НТЦ-24.100 Электропривод с МПСУ М1

Стенд предназначен для проведения лабораторных занятий по курсу “Электропривод” для электрических и неэлектрических специальностей. Стенд имеет интеллектуальную систему защит основных электронных блоков.

Стенд позволяет проводить следующие лабораторные работы:

1. Исследование механических характеристик ДПТ-НВ.
2. Исследование разомкнутой системы УВ–ДПТ.
3. Исследование разомкнутой системы ШИП–ДПТ.
4. Исследование характеристик одноконтурной системы ШИП–ДПТ с обратной связью по току.
5. Исследование характеристик одноконтурной системы ШИП–ДПТ с обратной связью по скорости.
6. Исследование характеристик двухконтурной системы ШИП–ДПТ с обратной связью по скорости и по току.
7. Исследование характеристик системы ШИП–ДПТ с обратной связью по положению.
8. Исследование механических характеристик АД-КЗ.
9. Исследование разомкнутой системы АИ–АД-КЗ.
10. Исследование характеристик системы АИ–АД со скалярным регулированием и разомкнутой обратной связью по скорости.
11. Исследование характеристик системы АИ–АД со скалярным регулированием и замкнутой обратной связью по скорости.
12. Исследование характеристик системы АИ–АД с векторным управлением.
13. Исследование системы регулирования момента удержания на валу СД.
14. Исследование шагового режима работы системы преобразователь–СД.
15. Исследование сервопривода на базе СД.
16. Исследование однофазного тиристорного УВ.
17. Исследование трёхфазного тиристорного УВ.
18. Исследование ШИП с несимметричным законом управления.
19. Исследование ШИП с симметричным законом управления.
20. Исследование АИ.

Техническое описание стенда

Конструктивно оборудование состоит из четырех частей:

• базис-стенд;
• два электромашинных агрегата;
• вспомогательный модуль;
• персональный компьютер.

В корпусе стенда размещены:

• Частотный преобразователь, предназначенный для формирования трехфазной сети переменного тока регулируемой частоты и напряжения питания асинхронного электродвигателя, синхронного электродвигателя и трансформатора. Преобразователь построен на базе микроконтроллера MSP430 (Texas Instruments) и силового интеллектуального модуля PS22056 (Mitsubishi).
  Контроллер служит для обсчетов входных (задания напряжения, частоты и тока динамического торможения) и выходных (ток, напряжение) сигналов асинхронного и синхронного электродвигателей, 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.)
• Два широтно-импульсных преобразователя, предназначенные для питания цепи якоря, обмотки возбуждения электродвигателя постоянного тока.
  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.
• Реверсивный управляемый выпрямитель (тиристорный), управляемый микроконтроллером.
• Модуль измерений, предназначенный для измерения токов, напряжений, потребляемых мощностей, температур, скоростей вращения, моментов нагрузки и др параметров исследуемых установок.
• Блок управления, осуществляющий управление и контроль всех узлов стенда, организацию меню лабораторных работ, сбор и хранение полученных данных, организацию связи с ПК.
• Блок реле, выполняющий коммутацию схем.
• Лицевая панель. 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 коммутатор лабораторных работ, индикаторы цифровых приборов, коммутационная аппаратура, а также органы управления, позволяющие изменять параметры элементов при проведении лабораторной работы.

В корпусе вспомогательного модуля размещены:

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

Два электромашинных агрегата смонтированные каждый на своей раме:

• асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором (Lenze или аналог) (Р_НОМ 0,5-0,7кВт, n_НОМ =1500 об/мин), электродвигатель постоянного тока независимого возбуждения (Lenze или аналог) (Р_НОМ=0,5-0,7кВт, n_НОМ=4500об/мин), импульсный датчик частоты вращения;
• синхронный электродвигатель с постоянными магнитами (Lenze или аналог) (Р_НОМ=0,5-0,7кВт, n_НОМ=4000 об/мин), электродвигатель постоянного тока независимого возбуждения (Lenze или аналог) (Р_НОМ=0,5-0,7кВт, n_НОМ=4500об/мин), импульсный датчик частоты вращения.

Органы управления на лицевой панели стенда:

• задающий потенциометр для управления реверсивным широтно-импульсным преобразователем;
• органы управления режимом работы реверсивного широтно-импульсного преобразователя: симметричный или несимметричный;
• задающий потенциометр широтно-импульсного преобразователя питания обмотки возбуждения электродвигателя постоянного тока (0 ÷ 250 мА);
• задающие потенциометры частотного преобразователя, позволяющие плавно менять задание выходной частоты (0 ÷ 200 Гц), выходное напряжение  (0 ÷ 220 В) или ток динамического торможения асинхронного электродвигателя;
• задающие потенциометры управляемого выпрямителя.
• задающие потенциометры для широтно-импульсного преобразователя питания нагрузочных электромагнитных тормозов;
• органы управления режимом работы частотного преобразователя: управление U/f=const или независимое;
• органы управления релейной подсистемой;
• многофункциональный энкодер для управления режимами работы микропроцессорной системы релейно-контакторного блока.
• многофункциональный энкодер для выбора лабораторной работы.

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:

• управлять всеми встроенными системами стенда непосредственно с ПК;
• контролировать работу стенда с отображением всех параметров на экране ПК;
• 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;
• 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:

Технические характеристики системы измерений:

Технические характеристики широтно-импульсного преобразователя:

Технические характеристики частотного преобразователя:

Минимальные требования к ПК:

Комплектность оборудования “Электропривод с МПСУ М1″ модификации НТЦ-24.100:

• лабораторный стенд со встроенной системой МПСУ “Электропривод с МПСУ М1″ НТЦ-24.100;
• двухдвигательный электромашинный агрегат №1;
• двухдвигательный электромашинный агрегат №2;
• программное обеспечение;
• методические указания;
• паспорт;
• комплект перемычек.

Рекомендуемое дополнительное оборудование, не входящее в комплект поставки:

• персональный компьютер / ноутбук.