설명
벤치는 "전기 기계" 연구실을 수행하기 위해 설계되었습니다.
구조적으로 벤치는 두 부분으로 구성됩니다.
전기 장비, 전자 보드, 전면 패널, 전원 모듈 및 통합 데스크탑의 테이블 상판의 일부가 설치되는 하우징;
DC 모터, 권선형 로터가 있는 비동기 모터, 농형 로터가 있는 비동기 모터 1개, 회전 방향 정의가 가능한 광학 속도 센서가 포함된 기계 어셈블리입니다.
벤치는 소형(90W) 또는 대형(0.55kW) 전력의 전기 모터를 기반으로 하는 전기 기계 장치로 보완될 수 있습니다.
벤치 하우징에는 다음이 포함됩니다.
가변 주파수 3상 AC 네트워크와 비동기 모터 및 3상 변압기 전원 공급 장치의 전압을 생성하기 위한 주파수 변환기입니다. 이 컨버터는 마이크로컨트롤러 MB90F562(Fujitsu) 및 전력 지능형 모듈 PS11033(Mitsubishi)을 기반으로 합니다. 컨트롤러는 입력 데이터(전압 및 주파수 지정)와 출력(전류, 전압) 신호를 계산하고 PC(RS-485)와 데이터를 교환하며 측정값을 벤치 전면 패널에 표시하는 데 사용됩니다. 전원 모듈에는 3상 브리지 정류기의 전원 회로, IGBT 트랜지스터의 3상 브리지 인버터뿐만 아니라 드라이버 및 보호 회로(단락, 공급 전압 부족 드라이버, 부적절한 제어 신호 입력)가 포함됩니다. 주파수 변환기를 사용하면 사용자는 기계적 특성의 4개 사분면 모두에서 비동기 모터를 탐색할 수 있습니다.
전기자 회로 및 DC 모터 여자 권선 전원 공급 장치용 펄스 폭 변환기와 동기 모터 및 발전기 모드의 권선 회전자가 있는 3상 비동기 모터의 회전자 회로 전원 공급 장치입니다. 펄스폭 변환기는 주파수 변환기의 전력 요소를 기반으로 구현됩니다. 팔 중 두 개는 가역적 대칭 PWC를 얻기 위해 사용되며 세 번째 팔은 3상 비동기 모터 회전자에 대한 비가역적 PWC로 사용됩니다. 권선 전원 공급 장치는 단일 International Rectifier MOSFET 트랜지스터에 구현됩니다. 제어 시스템은 마이크로컨트롤러 AT Mega163(Atmel)을 기반으로 하며 입력(동적 제동을 위한 전압, 주파수 및 전류 지정) 및 출력(앵커, 여자, 회전자의 전류) 신호 계산을 구현하고 PC와의 데이터 교환을 제공합니다( RS-485), 측정값을 벤치 전면 패널에 표시합니다. DC 모터 전기자 회로의 펄스 폭 변환기는 폐쇄 시스템 모드(전류 또는 속도 제어)와 발전기 모드로 보완됩니다.
측정 장치는 디지털 측정 장치를 기반으로 합니다. 직류 및 전압 측정 외에도 각 채널은 다음을 계산할 수 있습니다.
교류 및 전압의 유효값;
전류와 전압 사이의 이동 각도 및 cos(ψ) 계산
활동력.
사용자가 다음을 수행할 수 있도록 하는 릴레이-접촉기 제어:
농형 회전자(스타/델타)로 비동기 모터의 회로를 전환합니다.
3상 회로의 부하 저항 값을 변경합니다.
비동기 모터를 3~380/220V 50Hz 네트워크 또는 주파수 변환기에 연결합니다.
여자 권선 회로의 저항기(2단계)
3상 회로(3단계)의 부하 저항;
지능형 모듈의 과전압 덤프 저항기.
네트워크의 전력 소비를 줄이기 위해 내부 네트워크 작동(복구 모드)에 대해 주파수 변환기 및 펄스폭 변환기가 켜져 있습니다.
3개의 2권선 변압기;
릴레이 하위 시스템 전원 접촉기.
연구 대상의 배선 다이어그램이 전면 패널에 표시됩니다. 모든 다이어그램은 실습 주제에 따라 그룹으로 구분됩니다. 패널에는 스위칭 소켓, 디지털 장치 표시기, 개폐 장치 및 사용자가 실험실 작업 중에 요소의 매개 변수를 변경할 수 있는 컨트롤이 포함되어 있습니다.
벤치 전면 패널의 컨트롤:
폐쇄 시스템의 기준 신호인 역 펄스 폭 변환기를 제어하는 설정점 전위차계;
동기 기계 모드에서 DC 모터 여자 권선 및 비동기 모터 권선 회 전자용 전원 공급 장치의 펄스 폭 변환기의 설정점 전위차계;
출력 주파수(0 ~ 163Hz) 및 출력 전압 설정(0 ~ 220V)의 원활한 변경을 허용하는 주파수 변환기의 설정점 전위차계;
릴레이 하위 시스템 제어.
연구실을 수행하려면 표준화된 점퍼를 사용하여 연구 대상의 회로를 조립해야 합니다. 이를 통해 사용자는 명확성을 잃지 않고 회로를 조립할 수 있습니다.
교직원을 위한 소프트웨어와 일련의 방법론 및 기술 문서가 실험실 벤치에 추가됩니다.
벤치는 다음과 같은 실습을 수행합니다.
1. 개방 회로 및 단락 회로 방법을 사용하는 2권선 전력 변압기에 대한 연구.
다양한 모드의 단상 변압기 조사, 등가 회로 매개변수 결정 및 변압기 외부 특성 평가.
2. 3상 2권선 변압기 연결 그룹의 실험적 결정.
다양한 연결 패턴에 대한 전압 벡터 다이어그램 연구 및 3상 변압기 연결 그룹의 실험적 결정.
3. 농형 회전자를 이용한 3상 비동기 전동기의 연구.
개방 회로, 단락 회로 및 즉시 부하 방법을 사용하여 농형 회전자를 갖춘 3상 비동기 모터의 구성 및 특성 연구.
4. 농형 회전자 시동을 갖춘 3상 비동기 모터 방법 연구.
3상 비동기 모터 시동 가능성, 회로 조립 및 모터 시동의 정격 정적 및 동적 특성에 대한 연구입니다.
5. 병렬 여자를 이용한 DC 발전기 연구.
병렬 여자를 이용한 DC 발전기의 작동 원리 및 특성 연구.
6. 별도의 여자를 사용하는 DC 발전기에 대한 연구.
별도 여자를 사용하는 DC 발전기의 작동 원리 및 특성 연구.
병렬 여자를 이용한 DC 모터에 대한 연구.
병렬 여자 DC 모터의 작동 원리 및 특성 연구.
측정 시스템 기술적 특성:
벤치에 표시되는 매개변수 수 15개 (12개 지표)
전압계 4개
전류계 6개
위상계 1개
속도계 1개
전력계 2개
주파수계 1개
±1V ~ ±750V의 측정 전압 범위
±1 mА ~ ±5 А의 측정 전류 범위
±1 rad/s ~ ±314 rad/s의 측정 속도 범위
측정된 주파수 범위: 0Hz ~ 163Hz
측정 정확도, 최대 1%
펄스폭 변환기 기술 특성:
정격 전류 ±5 А
DC 링크 전압 300V
변환기 주파수 8kHz
전류 과부하 ±7 А
주파수 변환기 기술 특성:
모터 출력:0,4kW / 1.5kWt
정격 전류:7 А
출력 전압 작동 범위 3~ 220V
제어 방법: 정현파 PWM(U/f 제어, 독립)
주파수 제어 범위: 0 ~ 163Hz
주파수 분해능:0,3Hz
과부하 여유도: 1분 동안 정격 출력 전류의 150%(적분 의존성)
"전기 기계" 장비 세트:
실험실 벤치 '전기 기계';
하나의 기계 조립;
점퍼 세트;
케이블 AM-BM USB 2.0;
함께 제공되는 문서와 소프트웨어가 포함된 CD-R입니다.
