УЧЕБНЫЙ СТЕНД ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОГРАММИРУЕМОГО РЕЛЕ

Полезная модель относится к области устройств вспомогательного учебного оборудования, а именно к учебному стенду для исследования программируемого реле и может быть использована при изучении курса электрорадиотехники, основ электроники и ремонта электрооборудования станков в учебных заведениях различного уровня: в вузах, профессионально-технических училищах, колледжах.
Задачей полезной модели является создание учебного стенда для исследования программируемого реле, обеспечивающего получение технического результата, состоящего в расширении дидактических возможностей, упрощении конструкции стенда, уменьшении веса, улучшении эргономических качеств.
Указанный технический результат в учебном стенде для исследования программируемого реле достигается тем, что он содержит диэлектрическое основание, на котором смонтированы программируемое реле, блок стабилизированного питания, представляющий собой функционально-законченный узел и состоящий из понижающего сетевого трансформатора, четырех диодов выпрямительного моста, двух конденсаторов фильтра, интегрального стабилизатора напряжения и опорного стабилитрона, панель с четырьмя промежуточными электромагнитными реле, четырьмя импульсогасящими диодами, четырьмя светодиодными индикаторами и четырьмя ограничительными резисторами, панель из восьми выходных клемм, предназначенных для коммутации силовых нагрузочных устройств, сгруппированных по парам, панель из семи входных клемм, предназначенных для подключения внешних датчиков, а также панель из шести кнопок, предназначенных для имитации датчиков.
Сущность полезной модели поясняется чертежами, на которых изображены:
фиг.1 - схема расположения элементов стенда;
фиг.2 - электрическая схема стенда;
где, x1-x17 - клеммы,
SB1-SB6 - кнопочные переключатели,
Tp1 - понижающий сетевой трансформатор,
VD1-VD4 - выпрямительные диоды,
VD5 - стабилитрон,
DA1 - интегральный стабилизатор напряжения,
C1, C2 - конденсаторы фильтра питания,
HL1-HL4 - светодиодные индикаторы,
РА1-РА4 - электромагнитные реле,
R1-R4 - резисторы,
VD6-VD9 - импульсогасящие диоды,
Q0-Q3 - контакты выходных клемм программируемого реле,
фиг.3 - электрическая схема освещения однокомнатной квартиры;
Д1-Д6 - датчики,
EL1-EL7 - электрические лампы накаливания.
фиг.4 - электрическая схема управления работой трехфазным асинхронным двигателем с короткозамкнутым ротором.
Д1-Д3-датчики,
M1 - трехфазный асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором.
Все основные элементы учебного стенда для исследования программируемого реле смонтированы на диэлектрическом основании 1 (фиг.1): программируемое реле 2, блок 3 стабилизированного питания, панель 4 с выходными клеммами 5, панель 6 с промежуточными реле 7 и светодиодными индикаторами 8, панель 9 с входными клеммами 10 и панель 11 с кнопками 12 имитации внешних датчиков.
Блок 3 стабилизированного питания питает постоянным стабилизированным напряжением 24 В программируемое реле 2, промежуточные реле 7, светодиодные индикаторы 8 и внешние датчики.
Входные клеммы программируемого реле 2 монтажным проводом соединены с одноименными контактами панели 9 входных клемм 10 учебного стенда. К контактам входных клемм 10 панели 9 также подключены кнопки 12 имитации внешних датчиков панели 11.
Выходные клеммы программируемого реле 2 монтажным проводом соединены с обмотками промежуточных реле 7. Коммутирующие контакты программируемого реле монтажным проводом соединены с выходными клеммами 5 панели 4. Параллельно обмоткам промежуточных реле 7 через ограничивающие резисторы R1-R4 (фиг.2) подключены светодиодные индикаторы 8.
Для выполнения соединения электрической цепи используются соединительные провода двух типов: со штыревыми наконечниками и плоскими зажимными. Питание стенда осуществляется от сети переменного тока 220 В.
Все элементы и устройства расположены на стенде свободно, доступно, разбиты по группам и логически связаны между собой. Приборные клеммы расположены таким образом, что обеспечивается быстрый и безопасный доступ.
Учебный стенд работает следующим образом
Напряжение 220 В подается на блок 3 стабилизированного питания с выходным постоянным напряжением 24 В. К входным клеммам 10 панели 9 подключаются внешние датчики. Срабатывание внешних датчиков можно имитировать нажатием кнопок 12 на панели 11. К панели 4, которая состоит из восьми выходных клемм 5, сгруппированных парами можно подключить до четырех силовых нагрузочных устройства. Срабатывание промежуточного реле 7 и включение силового нагрузочного устройства фиксируется светодиодным индикатором 8, который подключен к каждому промежуточному реле 7.
Предлагаемое устройство для исследования программируемого реле позволяет изучить:
1. Управление исполнительными устройствами (фиг.2).
Вся работа проделывается непосредственно на самом учебном стенде. Никаких дополнительных подключений проводов и силовых устройств не требуется.
Для этого необходимо включить учебный стенд в сеть 220 В. Затем на программируемом реле 2 набирается программа, для этого используется клавиатура, которая находится на самом реле. После того как программа успешно записана в память программируемого реле 2, запускается выполнение программы нажатием кнопки «ОК» на панели управления программируемого реле 2. Для имитации включения внешних датчиков используем кнопки 12 на панели 11. А включение силового нагрузочного устройства показывают светодиодные индикаторы 8, которые подключены параллельно к промежуточным реле 7. При включении промежуточных реле 7 они горят желтым, синим, зеленым и красным светом.
2. Управление электрическим освещением макета однокомнатной квартиры (фиг.3).
3. Управление работой трехфазным асинхронным двигателем с короткозамкнутым ротором (фиг.4).
Предлагаемый учебный стенд реализован на кафедре общетехнических дисциплин и используется в учебном процессе на лабораторных занятиях учебных дисциплин «Электрорадиотехника и электроника» и «Ремонт электрооборудования станков».
Предложенная конструкция учебного стенда для исследования программируемого реле выполнена компактной, удобной в эксплуатации.
Учебный стенд можно эффективно использовать для демонстрации функциональных возможностей программируемого реле на лекционных занятиях, для исследования характеристик на лабораторно-практических занятиях, а также для исследовательских работ студентов, в том числе при выполнении выпускных квалификационных работ.
Учебный стенд прост в изготовлении, надежен в работе, не требует больших затрат при его изготовлении в производстве.