Teljesítmény elektronikai oktató készülékek, 70 es sorozat

 Teljesítmény­elektronikai oktató készülékek, 70­es sorozat A 70­es sorozatú teljesítmény elektronika oktató készlet segítségével  az  1­  és  3­fázisú  teljesítmény­elektronikai áramkörök és motor­hajtások mûködési elve, karakterisz­ tikái és felépítése tanulmányozható. A  70­es  sorozat  moduljaiból  alacsony  áron  valósítható meg egy sokféle igényt kielégítõ Teljesítmény elektronikai és  elektromos  gépek  laboratórium.  Három  készletbõl választhatunk az oktatási szintnek megfelelõ kivitelt. Ezek: Tirisztoros vezérlési elvek..................................70­002 Tirisztor és motorok vezérlése...........................70­003 DC motor vezérlése.............................................70­005 A rendszert úgy tervezték, hogy a Tirisztoros vezérlési elvek, 70­002 alkalmas legyen a DC motorok vezérlésé­ nek tanulmányozására is a 70­004 külön rendelhetõ bõvítõ egységgel. A rendszer 3­fázisú, védõfölddel együtt 5­vezetékes táp­ lálást igényel. A tápfeszültség 230V/400V vagy 120/208V @ 50/60Hz max. 800VA terhelhetõséggel, a rendeléstõl függõen. Rendelési információkat lásd az utolsó oldalon.

Tirisztoros vezérlési elvek, 70­002 Ez az oktató készlet egy a tirisztorokat tartó panelbõl, egy 3­fázisú tápegységbõl, elektromos terhelésekbõl, mûsze­ rekbõl,  stb.  áll,  lehetõséget  az  1­  és  3­fázisú  tirisztoros áramkörök mûködési elvének tanulmányozására.

Curriculum Coverage The Thyristor Control Principles trainer provides extensive training  in  the  principles  of  thyristor  control  circuits.  The trainer can be used as the basis of a programme, starting with  the  principles  of  uncontrolled  rectification  to  simple control using thyristors, then progressing through Single and  Three  Phase  controlled  rectification  with  their associated firing requirements. The characteristics of various loads: inductive, capacitive and resistive, are studied under half and full­wave, Single and  Three  Phase  rectification,  both  controlled  and  un­ controlled. The range of assignment work that can be carried out with the trainer includes:

Bevezetés a teljesítmény elektronikába ● Uncontrolled Rectification Circuits Egyoldalas 1­fázisú egyenirányító Kétoldalas 1­fázisú egyenirányító Egyoldalas 3­fázisú egyenirányító Kétoldalas 3­fázisú egyenirányító ● Fully Controlled Rectification Circuits Egyoldalas 1­fázisú egyenirányító Kétoldalas 1­fázisú egyenirányító Egyoldalas 3­fázisú egyenirányító Kétoldalas 3­fázisú egyenirányító

● Half Controlled Rectification Single Phase ● Half Controlled Rectification Three Phase ● AC Control Single and Three Phase A  különbözõ  konvertekek  kimenetén  az  átlag  és  rms értékeket mérjük különbözõ RLC kombinációk mellett.

A készletben szállított eszközök: ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ●

3­fázisú tápegység, 60­132 Változtatható terhelõ ellenállás 200 Ohm, 67­113 3­fázisú kapcsolható terhelõ ellenállás, 67­142 Kapcsolható terhelõ kapacitás, 67­201 Változatható induktív terhelés, 700mH, 67­300 Lágyvasas feszültség­ és árammérõ, 68­114 AC/DC digitális feszültség­ és árammérõ, 68­116 4mm­es bekötõvezeték készlet, 68­800 Indító áramkörök és hidak, 70­220 Rendszerkeret, 91­200 Oszcilloszkóp/számítógép tok, 91­210 Vezetéktároló doboz, 91­240

 Teljesítmény­elektronikai oktató készülékek, 70­es sorozat Tirisztor és motorok vezérlése, 70­003 Ez a készlet egy a vezérlõ panelbõl, egy motorvezérlõ panelbõl, egy 3­fázisú tápegységbõl, az SCR­eket és diódákat tartó  panelbõl,  elektromos  és  mechanikus  terhelésekbõl,  mûszerekbõl,  stb.  áll,  lehetõséget  az  1­  és  3­fázisú egyenirányítás és az egyenirányított feszültség passzív terhelésekre és DC motorok tirisztorokkal történõ hajtásának tanulmányozására. ● Closed Loop Proportional Control ● Proportional Speed Control using Armature Voltage Feedback ● Proportional Speed with Armature Voltage and IR Compensation ● Proportional Speed Control with Integral Compensation ● Transient Behaviour ● Current Limiting Control ● Four Quadrant Control ● Advanced Four Quadrant Control ● Power Inversion (megjegyzés: ehhez a méréshez egy második motorra is szükség van)

Curriculum Coverage In  addition  to  all  of  the  work  covered  by  the  Thyristor Control Principles Trainer 70­002, the Thyristor and Motor Control  trainer  enables  the  study  of  dc  motor  control. Motor  speed  and  current  control  circuits  may  be  inves­ tigated with various types of feedback, including PI control and Four Quadrant control. The range of assignment work that can be carried out with the trainer includes:

Tirisztorok Bevezetés a teljesítmény elektronikába ● Uncontrolled Rectification Circuits Egyoldalas 1­fázisú egyenirányító Kétoldalas 1­fázisú egyenirányító Egyoldalas 3­fázisú egyenirányító Kétoldalas 3­fázisú egyenirányító ● Fully Controlled Rectification Circuits Egyoldalas 1­fázisú egyenirányító Kétoldalas 1­fázisú egyenirányító Egyoldalas 3­fázisú egyenirányító Kétoldalas 3­fázisú egyenirányító

● Half Controlled Rectification Single Phase ● Half Controlled Rectification Three Phase ● AC Control Single and Three Phase A  különbözõ  konvertekek  kimenetén  az  átlag  és  rms értékeket mérjük különbözõ RLC kombinációk mellett.

Motor vezérlés ● Single Phase Half  Wave Simple Motor Control A DC sönt motor DC motor egyenletei Armatura feszültség ­ fordulatszám összefüggés Nyomaték ­ fordulatszám összefüggés ● Single Phase Full Wave Simple Motor Control Armatura feszültség ­ fordulatszám összefüggés Nyomaték ­ fordulatszám összefüggés

A készletben szállított eszközök: ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ●

3­fázisú tápegység, 60­132 DC sönt­motor, 63­111 Változtatható terhelõ ellenállás 200 Ohm, 67­113 3­fázisú kapcsolható terhelõ ellenállás, 67­142 Kapcsolható terhelõ kapacitás, 67­201 Változatható induktív terhelés 700mH, 67­300 Nyomaték­kerék, 67­450 Dörzsfék, 67­470 Lágyvasas feszültség­ és árammérõ, 68­114 AC/DC digitális feszültség­ és árammérõ, 68­116 DC fordulatszám­jeladó, 68­430 Optikai/érintéses fordulatszámmérõ, 68­470 4mm­es bekötõvezeték készlet, 68­800 5­eres DIN­DIN vezeték, 68­810 SCR és diódák, 70­100 Indító áramkörök és hidak, 70­220 Motorvezérlõ áramkörök, 70­310 Rendszerkeret, 91­200 Oszcilloszkóp/számítógép tok, 91­210 Vezetéktároló doboz, 91­240

 Teljesítmény­elektronikai oktató készülékek, 70­es sorozat DC motor vezérlése, 70­005 Ez a készlet egy a vezérlõ panelbõl, egy motorvezérlõ panelbõl, egy motor vezérlõ panelbõl, egy 3­fázisú tápegységbõl, az SCR­eket és diódákat tartó panelbõl, egy DC motorból, mûszerekbõl, stb. áll, lehetõséget az 1­ és 3­fázisú tirisztoros áramkörök és azok DC motorok vezérlésére történõ alkalmazásának tanulmányozására.

Assignment Courseware The  assignment  work  is  covered  in  a  teaching  manual. These include background, practical work, questions and answers.  This  manual  can  be  used  as  the  basis  of  a complete course on power electronics.

Curriculum Coverage The dc Motor Control trainer enables the study of dc motor control  in  both  Single  and  Three  Phase  circuits.  Motor speed and current control circuits may be investigated with various types of feedback, including PI control and Four Quadrant control. The range of assignment work that can be carried out with the trainer includes: ● Single Phase Half  Wave Simple Motor Control The dc Shunt Motor Equations of the dc Motor Speed versus armature voltage Speed versus applied torque ● Single Phase Full Wave Simple Motor Control Speed versus armature voltage Speed versus applied torque ● Closed Loop Proportional Control ● Proportional Speed Control using Armature Voltage Feedback ● Proportional Speed with Armature Voltage and IR Compensation ● Proportional Speed Control with Integral Compensation ● Transient Behaviour ● Current Limiting Control ● Four Quadrant Control ● Advanced Four Quadrant Control ● Power Inversion ● Friction Brake

A készletben szállított eszközök: Ÿ Ÿ Ÿ Ÿ Ÿ Ÿ Ÿ Ÿ Ÿ Ÿ Ÿ Ÿ Ÿ Ÿ Ÿ Ÿ

3­fázisú tápegység, 60­132 DC sönt­motor, 63­111 Változatható induktív terhelés 700mH, 67­300 Nyomaték­kerék, 67­450 Dörzsfék, 67­470 AC/DC digitális feszültség­ és árammérõ, 68­116 DC fordulatszám­jeladó, 68­430 Optikai/érintéses fordulatszámmérõ, 68­470 4mm­es bekötõvezeték készlet, 68­800 5­eres DIN­DIN vezeték, 68­810 SCR és diódák, 70­100 Indító áramkörök és hidak, 70­220 Motorvezérlõ áramkörök, 70­310 Rendszerkeret, 91­200 Oszcilloszkóp/számítógép tok, 91­210 Vezetéktároló doboz, 91­240

Tirisztoros vezérlés bõvítõ rendszer, 70­004 Ezzel  a  készlettel  a  70­002  rendszert  a  70­003­ra  lehet bõvíteni. A készletben szállított eszközök: Ÿ DC sönt­motor, 63­111 Ÿ Nyomaték­kerék, 67­450 Ÿ Dörzsfék, 67­470 Ÿ AC/DC digitális feszültség­ és árammérõ, 68­116 Ÿ DC fordulatszám­jeladó, 68­430 Ÿ Optikai/érintéses fordulatszámmérõ, 68­470 Ÿ 5­eres DIN­DIN vezeték, 68­810 Ÿ SCR és diódák, 70­100 Ÿ Motorvezérlõ áramkörök, 70­310

 Teljesítmény­elektronikai oktató készülékek, 70­es sorozat A modulok ismertetése 3­fázisú tápegység, 60­132 This panel provides at its outputs the working supplies for the power devices on the Firing Circuits and Bridges panel and SCR and Diode panel.  Three transformers, one for each Phase, are used to provide Three Phase outputs of 200VA for each Phase or they can be combined to produce a Single Phase output of 600VA. Supply requirements Ÿ Three phase five wire connectrion Ÿ L1, L2, L3, Neutral and earth Ÿ 380­415V @ 50Hz 800VA or 200­220V @ 60Hz 800VA. Description A mimic diagram on the front panel depicts the transformers circuit and main input supply connection. Transformers have two secondary windings, each of 100V ac @ 1A. They can be connected in series of parallel, Star or Delta to provide a range of output voltages and current.  A separate dc output of 220V or 110V @ 1A is available to supply the motor field. Four bus bar connections are available for transformer interconnection and supply distribution purposes. Connections Ÿ Three Phase power input by 14 way socket on a 2m lead, to be terminated to customer supply. Ÿ Single Phase output on IEC socket, 230V/120V @ 2A at the rear panel Ÿ Interconnection of transformer secondaries by 4mm plug leads. Ÿ Two protective earth terminals are available for connection to external equipment, electrical machines etc. Controls/Circuit protection Ÿ Three Phase thermal/magnetic breaker with ON/OFF push buttons. Ÿ Primary power switch to select Three Phase or Single Phase operation with off position. Ÿ Three power on indicators, one for each Phase. Ÿ Single Phase outlet fused at @ 2A(T) 20mm × 5mm on an IEC socket on the rear panel.

DC söntmotor / generátor 63­111 Mounted on a prefabricated base equipped with quick­release catches and locating pins allowing easy coupling with other motor/machines, drives and loads in the 60 series range. Each machine is fitted with a mimic schematic plate and connections are made using shrouded 4mm safety connectors. Ÿ Rated at 250W with separately wound shunt field Ÿ Nominal supply 180/220V or 90/110V dc armature and field Ÿ Suitable for operation with separately excited or self­ excited connections Ÿ Can be used as a dc generator Ÿ Nominal speed 3000 rev/min

Változtatható terhelõ ellenállás 200 ohm 67­113 High power variable resistance element for use where high power dissipation is required in applications such as: Ÿ Generator Loading Ÿ Motor starting Ÿ Motor speed control applications

3­fázisú kapcsolható terhelõ ellenállás 67­142 230 V­os változat Ÿ Three switched resistive load banks Ÿ 7 resistive values per bank Ÿ 546 ­ 3770 ohm per bank Ÿ Rated at 100W per bank @ 230V Ÿ Total resistive range 182 ­ 11,310 ohms

3­fázisú kapcsolható terhelõ ellenállás 67­142 120 V­os változat Ÿ Ÿ Ÿ Ÿ Ÿ

Three switched resistive load banks 7 resistive values per bank 140 ­ 980 ohm per bank Rated at 100w per bank @ 120V Total resistive range 47 ­ 2,940 ohms

Kapcsolható terhelõ kapacitás 67­201 Ÿ Egyfázisú átkapcsolható kondenzátor terhelés Ÿ Kapacitás érétkek: 10, 20, 30, 40 és 50 µF

Optikai/érintéses fordulatszámmérõ 68­470 Ÿ Non­contact by photo sensing Ÿ Direct shaft contact through conical rubber drive Ÿ Measurement range 99,999 rev/min non­ contact, 20,000 rev/min contact

 Teljesítmény­elektronikai oktató készülékek, 70­es sorozat A modulok ismertetése Inercia­kerék 67­450 Designed  for  use  with  the  electrical machines this unit fits onto the non drive end of the dc shunt motor.  It provides an additional inertia load when investigating control system behaviour in 2, 4 ,8 or 12 pulse convertor drives. A  cover  is  also  provided  to  restrict access  and  protect  from  potential hazards.  The  dimensions  of  the  wheel are 100mm x 25mm of material, mild steel, with a mass of 1.5kg.

Dörzsfék 67­470 Fits  directly  onto  the  shaft  of  the machine. Provides  direct  loading  with integral measurement of the torque output  of  the  motor  assemblies under test Indicates  torque  output  in  either direction up to ±2Nm

Lágyvasas feszültség­ és árammérõ 68­114 Ÿ Ÿ Ÿ Ÿ

Feszültésg tartomány 500V AC Áram tartomány 3A Ammeter is fuse protected Meters are to DIN standard 96 x 96mm

AC/DC digitális feszültség­ és árammérõ 68­116 Ÿ Panel mounted to fit into frame Ÿ Multi­range voltage, amperes, ac/dc on one rotary switch Ÿ Separate on/off switch maintains range setting. Ÿ Battery powered Ÿ Uses standard safety plug leads Ÿ Fused current ranges

DC fordulatszám­jeladó 68­430 For use with electrical machines. Attaches to motor base and shaft to provide a dc voltage or current output for connection to electronic systems or speed indicators. Output 2V dc/1000 to 6000 rev/min Connection 5 pin 180º DIN connector.

Változtatható terhelõ induktivitás 67­300 Ÿ A load consisting of variable 700mH inductive component rated at 1A 220V 50Hz Ÿ Variation is by means of an infinitely variable iron core. Ÿ Total loading is rated at 220VAR Ÿ Rated at 250V ac Ÿ Fuse protected against excessive overload

4mm­es bekötõ vezeték készlet 68­800 For  interconnections  between  panels  and  bench  mounted equipment,the  leads  are  fitted  with  4mm  stackable  shrouded safety connectors made from double insulated cable. All front panel power connections on the equipment are made with shrouded plug leads.

5­eres DIN­DIN vezeték 68­ 810 1m long, this lead is used to connect between the tachogenerator unit (68­430) and the motor controller or speed indicator.

SCR és diódák 70­100 The unit extends the use of the Firing Circuits and Bridges panel by providing a second set of power diodes and thyristors.  From these, a thyristor converter can be interconnected to form, with the Bridges panel, a dual converter, either Single Phase or Three Phase, to control power to a passive or active load such as a dc motor. The front panel mimic shows six diode and six thyristors together with voltage & current probes. Supply requirements Ÿ Three Phase five wire connection at the rear panel supplied via the Firing Currents and Bridges panel 70­220 from the Three Phase Supply 60­132 Ÿ Isolated voltage probe with an output of 1/50th Ÿ and an output limit of ±10V. Ÿ Isolated current probe with an output of 1:1 and an output limit of ±10V. Circuit protection Ÿ Power devices protected from current overload by fast acting fuses in the Three Phase supply lines Ÿ 3 x 8A (FF) Size ‘0’ (11/4” x 1/4”) Connections Ÿ Three Phase connection at the rear panel by 14­way plug and socket lead to the Three Phase power supply 60­132 Ÿ 4mm shrouded plug leads for interconnection of the power devices and probe inputs Ÿ 2mm shrouded plug leads for probe outputs

Indító áramkörök és hidak 70­220 The  Firing  Circuits  & Bridges panel contains the diode and thyristor devices required  for  Single  and Three Phase uncontrolled and controlled rectification together  with  the  firing circuits  for  the  thyristors. The  panel  also  contains the  power  supplies required  for  operating  the firing circuits, and isolated voltage and current probes for use in waveform observation and control purposes. Supply Requirements Two supply connections are required 1. 230­250V ac 50/60Hz or 100­125V 50/60Hz, 60VA for electronic circuits 2. Output from Three Phase Power Supply 60­132, 3­phase with neutral conection @ 600VA max The unit contains Ÿ Front panel mimic diagram of circuits and devices Ÿ Six power diodes and six thyristors that can be connected into various circuit configurations with 4mm plug leads Ÿ Three individual firing pulse circuits that can be connected to produce firing pulses for Single and Three Phase circuits; one, two, four and six pulse options, ac or dc Ÿ Firing pulse selector, 0 ­180º and 180º ­360º or overlap firing pulses can be selected

 Teljesítmény­elektronikai oktató készülékek, 70­es sorozat A modulok ismertetése Ÿ Ÿ Ÿ Ÿ Ÿ Ÿ Ÿ Ÿ

Reference voltage output control, 0­10V Isolated voltage probe output of 1/50th Associated variable output control Max output ±10V Isolated current probe with 1:1 ratio Associated variable output control Max output ±10V dc output for motor field supply applications, 220V or 110V@ 1A Circuit protection Ÿ Power devices protected with fast acting fuses in the Three Phase supply lines 3 x 8A (FF) size ‘0’ (11/4 inch x 1/4 inch) Ÿ Single Phase mains fuse  (20mm x 5mm) 250mA(T) Connections Ÿ Patching leads are 2 & 4mm shrouded types Ÿ Single Phase mains by IEC 3 pin socket Ÿ Three Phase supply by 14 way socket to 4mm plug lead (supplies from 60­132) Ÿ Three Phase output, connection for use with SCR & Diodes panel 70­100

Motorvezérlõ áramkörök 70­310 Designed to be used with Firing Circuits and Bridges panel, this unit provides the control circuits for motor control. A mimic diagram depicts the overall available circuits for motor control and these can be inter­ connected to perform various different control scenarios. Monitor sockets are provided at various points in the circuits to enable a voltmeter or an oscilloscope to be used for investigative measurement. A separate variable free running oscillator produces triangle and square wave outputs to drive the system continuously when evaluating the system response. Motor control circuit controls Ÿ Reference voltage control  0­10V, ±10V or OFF by selector switch Ÿ Acceleration/deceleration time Ÿ Speed controller proportion gain Ÿ Speed controller Integral action time Ÿ Current controller proportional gain Ÿ Current controller Integral action time Ÿ Current limit variable control Ÿ Separate variable attenuator Inputs with filters are provided for dc tachogenerator and armature voltage. Non filtered inputs are available for current and external sources.

Electronic Circuit blocks Ÿ P+I Speed controller Ÿ P+I current controller Ÿ Precision full wave rectifier, positive output Ÿ Precision full wave rectifier, negative output Ÿ Summing amplifiers for speed and current circuits Ÿ Variable time ramp circuit Ÿ Comparator and decision logic with polarity indicating LED’s Protective circuits The speed, current and ramp circuits are clamped to zero when the power to the Bridge Circuits panel is switched on or off.  This hold condition is indicated by a LED on the front panel. Connections Power for the internal electronic circuits is supplied to the unit from  the  bridge  circuits  panel  via  a  16­way  ribbon  socket interconnecting lead. All  circuit  monitor  points  and  interconnections  are  made  with shrouded 2mm plug leads.

Rendszer­keret 91­200 ● Easy ‘lift­in/out’ panel removal ● Maximises bench space ● Provides clear view of multi­ panel experiments

Oszcilloszkóp/számítógép ház 91­210 Suitable for conventional desktop computer (horizontal) and oscilloscope cases. Can be positioned anywhere in the A4 area of the frame Aperture opening: Width 410 mm, Height 200 mm, Depth 495 mm

Univerzális kábeltároló 91­240 Ÿ Holds items associated with the PowerLab System Ÿ Can be used in either landscape or portrait format

Kiegészítõ eszközök Kétsugaras (tárolós) oszcilloszkóp, 20Mhz (rendelhetõ a RAPAS kft­nél)

Rendelési adatok Rendelésnél a megnevezés/típusjel mellett a mûködtetõ feszültség (230V/400V, 50/60Hz vagy 120V/208V, 60Hz) is megadandó! Tirisztoros vezérlési elvek ....................................................................................................................................................... 70­002 Tirisztor és motorok vezérlése ................................................................................................................................................. 70­003 Tirisztoros vezérlés rendszer­fejlesztése ................................................................................................................................. 70­004 DC motor vezérlése ................................................................................................................................................................. 70­005

Feedback Instruments Limited

RAPAS kft

Park Road, Crowborough, E. Sussex, TN6 2QR, England Telephone: +44 (0) 1892  653322 Fax: +44 (0) 1892  663719 Website: www.feedback­group.com

1184 Budapest, Üllõi út 315. Tel.: 06 1 294 2900 Fax: 06 1 294 5837 Internet: www.rapas.hu E­mail: rapas@t­online.hu