УЧЕБНО-ЛАБОРАТОРНЫЙ СТЕНД

Полезная модель относится к учебному оборудованию и предназначен для выполнения лабораторных работ по предметам, связанным с электрическими аппаратами, например, магнитные пускатели, контакторы и т.д. и может быть использован в высших и средних специальных учебных заведениях.
Известен учебно-лабораторный стенд, изготовленный Чувашским государственным университетом, состоящий из лицевой панели и основания. На лицевой панели установлен исследуемый электрический аппарат - контактор.
На основании расположены асинхронный двигатель, набор зажимов, электропроводка.
Известный стенд позволяет изучать только механические характеристики контактора.
Известен также учебно-лабораторный стенд (Лабораторно-практические работы по специальной технологии для электромонтажников: Учебное пособие для СПТУ. 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Высшая шк., 1988 г., стр.70-74), взятый нами за прототип.
Этот стенд состоит из лицевой панели и основания. На лицевой панели размещен исследуемый электрический аппарат (контактор или магнитный пускатель).
На основании расположены асинхронный двигатель, набор зажимов, электропроводка.
Известный стенд также предназначен только для изучения механических характеристик электрических аппаратов.
Однако известные стенды имеют ряд недостатков:
- низкая наглядность;
- возможность проверки только механических характеристик.
Техническим результатом полезной модели является повышение наглядности и расширение функциональных возможностей стенда.
Технический результат достигается тем, что в известном учебно-лабораторном стенде, состоящем из лицевой панели с установленным на ней электрическим аппаратом и основания, лицевая панель дополнительно содержит информационное табло, а основание - блок управления и сигнализации, электрически связанный с информационным табло и электрическим аппаратом.
Сущность полезной модели заключается в том, что лицевая панель дополнительно содержит информационное табло, а основание - блок управления и сигнализации, электрически связанный с информационным табло и электрическим аппаратом, что позволило повысить наглядность и расширить функциональные возможности стенда за счет наличия световой индикации и возможности изучения нескольких параметров изучаемого аппарата.
На прилагаемых чертежах представлен предлагаемый учебно-лабораторный стенд на примере изучения магнитного пускателя, где:
на фиг.1 - общий вид спереди;
на фиг.2 - принципиальная структурная схема стенда;
на фиг.3 - показана контактная пара «якорь-сердечник», где приведены следующие обозначения:
1 - лицевая панель;
2 - основание;
3 - магнитный пускатель;
4 - информационное табло;
5 - перечень элементов магнитного пускателя;
6 - блок управления и сигнализации;
7 - кнопочные выключатели;
8 - светодиоды для фиксации положения точек механической характеристики;
9 - светодиоды контроля замыкания главных контактов;
10 - узел сигнализации основных деталей и узлов;
11 - узел пофазной сигнализации замыкания главных контактов;
12 - узел сигнализации элементов механической характеристики;
13 - выключатель питания;
14 - контактная пара «якорь-сердечник»;
15 - блок-контакты;
16 - светодиоды информационного табло (основных деталей и узлов);
17 - якорь;
18 - сердечник.
Учебно-лабораторный стенд (фиг.1) состоит из лицевой панели 1 и основания 2. На лицевой панели 1 укреплены изучаемый магнитный пускатель 3 и информационное табло 4, на котором изображен сборочный чертеж аппарата (не показан) и установлены светодиоды 16 в количестве шести штук в соответствии с количеством изучаемых основных деталей и узлов (якорь, сердечник, катушка, блок-контактов, главные контакты и дугогасительная камера).
На основании 2 расположены перечень элементов 5 магнитного пускателя 3 и блок управления и сигнализации 6, на лицевой поверхности корпуса которого расположены кнопочные выключатели 7 в количестве шести штук,, также в соответствии с количеством изучаемых основных деталей и узлов магнитного пускателя 3, два светодиода 8 для фиксации положения точек механической характеристики, три светодиода 9 контроля замыкания главных контактов и выключатель питания 13.
В корпусе блока управления и сигнализации 6 расположены узел сигнализации основных деталей и узлов 10, узел пофазной сигнализации замыкания главных контактов 11 и узел сигнализации элементов механической характеристики 12 магнитного пускателя 3, электрически связанные с информационным табло 4 и изучаемым аппаратом (фиг.2).
С помощью этого стенда можно изучать конструкцию (основные детали и узлы), замыкание главных контактов, а также механические характеристики электрических аппаратов.
Изучение конструкции магнитного пускателя происходит следующим образом.
Подают питание на узел сигнализации основных деталей и узлов 10, затем нажимают один из кнопочных выключателей 7 и на информационном табло 4 загорается светодиод 16, соответствующий одной из основных деталей, например, якорю 17, который преподаватель наглядно показывает студентам на самом магнитном пускателе 3. При показе достигается визуальная связь между узлом сигнализации основных деталей и узлов 10 и информационным табло 4.
Когда проверяют замыкание главных контактов (не показаны), нажимают на якорь 17 магнитного пускателя. При этом происходит замыкание главных контактов аппарата с одновременным загоранием трех светодиодов 9 узла пофазной сигнализации замыкания главных контактов 11. При размыкании контактов светодиоды 9 гаснут.
Факт неодновременного замыкания главных контактов можно зафиксировать по разновременному зажиганию светодиодов 9. Такой режим характерен для пониженного напряжения питания во время включения магнитного пускателя 3.
Проверка механических характеристик электрического аппарата происходит следующим образом.
При движении якоря 17 в сторону сердечника 18, происходит нажатие контакта блок-контакта 15 с одновременным замыканием цепи одного из светодиодов 8 и происходит его зажигание. При дальнейшем движении якоря 17 до конечного положения происходит замыкание контактной пара «якорь-сердечник» 14 и зажигается второй светодиод 8 узла сигнализации элементов механической характеристики 12.
Контактная пара «якорь-сердечник» 14 представляет собой полоски стеклотекстолита (гетинакса) толщиной 0,5 мм., на которые наклеены кусочки медной фольги и установленные на якоре 17 и сердечнике 18. К ним припаены тонкие провода, идущие в узел сигнализации элементов механической характеристики 12 (фиг.3).
Таким образом можно проверить зависимость усилия, прикладываемого якорем, от хода якоря.
Преимуществами учебно-лабораторного стенда также являются компактность, что позволяет использовать его не только в лаборатории, но и в лекционном зале, а также низкое напряжение цепей сигнализации, что соответствует требованиям электробезопасности.
Использование стенда позволило значительно сократить время обучения на тему «Пускорегулирующая аппаратура», а также использовать его на занятиях по предмету «Техническое обслуживание и ремонт электрооборудования» как учебно-наглядное пособие.