Электротехника и электроника : электротехника на оборудовании Uni-Train

Москва  2021

М ИНИС ТЕРС ТВО НАУКИ И ВЫСШ ЕГО О Б РА З О ВА Н И Я РФ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ 
ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ 
«НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ «МИСиС»

ИНСТИТУТ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ И КОМПЬЮТЕРНЫХ НАУК 
 
Кафедра инфокоммуникационных технологий

М.В. Колистратов

ЭЛЕКТРОТЕХНИКА И ЭЛЕКТРОНИКА

ЭЛЕКТРОТЕХНИКА НА ОБОРУДОВАНИИ UNI-TRAIN

Лабораторный практикум

Рекомендовано редакционно-издательским 
советом университета

№ 4485

УДК 621.3:622 
 
К17

Р е ц е н з е н т 
канд. техн. наук, доц. А.И. Широков

Колистратов, Максим Васильевич. 
К17  
Электротехника и электроника : электротехника на оборудовании Uni-Train : лаб. практикум / 
М.В. Колистратов. – Москва : Издательский Дом 
НИТУ «МИСиС», 2021. – 63 с.

В практикуме представлены основные теоретические сведения 
и расчетные формулы по темам лабораторных работ по электротехнике. Приведены описания схем электрических цепей и устройств, 
смоделированных на оборудовании Lucas-Nulle. Даны общие методические рекомендации к выполнению лабораторных работ, обработке данных и оформлению отчетов о работах.
Предназначен для обучающихся в специалитете по направлениям подготовки 21.05.04 «Горное дело», 21.05.05 «Физические 
процессы горного или нефтегазового производства», 23.05.01 «Наземные транспортно-технологические средства» при выполнении 
лабораторных работ по курсу «Электротехника и электроника».

УДК 621.3:622

 М.В. Колистратов, 2021
 НИТУ «МИСиС», 2021

СОДЕРЖАНИЕ

Правила выполнения лабораторных работ ..........................4

Содержание отчета о выполнении лабораторной работы .......5

Лабораторное оборудование ..............................................6

Программное обеспечение ................................................9

Лабораторная работа 1. Измерение сопротивлений 
участков цепи постоянного тока методом амперметра 
и вольтметра. Законы Кирхгофа ......................................18

Лабораторная работа 2. Неразветвленная цепь 
синусоидального тока. Резонанс напряжений ...................26

Лабораторная работа 3. Трехфазные электрические цепи ....33

Лабораторная работа 4. Трансформатор напряжения .........51

Библиографический список ............................................61

Приложение. Форма титульного листа  
лабораторной работы .....................................................62

ПРАВИЛА ВЫПОЛНЕНИЯ 
ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ

При проведении лабораторных работ обучающиеся должны 
выполнять следующие правила и требования.
1. Лабораторные работы проводятся в лабораторном классе 
с применением учебной платформы Uni-Train.
2. Для допуска к выполнению лабораторных работ обучающиеся обязаны ознакомиться с правилами работы в компьютерном классе и правилами техники безопасности. 
3. Перед тем как приступить к выполнению лабораторной 
работы, необходимо ознакомиться с ее содержанием, изучить 
теоретические сведения по теме лабораторной работы, подготовить форму отчета для внесения экспериментальных данных и выполнения расчетов.
4. Результаты, полученные в ходе выполнения работы, следует внести в отчет о выполнении лабораторной работы.
5. При анализе результатов лабораторной работы, полученные расчетные данные и характеристики необходимо прокомментировать (пояснить) с позиций известных теоретических 
положений.
6. Выводы по результатам лабораторной работы следует 
также внести в отчет.
7. К защите лабораторной работы допускаются обучающиеся, получившие допуск, выполнившие лабораторную работу в 
полном объеме задания и оформившие ее в соответствии с настоящими правилами.
8. Для защиты лабораторной работы необходимо представить расчетно-графический экспериментальный результат и 
уметь объяснить его, а также ответить на вопросы преподавателя.

СОДЕРЖАНИЕ ОТЧЕТА О ВЫПОЛНЕНИИ 
ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЫ

Лабораторная работа оформляется в виде отчета на скрепленных листах формата А4 (или в лабораторной тетради) с 
титульным листом, форма которого приведена в приложении. 
Схемы, графики и таблицы должны быть начерчены карандашом с использованием трафарета или линейки с соблюдением 
принятых стандартных условных обозначений.
Отчет о лабораторной работе должен содержать следующие 
разделы.
1. Наименование лабораторной работы.
2. Цель работы.
3. Краткое теоретическое введение и расчетные формулы.
4. Электрические схемы цепей с измерительными приборами.
5. Таблицы с расчетными и экспериментальными данными.
6. Графики, временные диаграммы.
7. Выводы по результатам лабораторной работы.

ЛАБОРАТОРНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ

Интерфейсный модуль UniTrain-I является центральным 
устройством UniTrain-I-системы. Он обеспечивает наличие необходимых для проведения опытов входов и выходов, различных реле и измерительной техники. В составе модуля имеется 
собственный микропроцессор и запоминающее устройство для 
сохранения данных измерений. Модуль подключается к компьютеру по интерфейсу USB или RS232 (COM-порт компьютера) для передачи результатов измерений в компьютер и установочных данных в интерфейсный модуль.
Интерфейсный модуль UniTrain-I предназначен для стыковки с одним или несколькими испытательными стендами 
UniTrain-I. 

Интерфейсный модуль UniTrain-I

Испытательные стенды UniTrain-I выдают сигналы постоянного и переменного напряжения, необходимые для проведения экспериментов, и имеют инфракрасный порт. 

Испытательный стенд UniTrain-I

Интерфейсный модуль UniTrain-I, испытательный стенд 
UniTrain-I и плата для экспериментов связаны друг с другом 
через шину (96-контактный разъем).
Эксплуатация и настройка оборудования, как и измерения 
в масштабе реального времени, выполняются посредством 
виртуальных приборов (ВП). Виртуальные приборы выглядят 
реалистично, поэтому элементы управления лабораторным 
оборудованием позволяют работать так же, как в «классической» лаборатории. ВП поставляются с ВП-стартером (для 
случаев, когда виртуальные приборы используются вне программной оболочки LABsoft,) или, опционально, с программным обеспечением LABsoft, с помощью которого можно видеть описание лабораторной работы и вызывать ВП.
При проведении лабораторных работ также используется 
цифровой мультиметр MetraHit, позволяющий измерять напряжение, ток и ряд других параметров.