OPIS PRZEDMIOTU ZAMÓWIENIA Stanowiska do badania napędów elektrycznych i sterowania procesów

Transkrypt

1 OPIS PRZEDMIOTU ZAMÓWIENIA Stanowiska do badania napędów elektrycznych i sterowania procesów Załącznik nr 6 do SIWZ Nazwa pracowni Pracowania montażu i eksploatacji maszyn, instalacji elektrycznych oraz instalacji urządzeń elektronicznych Nazwa wyposażenia Stanowisko do testowania maszyn elektrycznych Stanowisko pomiarowe obwodów elektrycznych Charakterystyka wyposażenia Stanowisko do testowania maszyn elektrycznych - z osprzętem, zabudowane i uruchomione. Szczegółowa charakterystyka funkcji: - poszukiwanie błędów i uszkodzeń w maszynach elektrycznych, - badanie silników asynchronicznych z wirnikiem: klatkowym, z magnesem trwałym, z uzwojeniem otwartym. - badanie silników synchronicznych wirnikiem: pierścieniowym, synchronicznym, reluktancyjnym. Specyfikacja dodatkowe parametry sprzętu: poz SPRZĘT POWINIEN BYĆ KOMPATYBILNY Z ISTNIEJĄCĄ W SZKOLE INFRASTRUKTURĄ, TECHNOLOGIĄ SPRZĘTU ORAZ WYKORZYSTYWANYM OPROGRAMOWANIEM: w szkole wykorzystywane są stanowiska Uni Train z oprogramowaniem, dostarczony sprzęt powinien być kompatybilny z obecnym wyposażeniem. Gwarancja minimum 24 miesiące Stanowisko pomiarowe obwodów elektrycznych - z osprzętem, zabudowane i uruchomione. Szczegółowa charakterystyka: 1. Stanowisko bazowe + trenażery z układami elektrycznymi i elektronicznymi przystosowane do badań i pomiarów: napięcia, natężenia prądu, rezystancji, pojemności, indukcyjności, częstotliwości, mocy; 2. Oprogramowanie komputerowe umożliwiające symulację obwodów elektrycznych. Ilość [komplet] 2 2

2 Specyfikacja dodatkowe parametry sprzętu: poz SPRZĘT POWINIEN BYĆ KOMPATYBILNY Z ISTNIEJĄCĄ W SZKOLE INFRASTRUKTURĄ, TECHNOLOGIĄ SPRZĘTU ORAZ WYKORZYSTYWANYM OPROGRAMOWANIEM: w szkole wykorzystywane są stanowiska Uni Train z oprogramowaniem, dostarczony sprzęt powinien być kompatybilny z obecnym wyposażeniem. Gwarancja minimum 24 miesiące Stanowisko dydaktyczno - egzaminacyjne do obsługi układów wykonawczych opartych na urządzeniach o napędzie elektrycznym z osprzętem, zabudowane i uruchomione. Pracownia eksploatacji urządzeń systemów mechatronicznyc h Stanowisko dydaktyczno - egzaminacyjne do obsługi układów wykonawczych opartych na urządzeniach o napędzie elektrycznym Charakterystyka wyposażenia: 1. napęd zasilany z z przetwornicy częstotliwości, 2. napęd z silnikiem krokowym, 3. napęd z silnikiem BLCD (serwomotor), 4. napęd z silnikiem liniowym. Specyfikacja dodatkowe parametry sprzętu: poz SPRZĘT POWINIEN BYĆ KOMPATYBILNY Z ISTNIEJĄCĄ W SZKOLE INFRASTRUKTURĄ, TECHNOLOGIĄ SPRZĘTU ORAZ WYKORZYSTYWANYM OPROGRAMOWANIEM. Gwarancja minimum 24 miesiące 4 Stanowisko do badania procesów ciągłych Charakterystyka: 1. Obiekty regulacji: temperatury, poziomu, pozycji, prędkości, 2 2

3 oświetlenia. 2. Układy regulacji i sterowania: z otwartą i zamkniętą pętlą sterującą, z użyciem kontrolerów impulsowych i ciągłych, pozycji na osi liniowej, kontrolerów: P, I, D oraz ich kombinacji, analogowego kontrolera PID. Specyfikacja dodatkowe parametry sprzętu: poz SPRZĘT POWINIEN BYĆ KOMPATYBILNY Z ISTNIEJĄCĄ W SZKOLE INFRASTRUKTURĄ, TECHNOLOGIĄ SPRZĘTU ORAZ WYKORZYSTYWANYM OPROGRAMOWANIEM. Gwarancja minimum 24 miesiące Specyfikacja sprzętu: Lp. Przedmiot Ilość / j.m. 1. Stanowiska do testowania maszyn elektrycznych 1.1 Badanie maszyn asynchronicznych trenażer z oprogramowaniem. 1 kpl. 1.2 Badanie maszyn synchronicznych i pierścieniowych trenażer z oprogramowaniem. 1 kpl. 1.3 Prostowniki samosterowalne trenażer z oprogramowaniem. 1 kpl. 2. Stanowiska pomiarowe obwodów elektrycznych 2.1 Interfejs pomiarowy z wirtualnymi instrumentami. 2 szt. 2.2 Stanowisko doświadczalne. 2 szt. 2.3 Akcesoria pomiarowe. 2 szt. 3. Stanowiska dydaktyczno - egzaminacyjne do obsługi układów wykonawczych opartych na urządzeniach o napędzie elektrycznym 3

4 3.1 Napęd zasilany z z przetwornicy częstotliwości trenażer z oprogramowaniem. 1 kpl. 3.2 Napęd z silnikiem krokowym trenażer z oprogramowaniem. 1 kpl. 3.3 Napęd z silnikiem BLCD (serwomotor) trenażer z oprogramowaniem. 1 kpl. 3.4 Napęd z silnikiem liniowym trenażer z oprogramowaniem. 1 kpl. 4. Stanowisko do badania procesów ciągłych. 4.1 Obiekty regulacji: temperatury, poziomu, pozycji, prędkości, oświetlenia. 1 kpl Układy regulacji i sterowania: z otwartą i zamkniętą pętlą sterującą, z użyciem kontrolerów impulsowych i ciągłych, pozycji na osi liniowej, kontrolerów: P, I, D oraz ich kombinacji, analogowego kontrolera PID. 1 kpl. Dodatkowe parametry: 1.1. Badanie maszyn asynchronicznych trenażer z oprogramowaniem: karta stanowiska doświadczalnego ze stojanem z uzwojeniem trójfazowym, kondensatorami rozruchowymi i roboczymi, czujnikami temperatury, wirniki: wirnik klatkowy, wirnik z magnesem trwałym, wirnik z uzwojeniem otwartym. zapoznanie z najważniejszymi elementami maszyn o wirującym polu magnetycznym: wirnik i stojan, doświadczalne udowodnienie powstawania momentu obrotowego i zasady działania prądnicy, zasada działania transformatora obrotowego, pomiarowe badanie maszyny o wirującym polu magnetycznym przy połączeniu w gwiazdę i w trójkąt, pomiar prądu i napięcia międzyprzewodowego i fazowego, pomiar prądu i napięcia wirnika, pomiarowe badanie charakterystyki roboczej o wirniku z magnesem trwałym, pomiarowe badanie charakterystyki roboczej silnika kondensatorowego, pomiar temperatury uzwojenia przy pracującej maszynie, wyszukiwanie błędów - możliwość aktywowania błędów Badanie maszyn synchronicznych i pierścieniowych trenażer z oprogramowaniem: karta stanowiska doświadczalnego ze stojanem z uzwojeniem trójfazowym oraz opornikami rozruchowymi maszyny pierścieniowej, 4

5 wirniki: wirnik pierścieniowy, wirnik synchroniczny i wirnik reluktancyjny, stroboskop do pomiaru obrotów. zapoznanie z najważniejszymi elementami maszyn synchronicznych, pierścieniowych i reluktancyjnych (m.in. wirnik jawnobiegunowy, wirnik pełnobiegunowy, wirnik reluktancyjny), zapoznanie ze schematem połączeń, schematem montażowym i danymi znamionowymi maszyn synchronicznych, pierścieniowych i reluktancyjnych, zapoznanie z zasadą zmiany liczby obrotów maszyny pierścieniowej, doświadczalne badanie charakterystyki roboczej maszyny pierścieniowej: pomiar napięć wirnika przy otwartym i zwartym wirniku, zachowanie z opornikami rozruchowymi, wyznaczenie poślizgu i liczby obrotów za pomocą pomiarów napięcia, zapoznanie z zasadą zmiany liczby obrotów maszyny synchronicznej, doświadczalne badanie charakterystyki roboczej maszyny synchronicznej: charakterystyka rozruchowa, pomiar liczby obrotów, doświadczalne badanie charakterystyki roboczej maszyny reluktancyjnej: powstawanie momentu obrotowego, charakterystyka rozruchowa, praca asynchroniczna i synchroniczna, zmiana kierunku obrotów. 1.3 Prostowniki samosterowalne trenażer z oprogramowaniem: karta stanowiska doświadczalnego z prostownikiem samosterowalnym, mikrokontrolerem sterowanym układem z modulacją szerokości impulsu (PWM), sterowanym programowo multiplekserem do równoczesnego pomiaru napięć i prądów, układem wizualizacji stanów łączeniowych tranzystorów, karta stanowiska doświadczalnego z trójfazowym obciążeniem rezystancyjnym, rezystancyjno-indukcyjnym i układem wizualizacji prądów obciążenia i wektora pola wirującego. zasada działania układu modulacji szerokości impulsu (PWM) wytwarzanie napięcia przemiennego, charakterystyki obciążenia w trybie pracy jedno- i czterokwadrantowej, charakterystyki sterowania i charakterystyk roboczych w trybie pracy jedno- i czterokwadrantowej, pomiary sygnałów przekształtników prądu przemiennego przy modulacji amplitudowej i sygnałowej, budowa i zasada działania falownika trójfazowego, zasady komutacji blokowej, modulacji sinusoidalnej, super-sinusoidalnej, metoda wektora przestrzennego do wytwarzania trójfazowych napięć przemiennych, pomiarowa analiza metod modulacji na podstawie pomiarów przebiegów sygnałów. 5

6 2.1. Interfejs pomiarowy z wirtualnymi instrumentami parametry minimalne: interfejs USB, szybkość transmisji danych min. 12 Mbit/s, moduł WLAN/WIFI, 2.4 GHz, IEEE b/g/n, wyjście analogowe, +/- 10 V; 0,2 A; DC 5 MHz, poprzez gniazda BNC i gniazda 2 mm, 4 analogowe wejścia wzmacniacza różnicowego o szerokości pasma 10 MHz, wytrzymałość napięciowa do 100 V, szybkość próbkowania 100 megasampli, 9 zakresów pomiarowych, pamięć 4 x 8 k x 10 bits, dostęp poprzez gniazda BNC (2 wejścia) i gniazda 2-mm (4 wejścia), 2 wejścia analogowe do pomiaru prądu, zabezpieczenie nadprądowe do 5A, szybkość próbkowania 250 kilosampli, 2 zakresy pomiarowe, rozdzielczość 12 bitów, gniazda 2-mm, 16-bitowe wyjścia sygnałowe, w tym 8-bitowe na gniazdach 2 mm, TTL/CMOS, częstotliwość taktowania khz, wytrzymałość napięciowa +/- 15 V, 16-bitowe wejścia sygnałowe, do tego 8-bitowe na gniazdach 2 mm, pamięć 16-bitowa x 2k, TTL/CMOS, częstotliwość próbkowania khz, wytrzymałość napięciowa +/- 15 V, 8 przekaźników, 24 V DC/1 A, do tego 4 przekaźniki na gniazdach 2 mm, zasilacz sieciowy z możliwością zasilania w zakresie: V, Hz, wyjście 24 V/5 A, Instrumenty wirtualne (przyrządy pomiarowe i źródła) parametry minimalne: 2 x woltomierz VI, 2 x amperomierz VI: AC, DC, 9 zakresów od 100 mv do 50 V, TrueRMS, 1 x moduł VI z 8 przekaźnikami, 1 x miernik uniwersalny VI: 1 x 2-kanałowy amperomierz VI: AC, DC, 2 zakresy pomiarowe, 300 ma i 3 A, TrueRMS, AV, 1 x 2-kanałowy woltomierz VI: AC, DC, 9 zakresów pomiarowych, 100 mv to 50 V, TrueRMS, AV, 1 2-/4-kanałowy oscyloskop: szerokość pasma 10 MHz, 25 zakresów czasu, 100 ns/div do 10 s/div, 9 zakresów 20 mv/div do 10 V/div, przerzutnik i przerzutnik wstępny, tryb XY i XT, funkcje kursora, dodawanie i mnożenie funkcji dla 2 kanałów, 1 x regulowany zasilacz napięcia stałego VI 0 10 V, 1 x generator funkcyjny VI: 0,5 Hz 5 MHz, 0 10 V, przebieg sinusoidalny, prostokątny i trójkątny, 1 x generator arbitralny VI, 1 x generator impulsów VI, 1 x moduł VI z 16 wyjściami cyfrowymi, 1 x moduł VI z 16 wejściami cyfrowymi, 1 x moduł z 16 wejściami/wyjściami cyfrowymi: wskaźnik binarny, wyświetlacz liczb szesnastkowych, dziesiętnych, ósemkowych, 1 x zasilacz prądu trójfazowego VI Hz, 0 14 Vrms, 2 A, 6

7 1 x regulowany zasilacz prądu stałego VI 3 x (od -20 V do +20 V), 2 A, 1 x zasilacz prądu trójfazowego VI z regulowanym przesunięciem fazowym i częstotliwością. 2.2 Stanowisko doświadczalne minimalne parametry: moduł sprzęgający do podłączania do interfejsu z kartami ćwiczeń, przyłącze dla kart stanowiska doświadczalnego, możliwość zamontowania interfejsu w ramach z szyn o formacie DIN A4, gniazda 2 mm (min.8 sztuk) udostępniające stałe i zmienne napięcia systemu Akcesoria pomiarowe: zestaw przewodów pomiarowych o długości cm zakończonych wtykami bananowymi, boczników pomiarowych i gniazd bananowych Napęd zasilany z z przetwornicy częstotliwości trenażer z oprogramowaniem: karta stanowiska doświadczalnego z układem obwodu pośredniego przetwornicy częstotliwości, z układem wyłącznika prądu zwrotnego dla kondensatorów obwodu pośredniego i tranzystorem mocy rozładowującym kondensatory poprzez rezystor - Brems-Chopper. budowa nowoczesnych przetwornic częstotliwości, sposób wytwarzania napięcia obwodu pośredniego, charakterystyka napięcie/częstotliwość i układ zasilacza podwyższającego napięcie do korekcji (Boost), eksploatacja silników trójfazowych z przetwornicami częstotliwości, budowa i zasada działania tranzystorów mocy rozładowujących kondensatory poprzez Brems-Chopper, wyznaczenie i analiza prądów, napięć i mocy przetwornicy częstotliwości. 3.2 Napęd z silnikiem krokowym trenażer z oprogramowaniem: karta stanowiska doświadczalnego z 2-fazowym silnikiem krokowym i tarczą przyrostową, układ wzbudzenia z 6 wejściami sterującymi i stopniem wzmacniacza mocy, zintegrowanym układem regulacji prądu, z możliwością przełączania na układ komutacji oporowej, wskaźnik przeciążenia i statusu. 7

8 budowa i zasada działania silników krokowych: silnik krokowy z magnesem trwałym, silnik krokowy reluktancyjny i silnik krokowy hybrydowy, zalety i wady różnych typów silników krokowych, zasady wysterowania silników krokowych (unipolarnych i bipolarnych), tryby pracy pełno- i półkrokowej, doświadczalne wyznaczenie kąta kroku, maksymalnej częstotliwości pracy, pomiarowe badanie sygnałów sterujących w trybie pół- i pełno krokowym, zapoznanie z różnymi metodami regulacji prądu w silnikach krokowych, doświadczalne badanie układu regulacji prądu oraz sygnałów sterujących, tworzenie programu do pozycjonowania silnika krokowego. 3.3 Napęd z silnikiem BLCD (serwomotor) trenażer z oprogramowaniem: karta stanowiska doświadczalnego z silnikiem BLDC, układem sterowania liczby obrotów i momentu obrotowego oraz z czujnikami Halla do wyznaczania liczby obrotów. budowa, zasada działania, typowe zastosowania silników BLDC, doświadczalne badanie zasad działania, wady zalety silników BLDC, modele zasilania silników BLDC: blokowy i sinusoidalny przebieg prądu, metody określania położenia wirnika: czujniki Halla, indukcja zwrotna, wykrywanie biegunów, czujnik położenia kątowego (resolver) i czujnik inkrementalny (przyrostowy), pomiarowe badanie położenia za pomocą czujników Halla, układy regulacji prądu i liczby obrotów w przypadku silników BLDC, doświadczalne badanie układu regulacji liczby obrotów, parametryzacja układu regulacji liczby obrotów. 3.4 Napęd z silnikiem liniowym trenażer z oprogramowaniem: karta stanowiska doświadczalnego -bezrdzeniowy, przezroczysty silnik liniowy droga przesuwu min. 32 cm, mikroprocesorowy układ sterowania, stopień wzmacniacza mocy o mocy wyjściowej, układ wizualizacji wektora wysterowania, 8

9 czujniki Halla do określania położenia. zastosowania i zasada działania silnika liniowego, konstrukcje silników liniowych, zalety i wady silników liniowych w porównaniu z maszynami wirującymi, określenie stałych silnika, pozycjonowanie za pomocą silników liniowych, metody określania położenia (kodery, czujniki Halla), różnice między pozycjonowaniem bezwzględnym i względnym, określenie położenia (bezwzględnego i względnego) za pomocą analogowych czujników Halla 4.1 Obiekty regulacji: temperatury, poziomu, pozycji, prędkości, oświetlenia. płyta doświadczalna z możliwością regulacji parametrów obiektów w zakresie: temperatury, poziomu, pozycji, prędkości, oświetlenia, kontrolery P, I i D z możliwością dowolnego kombinowania i z niezależnie konfigurowanymi parametrami, dwu- i trój-pozycyjne kontrolery z regulowaną histerezą przełączania, regulowany, analogowy kontroler PID 4.2. Układy regulacji i sterowania: z otwartą i zamkniętą pętlą sterującą, z użyciem kontrolerów impulsowych i ciągłych, pozycji na osi liniowej, kontrolerów: P, I, D oraz ich kombinacji, analogowego kontrolera PID. Zakres ćwiczeń i pomiarów: sterowanie temperaturą z użyciem kontrolerów impulsowych i ciągłych, sterowanie prędkością dla 4-kwadrantowego systemu napędowego, sterowanie pozycją na osi liniowej, pomiar charakterystyki pętli sterującej w czasie, badanie charakterystyki sterowania kontrolerów ciągłych, charakterystyki układów sterowania i reakcji na zmiany zmiennych referencyjnych i zakłócających, badanie zamkniętych pętli sterujących. zasady działania układów sterowania z otwartą i zamkniętą pętlą, budowa i działanie kontrolerów ciągłych i nieciągłych, 9

10 budowa sterownika oświetlenia w pomieszczeniu, charakterystyki sterowania kontrolerów ciągłych, ustawienia parametrów i optymalizacja pętli sterujących. 10