещены:
- Частотный преобразователь предназначенный для формирования трехфазной сети переменного тока регулируемой частоты и напряжения питания гонных асинхронных электродвигателей с коротко-замкнутым ротором. Преобразователь построен на базе микроконтроллера MB90F562 (Fujitsu) и силового интеллектуального модуля PS11035 (Mitsubishi).
Контроллер служит для обсчетов входных (задания напряжения и частоты) и выходных (мощность, напряжение) сигналов, 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.) - Широтно-импульсный преобразователь, предназначенный для питания цепи ротора трехфазного асинхронного двигателей с фазным ротором в режиме генератора.
Широтно-импульсный преобразователь реализован на силовой элементной базе Частотного преобразователя. Два его плеча используются в качестве нереверсивных ШИПов для роторов трехфазного асинхронного двигателя.
Система управления построена на микроконтроллере AT Mega163 (Atmel) и реализует обсчеты входных (задания тока) и выходных (токи роторов, частоты вращения машинных агрегатов) сигналов, организацию обмена данных с ПК (RS-485), вывод измеряемых величин на лицевую панель стенда. - Модуль измерений построен на базе 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. - Релейно-контакторное управление, которое позволяет :
- подключать генератор на параллельную работу с сетью ~3 50Гц 220/127 В;
- селективно подключать ветви двухцепной линии электропередачи между питающей сетью и синхронным генератором;
- изменять величину емкости ветвей трехфазных ЛЭП;
- устанавливать вид короткого замыкания, регулировать время создания режима короткого замыкания в пределах 1 - 10с;
- сбросовый резистор энергии при перенапряжении на интеллектуальных модулях;
- лампы накаливания для синхронизации трехфазного генератора с сетью.
В силовом модуле установлены:
- силовой пускатель релейной подсистемы;
- резисторы и дроссели, моделирующие активные и индуктивные сопротивления линий электропередачи
Модуль оснащен вентилятором для обдува керамических проволочных резисторов
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.
Органы управления на лицевой панели стенда:
- задающий потенциометр для управления нереверсивным широтно-импульсным преобразователем питания ротора асинхронного электродвигателя с фазным ротором в режиме синхронной машины;
- задающий потенциометр частотного преобразователя, позволяющий плавно менять задание выходной частоты (0 ÷ 89 Гц) и выходного напряжения (0 ÷ 220 В) питания гонного асинхронного двигателя с коротко-замкнутым ротором;
- 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.
Предусмотрена возможность сборки схем собственной разработки с помощью перемычек различной длины и подключения к каналам измерения микропроцессорной измерительной системы МПСО.
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 используемом канале ;
- 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, Вт не более |
750 |
Габаритные размеры стенда: |
|
Ширина, мм |
1310 |
Высота, мм |
1460 |
Глубина, мм |
600 |
Габаритные размеры модуля: |
|
Высота, мм |
550 |
Ширина, мм |
140 |
Глубина, мм |
550 |
Габаритные размеры машинного агрегата: |
|
Длина, мм |
1200 |
Ширина, мм |
300 |
Высота, мм |
400 |
Вес оборудования, кг., не более |
160 |
Технические характеристики системы измерений: |
|
Количество отображаемых параметров на стенде |
18 шт. (18 индикаторов) |
вольтметров |
10 шт. |
амперметров |
1 шт. |
ваттметров/амперметров |
2 шт. |
ваттметров |
1 шт. |
измерителей скорости |
1 шт. |
измеритель частоты |
1 шт. |
измеритель угла выбега ротора |
1 шт. |
служебный индикатор |
1 шт. |
Диапазон измеряемых напряжений |
от ±0,1 В до ±400 В |
Диапазон измеряемых токов |
от ±500 мкА до ±2А |
Диапазон измеряемых скоростей |
от 1 рад/с до 314 рад/с |
Диапазон измеряемых частот |
от 0 Гц до 89 Гц |
Точность измерений, до |
1% |
Технические характеристики широтно-импульсного преобразователя: |
|
Номинальный ток |
±20 А |
Напряжение звена постоянного тока |
180 В |
Частота преобразователя |
8 кГц |
Перегрузка по току |
±40 А |
Технические характеристики частотного преобразователя: |
|
Мощность: |
1,5 кВт |
Номинальный ток: |
7 А |
Рабочий диапазон выходных напряжений: |
3~0 - 220 В |
Метод управления: |
синусоидальная ШИМ |
Диапазон управления по частоте: |
от 0 до 150 Гц |
Разрешающая способность по частоте: |
1 Гц |
Запас по перегрузке: |
150% от номин. выходного тока в течение 1 минуты (интегральная зависимость) |
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% |
Технические характеристики ПК: |
|
Операционная система: |
Microsoft Windows XP |
Коммуникационные порты: | USB 2.0 |
Процессор: | Intel Atom 1600 MHz |
Оперативная память: | DDR2 1024 MB |
Жесткий диск: | 160 GB |
Видеоподсистема: | Intel GMA 950 1024x600 8.9” |
Устройства ввода информации: | Клавиатура, Touchpad |
Устройства чтения сменных носителей: | Compact Flash, SD-card, USB-Flash. |