Leistungselektronik (UniTrain)

Die UniTrain-Multimediakurse Leistungselektronik erläutern mit Hilfe zahlreicher Experimente und Animationen den Aufbau und die Funktionsweise von Strom- und Wechselrichtern. Die Kursteilnehmer lernen unterschiedliche Leistungshalbleiter in ihren typischen Schaltungen kennen. In vielen Experimenten werden verschiedene Schaltungen in Betrieb genommen und ausgemessen. Im Vordergrund stehen Ansteuerung, Modulation und das Messen mit Multimeter und Oszilloskop.

Produktwelten

Netzgeführte Stromrichter
Selbstgeführte Stromrichter
Frequenzumrichter-Antriebe
Aktive Leistungsfaktorkorrektur PFC

Vermittlung von Kenntnissen und Know-how mit dem UniTrain-Multimediakurs
Komplettausstattung mit allen benötigten Komponenten
PC-gestützte Auswertung der Messdaten
System arbeitet mit sicherer Kleinspannung
System unterstützt Fehlersimulation

Das UniTrain-System ist ein computergestütztes Trainings- und Experimentiersystem für die Aus- und Weiterbildung im Bereich der Elektrotechnik und Elektronik. Im Rahmen von Multimediakursen integriert es kognitive mit haptischen Lerneinheiten zu einem, Theorie und Praxis verbindenden Gesamtkonzept und ermöglicht somit gezielt das Erlangen von Handlungskompetenz. Angefangen bei den Grundlagen bis hin zu weiterführenden Kursen aus den verschiedensten Fachgebieten der Elektrotechnik und Elektronik stehen eine Vielzahl von Multimediakursen für die schulische, berufliche und Ingenieurausbildung zur Verfügung.

Das UniTrain-System ist völlig autark und kann überall und jederzeit eingesetzt werden. Ob im Labor, am Arbeitsplatz oder zu Hause, die multimediale Lernumgebung des Systems sorgt für hohe Motivation und maximalen Lernerfolg und ist somit ein Garant für effektives und effizientes Lernen.

Den Zugriff auf die Multimediakurse sowie die Steuerung der virtuellen Instrumente und der Experimentierhardware ermöglicht LabSoft, die offene Experimentierplattform des Systems. In den Kursen werden die theoretischen Grundlagen vermittelt und Experimente an der zum Kurs gehörenden Experimentierhardware durchgeführt. Dazu stellt das intelligente Messinterface analoge und digitale Mess- und Steuer- Ein- / Ausgänge zur Verfügung, und ergibt in Kombination mit den virtuellen Instrumenten des Systems ein hochwertiges Laborgerät. Zusätzlich lässt sich der Lernfortschritt an Hand von Fehlersuche an der Experimentierhardware sowie Tests überprüfen und elektronisch dokumentieren. Die zum Experimentieren benötigten elektrischen und elektronischen Schaltungen werden mit Hilfe der Experimenter an das System angeschlossen.

Ausstattung bestehend aus:
1	Kurs Elektronik 6.1: Leistungshalbleiter für Wechselspannungsanwendungen	CO4204-5N
1	Kurs Elektronik 6.2: Leistungshalbleiter für Gleichspannungsanwendungen	CO4204-5Q
1	Kurs Leistungselektronik 1: Netzgeführte Stromrichter, 3-phasig	CO4204-7N
1	Kurs Leistungselektronik 2: Selbstgeführte Stromrichter	CO4204-7M
1	Kurs Leistungselektronik 3: Frequenzumrichter-Antriebe	CO4204-7P
1	Kurs Leistungselektronik 4: Aktive Leistungsfaktorkorrektur PFC	CO4204-7Q

Zusätzlich erforderlich:
1	UniTrain Interface mit virtuellen Instrumenten (Basis VI)	CO4203-2A
2	UniTrain Experimenter	CO4203-2B
1	UniTrain Messzubehör, Shunts und Messleitungen	CO4203-2J

Zusätzlich empfehlenswert:
1		Digitalmultimeter Multi 13S	LM2330
1		UniTrain Aufbewahrungskoffer für ein Gesamtsystem	CO4203-2Y

UniTrain Interface mit virtuellen Instrumenten (Basis VI)

Das UniTrain-Interface ist das zentrale Gerät des UniTrain-Systems. Es stellt die zum Experimentieren benötigten Ein- und Ausgänge, Schalter, Quellen und die Messtechnik zur Verfügung. Die Steuerung des Interface erfolgt über den angeschlossenen PC.

Ausstattung Interface:

32-Bit-Prozessor mit Messdatenspeicher
USB-2.0-Schnittstelle, Datenrate 12 MBit/s
WLAN-Schnittstelle 2,4 GHz, IEEE 802.11 b/g/n
UniTrain-Bus zum gleichzeitigen Anschluss beliebig vieler Aufnahmemodule
Hochwertiges Designer-Gehäuse mit Aluminium-Standfüßen und oberflächengehärteter Plexiglas-Front
Geeignet zur Aufnahme in Experimentierrahmen für DIN-A4-Lehrplatten
Vorbereitet für den Anschluss von 2-mm-Sicherheitsmessleitungen
Mehrfarbige LEDs zur Statusanzeige
Abmessungen: 29,6 x 19 x 8,6 cm
Externes Tischnetzteil mit Weitbereichseingang 100-264 V, 47-63 Hz, Ausgang 24 V / 5 A
Gewicht (einschließl. Netzteil): 2,1 kg

Ausgänge:

Einstellbarer analoger Ausgang, +/- 10 V, 0,2 A, DC – 5 MHz, über BNC- und 2-mm-Buchsen
Analoger Festspannungsausgang 5 V, 1 A (Abgriff über 2-mm-Buchse auf Experimenter CO4203-2B)
2 analoge Festspannungsausgänge +/- 15 V, 1 A (Abgriff über 2-mm-Buchsen auf Experimenter CO4203-2B)
3 einstellbare analoge Ausgänge +/- 20 V, 1 A, DC-150 Hz (Abgriff über 2-mm-Buchsen auf Experimenter CO4203-2B)
8 Relais 24 V DC / 1 A, davon 4 Relais auf 2-mm-Buchsen
16 Bit digitale Signalausgänge, davon 8 Bit auf 2-mm-Buchsen, TTL / CMOS, Taktfrequenz 0 - 100 kHz, Spannungsfestigkeit +/- 15 V

Eingänge:

4 analoge Differenzverstärkereingänge mit 10 MHz Bandbreite, Spannungsfest bis 100 V, Abtastrate 100 MSample, 9 Messbereiche, Speichertiefe 4 x 8k x 10 bit, Anschlüsse: BNC- (2 Eingänge) und 2-mm-Buchsen (4 Eingänge)
2 analoge Eingänge zur Strommessung, Überstromfest bis 5 A, Abtastrate 250kSample, 2 Messbereiche, Auflösung 12 bit, Anschluss über 2-mm-Buchsen
16 Bit digitale Signaleingänge, davon 8 Bit auf 2-mm-Buchsen, Speichertiefe 16 Bit x 2k, TTL / CMOS, Abtastrate 0 – 100 kHz, Spannungsfestigkeit +/- 15 V

Virtuelle Instrumente (Messgeräte und Quellen):

2 x VI Voltmeter, 2 x VI Amperemeter: AC, DC, 9 Bereiche 100m V bis 50 V, TrueRMS, AV
1 x VI Leistungsmesser, 9 Bereiche 100 mV bis 50 V
1 x VI 2-Kanal-Amperemeter: AC, DC, 2 Bereiche 300 mA und 3 A, TrueRMS, AV
1 x VI 2-Kanal-Voltmeter: AC, DC, 9 Bereiche 100 mV bis 50 V, TrueRMS, AV
1 x VI 2-/4-Kanal-Oszilloskop: Bandbreite 10 MHz, 25 Zeitbereiche 100 ns/div bis 10 s/div, 9 Spannungsbereiche 20 mV/div bis 10 V/div, Trigger und Pretrigger, XY- und Xt Modus, Cursor-Funktion, Additions- und Multiplikations-Funktion für 2 Kanäle
1 x VI Spektrumanalysator: 9 Spannungsbereiche 100 mV bis 50 V, Eingangsfrequenzbereich 3 Hz bis 1 MHz, Zeitbereichsanzeige
1 x VI Bode-Plotter: 9 Spannungsbereiche 100 mV bis 50 V, Frequenzbereich 1 Hz - 5 MHz, Zeitbereichsanzeige und Ortskurven-Diagramm
1 x VI Stellbare Gleichspannung 0 - 10 V
1 x VI Funktionsgenerator: 0,5 Hz - 5 MHz, 0 - 10 V, Sinus, Rechteck, Dreieck,
1 x VI Arbitrary Generator, 1 x VI Pulsgenerator
1 x VI 16 x Digital Out, 1 x VI 16 x Digital IN, 1 x VI 16 x Digital IN / OUT: Anzeige Binär, Hex, Dezimal und Oktal Zahlen Display
1 x VI Drehstromnetzgerät 0 - 150 Hz, 0 - 14 Veff, 2 A (benötigt CO4203-2B)
1 x VI Einstellbares Gleichspannungsnetzgerät 3 x (-20 V - +20 V), 2 A (benötigt CO4203-2B)
1 x VI Drehstromnetzgerät mit zusätzlich einstellbarer Phasenverschiebung und Taktrate (benötigt CO4203-2B)
1 x VI 8 x Relais, 1 x VI Multimeter: Anzeige eines Multimeters (optional; LM2330, LM2331 oder LM2322) in LabSoft