Лабораторный стенд Е17 «Теоретические основы электротехники»

Лабораторный стенд Е17 «Теоретические основы электротехники»

Комплект предназначен для проведения лабораторно-практических занятий по одноименной дисциплине в высших и средних профессиональных образовательных учреждениях. ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ Потребляемая мощность, В·А, – 50, Электропитание: от однофазной сети переменного тока с рабочим нулевым и защитным проводниками напряжением, В - - 220 ± 22, - частота, Гц - 50 ± 0,5, Класс защиты от поражения электрическим током, - I, Габаритные размеры, мм, - длина (по фронту) - 910, - ширина (ортогонально фронту) – 850, - высота - 1250, Масса, кг, – 60. Количество человек, которое одновременно и активно может работать на комплекте, -2. Комплект имеет декларацию соответствия техническим регламентам Таможенного союза ТР ТС 004/2011 и 020/2011. С целью увеличения числа и видов выполняемых на комплекте лабораторных работ, его конструкция предусматривает возможность укомплектования дополнительными отдельными переносными функциональными блоками унифицированного размера, совпадающими по высоте лицевых панелей блоков, описанных ниже. КОМПЛЕКТНОСТЬ: Комплект поставки соответствует табл. 1 (Вся комплектность описана ниже). Функциональная часть комплекта (кроме наборов миниблоков, USB-осциллографа и ноутбука) представляет собой набор отдельных переносных сменных унифицированных блоков одинаковой высоты для их свободной установки в любое место рамы лабораторного стола, а также для свободного перемещения по горизонтальным полозьям рамы и свободного извлечения из нее без применения каких-либо инструментов. Блок генераторов напряжений - Блок генераторов напряжений (далее БГН) предназначен для формирования однофазных регулируемых сигналов различной формы, трехфазного синусоидального напряжения и постоянных напряжений для питания исследуемых схем. Состав блока: управляемый генератор напряжений специальной формы; генератор трехфазного напряжения; регулируемый источник питания -13…0…13 B; нерегулируемый источник питания 15 B; нерегулируемый источник питания -15 B; Наличие потенциальной развязки между генераторами и источниками питания нет (все генераторы и источники питания имеют общий 0). Управляемый генератор напряжений специальной формы:Число выходов-1, Виды сигналов на выходе генератора - синусоидальный; прямоугольный двуполярный; прямоугольный однополярный; пилообразный двуполярный Способ формирования выходного сигнала - цифровой генератор, Изменение выходной частоты - энкодером-потенциометром, Дискретность изменения частоты 1,5% к установленной частоте. Изменение выходного напряжения однооборотным потенциометром. Защита от короткого замыкания защита выходного усилителя на уровне 3А. Защита от перегрузки по току самовосстанавливающийся предохранитель 0,2 A. Диапазон изменения амплитуды выходного напряжения, В 0…12. Диапазон изменения частоты синусоидального сигнала, пилообразного сигнала 0,2 Гц…200 кГц. Диапазон изменения частоты прямоугольного однополярного сигнала, прямоугольного двуполярного сигнала 0,2 Гц…100 кГц. Генератор трехфазного напряжения:Количество выходов – 3. Частота выходного напряжения, Гц - 50± 1. Амплитуда выходного напряжения, В 12± 0,5. Защита от короткого замыкания защита выходных усилителей на уровне 3,5 А. Защита от перегрузки по току самовосстанавливающиеся предохранители 0,2 A, Регулируемый источник питания -13…0…13 В: Количество выходов 1. Диапазон регулирования выходного напряжения, В -13…0…13. Регулирование выходного напряжения однооборотным потенциометром. Стабилизация выходного напряжения есть Возможность принимать ток от нагрузки - есть. Защита от короткого замыкания - защита выходных усилителей на уровне 3,5 А. Защита от перегрузки по току самовосстанавливающиеся предохранители 0,2 A, Нерегулируемый источник питания +15 В:Количество выходов – 1. Стабилизация выходного напряжения есть. Возможность принимать ток от нагрузки нет. Защита от короткого замыкания защита стабилизатора 1,5 А. Защита от перегрузки по току. самовосстанавливающиеся предохранители 0,2 A, Нерегулируемый источник питания - 15 В: Количество выходов – 1. Стабилизация выходного напряжения – есть. Возможность принимать ток от нагрузки – нет. Защита от короткого замыкания - защита стабилизатора 1,5 А. Защита от перегрузки по току - самовосстанавливающиеся предохранители 0,2 A. Напряжение питания блока, В - 220± 22. Частота напряжения питания блока, Гц - 50± 0,5. Защита по току - предохранитель 0,5 А. Класс защиты от поражения электрическим током, - I. Габаритные размеры, мм, : - ширина – 95, - высота – 297, - толщина – 110. Масса, кг, - 2,0. Конструктивно источник выполнен в виде отдельной переносной коробки с металлической лицевой панелью и металлическим кожухом. На лицевой панели, покрытой матовой белой порошковой краской, стойкой к износу, истиранию, воздействию влаги и спиртосодержащих жидкостей, нанесена несмываемой двухкомпонентной краской методом шелкотрафарета мнемоническая электрическая схема соединений и названия основных органов управления и защиты.

Однофазный источник питания - НАЗНАЧЕНИЕ Однофазный источник питания предназначен для питания однофазным переменным током промышленной частоты функциональных блоков лабораторных комплексов. Электропитание от однофазной сети переменного тока с нулевым и защитным проводниками: - напряжение, В - 220± 22. - ток, А, – 16. - частота, Гц - 50± 0,5. Выходные: - напряжение, В - 220± 22. - ток, А, – 16. Количество розеток: - приборных; - 3. - штепсельных – 3. Устройства защиты двух автоматических выключателей, устройство защитного отключения с током срабатывания 10 мА. Управление – ручное. Класс защиты от поражения электрическим током – I. Габаритные размеры, мм, : - ширина – 190. - высота – 297. - толщина – 120. Масса, кг, - 2,5. Конструктивно источник выполнен в виде отдельной переносной коробки с металлической лицевой панелью и металлическим кожухом. На лицевой панели, покрытой матовой белой порошковой краской, стойкой к износу, истиранию, воздействию влаги и спиртосодержащих жидкостей, нанесена несмываемой двухкомпонентной краской методом шелкотрафарета электрическая мнемосхема соединений источника. На панели размещены: два однофазных автоматических выключателя, устройство защитного отключения, сигнальный светодиод и три штепсельные розетки с заземляющими контактами. На кожухе с тыльной стороны расположены приборные однофазные вилка и три розетки с заземляющими контактами.

Наборная панель - Наборная панель предназначена для установки и соединения между собой миниблоков при построении электрических и электронных цепей по заданным схемам. Количество гнезд для соединения - 192, Количество независимых узлов - 44, Диаметр контактного отверстия, мм- 4, Класс защиты от поражения электрическим током - III, Габаритные размеры, мм, . ширина - 285, высота -297, толщина - 70, Масса, кг, - 2,0, Конструктивно панель выполнена в виде отдельной переносной коробки с металлической лицевой панелью и металлическим кожухом. На лицевой панели, покрытой матовой белой порошковой краской, стойкой к износу, истиранию, воздействию влаги и спиртосодержащих жидкостей, нанесена несмываемой двухкомпонентной краской методом шелкотрафарета электрическая мнемосхема соединений панели и в соответствии с ней размещены соединительные гнезда. На кожухе с тыльной стороны установлены ножки для возможности расположения панели на лабораторном столе.

Модель однородной длинной линии - Модель однородной длинной линии предназначена для изучения установившихся и переходных процессов в длинной линии. , Количество П-образных L-C четырехполюсников (звеньев) линии, шт., -17, Индуктивность звена, мГн -16, Емкость звена, мкФ - 0,1, Активное сопротивление звена, Ом - 6,3, Волновое сопротивление линии, Ом - 400, Номинальное напряжение линии, В - 10, Номинальный ток линии,А - 0,2, Класс защиты от поражения электрическим током, - III, Габаритные размеры, мм, : ширина -95, высота - 297, толщина - 60, Вес, кг, 3,0, Конструктивно модель выполнена в виде отдельной переносной коробки с металлической лицевой панелью и металлическим кожухом. На лицевой панели, покрытой матовой белой порошковой краской, стойкой к износу, истиранию, воздействию влаги и спиртосодержащих жидкостей, нанесена несмываемой двухкомпонентной краской методом шелкотрафарета электрическая мнемосхема соединений модели и в соответствии с ней размещены гнезда для присоединения внешних устройств.

Блок мультиметров. (2 мультиметра), Блок мультиметров предназначен для измерения активного сопротивления элементов электрической цепи, токов и напряжений в этой цепи. Электропитание от однофазной сети переменного тока с защитным проводником - напряжение, В - 220±22, частота, Гц - 50±0,5, Потребляемая мощность, В×А, - 20, Количество мультиметров, шт., - 2, Класс защиты от поражения электрическим током - I, Габаритные размеры, мм, , ширина - 190, высота - 297, глубина - 100, Масса, кг, - 2,0, Конструктивно блок мультиметров выполнен в виде отдельной переносной коробки с металлической лицевой панелью и металлическим кожухом. На лицевой панели закреплены мультиметры, сетевой выключатель и держатели с предохранителями. На верхней боковой грани кожуха расположена вилка для присоединения шнура питания.

Ваттметр, Ваттметр предназначен для измерения активной мощности в цепях постоянного и переменного тока. Электропитание от однофазной сети переменного тока с защитным проводником - напряжение, В - 220±22, частота, Гц - 50±0,5, Потребляемая мощность, В⋅А, - 20, Погрешность измерения, %, - ±2,5, Рабочее положение - вертикальное, Класс защиты от поражения электрическим током, - I, Габаритные размеры, мм, : ширина - 95, высота - 297, толщина - 110, Масса, кг, - 1,0, Конструктивно ваттметр выполнен в виде отдельной переносной коробки с металлической лицевой панелью и металлическим кожухом. На лицевой панели, покрытой матовой белой порошковой краской, стойкой к износу, истиранию, воздействию влаги и спиртосодержащих жидкостей, нанесена несмываемой двухкомпонентной краской методом шелкотрафарета электрическая мнемосхема соединений и в соответствии с ней размещены гнезда для подсоединения устройств. На ней также размещены ЖКИ индикатор, выключатель сетевого питания, держатель с предохранителем, переключатели пределов измерения напряжения и тока, светодиоды, сигнализирующие о выходе напряжения и тока за пределы измерения.

 Набор миниблоков «Электромагнитное поле» Набор миниблоков предназначен для проведения экспериментов по разделу «Теория электромагнитного поля» курса «Теоретические основы электротехники». Габаритные размеры, мм, : - ширина - 142,5, - высота - 297, - толщина - 90, Масса, кг, - 2, Конструктивно набор выполнен в виде панели с установленными на ней миниблоками согласно маркировке. Для использования миниблока его необходимо вынуть из установочных отверстий, а после использования установить на место.

Интегратор - 1,

Трансформатор тороидальный - 1,

Катушка в сборе - 1,

Тесламетр - 1,

Трансформатор с разъёмным сердечником - 1,

Катушка трансформатора - 1,

Датчик-усилитель плотности тока - 1,

«Электромагнитные силы» - 1,

Конденсатор 2,2 мкФ, 63 В - 1,

Нелинейный конденсатор Y5V - 1,

Пояс Роговского - 1.

Набор планшетов для моделирования электрических и магнитных полей - Набор планшетов для моделирования электрических и магнитных полей предназначен для моделирования электрических и магнитных полей различных конфигураций. Количество планшетов, шт., - 5, Габаритные размеры, мм, : - ширина - 228, - высота - 190,- толщина - 36, Масса, кг, - 0,5; Конструктивно каждый планшет выполнен в виде печатной платы с нанесенными на нее двумя проводниками в форме электродов и слабопроводящим покрытием. Каждый планшет имеет проводящие ножки для установки на наборную панель. Линии тока между электродами соответствуют линиям напряженности электрического поля и эквипотенциальным линиям магнитного поля.

Набор устройств для исследования поверхностного эффекта - Набор устройств для исследования поверхностного эффекта предназначен для исследования явлений поверхностного эффекта и эффекта близости в массивных проводниках. Количество устройств, шт., - 4, Габаритные размеры, мм, : - ширина -118, - высота -244, - толщина - 36, Масса, кг, - 1,5; Конструктивно каждое устройство выполнено в виде платы с закреплённым на ней замкнутым контуром из медных ленточных и круглых проводников. Электрический ток к контуру подводится через трансформатор с разъёмным сердечником из набора миниблоков. Вторичной обмоткой трансформатора является сам контур. Каждое устройство имеет проводящие ножки для установки на наборную панель и трансформатор тока для измерения тока в контуре. Распределение тока по ширине ленточных проводников соответствует распределению тока в слоях массивных прямоугольных шин при их различном взаимном расположении. Измерение плотности тока и её начальной фазы осуществляется с помощью миниблока «Датчик- усилитель плотности тока».

Набор миниблоков «Электромагнитные компоненты» Набор миниблоков «Электромагнитные компоненты» предназначен для построения электрических и электронных цепей. Габаритные размеры, мм, : - ширина - 190, - высота - 297, - толщина - 80,Масса, кг, - 2,5; Конструктивно набор выполнен в виде панели с установленными на ней согласно маркировке миниблоками. Для использования миниблока его необходимо вынимать из установочных отверстий, а после использования устанавливать на место. КОМПЛЕКТНОСТЬ, Миниблоки малые, Лампа сигнальная - 1 шт, Диоды выпрямительные КД226 (1N5408) - 4 шт, Стабилитрон -1 шт, Резисторы МЛТ, 2 Вт: • 2,2 Ом - 1; • 4,7 Ом - 1; • 10 Ом - 1; • 22 Ом - 1; • 33 Ом - 1; • 47 Ом - 2; • 100 Ом- 1; • 220 Ом -1; • 330 Ом -1; • 470 Ом - 1; • 1 кОм - 3; • 2,2 кОм - 1; • 47 кОм - 1; Конденсаторы К73-17, 63 и 100 В: • 0,22 мкФ - 1; • 0,47 мкФ -1; • 1 мкФ-1; • 4,4 мкФ-1; Конденсаторы К50-35 и SR, 25, 50 и 63 В: • 10 мкФ-1; • 100 мкФ-1; Микропереключатель Катушки индуктивности 09Р: • 33 мГн-2 ; • 100 мГн -1; Гнездо приборное моно - 6,

Миниблок «Трансформатор с разъёмным сердечником» W=900-1, W=300-2, W=100-1, Сердечник (из двух половинок)-1.

Миниблоки большие, Потенциометр СП4-2М 1 Вт, 1 кОм, Транзистор биполярный КТ503Г-1, 1,

Миниблоки с платами, Интегратор-1, Магнитная цепь-1, Фильтр напряжения обратного следования фаз-1.

Лабораторный стол с односекционным контейнером и одноуровневой рамой,НАЗНАЧЕНИЕ, Лабораторный стол предназначен для размещения электротехнической и электронной учебной лабораторной аппаратуры, принадлежностей, эксплуатационной документации и методических материалов. Габаритные размеры, мм, - длина (по фронту) - 910, - ширина -880, - высота- 1300, Класс защиты от поражения электрическим током-01, Масса располагаемой на столе аппаратуры, кг, -100, Масса, кг, -15. Материал каркаса: стальная труба квадратного сечения 25х25 мм, покрытая белой порошковой краской. Материал столешницы и контейнера: ДСП. Контейнер запирается на ключ. В комплект водят два ключа. Рама обеспечивает возможность установки в нее всех функциональных блоков учебно-лабораторного комплекта. Функциональный блок устанавливаются в раму стола без применения каких-либо инструментов путем заведения его спереди между направляющими, подъема блока с заведением его передней панели в паз верхней направляющей и последующего опускания блока в паз нижней направляющей. Учебно-дидактический комплекс с интерактивными элементами, На русском языке, USB флеш-накопителе, в электронной форме (кроме паспорта – предоставляется на бумажном носителе). Комплекс включает в себя следующие элементы: 1. Паспорт стенда,

Паспорт содержит следующие сведения: 1.1. Назначение стенда, 1.2. Технические характеристики стенда, 1.3. Комплектность стенда (перечень блоков, компонентов, документации), 1.4. Устройство и принцип работы стенда, 1.5. Указания мер безопасности. 1.6. Подготовка к работе стенда 1.7. Порядок работы на стенде 1.8. Почтовый, фактический адрес, телефон, email разработчика и изготовителя стенда 1.9. Телефон и электронную почту службы технической поддержки 1.10. Копии сертификатов качества, сертификатов и деклараций соответствия техническим регламентам 1.11. Указание ТУ, ГОСТов. 1.12. Гарантийный талон на стенд с условиями гарантии, заверенный печатью группой (отделом) контроля качества изготовителя.

2. Руководство по выполнению на стенде базовых экспериментов Руководство содержит следующее (для каждого эксперимента отдельно): 2.1. Краткие теоретические и общие сведения по эксперименту. 2.2. Перечень аппаратуры, используемой в эксперименте. 2.3. Цель (задача) эксперимента. 2.4. Электрическая схема соединений эксперимента. 2.5. Указания по проведению эксперимента: пошаговая (5 шагов) последовательность действий, приводящая к выполнению цели (задачи) эксперимента. Перечень экспериментов, проведение которых обеспечивает стенд и которые пошагово описаны в руководстве: 1. Линейные электрические цепи постоянного тока. 1.1. Измерение сопротивлений, токов, напряжений и мощности в цепи постоянного тока. 1.2. Цепь постоянного тока с последовательным соединением резисторов. 1.3. Параллельное соединение резисторов в цепи постоянного тока. 1.4. Цепь постоянного тока при смешанном соединении резисторов. 1.5. Передача мощности от активного двухполюсника к нагрузке. 2. Линейные электрические цепи синусоидального и несинусоидального тока. 2.1. Цепь синусоидального тока при последовательном соединении R, L и С. 2.2. Частотные характеристики последовательного резонансного контура. 2.3. Параллельное соединение катушки индуктивности и конденсатора. 2.4. Частотные характеристики параллельного резонансного контура. 2.5. Определение параметров индуктивно связанных катушек. 2.6. Расчёт и экспериментальное исследование цепи при несинусоидальном приложенном напряжении. 3. Трехфазные цепи. 3.1. исследование трехфазной цепи при соединении нагрузки в звезду. 3.2. Исследование трехфазной цепи при соединении нагрузки в треугольник. 3.3. Аварийные режимы трёхфазной цепи при соединении нагрузки в звезду. 3.4. Аварийные режимы трёхфазной цепи при соединении нагрузки в треугольник. 3.5. Исследование фильтра напряжения обратной последовательности. 4. Переходные процессы в линейных электрических цепях. 4.1. Исследование процессов заряда и разряда конденсатора. 4.2. Исследование процессов включения под напряжение и короткого замыкания катушки индуктивности. 4.3. Исследование переходного процесса в разветвлённой цепи с конденсатором и резисторами. 4.4. Процессы включения и отключения цепи с катушкой индуктивности. 4.5. Переходные процессы в R-L-C контуре. 5. Нелинейные электрические цепи. 5.1. Снятие вольтамперных характеристик нелинейных элементов на постоянном токе. 5.2. Определение линеаризованных параметров эквивалентной схемы замещения биполярного транзистора. 5.3. Исследование однофазных выпрямителей. 6. Магнитные цепи. 6.1. Экспериментальное исследование и расчёт магнитной цепи при постоянном токе. 6.2. Исследование магнитной цепи на переменном токе. 6.3. Исследование явления резонанса при последовательном соединении нелинейной катушки и конденсатора. 6.4. Испытания однофазного трансформатора. 7. Четырехполюсники и фильтры. 7.1. Определение параметров пассивного четырехполюсника. 7.2. Снятие частотных характеристик четырёхполюсника (фильтра низких частот). 7.3. Исследование простейших дифференцирующих и интегрирующих четырёхполюсников. 8. Установившиеся и переходные процессы в цепях с распределенными параметрами. 8.1. Исследование распределения напряжения вдоль однородной длинной линии. 8.2. Исследование зависимости входных сопротивлений линии от её электрической длины и сопротивления нагрузки. 8.3. Исследование отражения волн от конца длинной линии. 9. Теория электромагнитного поля. 9.1. Моделирование плоскопараллельных электростатических и магнитных полей током в проводящем листе. 9.2. Исследование постоянного магнитного поля на оси катушек с помощью датчика Холла. 9.3. Измерение магнитодвижущих сил и разности магнитных потенциалов. 9.4. Исследование поляризационной кривой сегнетоэлектрика. 9.5. Снятие петли гистерезиса ферромагнетика. 9.6. Исследование электромагнитных сил в постоянном магнитном поле. 9.7. Исследование поверхностного эффекта и эффекта близости.

3. Сборник руководств по эксплуатации компонентов аппаратной части комплекта Сборник содержит полные технические сведения и руководство пользователя (инструкции по эксплуатации каждого функционального блока из комплектации, указанной в паспорте стенда), в том числе:

3.1. Назначение блока;

3.2. Подробные технические характеристики блока;

3.3. Комплектность блока;

3.4. Устройство и принцип работы блока;

3.5. Указания мер безопасности;

3.6. Подготовка блока к работе; 3

.7. Порядок работы с блоком.

4. Комплект виртуального лабораторного практикума представляет собой кроссплатформенное программное обеспечение для работы на OC Android, Windows, MacOS, iOS на различных устройствах (персональный компьютер, смартфон, планшет) с интерактивным графическим интерфейсом, позволяющим моделировать и демонстрировать реальные процессы в электротехнических системах, проводить эксперименты и лабораторные работы в реальном времени, в том числе дистанционно. Неисключительная лицензия на 1 (одно) рабочее место, на флеш-карте с лицензионным ключом. Комплект должен позволять проводить (моделировать) и демонстрировать следующие эксперименты: 1. Нелинейные электрические цепи • Снятие вольтамперной характеристики полупроводникового диода на постоянном токе • Снятие вольтамперной характеристики лампы накаливания на постоянном токе • Исследование простейшего неуправляемого выпрямителя переменного тока с емкостным фильтром • Исследование простейшего управляемого выпрямителя переменного тока 2. Нелинейные магнитные цепи • Исследование магнитной цепи при постоянном токе • Исследование магнитной цепи при переменном токе • Испытание однофазного трансформатора • Снятие вольтамперной характеристики катушки индуктивности с ферромагнитным сердечником при переменном токе Снятие вольтамперной характеристики цепи с последовательным соединением конденсатора и катушки индуктивности с ферромагнитным сердечником при переменном токе.

Ноутбук - С характеристиками: размер экрана 15,6", разрешение экрана 1366х768, оперативная память 4 Гб, объем жесткого диска 128 Гб, кол-во USB портов 2, Wi-Fi, Bluetooth - наличие.,

USB-осциллограф – Цифровой.