Гарантийный сервис!
Установка и монтаж!
Обучение! 

НТЦ-10.49 Энергосберегающие технологии. Электроснабжение с МПСО

Количество выполняемых работ: 11
Сеть: 3~50Гц 380В 3P+N (трехфазная четырехпроводная с рабочим нулевым проводником с линейным напряжением 380 и частотой 50Гц)
Потребляемая мощность: 1 кВт
Программное обеспечение: ОсциллоГраф

Описание

Стенд позволяет проводить лабораторные работы по изучению способов энергосбережения в электроснабжении  предприятия.
Конструктивно стенд состоит из трех частей:
  • корпуса, в который установлена часть электрооборудования, электронные платы, лицевая панель, два силовых модуля и столешница интегрированного рабочего стола;
  • машинного агрегата, в состав которого входит один электродвигатель постоянного тока независимого возбуждения серии ПЛ062УХЛ4 (РНОМ=90 Вт, nНОМ=1500 об/мин, nМАКС=4500об/мин, UПИТ=220В), один асинхронный электродвигатель с короткозамкнутым ротором серии АИР56А4У3 (РНОМ=120 Вт, nНОМ=1350 об/мин, UСТАТОРА Y/∆=380/220В, IСТАТОРА Y/∆=0,53/0,8А), оптический датчик скорости с определением направления вращения, маховик для создания инерционного момента;
  • асинхронного электродвигателя 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).
Стенд осуществляет подачу, контроль и распределение первичных энергоресурсов на  различные виды нагрузки предприятия. Электроэнергетическая система воспроизводит в лабораторных условиях понижение входного электропитания от ЛЭП  через ТП во внутрипроизводственную сеть. Блок нагрузок состоит из электромашинного агрегата (ДПТ-АД) с частотным инвертором и широтно-импульсным преобразователем, регулируемой активно-индуктивной нагрузки, блока осветительных устройств и тиристорного выпрямителя с активно-индуктивной нагрузкой. Компенсация реактивной мощности в системе осуществляется синхронной машиной и магазином конденсаторов. Стенд укомплектован измерительно-вычислительным комплексом на базе ПК. Воспроизводимая лабораторным комплексом энергосистема предприятия управляется и контролируется с помощью ПК с программно-методическим обеспечением.
В корпусе стенда размещены:
- Частотный преобразователь, предназначенный для формирования трехфазной сети переменного тока регулируемой частоты и напряжения питания асинхронного электродвигателя. Преобразователь построен на базе микроконтроллера MB90F562 (Fujitsu) и силового интеллектуального модуля PS11033 (Mitsubishi).
Контроллер служит для обсчетов входных (задания напряжения, частоты и тока динамического торможения) и выходных (ток, напряжение) сигналов преобразователя, организации обмена данными 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.)
Преобразователь частоты позволяет исследовать асинхронный электродвигатель во всех четырех квадрантах механической характеристики, а также реализовать динамическое торможение двигателя с регулируемым током.
- Широтно-импульсный преобразователь,  предназначенный для питания цепи якоря и обмотки возбуждения электродвигателя постоянного тока, а так же питание цепи ротора трехфазного асинхронного двигателя с фазным ротором в режиме синхронного двигателя и генератора.
Широтно-импульсный преобразователь реализован на силовой элементной базе Частотного преобразователя. Два его плеча используются для получения реверсивного симметричного ШИП ( питание якоря ДПТ ), а оставшееся плечо используется в качестве нереверсивного ШИП для ротора трехфазного асинхронного двигателя. Питание обмотки возбуждения ДПТ реализовано на отдельном MOSFET транзисторе фирмы International Rectifier.
Система управления построена на микроконтроллере AT Mega163 (Atmel) и реализует обсчеты входных (задания напряжения, частоты и тока динамического торможения) и выходных (токи якоря, возбуждения, ротора) сигналов, организацию обмена данными с ПК (RS-485), вывод измеряемых величин на лицевую панель стенда.
Широтно-импульсный преобразователь цепи якоря электродвигателя постоянного тока дополнен режимом работы замкнутой системы (регулирование по току или по скорости), а так же генераторным режимом работы.
- Силовые пускатели релейной подсистемы.
- Сбросовые резисторы энергии при перенапряжении на интеллектуальных модулях.
В силовых модулях установлены:
  • нагрузочные резисторы;
  • компенсирующие емкости;
  • нагрузочные индуктивности;
  • силовые пускатели релейной подсистемы.
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.
Программное обеспечение стенда 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.

Стенд позволяет проводить следующие лабораторные работы:

  1. 1.Исследование энергетических характеристик АД и обоснование эффективности использования частотного преобразователя.
  2. 2.Исследование энергетических характеристик трансформатора и обоснование эффективности перераспределения нагрузок.
  3. 3.Обоснование целесообразности компенсации реактивной мощности при передаче электроэнергии.
  4. 4.Исследование эффективности компенсации реактивной мощности на первичной и вторичной стороне питающего трансформатора.
  5. 5.Исследование эффективности компенсации реактивной мощности с помощью батарей конденсаторов.
  6. 6.Исследование эффективности компенсации реактивной мощности с помощью СД.
  7. 7.Обоснование целесообразности управления компенсирующими устройствами.
  8. 8.Исследование влияния полупроводниковых преобразователей на качество питающего напряжения и коэффициент мощности.
  9. 9.Исследование влияния качества питающего напряжения на характеристики потребителей.
  10. 10.Обоснование целесообразности регулирования коэффициента мощности осветительных установок.
  11. 11.Исследование энергетической эффективности различных источников электроосвещения.

Технические характеристики стенда:

Питание ~3 380/220 В, 50Гц
Потребляемая мощность, кВт не более 1
Габаритные размеры стенда:
Ширина, мм 1310
Высота, мм 1460
Глубина, мм 600
Габаритные размеры силовых модулей:
Длина, мм 550
Ширина, мм 140
Высота, мм 550
Габаритные размеры машинного агрегата:
Длина, мм 400
Ширина, мм 150
Высота, мм 180
Габаритные размеры фазного двигателя:
Длина, мм ?
Ширина, мм ?
Высота, мм ?
Вес оборудования, кг., не более ?
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 широтно-импульсного преобразователя:

Номинальный ток ±20 А
Напряжение звена постоянного тока 300 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~ 220 В
Метод управления синусоидальная ШИМ
(управление U/f, независимое)
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)

Комплектность оборудования «Электроснабжение с МПСО» модификации НТЦ-10.49:

  • лабораторный стенд НТЦ-10.49 «Электроснабжение с МПСО»;
  • один машинный агрегат;
  • один асинхронный двигатель с фазным ротором;
  • программное обеспечение;
  • паспорт;
  • комплект перемычек.

Необходимое дополнительное оборудование

Персональный компьютер или ноутбук