Учебный стенд “Электротехника и основы электроники”

Конструктивно стенд состоит из трех частей:

• базис-стенда;
• двухдвигательного электромашинного агрегата;
• комплекта сменных панелей.

Базис-стенд содержит многократно используемые в лабораторных работах устройства (модули): вводное устройство, регулируемые и нерегулируемые источники питания, блок измерений и индикации, блок нагрузок и прочие устройства, а также рабочее поле для подключения сменных панелей.

Базис-стенд может комплектоваться различными наборами сменных панелей. Это позволяет конфигурировать стенд под разные тематические планы учебных дисциплин, а также в последующем приобретать дополнительные необходимые сменные панели при изменении перечня лабораторных работ дисциплины.

В состав базис-стенда типовой комплектации входят:

• блок ввода БВ03 – 1 шт.;
• блок питания БП01 – 1 шт.;
• блок питания БП02 – 1 шт.;
• блок питания БП03 – 1 шт.;
• блок измерений БИ01 – 1 шт.;
• блок нагрузок БН01 – 1 шт.;
• блок нагрузок БН02 – 1 шт.;
• блок сменных панелей БС01 – 1 шт.

Блок ввода БВ03 осуществляет подачу напряжения на базис-стенд, имеет в составе устройство защитного отключения, нулевую защиту, защиту от короткого замыкания.

Блок питания БП01 имеет следующие технические характеристики:

• мощность 100 Вт;
• Uпит 220 В, 50 Гц;
• Uвых1 +5В, 1А стабилизированный;
• Uвых2 +15В, 1А стабилизированный;
• Uвых3 -15В, 1А стабилизированный;
• Uвых4 +24В, 1А стабилизированный;
• Uвых5 +250В, 1А нестабилизированный;
• встроенная защита от токов короткого замыкания.

Блок БП02 представляет собой трехфазный источник питания 380/127/24 мощностью 190 Вт.

Блок БП03 представляет собой регулируемый источник питания со следующими техническими характеристиками:

• Uвых1 ~0-250В, 2А;
• Uвых2 +0-250В, 2А;
• Uвых3 ~0-36В, 2А;
• Uвых4 +0-36В, 2А.

Блок БИ01 построен на базе измерительного комплекса (28 каналов измерения, 4 гальванических развязки).

Блок нагрузок БН01 включает:

• трехфазную регулируемую активную нагрузку;
• трехфазную регулируемую емкостную нагрузку;
• трехфазную регулируемую индуктивную нагрузку.

Блок нагрузок БН02 включает пусковые и регулировочные реостаты для двигателя постоянного тока.

Блок сменных панелей БС01 предназначен для установки сменных панелей, подключения к ним источников питания, средств измерения, нагрузок и устройств управления.

Предлагается дополнительная комплектация:

• блок управляемого выпрямителя БУВ01;
• блок широтно-импульсного преобразователя БШ01;
• блок частотного преобразователя БЧП01.

Вместо блока измерений БИ01 может быть установлен многоканальный осциллограф БИ02 (21 канал, 3 гальванические развязки).

Двухдвигательный электромашинный агрегат включает:

• асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором;
• двигатель постоянного тока с независимым возбуждением;
• оптический датчик скорости.

Стенд позволяет исследовать любую из типовых электрических машин в любой комбинации по 2 или 3 машины (поставляются в дополнительной комплектации). Дополнительно на стенд могут быть установлены блок сельсинов и блок вращающихся трансформаторов. Для исследования следящих систем предусмотрена установка энкодера.

Сменные панели имеют стандартный размер формата А4. На лицевой поверхности панели нанесено изображение электрической схемы в соответствии с лабораторной работой и расположены коммутационные гнезда, часть электрических компонентов и органов управления, влияющих на результаты исследования.

Нижняя часть сменной панели выполнена в виде печатной платы с разъемами для подключения к базис-стенду и предназначена для коммутации всех необходимых элементов стенда при выполнении лабораторной работы.

Как правило, на одной панели выполняется несколько лабораторных работ. Схемы собираются стандартными жесткими коммутационными перемычками с шагом 15 мм. Гнезда на схемах расположены так, чтобы, по возможности, исключить выход стенда из строя от ошибочных действий обучающихся.

Использование сменных панелей вместо коммутации исследуемых схем с помощью длинных проводов, соединяющих различные блоки и устройства, позволяет:

• сконцентрировать внимание обучающихся на объекте исследования;
• упростить работу преподавателя по контролю за действиями обучающихся, легко проверять схемы и в результате не тратить академический час на проверку схемы и поиск ошибок;
• легко дополнять перечень лабораторных работ в соответствии с изменяющимися учебными программами.

Большинство сменных панелей являются интеллектуальными и при включении стенда автоматически производят настройку системы измерения, параметров источников питания, максимальных и минимальных величин исследуемых устройств и др.

Сменные панели имеют дополнительную защиту используемых в базис-стенде модулей питания, измерительной системы и нагрузочных элементов от ошибочных действий обучающихся.

К лабораторному стенду прилагается :

• Программное обеспечение,в котором предусмотрено:

1. изучение теоретического материала. При этом преподаватель имеет возможность редактировать материал для изучения, что делает программное обеспечение актуальным при изменении учебных программ;
2. первичная проверка и закрепление полученных знаний с помощью теста, заложенного в программе. Программа предусматривает создание теста преподавателем для каждой лабораторной работы, а также последующее его редактирование и выбор назначения теста при проведении лабораторной работы (либо допуск к выполнению работы, либо закрепление полученных знаний, либо защита работы после ее выполнения);
3. проведение лабораторной работы с подробным поэтапным описанием экспериментов. Учащиеся по заданным параметрам осуществляют сборку схемы на панели стенда, проводят согласно инструкции эксперименты, регистрируя свои наблюдения и измерения в соответствующих полях и таблицах программы. На основании полученных данных программой предусмотрено выполнение последующих расчетов и построение графиков (в зависимости от содержания лабораторной работы). Результаты расчетов предыдущей работы могут использоваться в качестве исходных и промежуточных данных для расчетов в последующих экспериментах и работах;
4. после выполнения каждого эксперимента формируется индивидуальный итоговый отчет по лабораторной работе, сохраняемый в формате .doc, что позволяет преподавателю оценить деятельность каждого учащегося при выполнении лабораторной работы.

• Комплект методической и технической документации, предназначенный для преподавательского состава.