Лабораторна робота №1 Тема: засоби реєстрації сигналів датчиків в процесі проведення експериментальних досліджень. Апаратура управління і захисту електроприводів
Мета роботи:
1.1. Ознайомитись з функціональними можливостями програмного засобу «PowerGraph», його інсталяцією та налаштуванням.
1.2. Вивчити конструктивні особливості автоматичних вимикачів, магнітних контакторів та пускачів, проміжних реле, пристроїв захисного відключення.
1.3. Експериментально перевірити роботу автоматичного вимикача та порівняти паспортне значення та фактичний струм спрацювання вимикача.
2. Основні відомості по темі.
Важливою проблемою навчання у вищих технічних навчальних закладах є практична складова навчального процесу, а саме, набуття студентами вмінь і навичок експериментальних досліджень механізмів і машин з використанням сучасних комп'ютерних технологій.
Лабораторний практикум в курсі АЕП системно передбачає попереднє дослідження приводу аналітичними методами і вже далі, безпосередньо, реалізації експериментальної складової. Сьогоднішній рівень розвитку інформаційних комп'ютерних технологій дозволяє широке і ефективне використання програмних середовищ, лабораторій віртуальних приладів для підвищення ефективності дослідження електромеханічних систем
Потужними віртуальними середовищами для цього можуть бути використані “LabVIEW”, “LabWindows" та ін. Виконаний порівняльний аналіз показав наявність цілком прийнятного за можливостями та доступного за вартістю програмного забезпечення "PowerGraph", за допомогою якого можливо здійснювати запис, обробку й зберігання аналогових та цифрових сигналів, отриманих засобами аналого-цифрових перетворювачів (АЦП).
О
сновне
призначення ПЗ "PowerGraph" - збір даних
з різних вимірювальних пристроїв і
приладів, АЦП,
реєстрація,
візуалізація й обробка сигналів у режимі
реального часу; редагування, математична
обробка й аналіз даних; зберігання,
імпорт та експорт даних.
Для прикладу, на рис. 1.1 наведена узагальнена блок-схема електричних з’єднань вимірювальної системи дослідження характеристик двигуна. Установка обладнана датчиками обертальних моментів, кутової швидкості ротора двигуна, схемою вимірювання струму в статорній обмотці. Схема включає трансформатор струму ТС, випрямляч В та фільтр Ф. Вихід останнього під'єднано до аналогового входу АЦП. Безпосередньо до аналогового входу також під'єднано датчик швидкості валу ротора двигуна.
Сигнали тензодатчиків вимірювання моментів двигуна та гальма, відповідно ДМД та ДГМ, попередньо підсилюються тензометричним підсилювачем ТММ-48, вихід якого також під’єднано до аналогового входу АЦП .
Оцифровані сигнали датчиків подаються до персонального комп’ютера (ПК), для чого вихід АЦП засобами USB інтерфейсу сполучено з входом ПК.
В лабораторному практикумі використовується АЦП Е14-140 виробництва компанії L-Card, який характеризується поєднанням прийнятних характеристик та вартості. Модель Е14-140 має 32 однопровідникових або 16 диференціальних аналогових входів з діапазонами ±10 В; ± 2,5 В; ± 0,625 В та ± 0,15625 В. Розрядність АЦП 14 біт, швидкодія 120 кГц. Синхронізація АЦП можлива по зовнішньому синхросигналу, від убудованого таймера чи за рівнем вхідного сигналу. Передбачений також режим багатомодульної синхронізації.
Візуалізація сигналів здійснюється засобами програмного забезпечення (ПЗ) «PowerGraph».
ПЗ «PowerGraph» дозволяє використовувати персональний комп'ютер як стандартний вимірювальний та реєструючий прилад - вольтметр, самописець, осцилограф, та ін. і має своїм призначенням:
збір даних з різних вимірювальних пристроїв та приладів;
реєстрація, візуалізація та обробка сигналів в режимі реального часу;
редагування, математична обробка та аналіз даних;
зберігання, імпорт і експорт даних.