Комплексное использование в учебном процессе физического эксперимента и виртуального практикума

Внедрение и развитие решения Стенд внедрён в лабораторном практикуме по дисциплине «Электрооборудование в промышленности» на кафедре «Электротехника» Ижевского государственного технического университета. Виртуальный практикум может выполняться студентами как под руководством преподавателя, так и в рамках самостоятельной работы. Внедрение и развитие решения Стенд применяется для исследования электрических переходных процессов асинхронного двигателя при выполнении лабораторного практикума по дисциплине «Электрический привод» на кафедре «Электротехника» Ижевского государственного технического университета. Выявлены отдельные недоработки в подпрограмме связи со студентами. Выход из операторов выбора и цикла 16. Используемое оборудование и ПО Для разработки прибора использовался блок гальванической развязки с сетью, устройство сбора данных Nl USB-6009. Комплексное использование в учебном процессе физического эксперимента и виртуального практикума в среде LabVIEW обеспечивает эффективное освоение студентами дисциплины "Электротехника". Прибор позволяет определять для фаз асинхронного двигателя огибающие среднеквадратичных значений токов, огибающие активной мощности и мгновенных значений напряжений для отдельных фаз. В качестве операционной среды для функционирования серверной и клиентской частей была выбрана платформа Microsoft Windows. Представляет собой окно, открывающееся поверх среды моделирования, в котором отображаются задания на работу с текстовыми полями для ввода данных эксперимента. Мгновенное напряжение каждой из фаз выводится на график блок «Waveform Graph». Электротехника и электроника в экспериментах и упражнениях. Измерение осуществляется с опорой на статическое давление во входном сечении диффузора. Важной компонентой учебного процесса в техническом вузе является лабораторный практикум.

Входное напряжение до 200 мВ в амплитуде, пропорциональное токам подается с шунтов, включенных в линейные цепи, через винтовые разъемы хр1-хр4. Они используются в учебном процессе с 2004 года.

Описание решения Конструкция учебного лабораторного стенда состоит из рис. Шунты, блок питания, аппаратура управления, блок гальванической развязки и устройство NI USB-6009 скомпонованы в одном корпусе.

Виртуальные практикумы по электротехнике в среде LabVIEW Виртуальный лабораторный практикум обеспечивает идентичность визуального восприятия информации на экране монитора по отношению к физической лабораторной установке. Планируется дальнейшая отработка версии программного комплекса LabWorks с участием групп студентов МАТИ дистанционной формы обучения. Опторезисторы включены последовательно, что обеспечивает одновременность включения симисторов и блокировку на включение при обрыве цепей управления одной из фаз. Для решения подобных задач наиболее подходит технология создания виртуальных приборов фирмы National Instruments. В окнах прибора в условных единицах отображаются амплитудные значения напряжения сети, напряжения на лампе, тока лампы. Виртуальные лабораторные стенды позволяют выполнять работы на неограниченном количестве рабочих мест без дополнительных затрат на создание лабораторных установок.

Описание решения Стенд состоит из блока управления и измерения, персонального компьютера и исследуемого двигателя. Постановка задачи Диагностика электрооборудования с асинхронными двигателями, работающими при переменной и знакопеременной нагрузке, сводится к регистрации большого числа электрических параметров и их временных характеристик.

Разработка виртуальной лаборатории по электротехнике в среде MULTISIM Изложена концепция и реализация виртуальной лаборатории по электротехнике в среде Multisim с формированием электронных отчетов. Разработанные информационно-измерительные системы использованы для создания автоматизированных лабораторных практикумов по дисциплинам электротехнического профиля теоретические основы электротехники, электротехника и электроника, технические измерения в политехническом институте Сибирского федерального университета и других вузов Красноярска. Если учесть, что электротехническая подготовка строится на основе физики и математики, то нетрудно увидеть, что, по сути, здесь в основном мы встречаемся с электрическими и электронными цепями и их моделированием в той или иной форме. Нераспространенность дистанционного инженерного образования в мире объясняется трудностями в организации полноценных лабораторных практикумов как по общепрофессиональным, так и по специальным дисциплинам, а также необходимостью прохождения технологических и преддипломной практик на профильных предприятиях. Он также позволяет использовать его в качестве лекционных демонстраций, без громоздкости и материальных затрат.

Внедрение и развитие решения Учебный лабораторный стенд с написанным под него программным обеспечением используется для проведения лабораторной работы на кафедре «Электротехника, теплотехника, гидравлика и энергетические машины» ГОУ МГИУ. Перед студентами 2-го или 3-го курса втузов, на которых изучается дисциплина «Электротехника и электроника» в ограниченном объеме 120-250 часов, ставятся следующие задачи: - научиться собирать схемы с подключением к ним измерительных приборов и источников энергии; - задавать параметры элементов схемы источников входных воздействий и пассивных элементов или функциональных блоков в соответствии с выданным преподавателем вариантом задания; - устанавливать режим работы на панелях измерительных приборов, чтобы получить результаты в привычной для него форме; - с помощью компьютера или вручную построить графики и диаграммы и провести анализ полученных результатов. Выбор кол-ва опросов на канал и частоты опроса 4. В соответствие с координатами контрольных точек по стенкам диффузора располагаются приемники статического давления. Разработанная информационно-измерительная система содержит серверную часть системный блок ПК и исследуемый объект, подключенный через плату сбора данных, а также клиентскую часть, которая может быть установлена на любом компьютере, включенном в сеть. В том числе некоторые из вариантов содержат типичные ошибки, допускаемые студентами. Регистрация более высоких напряжений осуществляется через трансформаторы. Внедрение и развитие решения Стенд применяется для исследования электрических переходных процессов асинхронного двигателя при выполнении лабораторного практикума по дисциплине «Электрический привод» на кафедре «Электротехника» Ижевского государственного технического университета. Запуск и останов двигателя осуществляется программно через цифровой выход устройства NI USB-6009 с лицевой панели виртуального прибора.

Исследования

Продолжение справочного пособия