ЛАБОРАТОРНЫЙ СТЕНД ДЛЯ ИЗУЧЕНИЯ РАБОТЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ

Полезная модель относится к учебной технике и, в частности, к стендам для проведения лабораторных исследований взаимосвязанных процессов производства, аккумулирования и потребления электрической энергии в электрической системе, и может быть использована при обучении студентов и учащихся в высших, средних и начальных профессиональных образовательных учреждениях, а также на курсах повышения квалификации специалистов.
Известен лабораторный стенд, описанный в патенте Российской Федерации №93566 на полезную модель «Лабораторный стенд для изучения работы электрической системы» по классу G09B 23/18, заявленном 24.12.2009 г. и опубликованном 27.04.2010 г.
Данный лабораторный стенд для изучения работы электрической системы содержит электрически связанные источник электрической энергии, устройство управления, электрическую нагрузку и накопитель электрической энергии, выполненный в виде электрических конденсаторов.
Недостатком известного лабораторного стенда для изучения работы электрической системы является ограниченность его функциональных возможностей из-за отсутствия в стенде резервного источника питания в виде электрического генератора и обусловленной этим невозможности моделирования на указанном стенде режимов работы электрической системы с резервным электрическим генератором. Это не позволяет воспроизвести на известном лабораторном стенде и изучить разные режимы работы электрической системы.
Задачей заявляемой полезной модели является расширение арсенала технических средств определенного назначения, то есть создание лабораторного стенда для изучения работы электрической системы с более широкими функциональными возможностями за счет обеспечения возможности моделирования на заявляемом лабораторном стенде режимов работы электрической системы с резервным генератором.
Техническим результатом, на обеспечение получения которого направлена заявляемая полезная модель, является реализация этого назначения.
Указанный результат достигается тем, что в известном лабораторном стенде для изучения работы электрической системы, содержащем электрически связанные источник электрической энергии, устройство управления, электрическую нагрузку и накопитель электрической энергии, выполненный в виде электрических конденсаторов, согласно полезной модели, стенд снабжен резервным источником питания в виде электрического генератора с приводным электродвигателем.
Снабжение лабораторного стенда для изучения работы электрической системы резервным источником питания в виде электрического генератора с приводным электродвигателем позволяет обеспечить возможность моделирования на стенде режимов работы электрической системы с резервным электрическим генератором, что дает возможность воспроизвести на стенде и изучить разные режимы работы электрической системы и расширяет тем самым функциональные возможности заявляемого лабораторного стенда.
Предлагаемая совокупность существенных признаков сообщает заявляемому лабораторному стенду для изучения работы электрической системы новые свойства, позволяющие решить поставленную задачу.
Заявляемый лабораторный стенд для изучения работы электрической системы обладает новизной по сравнению с прототипом, отличаясь от него тем, что стенд снабжен резервным источником питания в виде электрического генератора с приводным электродвигателем.
Предлагаемая совокупность существенных признаков сообщает заявляемому устройству новые свойства, позволяющие решить поставленную задачу.
Заявляемый лабораторный стенд для изучения работы электрической системы может найти широкое применение в качестве учебной техники для проведения лабораторных исследований процессов производства, аккумулирования и потребления электрической энергии в электрической системе, и может быть использован при обучении студентов и учащихся в высших, средних и начальных профессиональных образовательных учреждениях, на курсах повышения квалификации специалистов, поэтому он соответствует критерию «промышленная применимость».
Заявляемая полезная модель иллюстрируется чертежом, где представлена схема лабораторного стенда.
Лабораторный стенд для изучения работы электрической системы, представленный на чертеже, содержит электрически связанные источник 1 электрической энергии, устройство 2 управления, электрическую нагрузку 3, накопитель электрической энергии, выполненный в виде батареи 4 электрических конденсаторов, и резервный источник питания в виде электрического генератора 5 с приводным электрическим двигателем (на чертеже не показан).
Устройство 2 управления выполнено в виде программируемого контроллера, выполнение всех остальных частей лабораторного стенда является традиционным и используются все части по прямому назначению.
Работа с лабораторным стендом для изучения работы электрической системы осуществляется следующим образом.
Для проведения лабораторной работы, согласно прилагаемым к стенду методическому пособию и техническому описанию, включают или не включают источник 1 электрической энергии, электрический генератор 5 с приводным электродвигателем, электрическую нагрузку 3 и батарею 4 электрических конденсаторов (цепи питания указанных частей лабораторного стенда на чертеже не показаны).
В зависимости от этого и от степени заряда батареи 4 электрических конденсаторов с помощью устройства 2 управления моделируют и изучают на заявляемом лабораторном стенде работу электрической системы в одном из следующих режимов:
1) источник 1 электрической энергии включен, заряжает батарею 4 электрических конденсаторов при отсутствии потребления электрической энергии нагрузкой 3, электрический генератор 5 отключен;
2) источник 1 отключен, электрический генератор 5 включен и заряжает батарею 4 электрических конденсаторов при отсутствии потребления электрической энергии нагрузкой 3;
3) источник 1 электрической энергии включен, заряжает батарею 4 электрических конденсаторов и одновременно питает нагрузку 3, генератор 5 отключен;
4) источник 1 отключен, электрический генератор 5 включен, заряжает батарею 4 электрических конденсаторов и одновременно питает нагрузку 3;
5) источник 1 электрической энергии включен, питает нагрузку 3 и не заряжает батарею 4 электрических конденсаторов, генератор 5 отключен;
6) источник 1 отключен, электрический генератор 5 включен, питает нагрузку 3 и не заряжает батарею 4 электрических конденсаторов;
7) источник 1 включен и осуществляет питание нагрузки 3 совместно с батареей 4 электрических конденсаторов, генератор 5 отключен;
8) источник I отключен, электрический генератор 5 включен и осуществляет питание нагрузки 3 совместно с батареей 4 электрических конденсаторов;
9) источник 1 электрической энергии включен, батарея 4 электрических конденсаторов питает нагрузку 3 без источника 1, генератор 5 отключен;
10) источник 1 отключен, генератор 5 отключен, батарея 4 электрических конденсаторов самостоятельно питает нагрузку 3;
11) источник 1 электрической энергии включен, электрический генератор 5 отключен, нагрузка 3 не потребляет электрическую энергию, батарея 4 электрических конденсаторов не заряжается и не разряжается;
12) источник 1 отключен, генератор 5 отключен, нагрузка 3 не потребляет электрическую энергию, батарея 4 электрических конденсаторов не заряжается и не разряжается.
На заявляемом лабораторном стенде моделируют и изучают работу электрической системы в различных режимах работы с питанием от источника 1 электрической энергии или от электрического резервного генератора 5.
Заявляемая полезная модель по сравнению с прототипом имеет более широкие функциональные возможности за счет обеспечения возможности моделирования на заявляемом лабораторном стенде режимов работы электрической системы с резервным генератором.