ZE3413 Đứng cho công việc trong phòng thí nghiệm trong khóa học "Máy điện" Thiết bị giáo khoa Thiết bị phòng thí nghiệm kỹ thuật điện Chúng tôi kết hợp chức năng của hai bàn làm việc
Sự miêu tả
Bàn thí nghiệm được thiết kế cho các công trình thí nghiệm nghiên cứu máy điện trong các trường đại học, chuyên ngành.
Việc xây dựng băng ghế dự bị bao gồm một trường hợp với các thiết bị sau được cài đặt: thiết bị điện, bảng mạch điện tử, bảng điều khiển phía trước và mặt bàn tích hợp.
Các thiết bị sau đây được đặt bên trong thùng máy:
bảng chỉnh lưu;
mô-đun điện trở tải;
máy biến áp ba pha thí nghiệm;
nghiên cứu máy biến áp ba pha
Sơ đồ điện của các đối tượng được điều tra được hiển thị trên bảng điều khiển phía trước. Tất cả các sơ đồ hiển thị được chia thành các nhóm theo chủ đề của công việc trong phòng thí nghiệm được thực hiện. Trên bảng điều khiển phía trước được cài đặt: ổ cắm chuyển mạch, đồng hồ đo tương tự, thiết bị chuyển mạch và bộ điều khiển, cho phép thay đổi các tùy chọn của các phần tử trong quá trình tiến hành công việc trong phòng thí nghiệm.
Các bộ điều khiển là:
bộ chuyển đổi máy biến áp tự ngẫu (LAT) ba pha trong phòng thí nghiệm, cho phép thay đổi điện áp bằng 0..20V với bước 2V và 130..250V với bước 30V;
bộ chuyển đổi máy biến áp tự ngẫu một pha trong phòng thí nghiệm (LAT), cho phép thay đổi điện áp trong phạm vi 50..110V với cường độ 10V;
bộ chuyển đổi mô-đun điện trở tải, phù thủy cho phép kết nối các điện trở có điện trở khác nhau.
Các máy điện sau đây được lắp đặt trên bảng điều khiển của băng ghế dự bị:
động cơ điện không đồng bộ rôto lồng sóc - 1 chiếc.;
động cơ DC được kích thích riêng - 2 chiếc.;
tachogenerator với kích thích nam châm vĩnh cửu;
selsyn không tiếp xúc.
Để thực hiện công việc trong phòng thí nghiệm, cần phải lắp ráp sơ đồ của đối tượng được nghiên cứu với sự trợ giúp của các bộ nhảy thống nhất, cho phép lắp ráp các sơ đồ mà không làm mất đi sự rõ ràng của chúng.
Băng ghế dự bị được thiết kế để tiến hành các phòng thí nghiệm trong “Máy điện”.
Về mặt cấu trúc, băng ghế dự bị bao gồm hai phần:
nhà ở, trong đó một phần của thiết bị điện, bảng điện tử, bảng điều khiển phía trước, mô-đun nguồn và mặt bàn của máy tính để bàn tích hợp được lắp đặt;
cụm máy, bao gồm động cơ DC, động cơ không đồng bộ có rôto dây quấn, một động cơ không đồng bộ có rôto lồng sóc, cũng như cảm biến tốc độ quang học với định nghĩa về hướng quay. Băng ghế dự bị có thể được bổ sung với bộ phận máy điện trên cơ sở động cơ điện có công suất nhỏ (90 W) hoặc lớn (0,55 kW).
Vỏ băng ghế chứa:
Bộ chuyển đổi tần số để tạo ra mạng điện xoay chiều ba pha có tần số thay đổi và điện áp của động cơ không đồng bộ và nguồn cấp điện cho máy biến áp ba pha. Bộ chuyển đổi dựa trên bộ vi điều khiển MB90F562 (Fujitsu) và mô-đun nguồn thông minh PS11033 (Mitsubishi). Bộ điều khiển được sử dụng để tính toán dữ liệu đầu vào (chỉ định điện áp và tần số) và tín hiệu đầu ra (dòng điện, điện áp), để trao đổi dữ liệu với PC (RS-485) và hiển thị các giá trị đo được trên bảng điều khiển phía trước băng ghế dự bị. Mô-đun nguồn bao gồm mạch nguồn của bộ chỉnh lưu cầu ba pha, biến tần cầu ba pha trên bóng bán dẫn IGBT, cũng như mạch điều khiển và mạch bảo vệ (ngắn mạch, trình điều khiển điện áp cung cấp không đủ, đầu vào tín hiệu điều khiển không đúng). Bộ biến tần cho phép người dùng khám phá động cơ không đồng bộ ở cả bốn góc phần tư của các đặc tính cơ học.
Bộ chuyển đổi độ rộng xung cho mạch phần ứng và nguồn điện cuộn dây kích thích động cơ DC, cũng như nguồn điện cho mạch rôto của động cơ không đồng bộ ba pha rôto dây quấn ở chế độ động cơ và máy phát điện đồng bộ. Bộ chuyển đổi độ rộng xung được thực hiện trên cơ sở phần tử công suất của bộ biến tần. Hai trong số các nhánh của nó được sử dụng để thu được PWC đối xứng thuận nghịch và nhánh thứ ba được sử dụng làm PWC không thể đảo ngược cho rôto động cơ không đồng bộ ba pha. Cung cấp năng lượng quanh co được thực hiện trên một bóng bán dẫn MOSFET chỉnh lưu quốc tế duy nhất. Hệ thống điều khiển dựa trên bộ vi điều khiển AT Mega163 (Atmel) và thực hiện tính toán đầu vào (chỉ định điện áp, tần số và dòng điện để hãm động) và tín hiệu đầu ra (dòng neo, kích thích, rôto), cung cấp trao đổi dữ liệu với PC ( RS-485), hiển thị các giá trị đo được trên bảng điều khiển phía trước băng ghế dự bị. Bộ biến đổi độ rộng xung của mạch phần ứng động cơ DC được bổ sung chế độ hệ thống kín (điều khiển dòng điện hoặc tốc độ), cũng như chế độ máy phát.
Đơn vị đo lường dựa trên các thiết bị đo kỹ thuật số. Ngoài các phép đo dòng điện và điện áp một chiều, mỗi kênh có thể tính toán:
giá trị hiệu dụng của dòng điện và hiệu điện thế xoay chiều;
góc dịch chuyển giữa dòng điện và điện áp, cũng như tính cos(φ);
điện năng hoạt động.
Điều khiển rơle-công tắc tơ, cho phép người dùng:
chuyển mạch của động cơ không đồng bộ rôto lồng sóc (sao / tam giác);
thay đổi giá trị của điện trở tải trong mạch ba pha;
kết nối động cơ không đồng bộ với mạng 3 ~ 380/220 V 50 Hz hoặc bộ biến tần;
Điện trở trong mạch dây quấn kích từ (hai cấp);
Tải điện trở trong mạch ba pha (ba giai đoạn);
Điện trở kết xuất quá áp trên các mô-đun thông minh.
Bộ chuyển đổi tần số và bộ chuyển đổi độ rộng xung được bật cho hoạt động của mạng nội bộ (chế độ khôi phục) nhằm giảm mức tiêu thụ điện năng từ mạng.
Ba máy biến áp hai cuộn dây;
Công tắc tơ nguồn của hệ thống con chuyển tiếp. Sơ đồ nối dây của các đối tượng nghiên cứu được mô tả trên bảng điều khiển phía trước. Tất cả các sơ đồ được chia thành các nhóm phù hợp với chủ đề phòng thí nghiệm. Bảng điều khiển chứa các ổ cắm chuyển mạch, chỉ báo của thiết bị kỹ thuật số, thiết bị đóng cắt và điều khiển cho phép người dùng thay đổi các tham số của các phần tử trong quá trình làm việc trong phòng thí nghiệm.
Điều khiển trên bảng điều khiển phía trước băng ghế dự bị:
chiết áp điểm đặt để điều khiển bộ chuyển đổi độ rộng xung ngược, tín hiệu tham chiếu của hệ thống kín;
chiết áp điểm đặt của bộ biến đổi độ rộng xung cấp điện cho cuộn dây kích từ động cơ một chiều và rôto dây quấn động cơ không đồng bộ ở chế độ máy đồng bộ;
chiết áp điểm đặt của bộ biến tần, cho phép thay đổi mượt mà tần số đầu ra (0 ÷ 163 Hz) và cài đặt điện áp đầu ra (0 ÷ 220 V);
điều khiển hệ thống con rơle.
Để thực hiện phòng thí nghiệm, cần phải lắp ráp mạch của đối tượng được nghiên cứu, sử dụng các bộ nhảy được tiêu chuẩn hóa, cho phép người dùng lắp ráp mạch mà không làm giảm độ rõ ràng.
Phần mềm và một bộ tài liệu phương pháp và kỹ thuật dành cho nhân viên học tập được bổ sung vào băng ghế phòng thí nghiệm.
Băng ghế cung cấp sự dẫn dắt của các phòng thí nghiệm sau:
1. Nghiên cứu máy biến áp hai cuộn dây sử dụng phương pháp hở mạch và ngắn mạch.
Khảo sát máy biến áp một pha ở các chế độ khác nhau, xác định các thông số mạch điện tương đương và đánh giá các đặc tính bên ngoài của máy biến áp.
2. Thí nghiệm xác định nhóm đấu nối máy biến áp ba pha hai dây quấn.
Nghiên cứu giản đồ véc tơ điện áp cho các kiểu đấu nối khác nhau và thực nghiệm xác định nhóm đấu nối máy biến áp ba pha.
3. Nghiên cứu động cơ không đồng bộ ba pha rôto lồng sóc.
Nghiên cứu cấu tạo và đặc tính động cơ không đồng bộ ba pha rôto lồng sóc sử dụng các phương pháp hở mạch, ngắn mạch và có tải tức thời.
4. Nghiên cứu phương pháp khởi động động cơ không đồng bộ ba pha rôto lồng sóc.
Nghiên cứu khả năng khởi động của động cơ không đồng bộ ba pha, lắp ráp mạch điện và đánh giá các đặc tính tĩnh và động của quá trình khởi động động cơ.
5. Nghiên cứu máy phát điện một chiều kích từ song song.
Nghiên cứu nguyên lý hoạt động và đặc tính của máy phát điện một chiều kích từ song song.
6. Nghiên cứu máy phát điện một chiều kích từ riêng.
Nghiên cứu nguyên lý hoạt động và đặc tính của máy phát điện một chiều kích từ riêng.
7. Nghiên cứu động cơ điện một chiều kích từ song song.
Nghiên cứu nguyên lý hoạt động và đặc tính của động cơ điện một chiều kích từ song song.
8.Nghiên cứu máy biến áp một pha.
Đối tượng được nghiên cứu: máy biến áp một pha. Trong quá trình thí nghiệm chạy không tải, ngắn mạch, trạng thái hoạt động của tải được nghiên cứu và các đặc tính bên ngoài của máy biến áp được đo.
9.Nghiên cứu máy biến áp ba pha.
Đối tượng nghiên cứu: máy biến áp ba pha. Trong quá trình thí nghiệm chạy không tải, ngắn mạch, trạng thái hoạt động của tải được nghiên cứu và các đặc tính bên ngoài của máy biến áp được đo.
10. Nghiên cứu tổ hợp máy biến áp ba pha.
Đối tượng nghiên cứu: máy biến áp ba pha. Trong phòng thí nghiệm, đài phát thanh điện áp cuộn sơ cấp và thứ cấp của máy biến áp được nghiên cứu khi các cuộn dây 0, 5, 6, 11 được nối thành nhóm.
11. Nghiên cứu động cơ điện một chiều kích từ độc lập.
Đối tượng nghiên cứu: động cơ một chiều kích từ riêng, động cơ một chiều có tải ở chế độ ngắt động. Trong quá trình làm việc trong phòng thí nghiệm, các đặc tính điều khiển và vận hành của động cơ được đo.
12.Nghiên cứu máy phát điện một chiều kích thích riêng.
Đối tượng nghiên cứu: Máy phát điện một chiều quay bằng động cơ điện một chiều. Trong thời gian không hoạt động trong phòng thí nghiệm, các đặc tính bên ngoài và điều khiển của máy phát được đo.
13.Nghiên cứu động cơ không đồng bộ roto lồng sóc.
Đối tượng nghiên cứu: động cơ không đồng bộ roto lồng sóc có tải với động cơ điện một chiều ở chế độ ngắt động năng. Trong quá trình làm việc trong phòng thí nghiệm, các đặc tính cơ học và vận hành của động cơ được đo.
14. Nghiên cứu về selsyns trong chế độ vận hành máy biến áp và chỉ thị.
Đối tượng nghiên cứu: selsyns ở chế độ chỉ thị và vận hành máy biến áp. Trong quá trình làm việc trong phòng thí nghiệm, hoạt động của selsyns ở chế độ chỉ báo và máy biến áp được nghiên cứu.
Đặc điểm kỹ thuật băng ghế dự bị:
Điện áp ~220 50Hz / 3~50Hz 220V 3P+PE+N
Công suất tiêu thụ, W 250 / 1 kWt
Đặc tính kỹ thuật hệ thống đo lường:
Số lượng thông số hiển thị trên băng ghế dự bị 15 chiếc. (12 chỉ số)
Vôn kế 4 chiếc.
Ampe kế 6 chiếc.
Máy đo pha 1 cái.
Máy đo vận tốc 1 chiếc.
Vôn kế 2 chiếc.
Máy đo tần số 1 chiếc.
Dải đo từ ±1 V đến ±750 V
Phạm vi đo dòng điện từ ±1 mА đến ±5 А
Phạm vi vận tốc đo được từ ±1 rad/s đến ±314 rad/s
Dải tần số đo được từ 0 Hz đến 163 Hz
Độ chính xác của phép đo, lên tới 1%
Đặc tính kỹ thuật của bộ chuyển đổi độ rộng xung:
Dòng điện định mức ±5 А
Điện áp liên kết DC 300 V
Tần số chuyển đổi 8 kHz
Quá tải hiện tại ±7 А
Đặc tính kỹ thuật của bộ biến tần:
Công suất động cơ: 0,4 kW / 1,5 kWt
Dòng điện định mức: 7 А
Phạm vi hoạt động của điện áp đầu ra 3~ 220 V
Phương pháp điều khiển: PWM hình sin (điều khiển U/f, độc lập)
Dải điều khiển tần số: từ 0 đến 163 Hz
Độ phân giải tần số: 0,3 Hz
Biên độ quá tải: 150% dòng điện đầu ra định mức trong 1 phút (phụ thuộc toàn bộ)
Trọn bộ thiết bị NTC-06.01 "Máy điện":
Các phép đo được thực hiện với đồng hồ bảng tương tự. Có 10 bảng điều khiển được cài đặt trên bảng điều khiển phía trước của băng ghế, trong số đó là:
Ampe kế AC (giới hạn đo 0,2/0,5/1 A, cấp chính xác 2,5) 1 chiếc.;
Ampe kế DC (giới hạn đo 1A, cấp chính xác 2,5) 2 chiếc.;
Ampe kế DC (giới hạn đo 0,2A, cấp chính xác 2,5) 1 chiếc.;
Vôn kế AC (giới hạn đo 100V, cấp chính xác 1) 1 chiếc.;
Vôn kế DC (giới hạn đo 200V, cấp chính xác 1) 1 chiếc.;
Oát kế AC (giới hạn đo 40/450W, cấp chính xác 2,5) 1 chiếc.;
Máy đo RPM (giới hạn đo 5000 vòng / phút, độ chính xác cấp 4) 1 chiếc.
Bàn thí nghiệm được cung cấp với sự hỗ trợ phương pháp sau: bộ tài liệu phương pháp và kỹ thuật cho đội ngũ giảng viên.
Băng ghế dự bị cho phép thực hiện các công việc trong phòng thí nghiệm sau:
bàn thí nghiệm "Máy điện";
một cụm máy;
cáp AM-BM USB 2.0;
CD-R với các tài liệu và phần mềm đi kèm.
hộ chiếu;
một bộ jumper
