Электротехника и основы электроники НТЦ-01.01, Ульяновск

Лабораторный стенд предназначен для изучения электротехники и основ электроники в высших и средних специальных учебных заведениях.

• Стенд позволяет проводить следующие лабораторные работы:

  1. Исследование режимов работы и методов расчета линейных цепей постоянного тока с одним источником питания.
     Объект исследования: резистивный мост.
     На практике проводится экспериментальная проверка законов Ома и Кирхгофа, метода эквивалентного генератора.
  2. Исследование режимов работы и методов расчета линейных цепей постоянного тока с двумя источниками питания.
     Объект исследования: резистивный мост, в одно из плеч которого включен регулируемый источник ЭДС 0..10В.
     На практике проводится экспериментальная проверка законов Ома и Кирхгофа, метода контурных токов.
  3. Исследование режимов работы и методов расчета нелинейных цепей постоянного тока.
     Объект исследования: стабилитрон, параметрический стабилизатор напряжения.
     В лабораторной работе снимаются внешние и нагрузочные характеристики стабилизатора в целом и вольтамперная характеристика стабилитрона в отдельности.
  4. Определение параметров и исследование режимов работы электрической цепи переменного тока с последовательным соединением катушки индуктивности, резистора и конденсатора.
     Объект исследования: электрическая цепь, содержащая последовательно включенные индуктивность (I_МАКС=0,8 А, L_НОМ=0,25 Гн), емкость (магазин конденсаторов 1..63 мкФ) и активное сопротивление (ПЭВ-50 R_НОМ=47 Ом).
     В лабораторной работе определяются параметры схемы замещения катушки индуктивности, исследуются резонансные явления.
  5. Исследование режимов работы линии электропередачи переменного тока при изменении коэффициента мощности нагрузки.
     Объект исследования: модель линии электропередачи нагруженная на аткивно-индуктивную нагрузку.
     В лабораторной работе производится расчет компенсирующего конденсатора и производится эксперимент компенсации реактивной мощности.
  6. Определение параметров и исследование режимов работы трехфазной цепи при соединении потребителей в звезду.
     Объект исследования: трехфазная цепь переменного тока при соединении нагрузок в звезду.
     Исследуются симметричная (во всех фазах включена активная нагрузка сопротивлением 110 Ом мощностью 200 Вт), равномерная (в различные фазы включены активная, активно-индуктивная и активно-емкостная нагрузки полным сопротивлением 250 Ом) и неравномерная нагрузки (создается из равномерной при уменьшении сопротивления активной нагрузки, изменением емкостной нагрузки в пределах 1..63 мкФ) при питании от сети с нулевым проводом и без него.
  7. Определение параметров и исследование режимов работы трехфазной цепи при соединении потребителей в треугольник.
     Объект исследования: трехфазная цепь переменного тока при соединении нагрузок в треугольник. Исследуются те же нагрузки, что и в лабораторной работе 6.
  8. Исследование линейных цепей несинусоидального периодического тока, содержащих катушку и конденсатор.
     Объект исследования:Цепь с мостовым тиристорным управляемым выпрямителем в качестве источника питания.
     В лабораторной работе проводится гармонический анализ тока и напряжения в цепи с управляемым выпрямителем, нагруженным на активно-индуктивную нагрузку.
  9. Определение параметров схемы замещения катушки индуктивности с замкнутым магнитопроводом и при наличии воздушного зазора.
     Объект исследования: катушки индуктивности с замкнутым магнитопроводом и с зазором в магнитопроводе.
     В лабораторной работе определяются параметры схем замещения указанных катушек, снимаются их вольтамперные характеристики.
  10. Определение параметров и основных характеристик однофазного трансформатора.
      Объект исследования: однофазный трансформатор ОСМ1-0,1 220/110 В.
      В лабораторной работе определяются параметры схемы замещения трансформатора, исследуются различные режимы его работы.
  11. Исследование асинхронного трехфазного электродвигателя с короткозамкнутым ротором.
      Объект исследования: асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором серии АИР56А4У3 (P_НОМ=120 Вт, n_НОМ=1350 об/мин).
      В лабораторной работе снимаются механические и электромеханические характеристики двигателя. В качестве механической нагрузки асинхронного двигателя используется двигатель постоянного тока независимого возбуждения в режиме динамического торможения.
  12. Определение параметров и основных характеристик электродвигателя постоянного тока с независимым возбуждением.
      Объект исследования: электродвигатель постоянного тока с независимым возбуждением серии ПЛ062УХЛ4 (P_НОМ=90 Вт, n_НОМ=1500 об/мин).
      В лабораторной работе снимаются механические и электромеханические (как естественные, так и искусственные – реостатные) характеристики электродвигателя. В качестве механической нагрузки двигателя постоянного тока используется асинхронный электродвигатель в режиме динамического торможения.
  13. Определение параметров и основных характеристик генератора постоянного тока с независимым возбуждением.
      Объект исследования: генератор постоянного тока с независимым возбуждением, в качестве которого используется электродвигатель постоянного тока с независимым возбуждением серии ПЛ062УХЛ4 (P_НОМ=90 Вт, n_НОМ=1500 об/мин).
      В лабораторной работе снимаются внешние, регулировочные и нагрузочные характеристики генератора. Ток возбуждения генератора изменяется с помощью управляемого выпрямителя, нагрузка создается широтно-импульсным преобразователем.
  14. Исследование процесса зарядки конденсатора от источника постоянного напряжения при ограничении тока с помощью резистора.
      Объект исследования: процесс зарядки конденсатора от источника постоянного напряжения при ограничении тока с помощью резистора.
      В лабораторной работе имеется возможность менять величину токоограничивающего резистора.
  15. Исследование схемы управления трехфазным короткозамкнутым двигателем.
      Объект исследования: типовая схема пуска асинхронного двигателя при различных схемах соединения обмоток статора (звезда, треугольник, переключение со звезды на треугольник)
  16. Однокаскадный транзисторный усилитель.
      Объект исследования: однокаскадный транзисторный усилитель.
      В лабораторной работе исследуется влияние смещения рабочей точки транзистора на форму выходного сигнала, измеряются коэффициенты усиления при отключенном и включенном шунтирующем конденсаторе в эмиттерной цепи.
  17. Исследование двухкаскадных усилителей с непосредственной связью.
      Объект исследования: двухкаскадный усилитель с непосредственной связью.
      Производится оценка соотношений входных и выходных внутренних сопротивлений усилителей с общим эмиттером и общим коллектором.
  18. Исследование параметров транзисторного реле времени с времязадающей RC цепью.
      Объект исследования: транзисторное реле времени с времязадающей RC цепью.
      В лабораторной работе снимается временная характеристика реле времени, определяется относительная погрешность выдержки времени.
  19. Исследование генератора синусоидальных колебаний.
      Объект исследования: генератор синусоидальных колебаний с фазосдвигающей RC-цепью.
      В лабортоной работе исследуются условия возбуждения колебаний, влияние смещения транзисторов на устойчивость работы генератора и на форму выходного сигнала.
  20. Исследование работы широтно-импульсного преобразователя напряжений (ШИП).
      Объект исследования: широтно-импульсный преобразователь.
      В лабораторной работе снимается зависимость выходного напряжения от задающего напряжения.
  21. Исследование работы триггера Шмидта и цифровых счетчиков в интегральном исполнении.
      Объект исследования: триггер Шмидта и цифровой двоичный четырехразрядный счетчик.
      В лабораторной работе исследуется гистерезис при переключении триггера Шмидта, строится таблица состояний двоичного счетчика.
  22. Исследование тиристорного выпрямителя.
      Объект исследования: мостовой тиристорный управляемый выпрямитель.
      В лабораторной работе исследуется управляемый выпрямитель, нагруженный на активную нагрузку (150 Ом, 270 Ом 100 Вт), снимаются регулировочная и нагрузочная характеристики управляемого выпрямителя, исследуется влияние индуктивности и емкости на форму выпрямленных тока и напряжения.
  Конструктивный состав оборудования:

  Конструктивно стенд состоит из двух частей:

  • корпуса, в который установлена часть электрооборудования, электронные платы, лицевая панель и столешница интегрированного рабочего стола;
  • дополнительного силового модуля.

  В корпусе стенда размещены:

  • блок питания +24 В 0,5 А, +5 В 0,5 А;
  • плата резистивного моста с дополнительным регулируемым источником ЭДС;
  • плата секундомера с разрешающей способностью 0,1 с;
  • плата транзисторного реле времени с времязадающей RC цепью;
  • плата транзисторных усилителей;
  • плата измерителя частоты вращения электродвигателей с разрешающей способностью 1 об/с;
  • плата тиристорного управляемого выпрямителя и широтно-импульсного преобразователя;
  • автотрансформатор 0,16кВт.

  На лицевой панели изображены электрические схемы объектов исследования. Все схемы, изображенные на панели, разбиты на группы в соответствии с тематикой проводимых работ. На панели установлены коммутационные гнёзда, стрелочные щитовые приборы, коммутацинная аппаратура, а также органы управления, позволяющие изменять параметры элементов при проведении лабораторной работы.

  К органам управления относятся:

  • переключатели лабораторного автотрансформатора (ЛАТРа), который позволяет изменять напряжение в пределах 0..260В с шагом 2 В;
  • переключатели блока переменного резистора, позволяющие изменять сопротивление в пределах 0..10 кОм с шагом 10 Ом;
  • тумблеры магазина конденсаторов, которые дают возможность изменять емкость в пределах 0..63 мкФ с шагом 1 мкФ;
  • задающий потенциометр однофазного мостового тиристорного управляемого выпрямителя;
  • задающий потенциометр широтно-импульсного преобразователя;
  • задающий переключаетль дополнительного источника ЭДС, позволяющий изменять ЭДС в пределах 0..10 В с шагом 1 В;
  • задающий потенциометр реле времени.

  В дополнительном модуле установлены:

  • машинный агрегат (спарка), содержащий две электрические машины: асинхронный электродвигатель с короткозамкнутым ротором серии АИР56А4У3 (P_НОМ=120 Вт, n_НОМ=1350 об/мин) и электродвигатель постоянного тока независимого возбуждения серии ПЛ062УХЛ4 (P_НОМ=90 Вт, n_НОМ=1500 об/мин). На машинном агрегате установлен оптический датчик скорости;
  • резисторы ПЭВ-100, представляющие нагрузки в лабораторных работах по исследованию трехфазных и однофазных цепей переменного тока;
  • трансформаторы ОСМ1-0,1, катушки индуктивности, дроссели;
  • конденсаторы МБГО, представляющие магазин конденсаторов;
  • силовой трансформатор ОСМ1-0,25.

  Для проведения работы необходимо собрать схему объекта исследования с помощью унифицированных перемычек, позволяющих собирать схемы без потери их наглядности.

  Измерения производятся с помощью стрелочных щитовых приборов. На панели стенда установлено 9 щитовых измерительных приборов, среди них:
  • амперметры переменного тока (предел измерения 0,5/2А, класс точности 2,5) 2 шт.;
  • амперметр постоянного тока (предел измерения 2,5/250мА, класс точности 1,5) 1 шт.;
  • амперметр постоянного тока (предел измерения 25мА/2,5А, класс точности 1,5) 1 шт.;
  • вольтметры переменного напряжения (предел измерения 250В, класс точности 2,5) 2 шт.;
  • вольтметры переменного напряжения (предел измерения 50/250В, класс точности 2,5) 1 шт.;
  • вольтметр постоянного тока (предел измерения 5/50/250В, класс точности 1,5) 1 шт.;
  • ваттметр переменного тока (предел измерения 150/600Вт, класс точности 2,5) 1 шт.;

  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;
  • комплект методической и технической документации, предназначенный для преподавательского состава.
  Технические характеристики оборудования:

  Технические характеристики стенда:

  Питание

  3~220/127 В, 50Гц

  Потребляемая мощность, кВт не более

  0.8

  Габаритные размеры стенда:

  Ширина, мм

  1310

  Высота, мм

  1460

  Глубина, мм

  600

  Вес оборудования, кг., не более

  80

  Комплектность оборудования «Электротехника и основы электроники» модификации НТЦ-01.01:

  • лабораторный стенд «Электротехника и основы электроники» НТЦ-01.01;
  • программное обеспечение;
  • методические указания;
  • паспорт;
  • комплект перемычек;