Лабораторный стенд Модульный учебный лабораторный стенд для обучения электромонтажу и наладке магнитных пускателей

Лабораторный стенд
Модульный учебный лабораторный стенд для обучения электромонтажу и наладке магнитных пускателей

Лабораторный стенд предназначен для обучения студентов средних специальных и высших учебных заведений, изучающих курсы «Электрический привод», «Системы управления электроприводов», «Электрические аппараты», «Монтаж и наладка электрооборудования».  Позволяет проводить лабораторные работы по изучению релейно-контакторных схем управления пуском, торможением асинхронного электродвигателя, исследованию тепловой и максимальной токовой защит.

Особенности исполнения:

• • электромашинный агрегат содержит асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором с установленным на вал маховиком;
  • асинхронный двигатель имеет мощность 370 Вт, что позволит получить наиболее наглядную картину электромагнитных и электромеханических переходных процессов;
  • использован модульный принцип построения стенда, модули унифицированных размеров, что позволит изменять расположение модулей по своему усмотрению и в зависимости от изучаемого раздела курса, а также дает возможность дальнейшей модернизации заказанного лабораторного комплекса и расширения его функциональных возможностей;
  • на лицевых панелях всех модулей методом шелкографии нанесены мнемосхемы основных функциональных элементов, установлены защищенные гнезда для выполнения межмодульных соединений;
  • подключение питающих напряжений большинства модулей стенда производится c помощью стандартных кабелей с задней стороны стенда, что сокращает количество соединений при выполнении лабораторных работ, улучшает наглядность собираемых схемы, а также уменьшает вероятность неправильного подключения;
  • измерения тока и напряжения выполняются датчиками тока и напряжения на основе эффекта Холла с полосой пропускания 0-1000 Гц, при этом обязательным является измерение постоянного тока;
  • в стенде используется исключительно промышленный преобразователь частоты;
  • в состав каждого лабораторного стенда входит методические указания по проведению лабораторных работ и техническое описание.

Технические характеристики:

Напряжение электропитания 3х380 В

Частота питающего напряжения 50 Гц

Потребляемая мощность 750 ВА             

Мощность электрического двигателя 370 Вт

Диапазон рабочих температур +10…35 ˚С

Допустимая влажность воздуха до 80%

Габариты (ШхВхГ) 860х850х450 мм

Масса 70 кг       

Состав:

1. Асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором с маховиком;

2. Модули:

- Питание;

- Трансформатор;

- Реле времени;

- Преобразователь частоты;

- Автотрансформатор, контактор, конденсаторы;

- Измерительный;

- Релейно-контакторная схема.

3. Каркас.

4. Комплект силовых кабелей и соединительных проводов;

5. Методические указания;

6. Техническое описание.

Краткое техническое описание элементов стенда

Электромашинный агрегат

Электромашинный агрегат представляет собой асинхронный электродвигатель с короткозамкнутым ротором, на валу которого установлен маховик. Основные технические характеристики асинхронного двигателя:

– тип: асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором;

– мощность, Вт, 370;

– номинальное трехфазное напряжение питания при соединении в «звезду» 380 В;

– номинальное трехфазное напряжение питания при соединении в «треугольник» 220 В;

– номинальная частота вращения 1300-1500 об/мин

– номинальный ток фазы статора при соединении в «звезду» 12 А

– номинальный ток фазы статора при соединении в «треугольник» 2.0 А.

 Модуль питания

Модуль питания предназначен для ввода трехфазного напряжения 380 В из сети в лабораторный стенд, защиты стенда от токов короткого замыкания и подачи силового напряжения питания на элементы стенда. Модуль содержит:

– специализированный автоматический выключатель с регулируемым током срабатывания в диапазоне, А, 0,63…1;

– светодиодную индикацию наличия фазных напряжений;

– защищенные клеммы трехфазного напряжения А, В, С и нейтрали N.

Модуль трансформатора

Модуль обеспечивает понижение сетевого трехфазного напряжения с целью проведения пуска асинхронного электродвигателя с пониженным напряжением. Модуль содержит три однофазных трансформатора, собранных по схеме звезда-звезда с характеристиками:

– мощность, В×А, не менее, 100;

– номинальное напряжение первичной обмотки трансформатора 220 В

– номинальный ток первичной обмотки трансформатора 0,45 А;

– номинальное напряжение вторичной обмотки трансформатора 130 В

– номинальный ток вторичной обмотки трансформатора 0,8 А.

Модуль реле времени

Модуль содержит две идентичных друг другу промышленных реле времени, катушки и контакты которых выведены на клеммы лицевой панели модуля. Срабатывание катушки каждого из реле оснащено светодиодной индикацией. Реле обеспечивают задержки по переднему и заднему фронтам.

Характеристики реле:

– номинальное напряжение питания переменного тока 230 В

– номинальное напряжение питания постоянного тока 24 В

– потребляемая мощность 1,5 Вт

– количество выходных переключающих контактов 2 шт.

– диапазон регулирования уставки времени от 0,1 с до 24 суток.

Модуль преобразователя частоты

Модуль содержит промышленный преобразователь частоты для осуществления частотного пуска асинхронного двигателя:

– напряжение питающей сети 220 В

– номинальная мощность 0,4 кВт

– номинальный выходной ток 2 А

– диапазон регулирования выходного напряжения 0-220 В;

На лицевой панели модуля располагаются защищенные клеммы, на которые подается напряжение с выхода ПЧ, тумблер выбора направления вращения, потенциометр задания частоты.

 Модуль автотрансформатор, контактор, конденсаторы

Модуль предназначен для осуществления автотрансформаторного и конденсаторного пуска асинхронного двигателя. Модуль содержит:

1. Трехфазный автотрансформатор с характеристиками:

– мощность 100 В×А

– номинальное напряжение первичной обмотки трансформатора 220 В;

– номинальный ток первичной обмотки трансформатора 0,45 А;

– номинальное напряжение вторичной обмотки трансформатора 130 В

– номинальный ток вторичной обмотки трансформатора 0,8 А.

2. Трехполюсный электромагнитный контактор, с номинальным током 9 А и номинальным переменным напряжением катушки управления 220 В. Контактор оснащен схемой, позволяющей включать его постоянным напряжением 12 В, подаваемым на клеммы, расположенные на лицевой панели модуля. При срабатывании контактора на лицевой панели модуля загорается соответствующий светодиод.

3. Блок из четырех конденсаторных батарей, имеющих емкости 1 мкФ, 3 мкФ, 5 мкФ, 10 мкФ напряжением 630 В.

Выводы всех элементов подключены к защищенным клеммам на лицевой панели модуля.

Модуль РКС

Модуль предназначен для сборки цепей управления и части силовых цепей схем пуска асинхронного двигателя. Модуль содержит:

1.  5 контакторов с номинальным током срабатывания 9 А, обеспечивающих реализацию схем пуска, реверса, динамического торможения, переключения группы соединения статорных обмоток асинхронного двигателя;

2.  3 кнопок для управления пуском, остановом и реверсом асинхронного двигателя.

3. Источник постоянного напряжения для реализации схемы динамического торможения:

– наличие переключателя, предназначенного для переключения величины тока динамического торможения;

– величина первой уставки тока динамического торможения 1 А

– величина второй уставки тока динамического торможения 0,5 А.

4. Источник вторичного электропитания:

– мощность 43,5 Вт

– диапазон допустимого изменения напряжения электропитания 90-264 В;

– количество каналов выходного напряжения 2;

– напряжение первого канала: 5 В с допустимым током нагрузки 3 А;

– напряжение второго канала: 15 В с допустимым током нагрузки 1,6 А;

– напряжение третьего канала: -15 В с допустимым током нагрузки 0,3 А.

5. Реле максимального тока – 1 шт.:

– напряжение электропитания, 230 В;

– замыкающий релейный выход: наличие;

– размыкающий релейный выход: наличие;

– диапазон контролируемых токов 0,05-6,3 А;

– диапазон установки задержки на отключение 0,1-99,9 с.;

– диапазон установки задержки на повторное включение 0,1…99,9 с.;

– гистерезис 10 %

– режимы работы, не менее: контроль максимального тока; контроль минимального тока; контроль тока по максимальному и минимальному значению; контроль заданного диапазона тока.

6. Датчик тока на основе эффекта Холла. Датчик обеспечивает потенциальную и гальваническую развязку измерительной и вторичной цепей:

– диапазон измерения тока -3-+3А

– диапазон изменения сигнала на выходе датчика -10…+10 В;

– напряжение изоляции 3 кВ

– выходное сопротивление 50 Ом.

Сигнал, пропорциональный сигналу с выхода датчика, вынесен на соответствующие клеммы, расположенные на лицевой панели модуля.

7. Датчик напряжения на основе эффекта Холла. Датчик обеспечивает потенциальную и гальваническую развязку измерительной и вторичной цепей:

– диапазон измерения напряжения -500…+500 В

– номинальный ток измерительной цепи 10 мА;

– номинальный ток вторичной цепи 25 мА;

– напряжение изоляции 2,5 кВ.

Сигнал, пропорциональный сигналу с выхода датчика, вынесен на соответствующие клеммы, расположенные на лицевой панели модуля.

Модуль измерительный

Модуль измерительный предназначен для измерений переменных напряжений и токов в силовых цепях лабораторного стенда и содержит цифровые приборы индикации напряжений и токов, а также мультиметр.

Мультиметр содержит клеммы для измерения напряжений и токов, режимы измерения напряжения, тока, сопротивления:

– выбор пределов измерений: автоматический;

– максимальное измеряемое постоянное напряжение 1000 В

– максимальное измеряемое переменное напряжение 700 В

– максимальный измеряемый ток 10 А

– измерение сопротивления: наличие;

– измерение емкости: наличие;

– измерение частоты:     наличие;

– напряжение электропитания 9 В.

Основные требуемые характеристики цифровых индикаторов:

– диапазон измерения индикатора переменного напряжения 0-250В

– диапазон измерения индикатора переменного тока 0-2А.

Каркас

Предназначен для установки в нем модулей в произвольном порядке по верхнему и нижнему рядам.

Каркас изготовлен из конструкционного алюминиевого профиля сечением 30х30 мм. Каркас имеет крепления для фиксации модулей в стенде и болт заземления.

Технические характеристики:

– габаритные размеры (ШхВхГ) 860х850х450мм;

– масса 6,0 кг.

Комплект соединительных проводов и силовых кабелей

Силовые защищенные соединительные провода 15 шт. Длина 1,0 м. Диаметр контактов 4 мм, сечение провода 1 кв.мм.

Силовые защищенные соединительные провода 15 шт. Длина 0,5 м. Диаметр контактов 4 мм, сечение провода 1 кв.мм.

Слаботочные незащищенные соединительные провода 20 шт. Длина 1,0 м. Диаметр контактов 2 мм, сечение провода 0,35 кв.мм.

Слаботочные незащищенные соединительные провода 20 шт. Длина 0,5 м. Диаметр контактов 2 мм, сечение провода 0,35 кв.мм.

Кабель силовой электропитания стенда 1 шт. Длина 3,0 м. Сечение жил 0,75 кв.мм.

Кабель силовой трехфазного электропитания модулей 1 шт. Длина 1,2 м. Сечение жил 0,75 кв.мм.

Кабель силовой однофазного электропитания модулей 3 м. Длина 1,8 м. Сечение жил 0,75 кв.мм.

Кабель информационный 1 шт. Длина 1,8 м. Количество жил 9, наличие экранирующей оплетки

Методические указания к проведению лабораторных работ

Методические указания выполнены в виде брошюры формата А5 и содержать описание выполнения следующего минимального перечня лабораторных работ и экспериментов:

1. Монтаж и наладка схемы тепловой защиты асинхронного двигателя

2. Монтаж и наладка схемы максимально токовой защиты асинхронного двигателя

3. Изучение схемы управления прямого пуска асинхронного двигателя

4. Изучение схемы управления прямого пуска и реверса асинхронного двигателя

5. Изучение схемы управления прямого пуска и динамического торможения в функции времени асинхронного двигателя

6. Изучение схемы управления автотрансформаторного пуска асинхронного двигателя

7. Изучение схемы управления пуска переключением обмотки статора со звезды на треугольник асинхронного двигателя

8. Изучение схемы управления конденсаторного пуска асинхронного двигателя

9. Изучение схемы управления частотного пуска асинхронного двигателя.

 Техническое описание

Техническое описание выполнено в виде брошюры формата А5 и содержать:

– состав стенда;

– основные технические характеристики стенда в целом;

– схему подключения питания стенда, модулей и электромашинного агрегата;

– основные технические характеристики модулей и электромашинного агрегата.