Описание работы с программой «Многоканальный осциллограф»
ООО «Учебная техника» ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ МАШИНЫ Руководство по выполнению базовых экспериментов ЭМ.001 РБЭ (904)
Галишников Ю.П., Сенигов П.Н., Карпеш М.А. Электрические машины. Руководство по выполнению базовых экспериментов. ЭМ.001 РБЭ (904). - Челябинск: ООО «Учебная Представлены перечни используемой при выполнении базовых экспериментов аппаратуры, электрические схемы соединений и их описания, а также указания по проведению базовых экспериментов. Руководство предназначено для использования при подготовке к проведению лабораторных работ по учебной дисциплине «Электрические машины (общий курс)» и смежным с ней дисциплинам в высших и средних профессиональных образовательных учреждениях.
ã ООО «Учебная техника», 2005 Содержание Перечень аппаратуры, используемой в экспериментах. 7 Описание и технические характеристики электромашинного агрегата. 9 Описание и технические характеристики функциональных блоков. 11 Электрическая схема соединений тепловой защиты машины переменного тока. 14 Подготовка и проведение измерений с помощью электронного мультиметра. 15 Порядок работы с оригинальными программными продуктами. 16 1. ТРАНСФОРМАТОРЫ... 20 1.2. Снятие и определение характеристик холостого хода I0=f(U), Р0=f(U), cosφ0=f(U) однофазного трансформатора. 26 1.3. Снятие и определение характеристик короткого замыкания IК=f(U), РК=f(U), 1.4. Регистрация и отображение на компьютере тока включения однофазного трансформатора без нагрузки. 36 1.5. Регистрация и отображение на компьютере тока короткого замыкания
1.6. Определение уравнительного тока, вызванного неравенством коэффициентов трансформации параллельно включенных однофазных трансформаторов. 46 1.7. Определение группы соединений обмоток трехфазного трансформатора. 51 1.8. Подтверждение недопустимости параллельной работы трехфазных трансформаторов с различными группами соединения обмоток. 56 2. ГЕНЕРАТОРЫ ПОСТОЯННОГО ТОКА.. 61 2.1. Возбуждение / самовозбуждение генератора постоянного тока с регистрацией 2.2. Снятие характеристики холостого хода E0=f(If) генератора постоянного тока 2.3. Снятие характеристики короткого замыкания IК=f(If) генератора 2.4. Снятие внешней U=f(I), регулировочной If=f(I) и нагрузочной U=f(If) 2.5. Регистрация и отображение на компьютере тока короткого замыкания генератора постоянного тока с параллельным возбуждением.. 90 3. ДВИГАТЕЛИ ПОСТОЯННОГО ТОКА.. 96 3.1. Пуск в ход двигателя постоянного тока с независимым / параллельным / последовательным возбуждением с регистрацией и отображением режимных параметров на компьютере 97 3.2. Определение механической характеристики n=f(М) двигателя постоянного тока 3.3. Определение рабочих характеристик n=f(Р2), М=f(Р2), η=f(Р2) двигателя постоянного тока с независимым возбуждением.. 113
4. ТРЕХФАЗНЫЕ АСИНХРОННЫЕ ДВИГАТЕЛИ.. 119 4.1. Пуск в ход трехфазного асинхронного двигателя с короткозамкнутым / фазным ротором с регистрацией и отображением режимных параметров на компьютере. 120 4.2. Снятие и определение характеристик холостого хода I0=f(U), Р0=f(U), cosφ0=f(U) трехфазного асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором.. 127 4.3. Снятие и определение характеристик короткого замыкания IК=f(U), РК=f(U),
4.4. Определение механической характеристики n=f(M) трехфазного асинхронного двигателя с короткозамкнутым / фазным ротором.. 139 4.5. Определение рабочих характеристик I=f(P2), P1=f(P2), s=f(P2), h=f(P2), 5. ТРЕХФАЗНЫЕ СИНХРОННЫЕ ГЕНЕРАТОРЫ... 150 5.1. Снятие характеристики холостого хода E0=f(If) трехфазного синхронного 5.2. Снятие характеристики короткого замыкания IК=f(If) трехфазного синхронного генератора 156 5.3. Снятие внешней U=f(I), регулировочной If=f(I) и нагрузочной U=f(If) 5.4. Подключение к сети трехфазного синхронного генератора 5.5. Подключение к сети трехфазного синхронного генератора методом самосинхронизации 173 5.6. Снятие угловых характеристик P=f(d), Q=f(d), U=f(d) трехфазного синхронного генератора 178 5.7. Снятие U–образной характеристики I=f(If) трехфазного синхронного генератора. 183 5.8. Регистрация и отображение на компьютере тока трехфазного 6. ТРЕХФАЗНЫЕ СИНХРОННЫЕ ДВИГАТЕЛИ.. 194 6.1. Пуск в ход трехфазного синхронного двигателя с регистрацией и отображением режимных параметров на компьютере. 195 6.2. Снятие угловых характеристик P=f(d), Q=f(d), U=f(d) трехфазного синхронного двигателя 201 6.3. Снятие U–образной характеристики I=f(If) трехфазного синхронного двигателя. 206
Введение
В настоящем руководстве описаны базовые эксперименты, выполняемые на комплекте типового лабораторного оборудования «Электрические машины». В ходе их воспроизводятся установившиеся и переходные процессы в машинах постоянного и переменного тока. Типовой комплект лабораторного оборудования предназначен для выполнения лабораторных работ по учебной дисциплине «Электрические машины (общий курс)» и смежным с ней дисциплинам в высших и средних профессиональных образовательных учреждениях. Комплект также может быть использован в профтехучилищах и общеобразовательных школах с углубленным изучением физики. Аппаратная часть комплекта выполнена по блочному (модульному) принципу и содержит:
- спроектированные с учебными целями натурные аналоги электрических машин, трансформаторов и элементов электрических цепей; - источники питания; - измерительные преобразователи и приборы; - персональный IBM-совместимый компьютер со встроенной платой ввода/вывода данных фирмы National Instruments; - трехсоставной лабораторный стол со встроенным контейнером для хранения съемных функциональных блоков, проводников и методических материалов, рамами для установки необходимых в эксперименте функциональных блоков, выкатной полкой для клавиатуры компьютера и подставкой для системного блока последнего.
Питание комплекса осуществляется от трехфазной электрической сети напряжением 380 В с нейтральным и защитным проводниками.
- Потребляемая мощность Вт, не более………………………………... 500 - Габариты (длина / ширина / высота), мм…………………………….2750´900´1600 - Масса, кг, не более…………………………………………………….. 250
Программная часть комплекта включает:
- программную среду персонального компьютера (Windows всех версий, начиная с Windows 98); - разработанные регистраторы режимных параметров машин постоянного и переменного тока, виртуальный осциллограф.
Методическая часть комплекта включает:
- настоящее руководство, как комплект материалов для подготовки к проведению лабораторных работ; - руководства по работе в программной среде LabVIEW (4 тома); - руководство пользователя платой ввода/вывода 6024Е.
Типовому комплекту лабораторного оборудования «Электрические машины» присущи следующие качества. УНИВЕРСАЛЬНОСТЬ, которая выражается в возможности воспроизведения не только установившихся, но и переходных процессов в электрических машинах. ГИБКОСТЬ, которая обеспечивается возможностью компоновки требуемой конфигурации комплекта сообразно с задачами каждого конкретного эксперимента. НАГЛЯДНОСТЬ результатов моделирования, которая обеспечивается их регистрацией и отображением посредством как традиционных измерительных приборов (аналоговых или/и цифровых), так и виртуальных на мониторе компьютера.
НАДЁЖНОСТЬ, достигаемая за счет малой мощности силовых элементов, защитой электрических цепей от эксплуатационных коротких замыканий и неумелого обращения. ЭЛЕКТРОБЕЗОПАСНОСТЬ, которая обеспечена выполнением компонентов комплекта классом защиты от поражения электрическим током 01 и I, а также применением защищенных проводников и устройства защитного отключения. СОВРЕМЕННЫЙ ДИЗАЙН, который обеспечен выполнением комплекта с учетом требований эргономики, инженерной психологии и эстетики.
На комплексе может активно работать творческая бригада из 2-3 студентов. Перечень аппаратуры, используемой в экспериментах
Количество аппаратуры с определённым кодом, используемой в конкретном эксперименте, приведено в таблице 1.
Таблица 1
Таблица 1 (продолжение)
Описание и технические характеристики электромашинного агрегата
Электромашинный агрегат предназначен для электромеханического преобразования энергии постоянного или переменного тока, получения сигналов, определяющих частоту вращения и угловое положение подвижных частей агрегата. Он включает сочлененные между собой и установленные на едином основании машину постоянного тока, машину переменного тока и преобразователь угловых перемещений. Концы обмоток машин выведены через гнезда на терминальные панели, прикрепленные к их корпусам.
Описание и технические характеристики функциональных блоков
Электрическая схема соединений тепловой защиты машины
Перечень аппаратуры
Подготовка и проведение измерений с помощью электронного мультиметра
Для измерения трех базовых электрических величин (тока, напряжения и омического сопротивления) используется мультиметр. До его подключения к цепи необходимо выполнить следующие операции: - установить род тока (постоянный/переменный); - выбрать диапазон измерений соответственно ожидаемому результату измерений; - правильно подсоединить зажимы мультиметра к измеряемой цепи.
Присоединение мультиметра (как вольтметра) для измерения напряжения
Присоединение мультиметра (как амперметра) для измерения тока
Присоединение мультиметра(как омметра) для измерения омического сопротивления Порядок работы с оригинальными программными продуктами
Общие сведения В программное обеспечение учебного лабораторного комплекса «Электрические машины» входят три программных продукта – «Многоканальный осциллограф», «Регистратор режимных параметров машины постоянного тока» и «Регистратор режимных параметром машины переменного тока». Для работы этих программ необходимо наличие установленного драйвера Ni-DAQ платы PCI 6023E или PCI 6024E версии не ниже 7.0.1 с включенной поддержкой Microsoft Visual Basic. Для того чтобы установить вышеупомянутый драйвер, запустите программу его установки с прилагаемого компакт-диска фирмы National Instruments. В ветви «Traditional Ni-DAQ» появляющегося на одном из этапов установки дерева выберите «установить поддержку Microsoft Visual Basic». Откажитесь от установки «Ni-DAQmx», «Ni-Switch» и пр. (список компонентов может меняться от версии к версии). После перезагрузки компьютера плата сбора данных должна определиться. Запустите «Measurement&Automation Explorer» и пройдите по ветвям «My System / Devices and Interfaces / Traditional Ni-DAQ Devices / PCI-602*E (device1)» дерева, отображаемого слева. На последней ветке щелкните правой кнопкой мыши и в выпадающем контекстном меню выберите пункт «Test Panel». Наличие «жизни» в тестовой панели означает, что драйвер платы установился корректно. Пройдите по ветвям дерева (просто прощелкайте их мышкой) «My System / Software / Measurement Studio / For Visual Basic / *» и по всем вложенным веткам. Выполнить это необходимо, иначе далее установленные программы работать не будут! Необходимость в таких действиях вызвана, по-видимому, ошибкой в драйвере Ni-DAQ, появившейся в нем примерно с версии 6.8. Далее можно приступать к установке программ производства ООО «Учебная техника». Для этого с прилагаемого компакт-диска ООО «Учебная техника» следует запустить файлы D:\Осциллограф\Инсталлятор\setup.exe и D:\Машины\Инсталлятор\setup.exe (имеется в виду, что CD-ROM в системе обозначен буквой D). Кроме того, следует скопировать в системный каталог WINDOWS поставляемый вместе с ПО ключ «study.key» (системным каталогом в Windows 98, Windows XP и Windows Millennium обычно является C:\Windows, в Windows NT и Windows 2000 C:\WINNT). Если ключа нет на прилагаемом компакт диске, следует получить его в ООО «Учебная техника». Без ключа программное обеспечение работать не будет! Установленное программное обеспечение можно запускать через кнопку Пуск -> Программы -> Учебная техника. Пожелания и предложения по программному обеспечению ООО «Учебная техника» можно высказать, связавшись с его разработчиками: soft@electolab.ru, karpesh@mail.ru.
Описание работы с программой «Многоканальный осциллограф» Программа «Многоканальный осциллограф» является виртуальным аналогом реальных приборов и обладает широкими функциональными возможностями. Программа предназначена для регистрации и отображения различных аналоговых сигналов в удобной для пользователя форме. Программа «Многоканальный осциллограф» является универсальной и может использоваться совместно со многими лабораторными комплексами производства «Осциллограф» имеет четыре одинаковых канала, каждый из которых может быть сопоставлен с любым физическим каналом аналогового ввода платы. Каналы платы должны быть настроены на дифференциальный режим работы. Каждый из каналов осциллографа может быть включен или выключен, иметь свой собственный коэффициент деления, быть «прямым» или «инверсным», иметь «открытый» или «закрытый» вход (т.е. сохранять или отрезать постоянную составляющую сигнала). Кроме того, сигнал любого канала можно «сгладить» (применяется для наблюдения зашумленных сигналов), отобразить определенным цветом, сдвинуть по вертикали. Имеется два способа синхронизации картинки на экране осциллографа. Первый из них, «50 Гц» применяется для наблюдения сигналов, частота которых кратна 50 Гц. В этом режиме частоту синхронизации можно менять в небольших пределах, нажимая на кнопки с красными стрелками. Нажатием на правую стрелку можно заставить «бежать» картинку вправо, нажатием на левую – влево. Второй способ синхронизации – классическая синхронизация по какому-либо каналу. Здесь можно выбрать номер канала, по которому будет производиться синхронизация, а также уровень синхронизирующего напряжения. По оси времени картинку на экране осциллографа можно растянуть или сжать, задавая тот или иной масштаб по горизонтали, а также сдвинуть вправо или влево соответствующим движком. Осциллограф может работать также в режиме XY. В этом случае можно задать номера каналов, сопоставленных с осями X и Y, а также цвет отображаемой линии. В любой момент сканирование аналоговых каналов можно остановить. При этом картинка на экране осциллографа «заморозится». Полученные осциллограммы можно теперь также, как и до «замораживания» масштабировать, менять цвета линий и пр. Осциллограф можно использовать в режиме запоминания, для чего в окне «Параметры» должна быть поставлена соответствующая галочка. В этом случае программа во время сканирования будет непрерывно сохранять данные в циклический буфер. Его содержимое можно отобразить после остановки сканирования. Существует возможность изменять порядок отображения запомненных кривых. Осциллограф может вычислять интегральные значения принимаемых сигналов. Для включения этого режима нужно нажать соответствующую кнопку. Программа позволяет сохранять осциллограммы в файлы. Сохранение может быть произведено двумя способами – в текстовый файл или в файл собственного формата *.osc. В первом случае в созданном файле будет находиться таблица значений точек каналов, которую можно затем экспортировать в Excel. Во втором случае в сохраненном файле будет содержаться информация об осциллограммах, о положениях органов управления и пр. Сохраненный файл можно снова загрузить в «Осциллограф» и выполнять все те же действия, что и с «замороженной» осциллограммой. Расширение *.osc регистрируется в Windows при установке программы либо путем вызова соответствующего пункта меню. «Многоканальный осциллограф» может гибко настраиваться на определенную скорость сканирования и нужное быстродействие. При установке параметров сканирования можно исходить из следующих соображений. Частота сканирования должна находиться в пределах 1000 – 50000 герц. Если необходимо рассмотреть мелкие (по частоте) подробности сигнала (например, интервалы коммутации тиристоров в схемах силовой электроники), то частоту сканирования целесообразно задавать относительно высокую, если же форма сигнала не слишком интересна (например, заведомо известно, что сигналы – синусоиды), то частоту сканирования можно задать относительно низкую. Необходимо иметь в виду, что при установке высокой частоты сканирования быстродействие программ<
Воспользуйтесь поиском по сайту: ©2015 - 2024 megalektsii.ru Все авторские права принадлежат авторам лекционных материалов. Обратная связь с нами...
|