Лабораторный стенд для обучения электромонтажу и наладке магнитных пускателей

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

(Производство: БК-Студия; Страна производства: Российская Федерация) 

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 должен содержать асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором с установленным на вал маховиком;
  • асинхронный двигатель должен иметь мощность не менее 370 Вт, что позволит получить наиболее наглядную картину электромагнитных и электромеханических переходных процессов;
  • должен быть использован модульный принцип построения стенда, модули должны быть 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 должны быть нанесены мнемосхемы основных функциональных элементов, установлены защищенные гнезда для выполнения межмодульных соединений;
  • подключение питающих напряжений большинства модулей стенда должно производиться 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 должны выполняться датчиками тока и напряжения на основе эффекта Холла с полосой пропускания не менее 0…1000 Гц, при этом обязательным является измерение постоянного тока;
  • в стенде должен использоваться исключительно промышленный преобразователь частоты;
  • в состав каждого лабораторного стенда должны входить методические указания по проведению лабораторных работ и техническое описание.

Технические характеристики:

Напряжение электропитания, В                                                      3х380

Частота питающего напряжения, Гц                                               50

Потребляемая мощность, ВА не более                                           750

Мощность электрического двигателя, Вт, не менее              370

Диапазон рабочих температур, ˚С                                                  +10…35

Допустимая влажность воздуха, %                                                  до 80

Габариты (ШхВхГ), не более, мм                                                     860х850х450 мм

Масса не более, кг                                                                             70

Состав:

• Асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором с маховиком;
• Модули:
  • Питание;
  • Трансформатор;
  • Реле времени;
  • Преобразователь частоты;
  • Автотрансформатор, контактор, конденсаторы;
  • Измерительный;
  • Релейно-контакторная схема.
• Каркас.
• Комплект силовых кабелей и соединительных проводов;
• Методические указания;
• Техническое описание.

Краткое техническое описание элементов стенда

1. Электромашинный агрегат

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

– тип: асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором;

– мощность, Вт, не менее 370;

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

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

– номинальная частота вращения, об/мин, 1300-1500;

– номинальный ток фазы статора при соединении в «звезду», А, не более 1,2;

– номинальный ток фазы статора при соединении в «треугольник», А, не более 2,0.

2. 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 должен содержать:

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

– светодиодную индикацию наличия фазных напряжений;

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

3. Модуль трансформатора

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

– мощность, В×А, не менее, 100;

– номинальное напряжение первичной обмотки трансформатора, В, не менее 220;

– номинальный ток первичной обмотки трансформатора, А, не более 0,45;

– номинальное напряжение вторичной обмотки трансформатора, В, не менее 130;

– номинальный ток вторичной обмотки трансформатора, А, не более 0,8.

4. Модуль реле времени

Модуль должен содержать не менее двух идентичных друг другу промышленных реле времени, катушки и контакты которых должны быть выведены на клеммы лицевой панели модуля. Срабатывание катушки каждого из реле должно быть оснащено светодиодной индикацией. Реле должны обеспечивать задержки по переднему и заднему фронтам. Характеристики реле:

– номинальное напряжение питания переменного тока, В, не менее 230;

– номинальное напряжение питания постоянного тока, В, не менее 24;

– потребляемая мощность, Вт, не более 1,5;

– количество выходных переключающих контактов, 2, не менее;

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

5. Модуль преобразователя частоты

Модуль должен содержать промышленный преобразователь частоты для осуществления частотного пуска асинхронного двигателя:

– напряжение питающей сети, В, не менее 220;

– номинальная мощность, кВт, не менее 0,4;

– номинальный выходной ток, А, не менее 2;

– диапазон регулирования выходного напряжения, В, не менее 0…220;

На лицевой панели модуля должны располагаться защищенные клеммы, на которые должно подаваться напряжение с выхода ПЧ, тумблер выбора направления вращения, потенциометр задания частоты.

6. Модуль автотрансформатор, контактор, конденсаторы

Модуль должен быть предназначен для осуществления автотрансформаторного и конденсаторного пуска асинхронного двигателя. Модуль должен содержать:

1. Трехфазный автотрансформатор с характеристиками:

– мощность, В×А, не менее 100;

– номинальное напряжение первичной обмотки трансформатора, В, не менее 220;

– номинальный ток первичной обмотки трансформатора, А, не более 0,45;

– номинальное напряжение вторичной обмотки трансформатора, В, не менее 130;

– номинальный ток вторичной обмотки трансформатора, А, не более 0,8.

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

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

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

7. Модуль РКС

Модуль должен быть предназначен для сборки цепей управления и части силовых цепей схем пуска асинхронного двигателя. Модуль должен содержать:

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

2. Не менее 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, А, не менее 1;

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

4. Источник вторичного электропитания:

– мощность, Вт, не менее 43,5;

– диапазон допустимого изменения напряжения электропитания, В, не менее 90…264;

– количество каналов выходного напряжения: не менее 2;

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

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

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

5. Реле максимального тока – не менее 1 шт.:

– напряжение электропитания, В, не менее 230;

– замыкающий релейный выход: наличие;

– размыкающий релейный выход: наличие;

– диапазон контролируемых токов, А, не менее 0,05…6,3;

– диапазон установки задержки на отключение, с, не менее 0,1…99,9;

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

– гистерезис, %, не более 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 должен обеспечивать потенциальную и гальваническую развязку измерительной и вторичной цепей:

– диапазон измерения тока, А, не менее -3…+3;

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

– напряжение изоляции, кВ, не менее 3;

– выходное сопротивление, Ом, не более 50.

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

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

– диапазон измерения напряжения, В, не менее -500…+500;

– номинальный ток измерительной цепи, мА, не более 10;

– номинальный ток вторичной цепи, мА, не более 25;

– напряжение изоляции, кВ, не менее 2,5.

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

8. Модуль измерительный

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

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

– выбор пределов измерений: автоматический;

– максимальное измеряемое постоянное напряжение, В, не менее 1000;

– максимальное измеряемое переменное напряжение, В, не менее 700;

– максимальный измеряемый ток, А, не менее 10;

– измерение сопротивления: наличие;

– измерение емкости: наличие;

– измерение частоты:             наличие;

– напряжение электропитания, В, не более 9.

Основные требуемые характеристики цифровых индикаторов:

– диапазон измерения индикатора переменного напряжения, В, не менее 0…250;

– диапазон измерения индикатора переменного тока, А, не менее 0…2.

9. Каркас

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

Каркас должен быть изготовлен из конструкционного алюминиевого профиля сечением не менее 30х30 мм. Каркас должен иметь крепления для фиксации модулей в стенде и болт заземления.

Технические характеристики:

– габаритные размеры (ШхВхГ) не более 860х850х450мм;

– масса не более 6,0 кг.

10. Комплект соединительных проводов и силовых кабелей

11. Методические указания к проведению лабораторных работ

Методические указания должны быть 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.

12. Техническое описание

Техническое описание должно быть 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.