Образовательные стенды МИР: модульный подход к обучению электротехнике

Модули имитации работы МИР-ЭК

На занятиях по электрическим аппаратам студенту важно увидеть, как срабатывает защита при коротком замыкании или утечке тока, но создавать такие режимы в учебной аудитории нельзя.

Образовательные стенды МИР решают эту задачу за счёт модульного подхода: каждый аппарат представлен отдельным безопасным модулем, а лабораторный практикум собирается из них, как из конструктора. Разберём, как устроена линейка МИР-ЭК, в какой последовательности вводить модули в учебный процесс и для каких задач потребуется другое оборудование.

Моноблочный, виртуальный или модульный: какой учебный стенд выбрать

Учебно-лабораторное оборудование по электротехнике выпускается в трёх основных вариантах, и каждый хорошо подходит для своих задач:

Тип стендаСильные стороныОграничения
Универсальный моноблочный стендПозволяет изучать несколько тем на одном рабочем местеПри неисправности одного узла недоступен весь стенд; дооснастить его по частям сложно
Компьютерная (виртуальная) лабораторияЛегко масштабируется, не занимает места в аудиторииСтудент не работает с физическим аппаратом и реальными органами управления
Модульный стендКаждый модуль посвящён отдельной теме; оборудование можно закупать поэтапноДля отработки монтажных навыков нужен отдельный стенд

Модульный вариант особенно удобен, когда лабораторный практикум нужно точно согласовать с учебной программой по электротехнике и электроснабжению: оборудование подбирается под конкретные темы курса, и программу не приходится подстраивать под возможности стенда.

Что объединяет модули имитации работы МИР-ЭК

Все модули серии выполнены на единой платформе: это моноблок размером 300×70×200 мм с платой на базе микроконтроллера. Модули питаются от сети 220 В и потребляют не более 50 Вт. В комплект поставки каждого входят методические указания и технический паспорт.

Важная особенность видна на лицевой панели: органы управления и индикация работают при напряжении =5 В. Когда студент задаёт регулятором ток 20 А или ток утечки 30 мА, опасных величин в схеме нет. Процесс моделирует микроконтроллер, а светодиоды на мнемосхеме аппарата в разрезе показывают, что происходит внутри: какой расцепитель сработал, какие контакты замкнулись.

Так студент видит физику процесса без риска поражения электрическим током. Кнопка сброса микроконтроллера быстро возвращает модуль в исходное состояние, и опыт можно повторить.

Пять модулей – пять узлов одной электрической схемы

Линейка охватывает две основные функции низковольтных аппаратов: управление нагрузкой и защиту электрической сети.

МодульЧто задаёт студентЧто изучается
Электромагнитное реле МИР-ЭК-ЭРРод тока катушки (переменный или постоянный), напряжение управления до 50 ВНапряжение срабатывания реле, переключение контактов, работа цепей управления
Контактор МИР-ЭК-КРод тока катушки (переменный или постоянный), напряжение управления до 45 ВКоммутация трёхфазной нагрузки главными контактами, работа вспомогательных замыкающих и размыкающих контактов
Автоматический выключатель МИР-ЭК-АВТок нагрузки от 2,5 до 22,5 А, режим короткого замыкания (отдельной кнопкой)Срабатывание теплового расцепителя при перегрузке и электромагнитного – при коротком замыкании
Устройство защитного отключения МИР-ЭК-УЗОТок утечки до 50 мА, подключение заземленияСрабатывание устройства при появлении дифференциального тока (тока утечки)
Дифференциальный автомат МИР-ЭК-ДАТок нагрузки и ток утечки (двумя независимыми регуляторами)Совместная работа защиты от сверхтоков и защиты от токов утечки

Параметры указаны по шкалам на лицевых панелях модулей.

Модули связаны между собой так же, как аппараты в реальной электроустановке: реле управляет катушкой контактора, контактор включает и отключает нагрузку, автоматический выключатель защищает линию от сверхтоков, УЗО защищает человека от поражения током при утечке, а дифференциальный автомат объединяет обе функции защиты в одном аппарате.

Как выстроить лабораторный практикум

Модули удобно вводить в учебный процесс парами – от более простого аппарата к более сложному:

  1. Управление: реле → контактор. На модуле реле студент видит, как напряжение на катушке приводит к переключению контактов. Затем тот же принцип он изучает на контакторе и понимает разницу между маломощной цепью управления и силовой цепью.
  2. Защита: автоматический выключатель и УЗО → дифференциальный автомат. Студенты нередко считают, что УЗО выполняет те же функции, что и автоматический выключатель. Раздельное изучение помогает избежать этой ошибки: модуль МИР-ЭК-АВ показывает защиту от перегрузки и короткого замыкания, а модуль МИР-ЭК-УЗО – защиту от токов утечки. После этого дифференциальный автомат воспринимается как сочетание двух уже знакомых функций.

Для каких задач потребуется другое оборудование

Модули МИР-ЭК предназначены для изучения принципа работы аппаратов. Ряд практических задач решается на другом оборудовании:

  • Монтажные навыки – сборка щита, подключение аппаратов, прокладка проводов – отрабатываются на стендах электромонтажника с реальной аппаратурой.
  • Снятие реальных характеристик, например время-токовой характеристики конкретного автоматического выключателя, выполняется на испытательном оборудовании.
  • Работа с напряжением 380 В требует отдельных рабочих мест, оборудованных с учётом требований электробезопасности.

Поэтому модули удобно использовать на первом этапе подготовки: к работе с реальным электрощитом студент приступает, уже понимая, как и почему срабатывает защита.

Как подобрать комплект модулей

Мы поставляем оборудование бренда МИР учреждениям образования Беларуси и чаще всего сталкиваемся с двумя ошибками при закупке: приобретением одного модуля на всю учебную группу и выбором оборудования без учёта учебной программы. Рекомендуем:

  • Определять количество модулей каждого типа по числу рабочих мест, одновременно задействованных на лабораторном занятии.
  • При ограниченном бюджете начинать с модулей автоматического выключателя и УЗО: они охватывают основную тему – защиту электрических сетей – и готовят студентов к изучению дифференциального автомата.
  • Дооснащать лабораторию постепенно: модули выполнены на единой платформе, и новые можно добавлять без переоборудования рабочих мест.

Частые вопросы

Безопасны ли модули для студентов?

Да. Модуль подключается к сети 220 В, но органы управления и индикация на лицевой панели работают при напряжении =5 В. Токи нагрузки и утечки моделируются микроконтроллером.

Можно ли приобрести один модуль, а не всю линейку?

Да. Каждый модуль работает самостоятельно и поставляется с собственными методическими указаниями.

Чем модуль дифференциального автомата отличается от пары «автоматический выключатель + УЗО»?

Модуль МИР-ЭК-ДА показывает обе функции защиты в одном аппарате, а пара модулей АВ и УЗО позволяет изучить их по отдельности. Для полного освоения темы полезны оба варианта.

Нужен ли компьютер для работы с модулями?

Нет. Модули работают автономно: параметры задаются регуляторами и переключателями на лицевой панели, а результаты отображаются на встроенных индикаторах.

Поможем подобрать модули МИР для вашей лаборатории

Оставить заявку

Нормативные источники

  • ГОСТ IEC 60898-1-2020. Аппаратура малогабаритная электрическая. Автоматические выключатели для защиты от сверхтоков бытового и аналогичного назначения.
  • ТКП 339-2022. Электроустановки на напряжение до 750 кВ. Министерство энергетики Республики Беларусь.
Оставить номер
Оставьте свой номер и мы вам перезвоним
*Нажимая на кнопку вы соглашаетесь с условиями политики конфиденциальности
Оставить номер
Оставьте свой номер и мы вам перезвоним
*Нажимая на кнопку вы соглашаетесь с условиями политики конфиденциальности

Запросить демонстрацию

Заполните форму, и мы подготовим персональное демо «АЭРОСИМ».

Нажимая кнопку, вы соглашаетесь с политикой конфиденциальности