Проблема модернизации лабораторий специальных курсов на кафедре Автоматизированного электропривода возникла достаточно давно в связи с физическим и моральным старением существующего оборудования, появлением новых типов систем управления и электроприводов и отсутствием развитых средств регистрации результатов экспериментов. По инициативе д.т.н. профессора Ильинского Николая Федотовича кафедры АЭП было подготовлено предложение о сотрудничестве, а позже подписан договор о создании учебной лаборатории с ООО «Центртехкомплект». Выбор партнера не был случайным, так как ООО «Центртехкомплект» осуществляет практическое внедрение регулируемых электроприводов на объектах Московской Объединенной Энергетической Компании (ОАО «МОЭК»), активно занимаясь импортозамещением. На настоящее время только на тепловых пунктах (ЦТП) г.Москвы в эксплуатации находятся более 2000 комплектных отечественных электроприводов типа «Универс-ТХ».
Разработка новой преобразовательной техники, принципиально новых вентильно-индукторных электроприводов выполняется в тесном сотрудничестве с научными группами кафедр АЭП и ЭКАО, а также специалистов ООО «НПП «ЦИКЛ ПЛЮС» и ООО «НПФ ВЕКТОР». Их изготовление осуществляется на производственных базах ООО «Энергосбережение», г.Пущино (преобразователи частоты), ООО НИПТИЭМ, г.Владимир и Сафоновского ЭМЗ (электродвигатели).
В рамках работы специалистами ООО «НПФ ВЕКТОР» было реализовано уникально ПО, которое позволило реализовать задуманные методические разработки кафедры АЭП, что привело к возможности рассматривать современные электрические преобразователи не в качестве «черного ящика», приобретенного у стороннего производителя, а как открытый объект исследования, в мельчайших деталях доступный студентам для изучения.
В данной лаборатории применен классический принцип исследования электроприводов, когда стенд содержит два двигателя. Один двигатель испытуемый, а другой обеспечивает нагрузку в процессе испытаний. Лаборатория позволяет изучать электропривод постоянного тока, асинхронный электропривод и относительно новый тип привода — вентильно-индукторный.
Основные достоинства лаборатории:
- Применение отечественных преобразователей частоты и нового вентильно-индукторного двигателя. Студенты имеют доступ к детальным схемам устройств, могут подробно изучать устройство микропроцессорных систем управления преобразователей, а в рамках курса «Микропроцессорные системы управления в электроприводе» также и обращаться к листингам программ самих систем управления.
- Программное обеспечение системы управления преобразователей построено по принципу свободных функциональных блоков, что позволяет студенту собирать любые структуры систем управления произвольной конфигурации, соединяя типовые блоки регуляторов, сумматоров, усилителей и т.д. подобно тому, как это делается в среде математического моделирования Simulink пакета MATLAB.Среди стандартных структур систем управления студентам доступны для двигателя постоянного тока: подчиненное регулирование, система с релейным регулированием тока, система с ослаблением поля и т.д., а для асинхронного двигателя: скалярное управление, векторное управление и прямое управление моментом.
- Цифровой компьютерный осциллограф. Осциллограф входит в состав каждого лабораторного стенда, имеет 16 каналов и может оцифровывать аналоговые сигналы с частотой до 400 кГц, что позволяет исследовать такие быстрые процессы, как широтно-импульсную модуляцию и релейные алгоритмы регулирования.