RU165734U1 - EDUCATIONAL LABORATORY STAND FOR TESTS OF ELECTRIC ACTUATORS USING SYSTEM-ON-CHIP (SoC) "Beta" - Google Patents

EDUCATIONAL LABORATORY STAND FOR TESTS OF ELECTRIC ACTUATORS USING SYSTEM-ON-CHIP (SoC) "Beta" Download PDF

Info

Publication number
RU165734U1
RU165734U1 RU2016113247/28U RU2016113247U RU165734U1 RU 165734 U1 RU165734 U1 RU 165734U1 RU 2016113247/28 U RU2016113247/28 U RU 2016113247/28U RU 2016113247 U RU2016113247 U RU 2016113247U RU 165734 U1 RU165734 U1 RU 165734U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
twenty
digital
channels
stand
microcontrollers
Prior art date
Application number
RU2016113247/28U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Николай Николаевич Крюченко
Дмитрий Николаевич Крюченко
Артем Олегович Мельник
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Государственный морской университет имени адмирала Ф.Ф. Ушакова"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Государственный морской университет имени адмирала Ф.Ф. Ушакова" filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Государственный морской университет имени адмирала Ф.Ф. Ушакова"
Priority to RU2016113247/28U priority Critical patent/RU165734U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU165734U1 publication Critical patent/RU165734U1/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09BEDUCATIONAL OR DEMONSTRATION APPLIANCES; APPLIANCES FOR TEACHING, OR COMMUNICATING WITH, THE BLIND, DEAF OR MUTE; MODELS; PLANETARIA; GLOBES; MAPS; DIAGRAMS
    • G09B23/00Models for scientific, medical, or mathematical purposes, e.g. full-sized devices for demonstration purposes
    • G09B23/06Models for scientific, medical, or mathematical purposes, e.g. full-sized devices for demonstration purposes for physics
    • G09B23/18Models for scientific, medical, or mathematical purposes, e.g. full-sized devices for demonstration purposes for physics for electricity or magnetism
    • G09B23/188Models for scientific, medical, or mathematical purposes, e.g. full-sized devices for demonstration purposes for physics for electricity or magnetism for motors; for generators; for power supplies; for power distribution

Abstract

1. Учебно-лабораторный стенд для испытаний электроприводов с использованием системы-на-чипе (SoC) «Beta», содержащий последовательно соединенные входами и выходами цифровой преобразователь интерфейсов, блок питания, электродвигатели постоянного и переменного тока, отличающийся тем, что снабжен тремя одноплатными компьютерами, главным блоком контроля и управления исполнительными механизмами, блоком реле, широтно-импульсным преобразователем, блоком снятия характеристик, символьными экранами LCD, сенсорным жидкокристаллическим монитором, световой и звуковой сигнализацией, управляющим интерфейсом, органами управления, четырьмя попарно механически соединенными между собой посредством полумуфт двигателями, имеющими средства для снятия параметров, из которых три постоянного тока со смешанным возбуждением, один асинхронный двигатель переменного тока с фазным ротором, служащими для создания нагрузки на валах исследуемых двигателей.2. Стенд по п. 1, отличающийся тем, что он выполнен на шести микроконтроллерах, на трех из которых имеются двадцать два входных аналоговых канала и двадцать четыре выходных цифровых канала, а на других трех микроконтроллерах имеются двадцать два цифровых входных канала и пятьдесят девять цифровых выходных каналов.1. Training and laboratory bench for testing electric drives using the Beta system-on-chip (SoC), containing a digital interface converter, a power supply, DC and AC motors connected in series with inputs and outputs, characterized in that it is equipped with three single-board computers , the main unit for monitoring and controlling actuators, relay unit, pulse-width converter, characterization unit, LCD character screens, touch-sensitive liquid crystal monitor, with a sound and a wind alarm, a control interface, controls, four motors pairwise mechanically interconnected by means of coupling halves, with means for taking parameters, of which three are direct currents with mixed excitation, one is an asynchronous alternating current motor with a phase rotor, which serve to create a load on shafts of the investigated engines. 2. The stand according to claim 1, characterized in that it is made on six microcontrollers, three of which have twenty-two input analog channels and twenty-four digital output channels, and the other three microcontrollers have twenty-two digital input channels and fifty-nine digital output channels .

Description

Полезная модель относится к средствам для изучения основ функционирования электрических машин и электроприводов, в частности, к оборудованию для испытаний частотно регулируемых электроприводов с цифровым управлением и для овладения методами таких испытаний, и может быть использована в учебном процессе для выработки необходимых профессиональных навыков, а также для диагностики неисправностей электрооборудования, в том числе, судового.The utility model relates to means for studying the fundamentals of the operation of electric machines and electric drives, in particular, to equipment for testing frequency-controlled electric drives with digital control and for mastering the methods of such tests, and can be used in the educational process to develop the necessary professional skills, as well as diagnostics of malfunctions of electrical equipment, including ship equipment.

Известен «Учебно-лабораторный стенд для изучения электрических машин и электроприводов» по патенту РФ №2473921, МПК G01R 31/34, опубл. 27.01.2013 г. Данный стенд предназначен для изучения основ функционирования электрических машин и электроприводов и определения их характеристик, а также для овладения навыками их испытаний, в том числе, с применением средств автоматизации. Стенд содержит тормозное устройство, электрические машины переменного и постоянного тока, блок управления электрических измерений и индикации, при этом испытываемые электромашины переменного и постоянного тока соединены между собой выходными валами через промежуточные редукторы и муфту, выходы инверторов подключены к обмоткам электрической машины переменного тока, а их входы - к двум выходам микроконтроллера, выход широтно-импульсного модулятора подключен к обмотке электрической машины постоянного тока, а его вход - к третьему выходу микроконтроллера. Конструкция стенда малогабаритна, электробезопасна, но не может быть использована для нахождения неисправностей электрооборудования.The well-known "Educational and laboratory stand for the study of electrical machines and electric drives" according to the patent of the Russian Federation No. 2473921, IPC G01R 31/34, publ. January 27, 2013. This stand is designed to study the basics of the operation of electric machines and electric drives and determine their characteristics, as well as to master the skills of their testing, including using automation tools. The stand contains a brake device, AC and DC electric machines, a control unit for electrical measurements and indications, while the tested AC and DC electric machines are interconnected by output shafts through intermediate gears and a coupling, the inverter outputs are connected to the windings of an AC electric machine, and their the inputs are to the two outputs of the microcontroller, the output of the pulse-width modulator is connected to the winding of an electric DC machine, and its input to the third output microcontroller. The design of the stand is small-sized, electrically safe, but cannot be used to find malfunctions of electrical equipment.

Известен «Мобильный учебно-лабораторный стенд для изучения электрических машин и электроприводов» по патенту РФ №2490720 МПК G09B 23/18, опубл. 20.08.2013. Этот стенд относится к обучающим устройствам, а именно к техническим средствам для изучения основ функционирования электрических машин и электроприводов. Испытываемые электромашины переменного и постоянного тока установлены на основании и соединены между собой выходными валами через промежуточные редукторы и муфту. Конструкция стенда малогабаритная, электробезопасна, но функциональные возможности ограничены - не может быть использована для нахождения неисправностей.The well-known "Mobile training and laboratory stand for the study of electrical machines and electric drives" according to the patent of the Russian Federation No. 2490720 IPC G09B 23/18, publ. 08/20/2013. This stand relates to educational devices, namely to technical means for studying the basics of the functioning of electric machines and electric drives. The tested AC and DC electric machines are mounted on the base and interconnected by output shafts through intermediate gears and a coupling. The stand design is small-sized, electrically safe, but the functionality is limited - it cannot be used to find faults.

Наиболее близким к заявляемому патенту является «Стенд для исследования систем управления электроприводом» по патенту РФ на полезную модель №125717, МПК G01R 31/34, опубл. 10.03.2013.Closest to the claimed patent is a "Stand for the study of electric drive control systems" according to the patent of the Russian Federation for utility model No. 125717, IPC G01R 31/34, publ. 03/10/2013.

Этот стенд относится к средствам управления и/или регулирования электрических двигателей и решает задачу расширения возможностей исследования существующих и разработки новых систем управления электроприводом за счет включения исследуемых реальных электроприводов в набор виртуальных блоков в прикладных программных системах математического моделирования. Данное техническое решение обладает возможностью использования реальных электродвигателей в качестве блоков виртуальных математических моделей разрабатываемых в различных программных комплексах, что позволяет исследовать существующие и создавать новые системы управления электроприводом и отсутствие необходимости наличия лицевой панели с органами управления, контрольными точками, коммутационными гнездами, индикаторами цифровых приборов и т.д. Все управление в данной конструкции может быть реализовано в виде математической модели в среде различных программных комплексов.This stand refers to the means of control and / or regulation of electric motors and solves the problem of expanding the possibilities of researching existing and developing new electric drive control systems by including the studied real electric drives in a set of virtual blocks in applied mathematical modeling software systems. This technical solution has the ability to use real electric motors as blocks of virtual mathematical models developed in various software systems, which allows you to explore existing and create new electric drive control systems and the absence of the need for a front panel with controls, control points, switching sockets, indicators of digital devices and etc. All controls in this design can be implemented as a mathematical model in the environment of various software systems.

Недостатком данного устройства является отсутствие возможности измерения параметров электродвигателей, служащих для создания нагрузки на валах исследуемых двигателей.The disadvantage of this device is the inability to measure the parameters of electric motors, which serve to create a load on the shafts of the investigated engines.

Целью заявляемой полезной модели является улучшение обучаемых навыков работы с микропроцессорными системами управления, и диверсификация функциональных возможностей в части расширения спектра параметров диагностики судового электрооборудования.The purpose of the claimed utility model is to improve the learning skills of working with microprocessor control systems, and the diversification of functionality in terms of expanding the range of diagnostic parameters of ship electrical equipment.

Для достижения указанной цели предложен учебно-лабораторный стенд для испытаний электроприводов с использованием системы-на-чипе (SoC) «Beta», содержащий последовательно соединенные входами и выходами цифровой преобразователь интерфейсов, блок питания, электродвигатели постоянного и переменного тока, отличающийся тем, что снабжен тремя одноплатными компьютерами, главным блоком контроля и управления исполнительными механизмами, блоком реле, широтно-импульсным преобразователем, блоком снятия характеристик, символьными экранами LCD, сенсорным жидкокристаллическим монитором, световой и звуковой сигнализацией, управляющим интерфейсом, органами управления, четырьмя попарно механически соединенных между собой посредством полумуфт двигателями, имеющих средства для снятия параметров, из которых три постоянного тока со смешанным возбуждением, один асинхронный двигатель переменного тока с фазным ротором, служащими для создания нагрузки на валах исследуемых двигателей.To achieve this goal, a training and laboratory bench for testing electric drives using the Beta system-on-chip (SoC) is proposed, which contains a digital interface converter, a power supply unit, DC and AC motors connected in series with inputs and outputs, characterized in that it is equipped with three single-board computers, a main control unit and actuators, a relay unit, a pulse-width converter, a characterization unit, LCD character screens, sensor a liquid crystal monitor, light and sound signaling, a control interface, controls, four mechanically coupled motors in pairs mechanically interconnected by means of half couplings, with means for taking parameters, of which three are direct currents with mixed excitation, one is an asynchronous alternating current motor with a phase rotor, serving to create a load on the shafts of the investigated engines.

Достижение указанной цели осуществляется также за счет того, что стенд выполнен на шести микроконтроллерах, на трех из которых имеются двадцать два входных аналоговых канала и двадцать четыре выходных цифровых канала, а на других трех микроконтроллерах имеются двадцать два цифровых входных канала и пятьдесят девять цифровых выходных каналов.This goal is also achieved due to the fact that the stand is made on six microcontrollers, three of which have twenty-two input analog channels and twenty-four digital output channels, and the other three microcontrollers have twenty-two digital input channels and fifty-nine digital output channels .

Техническим результатом, обеспечиваемым приведенной совокупностью признаков, является получение возможности выбора оптимального режима работы, который обеспечивается возможностью снижения вибрации (изменения частоты вращения вала) при изменяющихся нагрузках, в том числе резко переменных (ударных), возникающих в процессе эксплуатации судов, возможностью измерения температуры и магнитных полей.The technical result provided by the given set of features is the possibility of choosing the optimal operating mode, which is provided by the possibility of reducing vibration (changing the shaft speed) under changing loads, including sharply variable (shock) arising during the operation of ships, the ability to measure temperature and magnetic fields.

Одновременно этот технический результат обеспечивает повышение надежности работы электропривода.At the same time, this technical result provides increased reliability of the electric drive.

Системы-на-чипе (SoC) «Beta» представляет собой систему управляемую микроконтроллерами нового поколения. Данное решение связанно с тем, что судовое оборудование усложняется, и специалисты вынуждены проходить обучение в условиях практической деятельности. Преимущества данного решения позволяет более детально охватить знания в области работы с микроконтроллерами управления электроприводом, отработать навыки поиска неисправностей в микроконтроллерах и в системе управления электроприводом, а так же получить практические знания в области управления частотными преобразователями.System-on-a-Chip (SoC) Beta is a new generation of microcontroller controlled system. This decision is related to the fact that ship equipment is becoming more complicated, and specialists are forced to undergo training in practical activities. The advantages of this solution allows you to more fully capture knowledge in the field of working with microcontrollers for controlling an electric drive, to develop skills for troubleshooting in microcontrollers and in a control system for electric drives, as well as to gain practical knowledge in the field of controlling frequency converters.

Конструкция стенда обеспечивает возможность сенсорного управления, а также возможность проводить испытания на высоковольтном оборудовании за счет блока на силовых ключах, расположенного в блоке управляемых усилителях.The design of the stand provides the possibility of touch control, as well as the ability to conduct tests on high-voltage equipment due to the block on power switches located in the block of controlled amplifiers.

Одноплатные компьютеры управляют всем стендом, анализируют полученные данные со всех блоков, выдают разрешение на включение всех исполнительных механизмов, обеспечивают изображение их на сенсорном дисплее.Single-board computers manage the entire stand, analyze the received data from all blocks, issue permission to turn on all actuators, provide an image of them on the touch screen.

Использование одноплатных компьютеров позволяет осуществлять автоматический режим работы стенда, с демонстрацией учебного процесса на большом экране. Одноплатный компьютер позволяет получать и передавать команды на микроконтроллер блока контроля и управления исполнительными механизмами и получать данные от микроконтроллера, сохраняя данные на USB носитель (в виде графиков или таблиц Excel).The use of single-board computers allows for automatic operation of the stand, with a demonstration of the educational process on a large screen. A single-board computer allows you to receive and send commands to the microcontroller of the control unit and actuators and receive data from the microcontroller, saving data to a USB drive (in the form of graphs or Excel tables).

Конструкция стенда предусматривает соединение с компьютером через SPI.The design of the stand provides for connection to a computer through SPI.

Четыре двигателя, попарно механически соединенных между собой посредством полумуфт, имеющих средства для снятия параметров, из которых три постоянного тока со смешанным возбуждением, один асинхронный двигатель переменного тока с фазным ротором, служащие для создания нагрузки на валах исследуемых двигателей, расширяют функциональные возможности стенда в части расширения спектра контролируемых параметров.Four motors coupled mechanically interconnected by means of half-couplings, with means for taking parameters, of which three direct currents with mixed excitation, one asynchronous alternating current motor with a phase rotor, which serve to create a load on the shafts of the investigated motors, expand the functionality of the stand in part expanding the range of controlled parameters.

Блоки снятия характеристик позволяет измерять различные характеристики электропривода такие как:Characterization blocks allows you to measure various characteristics of the electric drive such as:

1. ВАХ (вольт-амперные характеристики)1. CVC (current-voltage characteristics)

2. Вибрация и шумы2. Vibration and noise

3. Температура3. Temperature

4. Магнитные поля4. Magnetic fields

Конструкция обеспечивает возможность сенсорного управления, а также возможность проводить испытания на высоковольтном оборудовании за счет блока на силовых ключах с напряжением на выходе 310 В, расположенного в блоке управляемых выпрямителей.The design provides the possibility of touch control, as well as the ability to conduct tests on high-voltage equipment due to the block on power switches with a voltage at the output of 310 V, located in the block of controlled rectifiers.

Одноплатные компьютеры управляют всем стендом, анализируют полученные данные со всех блоков, выдают разрешение на включение всех исполнительных механизмов, обеспечивают изображение их на сенсорном дисплее.Single-board computers manage the entire stand, analyze the received data from all blocks, issue permission to turn on all actuators, provide an image of them on the touch screen.

Использование одноплатных компьютеров позволяет использовать автоматический режим работы стенда, с демонстрацией учебного процесса на сенсорном экране.Using single-board computers allows you to use the automatic mode of operation of the stand, with a demonstration of the educational process on the touch screen.

Сущность полезной модели поясняется графическими материалами, гдеThe essence of the utility model is illustrated by graphic materials, where

на фиг. 1 дана блок - схема стенда;in FIG. 1 is given a block diagram of the stand;

на фиг. 2 дана фотография стенда во включенном состоянии;in FIG. 2 is a photograph of the stand in the on state;

на фиг. 3 дана фотография стенда в выключенном состоянии;in FIG. 3 is a photograph of the stand in the off state;

на фиг. 4 дана модель стенда.in FIG. 4 is a model of the stand.

Учебно-лабораторный стенд для испытаний электроприводов с использованием системы-на-чипе (SoC) «Beta» содержит (фиг. 1):The training and laboratory bench for testing electric drives using the Beta system-on-chip (SoC) contains (Fig. 1):

- источник питания 1 стенда постоянным напряжением 12,5 и 3,3 вольта;- power supply 1 stand constant voltage of 12.5 and 3.3 volts;

- блок одноплатных компьютеров 2, в данном случае - марки Arduino с процессором ARM;- a block of single-board computers 2, in this case, the Arduino brand with an ARM processor;

- сенсорный монитор 3, с преобразователем интерфейсов и драйвером для LCD-матрицы;- touch monitor 3, with interface converter and driver for LCD-matrix;

- главный блок контроля и управления исполнительными механизмами 4, на основе микроконтроллера STM32F103ZEMCU;- the main control and management unit for actuators 4, based on the STM32F103ZEMCU microcontroller;

- блок управления сигнализацией 5;- alarm control unit 5;

- блок релейной защиты 6;- relay protection unit 6;

- блок снятия характеристик 7, включающий в себя те датчики, которые не расположены непосредственно на приводе;- block characterization 7, which includes those sensors that are not located directly on the drive;

- широтно-импульсный преобразователь 8 для питания и управления асинхронным двигателем по частоте и напряжению;- pulse-width converter 8 for power and control the induction motor in frequency and voltage;

- асинхронный двигатель 9, соединенный полумуфтами с энкодером 10;- an asynchronous motor 9 connected by half-couplings with an encoder 10;

- оптический энкодер 10, соединенный полумуфтами с двигателем постоянного тока 11;- optical encoder 10 connected by half couplings with a DC motor 11;

- двигатель постоянного тока 11;- DC motor 11;

- блок управляемых выпрямителей 12;- block controlled rectifiers 12;

- двигатель постоянного тока 13;- DC motor 13;

- оптический энкодер 14;- optical encoder 14;

- двигатель постоянного тока 15.- DC motor 15.

Стенд работает следующим образом.The stand works as follows.

На стенд подается стандартное фазное напряжение ~220 В, которое, после нажатия пусковой кнопки, поступает на источник питания стенда 1, и блок релейной защиты 6. Включается источник питания 1 и на аппаратуру стенда поступают выпрямленные напряжения 12,5 и 3,3 Вольта, запускающие цифровое оборудование стенда. Блок одноплатных компьютеров 2 вырабатывает управляющие сигналы для блока контроля и управления исполнительными механизмами 4, который разрешает запуск управляемых выпрямителей для двигателей постоянного тока 11 и трехфазного широтно-импульсного преобразователя 8 для асинхронного двигателя. Регулирование скорости вращения асинхронного двигателя производится по частоте (используется соотношение М.П. Костенко).The standard phase voltage ~ 220 V is applied to the stand, which, after pressing the start button, is supplied to the power supply of stand 1 and the relay protection unit 6. The power supply 1 is turned on and the rectified voltages 12.5 and 3.3 Volts are supplied to the stand equipment, launching digital booth equipment. The unit of single-board computers 2 generates control signals for the control unit and actuators 4, which allows the launch of controlled rectifiers for DC motors 11 and a three-phase pulse-width converter 8 for an induction motor. The rotation speed of an induction motor is controlled by frequency (the ratio of M.P. Kostenko is used).

Электроприводы соединены между собой полумуфтами, между которыми находятся оптические энкодеры 10 и 14, пластины энкодеров проходят между оптопарами, сигналы с которых поступают на микроконтроллер блока снятия характеристик 7. На двигателях расположены блоки тепловых датчиков и датчиков Холла, вибрационных и магнитных измерителей характеристик.The electric drives are interconnected by half-couplings, between which there are optical encoders 10 and 14, the encoder plates pass between the optocouplers, the signals from which are fed to the microcontroller of the characterization unit 7. The motors are equipped with blocks of thermal sensors and Hall sensors, vibration and magnetic meters of characteristics.

Микроконтроллер обрабатывает полученные данные с энкодеров 10 и 14 и отправляет их на главный блок контроля и управления исполнительными механизмами 4. На стенде представлены две пары двигателей, в каждой паре - один ведущий двигатель, другой создает момент нагрузки, который также может регулироваться. Ведомый двигатель может использоваться в качестве генератора. Роли двигателей взаимозаменяемые. Одновременно могут использоваться одна или две пары.The microcontroller processes the received data from the encoders 10 and 14 and sends them to the main control and control unit of the actuators 4. There are two pairs of motors on the stand, in each pair one drive motor, the other creates a load moment that can also be regulated. The driven engine can be used as a generator. The roles of engines are interchangeable. One or two pairs can be used at the same time.

С блока контроля и управления исполнительными механизмами данные передаются на блок одноплатных компьютеров 2, и поступают на сенсорный монитор 3, где оператор может ввести необходимые параметры режима электропривода; данные считываются блоком одноплатных компьютеров 2 и передаются на исполнение в главный блок контроля и управления исполнительными механизмами 4. Предусмотрено кнопочное управление режимами работы всех электродвигателей на основе информации, поступающей на символьные дисплеи. Сигнализация о режимах работы также осуществляется с помощью светодиодных индикаторов.From the control and actuator control unit, data is transmitted to the single-board computer unit 2, and is sent to the touch monitor 3, where the operator can enter the necessary parameters of the electric drive mode; the data is read by the unit of single-board computers 2 and transmitted for execution to the main control and control unit of the actuators 4. There is a push-button control of the operation modes of all electric motors based on the information received on the character displays. Signaling of operating modes is also carried out using LED indicators.

В процессе работы стенда снимаются зависимость угловой скорости вращения вала от электромагнитного момента М и от момента сопротивления Мс, зависимость угловой скорости вращения вала ω от тока I, зависимость между мгновенными значениями двух координат электропривода для одного и того же момента времени переходного режима работы. А также вольтамперные характеристики всех четырех двигателей, зависимости температуры и вибрации от скорости вращения и момента на валу и другие, необходимые для диагностики неисправностей.In the process of operation of the stand, the dependence of the angular velocity of rotation of the shaft on the electromagnetic moment M and on the moment of resistance Ms, the dependence of the angular velocity of rotation of the shaft ω on current I, the relationship between the instantaneous values of the two coordinates of the electric drive for the same time of the transition operation mode are removed. As well as the current-voltage characteristics of all four engines, the dependence of temperature and vibration on the speed of rotation and torque on the shaft, and others, necessary for the diagnosis of malfunctions.

Использование одноплатных компьютеров 2 позволяет также использовать автоматический режим работы стенда, с демонстрацией учебного процесса на большом экране. Блок релейной защиты 6 построен по стандартной схеме и обеспечивает отключение опасных режимов работы электропривода.Using single-board computers 2 also allows you to use the automatic mode of operation of the stand, with a demonstration of the educational process on a large screen. The relay protection block 6 is built according to the standard scheme and provides the disconnection of dangerous operating modes of the electric drive.

На фиг. 2, где дана фотография стенда во включенном состоянии, видна работа LCD-экранов и пиксильная индикация.In FIG. 2, where a photograph of the stand is given in the on state, the operation of LCD screens and pixel displays are visible.

На фиг. 4 дано модельное представление элементов системы.In FIG. 4 gives a model representation of the elements of the system.

Учебно-лабораторный стенд для испытаний электроприводов с использованием системы-на-чипе (SoC) «Beta» может использоваться для обучения студентов в соответствии с тематиками лабораторных работ включающих: исследование скоростных и механических характеристик электродвигателя постоянного тока независимого возбуждения, нагрузочных диаграмм электродвигателя, реверсивной схемы управления трехфазным асинхронным электродвигателем с торможением противо-включением, характеристик трехфазного привода, схемы управления трехфазным двигателем, широтно-импульсного преобразователя (3-х фазный, 1-фазный), программируемого микроконтроллера, управление электроприводом одноплатным компьютером, системы подчиненного регулирования.The educational and laboratory test bench for testing electric drives using the Beta system-on-chip (SoC) can be used to educate students in accordance with the topics of laboratory work, including: the study of the speed and mechanical characteristics of an independent excitation DC motor, load diagrams of an electric motor, and a reversing circuit control of a three-phase asynchronous motor with anti-inclusion braking, characteristics of a three-phase drive, three-phase motor control circuit , pulse-width converter (3-phase, 1-phase), programmable microcontroller, single-board computer drive control, slave control systems.

Кроме этого, учебно-лабораторный стенд дополнительно оснащен блоками:In addition, the training and laboratory stand is additionally equipped with blocks:

центральным блоком управления (STM32F103ZE), универсальным блоком измерения (ATmega8A), блоком снятия вольтамперных характеристик (STM32F103C8), универсальным декодер-мультиплексором (ATmega328Р), что позволяет использовать его для определения неисправностей, предложений по их устранению и осуществлению действий после устранения.a central control unit (STM32F103ZE), a universal measurement unit (ATmega8A), a current-voltage measuring unit (STM32F103C8), a universal decoder-multiplexer (ATmega328Р), which allows it to be used to identify malfunctions, suggestions for their elimination and take actions after elimination.

Claims (2)

1. Учебно-лабораторный стенд для испытаний электроприводов с использованием системы-на-чипе (SoC) «Beta», содержащий последовательно соединенные входами и выходами цифровой преобразователь интерфейсов, блок питания, электродвигатели постоянного и переменного тока, отличающийся тем, что снабжен тремя одноплатными компьютерами, главным блоком контроля и управления исполнительными механизмами, блоком реле, широтно-импульсным преобразователем, блоком снятия характеристик, символьными экранами LCD, сенсорным жидкокристаллическим монитором, световой и звуковой сигнализацией, управляющим интерфейсом, органами управления, четырьмя попарно механически соединенными между собой посредством полумуфт двигателями, имеющими средства для снятия параметров, из которых три постоянного тока со смешанным возбуждением, один асинхронный двигатель переменного тока с фазным ротором, служащими для создания нагрузки на валах исследуемых двигателей.1. Training and laboratory bench for testing electric drives using the Beta system-on-chip (SoC), containing a digital interface converter, a power supply, DC and AC motors connected in series with inputs and outputs, characterized in that it is equipped with three single-board computers , the main unit for monitoring and controlling actuators, relay unit, pulse-width converter, characterization unit, LCD character screens, touch-sensitive liquid crystal monitor, with a sound and a wind alarm, a control interface, controls, four motors pairwise mechanically interconnected by means of coupling halves, with means for taking parameters, of which three are direct currents with mixed excitation, one is an asynchronous alternating current motor with a phase rotor, which serve to create a load on shafts of the investigated engines. 2. Стенд по п. 1, отличающийся тем, что он выполнен на шести микроконтроллерах, на трех из которых имеются двадцать два входных аналоговых канала и двадцать четыре выходных цифровых канала, а на других трех микроконтроллерах имеются двадцать два цифровых входных канала и пятьдесят девять цифровых выходных каналов.
Figure 00000001
2. The stand under item 1, characterized in that it is made on six microcontrollers, three of which have twenty-two input analog channels and twenty-four digital output channels, and the other three microcontrollers have twenty-two digital input channels and fifty-nine digital output channels.
Figure 00000001
RU2016113247/28U 2016-04-06 2016-04-06 EDUCATIONAL LABORATORY STAND FOR TESTS OF ELECTRIC ACTUATORS USING SYSTEM-ON-CHIP (SoC) "Beta" RU165734U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016113247/28U RU165734U1 (en) 2016-04-06 2016-04-06 EDUCATIONAL LABORATORY STAND FOR TESTS OF ELECTRIC ACTUATORS USING SYSTEM-ON-CHIP (SoC) "Beta"

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016113247/28U RU165734U1 (en) 2016-04-06 2016-04-06 EDUCATIONAL LABORATORY STAND FOR TESTS OF ELECTRIC ACTUATORS USING SYSTEM-ON-CHIP (SoC) "Beta"

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU165734U1 true RU165734U1 (en) 2016-11-10

Family

ID=57280338

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016113247/28U RU165734U1 (en) 2016-04-06 2016-04-06 EDUCATIONAL LABORATORY STAND FOR TESTS OF ELECTRIC ACTUATORS USING SYSTEM-ON-CHIP (SoC) "Beta"

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU165734U1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU182115U1 (en) * 2018-04-05 2018-08-03 Акционерное общество "Сарапульский электрогенераторный завод" Test bench
RU2716172C2 (en) * 2018-03-14 2020-03-06 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Иркутский государственный университет путей сообщения (ФГБОУ ВО ИрГУПС) Diagnostics method of asynchronized synchronous motor with squirrel cage rotor
RU206052U1 (en) * 2021-04-13 2021-08-18 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Уфимский государственный нефтяной технический университет" Educational laboratory stand for the study of technical means of automation and the basics of control of technological processes
RU220621U1 (en) * 2023-06-29 2023-09-26 Алексей Олегович Рогожников UNIVERSAL SIMULATOR FOR PRACTICAL SKILLS TRAINING OF SHIP POWER PLANT OPERATORS USING A TEXTOGRAPHIC INFORMATION OUTPUT DEVICE

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2716172C2 (en) * 2018-03-14 2020-03-06 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Иркутский государственный университет путей сообщения (ФГБОУ ВО ИрГУПС) Diagnostics method of asynchronized synchronous motor with squirrel cage rotor
RU182115U1 (en) * 2018-04-05 2018-08-03 Акционерное общество "Сарапульский электрогенераторный завод" Test bench
RU206052U1 (en) * 2021-04-13 2021-08-18 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Уфимский государственный нефтяной технический университет" Educational laboratory stand for the study of technical means of automation and the basics of control of technological processes
RU220621U1 (en) * 2023-06-29 2023-09-26 Алексей Олегович Рогожников UNIVERSAL SIMULATOR FOR PRACTICAL SKILLS TRAINING OF SHIP POWER PLANT OPERATORS USING A TEXTOGRAPHIC INFORMATION OUTPUT DEVICE
RU2814802C1 (en) * 2023-12-08 2024-03-04 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарёва" Automated training and laboratory complex for automatic transfer switch with diesel generator
RU2814801C1 (en) * 2023-12-08 2024-03-04 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарёва" Automated training laboratory complex for microprocessor relay protection

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU165734U1 (en) EDUCATIONAL LABORATORY STAND FOR TESTS OF ELECTRIC ACTUATORS USING SYSTEM-ON-CHIP (SoC) "Beta"
CN102708749B (en) Portable classroom teaching demonstration model
El-Hasan Internet of Thing (IoT) based remote labs in engineering
CN106886212B (en) Servo system's testing arrangement
CN104464485A (en) Robot teaching experiment table and control method thereof
CN207675855U (en) A kind of test system of frequency converter
Rata et al. A solution for studying the DC motor control using NI MyRIO-1900
CN205845374U (en) Portable frequency converting speed governing operant skill actual training device
Przybyła et al. Educational Platform for Remote Power Electronics Laboratory Classes
RU108854U1 (en) STAND FOR VERIFICATION OF FREQUENCY CONVERTERS AND NUMBER OF PHASES
RU2473921C1 (en) Training-laboratory bench for studying electric machines and electric drives
CN212965851U (en) Motor drive's test system
Collins An energy conversion laboratory using industrial-grade equipment
CN104091492A (en) PLC experimental facility
Jarek et al. Electrical drives teaching using epedlab platform-power quality aspects
CN207264189U (en) A kind of automotive motor controller emulation test system
CN205507427U (en) Automatic control tests instruments used for education based on direct current motor control
Pulle et al. Real-Time Embedded Control of Electrical Drives: A New Approach for Bringing Hands-On Experience Into the Classroom
RU125717U1 (en) STAND FOR RESEARCH OF ELECTRIC DRIVE CONTROL SYSTEMS
Benbouzid et al. A project-oriented power engineering laboratory
Buinac et al. Determination of the torque-speed characteristic of induction motor in electric machinery education
RU125718U1 (en) REMOTE STAND FOR RESEARCH OF REGULATED ELECTRIC DRIVE SYSTEMS WITH REMOTE CONTROL
CN211698098U (en) Motor dragging experimental device
CN215493670U (en) Subway rotation speed sensor testing and metering device
CN220420083U (en) Real analogue means that instructs of elevator

Legal Events

Date Code Title Description
MM1K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20161219