Учебный лабораторный стенд «Изучение ВАХ диодов и электропривода»

Описание

исполнение стендовое
Компьютерная версия

Комплект учебного лабораторного оборудования «Изучение ВАХ диодов и электропривода» предназначен для проведения лабораторно-практических занятий в учреждениях начального профессионального, среднего профессионального и высшего профессионального образования, для получения базовых и углубленных профессиональных знаний и навыков.

Комплект учебного лабораторного оборудования «Изучение ВАХ диодов и электропривода» выполнен в стендовом исполнении: в составе комплекта тематический моноблок, который расположен на собственном лабораторном столе, оснащенным выдвижной полкой для ноутбука и выдвижным ящиком.
Конструкция тематического моноблока обеспечивает возможность подключения внешних модулей и измерительных приборов.

Лабораторные работы

1. Полупроводниковые диоды и снятие ВАХ.
2. Исследование однофазного трансформатора
3. Исследование генератора постоянного тока.
4. Исследование двигателя постоянного тока
5. Исследование асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором.
6. Исследование системы ПЧ-АД.
7. Исследование электродвигателя под механической нагрузкой

Характеристики

Потребляемая мощность, В·А, не более	250
Электропитание: от трехфазной сети переменного тока с рабочим нулевым и защитным проводниками напряжением, В частота, Гц	380 50
Класс защиты от поражения электрическим током	I
Диапазон рабочих температур, ˚С	+10…+35
Влажность, %	до 80
Габаритные размеры, мм, не более длина (по фронту) ширина (ортогонально фронту) высота	1200 600 1600
Масса, кг, не более	100
Количество человек, которое одновременно и активно может работать на комплекте	2

Комплектация

1. Разноцветная 3D модель асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором -– 1 шт.

Назначение
3D модель асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором предназначена для изучения устройства и основных принципов работы асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором.
3D модель асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором является разборной. Модель представлена в разрезе 1/4.

2. Электромашинный агрегат – 1 шт.

Назначение
Электромашинный агрегат предназначен для выполнения лабораторно-практических работ с использованием электрических машин.
Электромашинный агрегат оснащен устройством механического тормоза, которое состоит из: тормозного диска, тормозных колодок и ручки с тросовым приводом, закрепленной на металлическом кронштейне, приваренном к основанию.
Электромашинный агрегат оснащен защитным проводником для подключения его к шине защитного заземления.

3. Лабораторный стол – 1 шт.

Назначение
Лабораторный стол предназначен для установки тематического моноблока, электромашинного агрегата и другого необходимого оборудования.
Лабораторный стол оснащен эргономичной полкой для установки электромашинного агрегата, а также трехфазной розеткой для питания тематического моноблока.

4. Ноутбук– 1 шт.

Назначение
Ноутбук предназначен для управления модулями стенда, отображения результатов измерений приборами и осциллографом.

5.Моноблок «Изучение ВАХ диодов и электропривода» – 1 шт.

Назначение
Моноблок «Изучение ВАХ диодов и электропривода» предназначен для проведения лабораторно-практических работ.

5.1 Модуль «Питание» – 1 шт.

Назначение
Модуль «Питание» предназначен для ввода трехфазного напряжения 380 В, защиты от коротких замыканий в элементах стенда, а также подачи напряжений питания к отдельным модулям стенда.

5.2 Однофазный автотрансформатор – 1 шт.

Назначение
Однофазный автотрансформатор предназначен для плавного регулирования однофазного напряжения переменного тока.

5.3 Силовой модуль – 1 шт.

Назначение
Силовой модуль предназначен для подключения электрических машин электромашинного агрегата к стенду.

5.4 Цифровой трехфазный ваттметр – 1 шт.

Назначение
Цифровой трехфазный ваттметр предназначен для измерения напряжения, тока и активной мощности в каждой фазе сети трехфазного напряжения до 600 В.
Ваттметр позволяет измерять как переменное, так и постоянное напряжение и ток.

5.5 Модуль «Источник питания машины постоянного тока» – 1 шт.

Назначение
Модуль «Источник питания машины постоянного тока с функцией реверса» предназначен для питания и управления машин постоянного тока.

5.6 Преобразователь частоты – 1 шт.

Назначение
Преобразователь частоты предназначен для высокоэффективного управления скоростью вращения трехфазного асинхронного двигателя переменного тока.

Программирование преобразователя частоты осуществляется из среды, совместимой с программным комплексом ELAB или эквивалентной. Связь между программой и аппаратной частью осуществляется по универсальному протоколу LCPE (LAB CommunicationProtocolEngineering).

5.7 Трансформатор однофазный – 1 шт.

Назначение
Модуль предназначен для исследования однофазных трансформаторов.

5.8 Нагрузочный модуль – 1 шт.

Назначение
Нагрузочный модуль предназначен для снятия нагрузочных и рабочих характеристик электрических машин.
Нагрузочный модуль состоит из модулей «Нагрузка трансформатора» и , «Нагрузка генератора постоянного тока».
Модуль «Нагрузка трансформатора» представляет собой переменный резистор, переключение параметров обеспечивается галетным переключателем. Номинальное напряжение 12 В.
Модуль «Нагрузка генератора» представляет собой переменный резистор с дискретным изменением сопротивления, переключение параметров обеспечивается галетным переключателем. Номинальное напряжение 220 В.

5.9 Модуль «Исследование диодов» – 1 шт.

5.10 Однофазный выпрямитель – 1 шт.

5.11 Модуль «Измерительные приборы» – 1 шт.

Назначение
Модуль «Измерительные приборы» предназначен для измерения тока и напряжения в цепях переменного и постоянного тока до 30 В.

Модуль состоит из трех цифровых амперметров и трех цифровых вольтметров.
Отображение измеренных величин осуществляется на графическом ЖК дисплее.

5.12 Микропроцессорная система – 1 шт.

Назначение
Микропроцессорная система предназначена для управления модулями стенда, а также обеспечивает измерение, отображение и сохранение режимных параметров.

5.13 Модуль ввода-вывода – 1 шт.

Назначение
Модуль ввода-вывода предназначен для отладки стенда, а также подключения ноутбука к аппаратной части стенда через USB разъем.

6. Набор аксессуаров и документов – 1 шт.

6.1 Мультиметр – 1 шт.

Назначение
Мультиметрпредназначен для измерения электрических величин: токов и напряжений постоянного и переменного тока, сопротивления.

6. 2. Программный комплекс ELAB или эквивалент – 1 шт.

Назначение
Программный комплекс предназначен для управления источниками питания, регистрации данных от измерительных приборов и датчиков, а также дальнейшей обработки и сохранения в различных форматах результатов экспериментальных исследований в окне программы на экране компьютера.

6.2 Комплект соединительных проводов и сетевых шнуров – 1 шт.
Комплект представляет собой минимальный набор соединительных проводов и сетевых шнуров, необходимых для выполнения базовых экспериментов.

6.3 Паспорт – 1 шт.
Паспорт – основной документ, определяющий название, состав комплекта, а также гарантийные обязательства.

6.4 Техническое описание оборудование – 1 шт.
Техническое описание оборудования – это комплект сопроводительной документации стенда с подробным описанием основных технических характеристик стенда.

6.5 Мультимедийная методика – 1 шт.
Мультимедийная методика представляет собой учебный фильм с подробным описанием оборудования, а также краткой демонстрацией выполнения основных экспериментов.

6.6 Краткие теоретические сведения
Набор документации, содержащий основные теоретические сведения.

6.7 Руководство по выполнению базовых экспериментов.

Экспоненциальная зависимость тока от напряжения у диодов при прямом смещении

Добавлено 22 февраля 2020 в 14:11

Данная статья предоставляет основную информацию об электрическом поведении диодов, смещенных в прямом направлении.

Эта статья объясняет экспоненциальную вольт-амперную характеристику (ВАХ) диодов, концепцию «порогов» и влияние температуры на ВАХ.

Связь между током и напряжением у диода

Когда вы прикладываете напряжение к двум выводам диода с более высоким напряжением на стороне анода и более низким напряжением на стороне катода, начинает протекать прямой ток (то есть ток от анода к катоду). Если напряжение увеличивается, будет увеличиваться и прямой ток, и в этом случае диод будет похож на резистор: большее напряжение приводит к большему току.

Однако если мы внимательно посмотрим на то, как увеличивается ток, мы увидим, что диоды сильно отличаются от резисторов. Если мы будем постоянно увеличивать напряжение на резисторе, мы получим неуклонно увеличивающийся ток. При использовании диода, напротив, постоянно увеличивающееся напряжение будет создавать ток, который сначала увеличивается медленно, затем быстрее и, в конечном итоге, очень быстро.

Это происходит потому, что связь между прямым напряжением диода и его прямым током является экспоненциальной, а не линейной.

На следующем графике зависимости тока диода (I_д) от напряжения диода (V_д) показана экспоненциальная вольт-амперная характеристика типового кремниевого диода.

Рисунок 1 – Вольт-амперная характеристика диода

Как вы можете видеть, прямой ток практически не протекает, когда прямое напряжение ниже 0,5 В. Это область, в которой ток медленно увеличивается относительно роста напряжения.

Переходная область, в которой скорости изменения напряжения и тока более сопоставимы, начинается с около 0,5 В. Однако эта переходная область довольно узкая, и к тому времени, когда V_д достигает 0,7 В, ток диода увеличивается так быстро, что очень маленькие изменения прямого напряжения создают большие изменения прямого тока.

«Пороги» прямого напряжения

Как показано на графике выше, связь между током и напряжением диода не является дискретной. Эта связь экспоненциальна, а не линейна; ток плавно увеличивается от нуля до больших значений. Таким образом, если мы интерпретируем «порог» как своего рода мгновенный переход из одного состояния (например, «непроводящий») в другое состояние (например, «проводящий»), то в электрическом поведении диода нет настоящих «порогов».

При этом экспоненциальный характер ВАХ диода приводит к значениям напряжения, которые в контексте практических инженерных задач очень похожи на пороговые значения. Таким образом, часто бывает удобно говорить о двух напряжениях, обозначенных на диаграмме ниже, как если бы они были пороговыми.

Рисунок 2 – Пороговые напряжения диода

Первый порог, 0,5 В, определяет переход от незначительно малого тока к не незначительно малому току. Таким образом, когда мы обсуждаем практические схемы вместо точных научных подробностей, мы можем сказать, что обычный кремниевый диод не позволяет току течь, пока прямое напряжение не превысит 0,5 В.

Второй порог, 0,7 В, определяет точку, в которой наклон кривой ВАХ стал чрезвычайно высоким; мы можем использовать 0,7 В в качестве аппроксимации напряжения, падающего на кремниевом диоде в режиме полной проводимости, поскольку напряжения, значительно превышающие 0,7 В, соответствуют очень большим значениям тока.

Маломощные и мощные диоды

Графики, показанные выше, передают общую зависимость тока от напряжения у кремниевого диода с pn-переходом, но не указывают точные значения тока. Они не говорят нам, какой прямой ток протекает, когда прямое напряжение диода составляет, например, 0,5 В или 0,7 В. А это необходимо, потому что точное числовое соотношение между прямым напряжением и прямым током зависит от физических размеров диода.

Если более конкретно, то площадь поперечного сечения pn-перехода сильно влияет на величину прямого тока, который протекает при заданном прямом напряжении. Таким образом, у физически маленького диода, который предназначен для приложений с низким энергопотреблением, прямой ток может составлять 5 мА, когда прямое напряжение на нем равно 0,7 В, а более крупный диод, предназначенный для приложений с высоким энергопотреблением, может иметь I_д = 500 мА при V_д = 0,7 В.

Температурная зависимость ВАХ

Другим фактором, который влияет на точное числовое соотношение между прямым напряжением и прямым током, является температура. Значение напряжения, которое соответствует данному значению тока, с понижением температуры увеличивается. Другими словами, если схема поддерживает ток диода, скажем, 15 мА, падение напряжения на диоде при 10°C будет выше, чем падение напряжения на 20°C.

Следующая диаграмма показывает эту температурную зависимость в виде горизонтального сдвига ВАХ.

Рисунок 3 – График ВАХ диода сдвигается примерно на 2 мВ на градус Цельсия

Заключение

Надеюсь, что эта статья помогла вам понять взаимосвязь между напряжением прямого смещения, приложенным к диоду, и током, который протекает в ответ на это приложенное напряжение.

В следующей статье мы продолжим эту тему, рассматривая диоды с прямым смещением в контексте анализа цепей.

Оригинал статьи:

• Robert Keim. The Exponential Current–Voltage Relationship in Forward-Conducting Diodes

Теги

ВАХ (вольт-амперная характеристика)ДиодДля начинающихКремниевый диодОбучениеПрямое напряжениеПрямое смещение диодаПрямой ток

Shin-Ei Companion 6TR Fuzz Wah – Catalinbread Effects

Если бы у меня было неограниченное количество денег и места, и мне пришлось бы начинать новый кабинет с нуля, 75 процентов из них были бы фузз-педалями. Как и любой другой фанатик эффектов, я люблю педали фузза и их огромное разнообразие. Некоторые из них очень просты и состоят всего из шести частей. Одна из них — старая самоделка Bazz Fuss. С другой стороны, некоторые пухы, такие как наш Гийгас, содержат более 90 частей. Эффект — вариации на тему; сладкие, насыщенные жевательные плиты тона, которые по-разному взаимодействуют с другими педалями и элементами управления гитары. И когда я говорю разные, я имею в виду сотни. Даже тысячи. На рынке представлено больше фузз-педалей, чем, возможно, любого другого типа.

Многие из этих пушистых устройств, даже начиная с самого начала, представляют собой переоснащение нескольких классических моделей. Гуру эффектов Роджер Майер однажды сказал о Fuzz Face: «По сути, транзистор — это устройство с тремя выводами. Не так много способов соединить три терминала, не так ли? Большинство элементов схемы можно увидеть в любом учебнике 1965 года. Все они прописаны. Вы не могли запатентовать это. Невозможно запатентовать очевидный способ соединения двух транзисторов».

К счастью, специалисты по пуху придумали решения для инноваций со всевозможными номерами транзисторов. Shin-Ei была одной из таких компаний, чьи номера моделей устройств часто намекали на количество найденных в них транзисторов. Одним из таких является Shin-Ei Companion 6TR Fuzz Wah.

Шин-Эй начинала как Хани, и это имя было немного более неясным для поклонников казуальных эффектов, но не менее важным. Honey выпустила несколько сверхдорогих устройств, таких как Special Fuzz, Psychedelic Machine и Resly Tone [так в оригинале]. Когда Honey стала Shin-Ei, она произвела несколько устройств, которые стали широко известны, например, Uni-Vibe и Super Fuzz. Хотя происхождение и закупка этих продуктов несколько сложны, они мгновенно стали классикой, которую можно услышать на тысячах рок-записей.

Но Shin-Ei выпустил гораздо больше эффектов, чем те, и изрядное количество из них были фузз-педалями. Помимо упомянутого ранее Super Fuzz, Shin-Ei выпустила педали FY-2 и FY-6 под названием Companion.

Хотя схема FY-2 быстро вошла в канон фузза, став синонимом бренда Companion, FY-6 в конце концов стала Univox Super Fuzz после некоторой драмы с участием импортеров и тому подобного. В конце концов, FY-6 и, следовательно, Super Fuzz превратились в 8TR, гибрид фузза и вау. В случае с 8TR это означает шесть транзисторов для Super Fuzz и два для квакушки — Companion WT-1, также известный как Univox Uniwah.

Но если 8TR означает пушинку из шести транзисторов, то кто-то должен срочно объяснить 6TR. Эта схема является одним из потерянных великих пушистых устройств; никто из известных людей не использует его (насколько я знаю), и он доступен только с подключенным вау-вау.

Топологически это не совсем схема Super Fuzz, хотя и имеет сходство. Эффект повышения октавы все еще присутствует благодаря фазовращателю и дифференциальной паре. В обоих устройствах впереди есть каскад усиления, но в 6TR он значительно более деконструирован, заставляя верхнюю октаву немного лучше расцветать за счет большей грубой силы, похожей на бензопилу.

Возможно, более интересно то, что управление Fuzz (Adj.) происходит от схемы FY-2, в которой управление перемещается между первым каскадом усиления отдельно и всем набором вместе, включая фазоинвертор, дифференциальную пару, ограничительные диоды и уникальная фильтрация. Возможно, наиболее важным является тон, который вы получаете, когда необходимая батарея находится в менее чем идеальном состоянии. В Super Fuzz звучит хорошо, а в 6TR звучит на 9.0015 исключительный . Ноты затухают гораздо более уникальным образом, и это добавляет немного пикантности в схему.

Одним из важных аспектов 6TR является то, что он олицетворял орды расцветающих гитаристов в 90-х. Хотя в 90-е годы винтажные фузз-устройства были в гораздо большем количестве, они по-прежнему считались более дорогими предметами коллекционирования. Когда рабочие музыканты ходили за ними по магазинам, некоторые «нежелательные» устройства стоили гораздо меньше, чем эквивалентные аналоги. В то время музыкальные магазины не могли отдать Big Muffs «IC», поэтому их расхватывали голодные музыканты. Даже сегодня 8TR можно найти намного дешевле, чем настоящий Super Fuzz. И с этой целью 8TR был принят Иисусом и Марией Чейн по аналогичным предполагаемым причинам. И это также причина того, что у молодого Курта Кобейна был клон фузза 8TR, специально созданный для него гитарным техником. К счастью, схема приклеена к внутренней стороне задней пластины педали.

Само собой разумеется, что у 6TR, возможно, самый гладкий корпус с двумя эффектами на основе педалей, когда-либо созданный. Чуть больше, чем стандартный корпус вау, 6TR размещает один переключатель под педалью (вау) и один прямо перед носком, чтобы активировать фузз, в то время как все элементы управления находятся на передней панели. Стиль, функциональность и относительно низкая цена — что может не понравиться?

Диоды для продажи на Pedal Parts and Kits

(показаны 13 из 13)

В педальных схемах наиболее распространенными функциями диода являются

1) Защита от обратной полярности, т. е. устройство, предотвращающее поджаривание педали, когда ваш троюродный брат приезжает и подключает вашу педаль к адаптеру переменного/переменного тока, и

2) Ограничивающие диоды для цепей овердрайва и искажения. Подключив диоды в противоположных направлениях от сигнала к земле, любой сигнал, проходящий через эту часть цепи, будет обрезан на уровне прямого напряжения диодов, а любое напряжение за пределами этого будет направлено на землю, поэтому ваша синусоида преобразуется в квадрат. волна.

У нас есть несколько моделей диодов для каждой функции.

• Артикул: BZL-BLK-PLSTC-P

  Светодиодная пластиковая рамка (10 шт. в упаковке)

  Обычно отгружается в течение 1 рабочего дня

• Советский производитель

  Артикул: D-1D507A-P

  Н.

  У.К. Mil-Spec 1D207A (1Д507A) германиевый диод (1 шт.) Добавить в свой список

• Советский производитель

  Артикул: Д-Д9В-П

  Н.У.К. Д9В (Д9В) германиевый диод (1 шт.)

  Добавить в свой список

• Советский производитель

  Артикул: D-D9K-P

  Н.У.К. Д9к (Д9К) германиевый диод (1 шт.)

  Добавить в свой список

• Советский производитель

  Артикул: D-D9B-P

  Н.

  У.К. Д9Б (Д9Б) германиевый диод (1 шт.) Добавить в свой список

• Советский производитель

  Артикул: D-D9E-P

  Н.У.К. Д9Э (Д9Е) германиевый диод (1 шт.)

  Добавить в свой список

• Детали и комплекты педалей

  Артикул: LED10PK-P

  LED — рассеянный, 10 шт.

  Обычно отгружается в течение 1 рабочего дня

• Детали и комплекты педалей

  Артикул: BZL-5MM-P

  5-мм светодиодная металлическая рамка

  Обычно отгружается в течение 1 рабочего дня

  Добавить в свой список

• Основные бренды — Motorola, Fairchild, On Semiconductor, Intersil и т. д.

  Артикул: 1N4001D-P

  1n4001 Выпрямительные диоды общего назначения (10 шт.)

  Добавить в свой список

• Основные бренды — Motorola, Fairchild, On Semiconductor, Intersil и т. д.

  Артикул: 1N5817D-P

  1n5817 Диоды Шоттки (10 шт.)

  Добавить в свой список

• Основные бренды — Motorola, Fairchild, On Semiconductor, Intersil и т. д.

  Артикул: 1N914D-P

  Кремниевые диоды 1n914 (10 шт.)

  Добавить в свой список

• Основные бренды — Motorola, Fairchild, On Semiconductor, Intersil и т.