Программное обеспечение "ТС-Э6"

Описание функциональных возможностей программного обеспечения

Программное обеспечение тренажера
Программное обеспечение предназначено для проведения виртуальных лабораторных работ на лабораторном стенде «Трансформаторы и автотрансформаторы». Программное обеспечение тренажера содержит:

• меню, включающее пункты: «Выбор работы», «Тех. описание», «Методические указания», «Помощь», «Журнал», «Камера», «Выход»;
• трехмерное изображение стенда с возможностью вращения изображения в трех плоскостях;
• информацию о составе стенда, основных технических характеристиках элементов стенда;
• методические указания для проведения лабораторных работ на реальном лабораторном стенде;
• перечень лабораторных работ и экспериментов.

Программное обеспечение тренажера обеспечивает:

• осмотр виртуального стенда в целом и его отдельных модулей;
• получение информации о стенде в целом и модулях;
• выполнение набора электрической схемы для выбранной лабораторной работы и эксперимента, а именно: соединение гнёзд модулей виртуальными проводниками с выбором цвета проводника;
• проверку правильности собранных схем;
• выполнение виртуальных лабораторных работ и экспериментов;
• программа моделирует работу стенда для собранной схемы и выводит информацию на виртуальные индикаторы и измерительные приборы;
• построение статических и динамических характеристик при выполнении лабораторных работ в соответствии с аналогичной работой, выполненной на физическом лабораторном стенде;
• вывод сообщений об ошибках при наборе схем и порядке выполнения работ.

Виртуальный тренажер содержит в себе модель лабораторного стенда «Трансформаторы и автотрансформаторы» в составе:

• комплект виртуальных модулей (в дальнейшем модулей);
• модель трехфазного автотрансформатора;
• лабораторный стол.

Список виртуальных модулей: Модули электрических цепей и электроники:

1. Модуль питания;
2. Модуль измерителя мощности;
3. Модуль ввода-вывода;
4. Модуль трехфазного автотрансформатора;
5. Модуль трехфазного трансформатора;
6. Модуль измерительный;

Описание и основные характеристики модулей:

1. Модуль питания стенда
Модуль предназначен для симуляции ввода в виртуальный лабораторный стенд силовых напряжений (трехфазного напряжения 380 В, однофазного переменного напряжения 220 В и выпрямленного напряжения) на виртуальные модули при наборе схемы с помощью соединительных проводов с лицевой стороны модуля. Модуль содержит:
• 3лампы индикации напряжений фаз;
• 2 кнопки управления контактором;
• 8 гнёзда для подключения проводников.
2. Модуль измерителя мощности
Модуль предназначен для симуляции работы цифрового измерителя мощности, измеряющего:
• действующее значение напряжения, действующее значение тока, активную мощность, реактивную мощность, полную мощность, частоту, cos, угол сдвига фаз между током и напряжением.
Модуль содержит:
• 1переключатель для подачи питания на модуль;
• 8 гнёзд для подключения проводников.
3. Модуль ввода-вывода
Модуль ввода-вывода предназначен для осциллографирования и обработки аналоговых сигналов. Модуль содержит:
• 1 переключатель для подачи питания на модуль;
• 36 гнёзд для подключения проводников.
4. Модуль трехфазного автотрансформатора
Модуль предназначен для моделирования трехфазного трансформатора на основе трех однофазных трансформаторов. Модуль содержит ступенчато-регулируемую трехфазную активную нагрузку, которая, в зависимости от работы, вводится как в первичную, так и во вторичную цепь трансформатора. Модуль содержит:
• 1 переключатель для регулирования активной нагрузки;
• 16 гнёзд для подключения проводников.
5. Модуль трехфазного трансформатора
Модуль моделирует работу промышленного силового трансформатора и предназначен для исследования его основных свойств. Модуль содержит:
• 2 кнопки управления контактором;
• 12 гнёзд для подключения проводников.
6. Модуль измерительный
Предназначен для измерения силовых токов и напряжений в цепях постоянного и переменного тока. Модуль содержит:
• 4 виртуальных аналога цифровых индикаторов, измеряющих: напряжение постоянного и переменного тока; постоянный и переменный ток;
• 1 виртуальных аналог мультиметра.
• 8 гнёзд для подключения проводников.

Перечень лабораторных работ, выполняемых на тренажере:

1. Исследование однофазного двухобмоточного трансформатора:
• режим короткого замыкания;
• режим холостого хода;
• внешние характеристики.
2. Опытное определение параметров схемы замещения однофазного трансформатора;
3. Исследование параллельной работы двух однофазных двухобмоточных трансформаторов;
4. Исследование лабораторного автотрансформатора;
5. Исследование трехфазного трансформатора:
• режим короткого замыкания;
• режим холостого хода.
6. Исследование внешних характеристик трехфазного трансформатора:
• при соединении обмоток по схеме «звезда/звезда»;
• при соединении обмоток по схеме «звезда/треугольник».
7. Исследование трехфазного трансформатора при несимметричной нагрузке;
8. Опытное определение групп соединения обмоток трехфазного трансформатора;

Инструкция по установке программного обеспечения

Установка и запуск программы
Установка программы производится запуском файла «setup.exe». Окно установки программы представлено на рис. 4.1.
В окне установки тренажера по желанию можно выбрать пункт «Создать значок на рабочем столе». Нажать кнопку «Далее >».

Рис. 4.1. Окно установки программы

В следующем окне нажать кнопку «Установить» и дождаться окончания установки программного обеспечения (рис. 4.2).

Рис. 4.2. Установка программного обеспечения

В случае успешной установки появится окно с завершением установки, в котором нажать кнопку «Завершить».

Рис. 4.3. Завершение мастера установки программного обеспечения

Запуск программы производится с помощью ярлыка на рабочем столе (в случае установки галочки «Создать значок на рабочем столе» рис. 4.3) либо в директории «C:\Program Files (x86)\ТС-ТиАТ» запустить Launcher.exe.

Рис. 4.3. Ярлык запуска программного обеспечения

Инструкция по эксплуатации программного обеспечения

ОГЛАВЛЕНИЕ

1. Общие сведения
2. Функциональное назначение элементов тренажера
3. Описание лабораторных работ

Общие сведения
Тренажер предназначен для обучения студентов различных специальностей средних специальных и высших учебных заведений, изучающих дисциплины: «Электрические машины», «Электрические машины и основы электропривода», «Системы электроснабжения». Тренажер может быть использован также для обучения учащихся профессионально-технических училищ и слушателей отраслевых учебных центров повышения квалификации инженерно-технических работников.
Тренажер представляет собой виртуальный аналог реального учебного стенда «Трехфазные трансформаторы напряжения» и позволяет проводить виртуальные лабораторные работы с учетом реальных статических и динамических характеристик, математических моделей реальных физических элементов и устройств.
Общий вид тренажера представлен на рис. 1.1.

Рис. 1.1. Общий вид тренажера

Функциональное назначение элементов тренажера
Программа содержит следующие функциональные элементы:

• блок математического моделирования и контроля хода лабораторной работы;
• виртуальная сцена с 3D моделью реального учебного оборудования;
• панель пользовательского интерфейса;
• вспомогательные окна с методическими указаниями для проведения лабораторных работ, журналом проведенных операций, помощью по программе.

Блок математического моделирования и контроля хода лабораторной работы предназначен для симуляции работы учебного оборудования.
Навигация в 3D пространстве осуществляется с помощью компьютерной мыши.

• Приближение/удаление камеры осуществляется вращением колёсика мыши либо кликом мыши по любому модулю;
• Для перемещения камеры необходимо удерживать правую кнопку мыши;
• Для вращения камеры необходимо удерживать среднюю кнопку мыши.

Панель пользовательского интерфейса служит для отображения информации о текущей работе, открытия меню программы (рис 2.1). Меню программы предназначено для выбора работы и вызова вспомогательных окон. Вспомогательные окна предназначены для вывода текстовой информации поверх 3D пространства.

Рис. 2.1. Меню программы

• Выбор работы раскрывает горизонтальное всплывающее подменю, содержащее список выполняемых работ.
• Методические указания содержат описания и рекомендации для проведения лабораторных работ (рис. 2.2). Для каждой лабораторной работы открываются свои методические указания. Окно можно закрыть или вызвать в любой момент лабораторной работы, навигация осуществляется с помощью символов «<» и «>».

  Рис. 2.2. Вспомогательное окно «Методические указания»

• Техническое описание открывает окно с описаниями и рекомендациями для проведения лабораторных работ. Окно можно закрыть или вызвать в любой момент, навигация осуществляется с помощью символов «<» и «>».

  Рис. 2.3. Вспомогательное окно «Техническое описание»

• Журнал открывает окно с выводом сообщений об ошибках при сборке и порядке выполнения работ (рис. 2.4). Сообщения выделяются различными цветами: «зеленым» правильный порядок сборки, «красным» – ошибочный.

Журнал является сквозным и все события с момента запуска программы сохраняются до выключения программы.

  Рис. 2.4. Вспомогательное окно «Журнал»

• Помощь открывает окно с описанием программы, инструкцией по работе (рис. 2.5). При нажатии на кнопку «Видео» откроется видеоинструкция по работе по стендом. Окно можно закрыть или вызвать в любой момент, навигация осуществляется с помощью символов «<» и «>».

  Рис. 2.5. Вспомогательное окно «Помощь»

• Камера открывает окно с внешним видом индикаторов, мультиметров или измерителя мощности. В лабораторных работах во время переключений элементов, индикация на приборах может быть затруднена или вовсе не видна, т.к. камера приближена к другому модулю, для этого поверх окон можно запустить окно «Камера» с нужным прибором (рис. 2.6).

  Рис. 2.6. Вспомогательное окно «Камера»

• Настройки содержат выбор параметров разрешения экрана, качества оптимизации (рис. 2.7).

  Рис. 2.7. Вспомогательное окно «Настройки»

• Выход. При нажатии кнопки «Выход» происходит закрытие программы (рис. 2.8).

  Рис. 2.8. Окно «Выход из программы»

Описание лабораторных работ
При выборе лабораторной работы открывается внешний вид блока стенда. Необходимо, используя методические указания, произвести сборку электрической схемы, произвести установку начальных позиций переключателей, тумблеров. Изменяя параметры переключателей, зафиксировать значения на индикаторах.