Stand para Trabalhos de Laboratório da Disciplina "Máquinas Elétricas" Equipamentos Didáticos Laboratório de Instalações Elétricas

AF245E Suporte para Trabalhos de Laboratório do Curso "Máquinas Elétricas" Equipamentos Didáticos Laboratório de Instalações Elétricas

Combinamos a função das duas bancadas
Descrição
A bancada de laboratório é projetada para trabalhos de laboratório para estudar máquinas elétricas em universidades e escolas especializadas.
A construção da bancada consiste em um gabinete com os seguintes equipamentos instalados: equipamentos elétricos, placas de circuitos eletrônicos, painel frontal e mesa de trabalho integrada.
O seguinte equipamento é colocado dentro do gabinete:
placa retificadora;
módulo de resistores de carga;
transformador de laboratório trifásico;
transformador trifásico investigado.
Os esquemas elétricos dos objetos investigados são mostrados no painel frontal. Todos os esquemas mostrados são divididos em grupos de acordo com o tema do trabalho de laboratório realizado. No painel frontal instalados: soquetes de comutação, medidores analógicos do painel, equipamentos de comutação, cujo controle permite alterar as opções dos elementos durante a realização do trabalho de laboratório.
Os controladores são:
comutador de autotransformador de laboratório (LAT) trifásico, que permite alterar a tensão com 0..20V com passo de 2V e 130..250V com passo de 30V;
chaves autotransformadoras de laboratório monofásicas (LATs), que permitem alterar a tensão entre 50..110V com passo de 10V;
Carregue os interruptores do módulo de resistores, o interruptor permite conectar resistores de diferentes resistências.
As seguintes máquinas elétricas são instaladas no painel da bancada:
motor elétrico assíncrono com rotor em gaiola de esquilo - 1 unid.;
motores DC excitados separadamente - 2 unid.;
tacogerador com excitação de ímãs permanentes;
selsyns sem contato.

Para realizar o trabalho de laboratório é necessário montar o esquema do objeto investigado com o auxílio de jumpers unificados, o que permite montar esquemas sem perda de clareza.
A bancada é projetada para a realização de laboratórios em “Máquinas Elétricas”.
Estruturalmente, a bancada consiste em duas partes:
invólucro, no qual são instalados parte dos equipamentos elétricos, placas eletrônicas, painel frontal, módulo de potência e tabletop de desktop integrado;
montagem da máquina, que inclui motor DC, motor assíncrono com rotor bobinado, um motor assíncrono com rotor gaiola de esquilo, além de um sensor óptico de velocidade com a definição do sentido de rotação.
A bancada pode ser complementada com unidade de maquinário elétrico com base em motores elétricos de potência pequena (90 W) ou grande (0,55 kW).
O alojamento do banco contém:
Conversor de frequência para gerar rede CA trifásica de frequência variável e tensão do motor assíncrono e fonte de alimentação dos transformadores trifásicos. O conversor é baseado em um microcontrolador MB90F562 (Fujitsu) e módulo inteligente de energia PS11033 (Mitsusubingtroller é para Mitsusubingtroller) dados de entrada (especificando tensão e frequência) e sinais de saída (corrente, tensão), para troca de dados com PC (RS-485), e exibição dos valores medidos no painel frontal da bancada. O módulo de potência inclui circuitos de potência da ponte retificadora trifásica, inversor ponte trifásico em transistores IGBT, bem como drivers e circuitos de proteção (curto-circuito, drivers de tensão de alimentação insuficiente, entrada de sinais de controle impróprios) O conversor de frequência permite ao usuário explorar o motor assíncrono em quad todas as f as características mecânicas .
Conversor de largura de pulso para o circuito de armadura e fonte de alimentação do enrolamento de excitação do motor DC, bem como fonte de alimentação do circuito do rotor do motor assíncrono trifásico com rotor enrolado no modo de motor e gerador síncronos. O conversor de largura de pulso é implementado com base no elemento de potência do conversor de frequência. Dois de seus braços são usados ​​para obter um PWC simétrico reversível e o terceiro braço é usado como um PWC irreversível para o rotor do motor assíncrono trifásico. A fonte de alimentação do enrolamento é implementada em um s International Transistor retificador MOSFET. O sistema de controle é baseado em um microcontrolador AT Mega163 (Atmel) e implementa o cálculo dos sinais de entrada (especifica tensão, frequência e corrente para frenagem dinâmica) e saída (correntes de âncora, excitação, rotor), fornece dados troca com PC (RS-485), a exibição de valores medidos no painel frontal da bancada. O conversor de largura de pulso do circuito de armadura do motor DC é complementado com um cl modo de sistema osed (controle de corrente ou velocidade), bem como modo de gerador.
A unidade de medição é baseada em dispositivos de medição digital. Além das medições de corrente contínua e tensão, cada canal pode calcular:
valor efetivo da corrente e tensão alternadas;
ângulo de deslocamento entre corrente e tensão, bem como calcular cos(φ);
poder ativo.
Controle relé-contator, que permite ao usuário:
comutar o circuito do motor assíncrono com rotor gaiola de esquilo (estrela/triângulo);
alterar o valor do resistor de carga no circuito trifásico;
conectar motores assíncronos à rede 3 ~ 380/220 V 50 Hz ou conversor de frequência;
Resistores no circuito do enrolamento de excitação (dois estágios);
Resistores de carga em circuito trifásico (três estágios);
Resistores de descarga de sobretensão em módulos inteligentes.
O conversor de frequência e o conversor de largura de pulso são ligados para operação de rede interna (modo de recuperação) para reduzir o consumo de energia da rede.
Três transformadores de dois enrolamentos;
Contatores de energia do subsistema de relé.

Os diagramas de fiação dos objetos estudados estão representados no painel frontal. Todos os diagramas são divididos em grupos de acordo com o tema do laboratório. O painel contém tomadas de comutação, indicadores de dispositivos digitais, aparelhagem e controles que permitem ao usuário alterar parâmetros dos elementos durante o trabalho de laboratório.
Controles no painel frontal da bancada:
potenciômetro de ponto de ajuste para controlar o conversor de largura de pulso reverso, o sinal de referência do sistema fechado;
potenciômetros de ponto de ajuste de conversores de largura de pulso de fonte de alimentação para enrolamentos de excitação de motor DC e rotor enrolado de motor assíncrono no modo de máquina síncrona;
potenciômetros de setpoint do conversor de frequência, que permitem a mudança suave da frequência de saída (0 ÷ 163 Hz) e os ajustes de tensão de saída (0 ÷ 220 V);
controles do subsistema do relé.
Para a realização do laboratório é necessário montar o circuito do objeto estudado, utilizando jumpers padronizados, que permitem ao usuário montar o circuito sem perda de clareza.
À bancada laboratorial complementam-se um software e um conjunto de documentação metodológica e técnica destinada a docentes.
A bancada prevê a realização dos seguintes laboratórios:
1. Estudo de transformadores de potência de dois enrolamentos com a utilização dos métodos de circuito aberto e curto-circuito.
Investigação do transformador monofásico em vários modos, determinação dos parâmetros do circuito equivalente e classificação das características externas do transformador.
2. Determinação experimental de grupos de ligação de transformadores trifásicos de dois enrolamentos.
Estudo de diagramas vetoriais de tensão para diferentes padrões de ligação e determinação experimental de grupos de ligação de transformadores trifásicos.
3. Estudo de motor assíncrono trifásico com rotor em gaiola de esquilo.
Estudo da construção e caracterização de motor assíncrono trifásico com rotor gaiola de esquilo utilizando métodos de circuito aberto, curto-circuito e carga imediata.
4. Estudo de métodos de partida de motores assíncronos trifásicos com rotor gaiola de esquilo.
Estudo da partidabilidade de motores assíncronos trifásicos, montagem de circuitos e avaliação das características estáticas e dinâmicas de partida de motores.
5. Estudo de gerador DC com excitação paralela.
Estudo do princípio de funcionamento e caracterização de gerador DC com excitação paralela.
6. Estudo de gerador DC com excitação separada.
Estudo do princípio de funcionamento e caracterização de gerador DC com excitação separada.
7. Estudo do motor DC com excitação paralela.
Estudo do princípio de funcionamento e caracterização de motores DC com excitação paralela.
8. O estudo do transformador monofásico.
O objeto estudado: transformador monofásico.Durante o trabalho de laboratório são estudados os estados de funcionamento em vazio, em curto-circuito, em carga e medidas as características externas do transformador.
9. O estudo do transformador trifásico.
O objeto estudado: transformador trifásico Durante o trabalho de laboratório são estudados os estados de funcionamento em vazio, em curto-circuito, em carga e medidas as características externas do transformador.
10.Estudo de grupos de juntas de transformadores trifásicos.
O objeto estudado: transformador trifásico Durante o trabalho de laboratório, a tensão dos enrolamentos primário e secundário do transformador é estudada quando os enrolamentos 0, 5, 6, 11 são unidos em grupos.
11. O estudo do motor DC excitado separadamente.
O objeto estudado: motor DC excitado separadamente, motor DC carregado no modo de interrupção dinâmica Durante o trabalho de laboratório, as características de operação e controle do motor são medidas.
12. O estudo do gerador DC excitado separadamente.
O objeto estudado: Gerador DC girado por motor elétrico DC Durante o trabalho de laboratório ocioso, as características externas e de controle do gerador são medidas.
13.Estudo do motor assíncrono com rotor em gaiola de esquilo.
O objeto estudado: motor assíncrono com rotor de gaiola de esquilo carregado com motor DC em modo de frenagem dinâmica Durante o trabalho de laboratório são medidas as características mecânicas e operacionais do motor.
14.Estudo de selsyns nos modos de funcionamento do indicador e do transformador.
O objeto estudado: selsyns nos modos de operação do indicador e do transformador Durante o trabalho de laboratório é estudado o funcionamento dos selsyns nos modos do indicador e do transformador.
Características técnicas da bancada:
Tensão ~220 50Hz / 3~50Hz 220V 3P+PE+N
Consumo de energia, W 250 / 1 kWt
Características técnicas do sistema de medição:
Número de parâmetros exibidos na bancada 15 unid. (12 indicadores)
Voltímetros 4 unid.
Amperímetros 6 unid.
Medidores de fase 1 unid.
Medidores de velocidade 1 unid.
Wattímetros 2 unid.
Medidores de frequência 1 unid.
Faixa de tensão medida de ±1 V a ±750 V
Faixa de corrente medida de ±1 m€ a ±5 À
Faixa de velocidade medida de ±1 rad/s a ±314 rad/s
Faixa de frequência medida de 0 Hz a 163 Hz
Precisão de medição, até 1%
Características técnicas do conversor de largura de pulso:
Corrente nominal ±5 À
Tensão do link DC 300V
Frequência do conversor 8 kHz
Sobrecarga de corrente ±7 À
Características técnicas do conversor de frequência:
Potência do motor: 0,4 kW / 1,5 kWt
Corrente nominal: 7 À
Faixa de operação da tensão de saída 3~ 220 V
Método de controle: PWM senoidal (controle U/f, independente)
Faixa de controle de frequência: de 0 a 163 Hz
Resolução de frequência: 0,3 Hz
Margem de sobrecarga: 150% da corrente de saída nominal durante 1 minuto (dependência integral)
Conjunto completo de equipamentos NTC-06.01 "Máquinas elétricas":
As medições são realizadas com medidores de painel analógicos. São 10 medidores de painel instalados no painel frontal da bancada, entre eles estão:
Amperímetro CA (limite de medição 0,2/0,5/1 A, classe de precisão 2,5) 1 unid.;
Amperímetro CC (limite de medição 1A, classe de precisão 2,5) 2 unid.;
Amperímetro DC (limite de medição 0,2A, classe de precisão 2,5) 1 unid.;
Voltímetro AC (limite de medição 100V, classe de precisão 1) 1 unid.;
Voltímetro DC (limite de medição 200V, classe de precisão 1) 1 unid.;
Wattímetro AC (limite de medição 40/450W, classe de precisão 2,5) 1 unid.;
Medidor de RPM (limite de medição 5000 rpm, classe de precisão 4) 1 unid.
A bancada de laboratório é fornecida com o seguinte suporte metódico: conjunto de documentação metódica e técnica para docentes.
A bancada permite realizar os seguintes trabalhos laboratoriais:
bancada de laboratório "Máquinas elétricas";
um conjunto de máquina;
cabo AM-BM USB 2.0;
CD-R com documentos e software que o acompanham.
Passaporte;
um conjunto de jumpers.