AF245E コース「電気機械」の実験作業用スタンド電気実験装置教育機器教育機器2つのワークベンチの機能を組み合わせました。
説明
この実験台は、大学や専門学校における電気機械の研究のための実験用に設計されています。
ベンチは、以下の機器が取り付けられたケースで構成されています：電気機器、電子回路基板、フロントパネル、一体型デスクトップ。
ケース内には以下の機器が収納されています：
整流器基板
負荷抵抗器モジュール
三相実験用変圧器
調査対象の三相変圧器
調査対象の電気回路図はフロントパネルに表示されます。表示されるすべての回路図は、実施する実験のテーマに応じてグループ分けされています。フロントパネルには、整流ソケット、アナログパネルメーター、整流機器、およびコントローラーが取り付けられており、実験中に各機器のオプションを変更できます。
制御装置は以下のとおりです。
三相実験室用オートトランス（LAT）スイッチャー（0～20Vの範囲で2Vピッチ、130～250Vの範囲で30Vピッチで電圧を変更できます）。
単相実験室用オートトランス（LAT）スイッチャー（50～110Vの範囲で10Vピッチで電圧を変更できます）。
負荷抵抗モジュールスイッチャー（異なる抵抗値の抵抗器を接続できます）。
実験台のパネルには、以下の電気機器が設置されています。
かご型ロータ付き非同期電動モーター（1台）、
他励式DCモーター（2台）、
永久磁石励磁式タコジェネレータ、
非接触セルシン。
実験室作業を行うには、統一されたジャンパーを用いて調査対象の回路図を組み立てる必要があります。これにより、回路図の明瞭性を損なうことなく組み立てることができます。
このベンチは、「電気機械」の実験を行うために設計されています。
ベンチの構造は2つの部分で構成されています。
ハウジング：電気機器の一部、電子基板、フロントパネル、電源モジュール、および統合デスクトップの天板が設置されています。
機械アセンブリ：DCモーター、巻線型回転子付き非同期モーター、かご型回転子付き非同期モーター1台、および回転方向を定義する光学式速度センサーが含まれています。
ベンチは、小出力（90 W）または大出力（0.55 kW）の電気モーターをベースにした電気機械ユニットで補完できます。
ベンチハウジングには以下が含まれます。
非同期モーターの電源と三相変圧器の可変周波数三相交流ネットワーク電圧を生成するための周波数変換器。この変換器は、マイクロコントローラーMB90F562（富士通）と電力インテリジェントモジュールPS11033（三菱）に基づいています。コントローラは、入力データ（電圧と周波数の指定）と出力信号（電流、電圧）を計算し、PC（RS-485）とデータ交換し、ベンチのフロントパネルに測定値を表示するために使用されます。電源モジュールには、三相ブリッジ整流器、IGBTトランジスタ上の三相ブリッジインバータの電源回路、およびドライバと保護回路（短絡、ドライバの供給電圧不足、不適切な制御信号入力）が含まれています。周波数変換器を使用すると、ユーザーは非同期モータを機械特性の4象限すべてで調査できます。
アーマチュア回路とDCモータ励磁巻線電源用のパルス幅変換器、および同期モータと発電機のモードで巻線ロータを備えた三相非同期モータの回転子回路への電源供給。パルス幅変換器は、周波数変換器の電力素子に基づいて実装されています。そのアームの2つは可逆対称PWCを取得するために使用され、3番目のアームは三相非同期モータ回転子の不可逆PWCとして使用されます。巻線電源は、単一のInternational Rectifier MOSFETトランジスタ上に実装されています。制御システムはマイクロコントローラAT Mega163（Atmel社製）をベースにしており、入力信号（電圧、周波数、発電制動時の電流）と出力信号（アンカー、励磁、ローターの電流）の演算、PC（RS-485）とのデータ交換、ベンチ前面パネルへの測定値の表示を行います。DCモーターアーマチュア回路のパルス幅変換器には、閉回路モード（電流制御または速度制御）と発電機モードが追加されています。
計測ユニットはデジタル計測装置をベースにしています。直流電流および電圧測定に加えて、各チャンネルは以下の演算が可能です。
交流電流および電圧の実効値、
電流と電圧の位相角、およびcos(φ)の演算、
有効電力。
リレーコンタクタ制御。これにより、ユーザーは以下の操作を実行できます。
かご形ロータ（スター/デルタ）付き非同期モータの回路を切り替える。
三相回路の負荷抵抗器の値を変更する。
非同期モータを3～380/220 V 50 Hzネットワークまたは周波数変換器に接続する。
励磁巻線回路の抵抗器（2段）。
三相回路の負荷抵抗器（3段）。
インテリジェントモジュールの過電圧ダンプ抵抗器。
ネットワークの電力消費を削減するため、周波数変換器とパルス幅変換器を内部ネットワーク動作（リカバリモード）用にオンにする。
2巻線変圧器3台。
リレーサブシステム電力コンタクタ。
研究対象の配線図はフロントパネルに表示されています。すべての図は、ラボのテーマに従ってグループに分けられています。パネルには、スイッチングソケット、デジタルデバイスのインジケーター、スイッチギア、およびユーザーが実験中に要素のパラメータを変更するためのコントロールが含まれています。
ベンチ前面パネルのコントロール：
閉システムの基準信号である逆パルス幅コンバータを制御するための設定値ポテンショメータ。
同期機モードのDCモーター励磁巻線および非同期モーター巻線ローター用電源のパルス幅コンバータの設定値ポテンショメータ。
出力周波数（0 ÷ 163 Hz）および出力電圧設定（0 ÷ 220 V）をスムーズに変更できる周波数コンバータの設定値ポテンショメータ。
リレーサブシステムコントロール。
実験を実施するには、標準化されたジャンパーを使用して研究対象の回路を組み立てる必要があります。これにより、ユーザーは明瞭性を損なうことなく回路を組み立てることができます。
学術スタッフ向けのソフトウェアと方法論および技術文書一式が実験ベンチに追加されています。
この実験台では、以下の実験を行うことができます。
1. 開路法と短絡法を用いた2巻線電力変圧器の研究。
単相変圧器の様々な動作モードの調査、等価回路パラメータの決定、および変圧器の外部特性の評価。
2. 三相2巻線変圧器の接続グループの実験的決定。
様々な接続パターンにおける電圧のベクトル図の研究と、三相変圧器の接続グループの実験的決定。
3. かご形回転子を備えた三相非同期モータの研究。
開路法、短絡法、および即時負荷法を用いた、かご形回転子を備えた三相非同期モータの構造と特性の研究。
4. かご形回転子を備えた三相非同期モータの起動方法の研究。
三相非同期モータの起動性、回路の組み立て、およびモータ起動時の静的および動的特性の評価の研究。
5. 並列励磁による直流発電機の研究。
並列励磁式直流発電機の動作原理と特性に関する研究。
6. 他励磁式直流発電機の研究。
他励磁式直流発電機の動作原理と特性に関する研究。
7. 並列励磁式直流電動機の研究。
並列励磁式直流電動機の動作原理と特性に関する研究。
8. 単相変圧器の研究。
研究対象：単相変圧器。実験室作業中、アイドリング、短絡、負荷運転状態を研究し、変圧器の外部特性を測定する。
9. 三相変圧器の研究。
研究対象：三相変圧器。実験室作業中、アイドリング、短絡、負荷運転状態を研究し、変圧器の外部特性を測定する。
10. 三相変圧器ジョイントグループの研究。
研究対象：三相変圧器。実験室作業中、巻線0、5、6、11をグループにまとめたときの変圧器の一次巻線と二次巻線の電圧分布を調べます。
11. 他励式直流電動機の研究
研究対象：他励式直流電動機、動的遮断モードで負荷をかけた直流電動機。実験室作業中、電動機の動作特性と制御特性を測定します。
12. 他励式直流発電機の研究
研究対象：直流電動機によって回転する直流発電機。実験室作業中、発電機のアイドリング特性、外部特性、制御特性を測定します。
13. かご形回転子を持つ非同期電動機の研究
研究対象：かご形回転子を持つ非同期電動機、動的遮断モードで負荷をかけた直流電動機。実験室作業中、電動機の動作特性と機械特性を測定します。
14. 指示計および変圧器動作モードにおけるセルシンの研究
研究対象：指示計および変圧器動作モードにおけるセルシン。実験室での作業では、セルシンの指示計モードおよび変圧器モードにおける動作を研究します。
ベンチ技術特性：
電圧 約220 50Hz / 3～50Hz 220V 3P+PE+N
消費電力 250W / 1kWt
計測システムの技術特性：
ベンチに表示されるパラメータ数 15個（インジケータ12個）
電圧計 4個
電流計 6個
位相計 1個
速度計 1個
電力計 2個
周波数計 1個
測定電圧範囲：±1 V～±750 V
測定電流範囲：±1 mA～±5 A
測定速度範囲：±1 rad/s～±314 rad/s
測定周波数範囲：0 Hz～163 Hz
測定精度：最大1%
パルス幅変換器の技術特性：
定格電流：±5 A
DCリンク電圧：300 V
変換器周波数：8 kHz
過負荷電流：±7 A
周波数変換器の技術特性：
モーター出力：0.4 kW / 1.5 kWt
定格電流：7 A
出力電圧動作範囲：3～220 V
制御方式：正弦波PWM（U/f独立制御）
周波数制御範囲：0～163 Hz
周波数分解能：0.3 Hz
過負荷マージン： 1分間に定格出力電流の150%（積分依存）
機器一式 NTC-06.01「電気機械」：
測定はアナログパネルメータを用いて行います。ベンチ前面パネルには10個のパネルメータが設置されており、以下のものが含まれます。
交流電流計（測定限界 0.2/0.5/1A、精度等級 2.5） 1個
直流電流計（測定限界 1A、精度等級 2.5） 2個
直流電流計（測定限界 0.2A、精度等級 2.5） 1個
交流電圧計（測定限界 100V、精度等級 1） 1個
直流電圧計（測定限界 200V、精度等級 1） 1個
AC電力計（測定限界40/450W、精度等級2.5）1台；
回転数計（測定限界5000rpm、精度等級4）1台
実験台には、以下の方法論的サポートが付属しています：教員向けの方法論および技術文書一式。
実験台では、以下の実験作業を行うことができます。
実験台「電気機器」；
機械アセンブリ1台；
AM-BM USB 2.0ケーブル；
付属文書およびソフトウェアが収録されたCD-R；
パスポート；
ジャンパー一式。
