LABORATORIO VIRTUAL EN ELECTROTECNIA, MODELO 8970

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1 Electrotecnia LVSIM -EMS - EQUIPAMIENTO DE 0,2 kw LABORATORIO VIRTUAL EN ELECTROTECNIA, MODELO 8970 DESCRIPCIÓN GENERAL LVSIM -EMS - Equipamiento de laboratorio virtual en electrotecnia de Lab-Volt, modelo 8970, es un software de simulación basado en Windows- que cubre el mismo material de estudio que el Sistema didáctico en electromecánica de 0,2 kw asistido por computadora, modelo Con LVSIM -EMS se reemplaza todo el equipamiento de laboratorio EMS estándar por imágenes de módulos EMS que los estudiantes pueden manipular en la pantalla de la computadora. Con el ratón, es posible seleccionar y montar el equipamiento para un ejercicio determinado, realizar las conexiones necesarias entre los módulos EMS simulados (virtuales) y verificar el cableado efectuado, sin estar jamás en contacto con un módulo EMS verdadero. Un modelo matemático completo y sofisticado simula las características eléctricas y mecánicas de todos los módulos EMS reales: fuente de alimentación, motores, generadores, transformadores, así como cargas eléctricas y mecánicas. Todos los módulos incluidos en el software LVSIM -EMS presentan en su panel frontal la misma información que se encuentra en el equipamiento real. Un cortocircuito en las conexiones durante el mon- LAB-VOLT SYSTEMS, INC., P.O. BOX 686, FARMINGDALE, NJ 07727, U.S.A., (732) / 800-LAB-VOLT, FAX: (732) , us@labvolt.com LAB-VOLT LTD/LTÉE, 675, RUE DU CARBONE, CHARLESBOURG, QC, CANADA, G2N 2K7, (418) / 800-LAB-VOLT, FAX: (418) , ca@labvolt.com INTERNET: http: //

2 LVSIM -EMS - EQUIPAMIENTO DE LABORATORIO VIRTUAL EN ELECTROTECNIA MODELO 8970 taje del equipamiento simulado provoca el desenganche del disyuntor virtual de protección, como ocurre en el equipamiento real. La condición de disyuntor desenganchado está claramente indicada en los módulos EMS virtuales. Usado como complemento del equipamiento de laboratorio EMS verdadero o como un medio de capacitación independiente, LVSIM -EMS es una herramienta rentable que permite a los estudiantes realizar, sin riesgos y de manera precisa, los ejercicios incluidos en el material pedagógico del sistema Cuando se le utiliza con el equipamiento EMS real, LVSIM -EMS proporciona un medio seguro en el que los estudiantes pueden llevar a cabo sus prácticas empleando sistemas de alimentación trifásicos de 208 V, 380 V o 415 V, sin riesgo de choques eléctricos ni daños en el equipamiento. Debido a que los estudiantes que utilizan LVSIM -EMS están familiarizados de antemano con la configuración y montaje del equipamiento, el tiempo necesario para repetir las tareas prácticas en el laboratorio real se reduce en un 50%, lo que permite disminuir la cantidad de hardware por estudiante. Gracias a esta importante reducción de los costos, las instituciones con presupuestos ajustados pueden adquirir un programa didáctico en electrotecnia de gran calidad con una inversión limitada. Como un paquete autónomo de programas, el software LVSIM -EMS permite familiarizar los estudiantes con actividades prácticas relacionadas con la potencia y las máquinas eléctricas, incluyendo: potencias activa, reactiva y aparente, fasores, motores y generadores cc y ca, así como circuitos trifásicos y transformadores. Por lo tanto, los estudiantes que utilicen LVSIM -EMS como un paquete autónomo de programas podrán cubrir la mayor parte del material pedagógico del sistema 8006, sin necesidad de llevar a cabo las experiencias prácticas con el equipamiento verdadero. LVSIM -EMS se entrega con el software Adquisición y Gestión de Datos para los Sistemas Electromecánicos de Lab-Volt (LVDAM-EMS). El acceso directo a dicho software permite a los estudiantes, que estén utilizando LVSIM -EMS, realizar mediciones de voltaje, corriente, velocidad y par. Para ello, sólo necesitan hacer clic en un botón de la barra de herramientas de LVSIM -EMS. Para obtener información sobre el software LVDAM-EMS, consulte la sección correspondiente de esta ficha técnica. LVSIM -EMS es una copia protegida por medio de un dispositivo de seguridad tipo hardlock. Cuando LVSIM -EMS detecta dicho dispositivo, los estudiantes tienen acceso completo a todas las funciones de medición del software LVDAM-EMS y a otras características protegidas de LVSIM -EMS. De esta forma, los estudiantes pueden llevar a cabo los ejercicios de laboratorio que se encuentran en los dos manuales que acompañan a LVSIM -EMS. Es de destacar que Lab-Volt permite que los estudiantes copien el software en sus propias computadoras personales a fin de preparar de antemano sus experiencias prácticas. LVSIM -EMS dispone de dos dispositivos de seguridad diferentes: uno del tipo hardlock para un usuario, que se instala en el puerto paralelo de su computadora, o el tipo hardlock para múltiples usuarios, cuya instalación se realiza en el servidor de una red informática. El dispositivo tipo hardlock para múltiples usuarios es un pequeño circuito impreso que cuenta con un conector de borde, el cual se puede insertar en una de las ranuras de expansión ISA de la computadora utilizada como servidor. Este dispositivo se puede instalar en servidores que se ejecutan con uno de los siguientes cuatro sistemas operativos de Microsoft-: Windows NT Server, Windows NT Workstation, Windows 95 y Windows 98. Como su nombre lo indica, este dispositivo permite que varios usuarios de una misma red puedan ejecutar el software LVSIM -EMS al mismo tiempo. El número máximo de usuarios depende de la versión encargada de dicho software. Para información adicional, consulte la sección Números para los pedidos de esta ficha técnica. Visita Guiada EMS, una presentación multimedia desarrollada por Lab-Volt, forma parte del software LVSIM -EMS (para su ejecución, se requiere un lector de CD y una tarjeta de sonido). Visita Guiada EMS está concebida para mostrar un resumen de todos los procedimientos prácticos contenidos en el material pedagógico de los dos manuales que incluye dicho software: Tomo 1 - Circuitos de potencia y transformadores y Tomo 2 - Motores y generadores cc/ca. Estos manuales son iguales a los que acompañan el sistema EMS, modelo 8006 de Lab-Volt, y están disponibles en versión aprendizaje asistido por computadora (CBL) o versión estándar impresa en papel. El sistema también incluye los manuales del usuario para los programas LVSIM -EMS y LVDAM-EMS. Dichos manuales explican de manera clara cómo se instalan y utilizan ambos programas. Asimismo, el manual del usuario para LVSIM -EMS brinda un procedimiento detallado para la instalación de los dos tipos de dispositivos de seguridad que se pueden emplear con este software.

3 Características de LVSIM -EMS LVSIM -EMS permite que los estudiantes realicen las siguientes tareas sobre un escritorio: & Montar, desplazar y desmontar los módulos EMS del puesto de trabajo. & Seleccionar los conductores de color para conectar los módulos EMS entre sí. & Modificar o retirar las conexiones en todo momento. & Cambiar el color de los conductores. & Instalar una correa dentada entre dos máquinas EMS. & Verificar el cableado mediante una herramienta que resalta los nodos. & Iniciar y ejecutar la aplicación LVDAM-EMS a partir de LVSIM -EMS. & Acercar o alejar la imagen con el zoom. & Alimentar el equipamiento con "potencia virtual". & Medir voltaje, corriente, potencia, velocidad, par, impedancia, resistencia, reactancia y frecuencia, con los instrumentos que cuentan con visualización digital o analógica. & Registrar las mediciones en una tabla de datos. & Trazar gráficos empleando los datos registrados. & Observar formas de ondas en un osciloscopio multicanal. & Observar las señales ca como fasores. & Observar los contenidos de armónicas de las señales. & Observar el espectro de frecuencia de las señales. & Imprimir el contenido de las pantallas. & Guardar y restituir el entorno (configuración del equipamiento). Caja de Equipos de LVSIM -EMS: LVSIM -EMS simula los siguientes módulos del sistema EMS real: & Fuente de alimentación & Interfaz para la adquisición de datos & Motor de impulsión / Dinamómetro & Motor/Generador cc & Motor de inducción jaula de ardilla & Motor/Alternador sincrónico & Motor con arranque por condensador & Motor universal & Transformador monofásico & Transformador trifásico & Carga resistiva & Carga inductiva & Carga capacitiva & Módulo de sincronización REQUISITOS DE LA COMPUTADORA PERSONAL Para ejecutar esta aplicación se necesita una computadora personal tipo Pentium, que cuente con uno de los siguientes sistemas operativos de Microsoft, Windows 95 o Windows 98. Además, para ejecutar la presentación multimedia Visita Guiada EMS, se requiere un lector de CD y una tarjeta de sonido. MATERIAL PEDAGÓGICO NÚMERO PARA LOS PEDIDOS 1 Manuales del estudiante - Versión impresa Vol. 1 Circuitos de potencia y transformadores Vol. 2 Motores y generadores CC/CA Manuales del estudiante - Versión aprendizaje asistido por computadora 2 Vol. 1 Circuitos de potencia y transformadores...consultar tabla 4 Vol. 2 Motores y generadores CC/CA Guía del profesor ElectroMechanical System (EMS) 0,2 kw Varias versiones disponibles. Consulte la sección Números para los pedidos. 2 Requiere WinFacet System / Utilities, modelo W0

4 LVSIM -EMS - EQUIPAMIENTO DE LABORATORIO VIRTUAL EN ELECTROTECNIA MODELO 8970 MATERIAL PEDAGÓGICO (cont.) NÚMERO PARA LOS PEDIDOS Manuales del usuario Software de simulación del sistema electromecánico e2 Sistema de adquisición y gestión de datos e2 Volumen de referencia Electrical Machines, Drives, and Power Systems, T. Wildi TEMAS CUBIERTOS Tomo 1 - Circuitos de potencia y transformadores & Fundamentos de Electrotecnia % Voltaje, corriente, ley de Ohm % Resistencia equivalente % Potencia en circuitos cc % Circuitos serie y paralelo & Corriente alterna % Onda seno % Ángulo de fase % Potencia instantánea & Condensadores en los circuitos ca % Reactancia capacitiva % Capacitancia equivalente % Desfasaje capacitivo y potencia reactiva & Inductores en los circuitos ca % Reactancia inductiva % Inductancia equivalente % Desfasaje inductivo y potencia reactiva & Potencia, fasores e impedancia en circuitos ca % Potencia en circuitos ca % Vectores y fasores en circuitos ca serie % Vectores y fasores en circuitos ca paralelo % Impedancia & Circuitos trifásicos % Circuitos trifásicos equilibrados % Medición de potencia trifásica % Secuencia de fases & Transformadores monofásicos % Relaciones de voltajes y corrientes % Polaridad del transformador % Regulación del transformador & Conexiones especiales del transformador % Autotransformadores % Transformadores en paralelo % Transformadores de distribución & Transformadores trifásicos % Conexiones de los transformadores trifásicos % Relaciones de voltajes y corrientes Conexión triángulo abierto Tomo 2 - Motores y generadores cc/ca & Fundamentos de las máquinas rotatorias % Funcionamiento del motor de impulsión % Funcionamiento del dinamómetro % Potencia, pérdidas y rendimiento de un motor & Motores y generadores cc % Motor cc con excitación independiente % Motores cc con excitación independiente, serie, shunt y compound % Generadores cc con excitación independiente, shunt y compound

5 TEMAS CUBIERTOS (cont.) & Características especiales de los motores cc % Reacción de armadura y efecto de saturación % El motor universal & Motores ca de inducción % El motor de inducción jaula de ardilla trifásico % El freno por corrientes de Foucault y el generador asincrónico % Efecto del voltaje sobre las características de los motores de inducción % Motores de inducción monofásicos & Motores sincrónicos % El motor sincrónico trifásico % Par de desenganche del motor sincrónico & Generadores sincrónicos trifásicos (Alternadores) % Funcionamiento del generador sincrónico en vacío % Características de la regulación del voltaje % Regulación del voltaje y la frecuencia % Sincronización del generador LVDAM-EMS El software LVDAM-EMS consiste en un conjunto de instrumentos convencionales y especiales que se pueden ejecutar en una computadora personal compatible IBM, en un sistema de explotación Microsoft Windows-. Cada instrumento aparece como una ventana en la pantalla de la computadora. Los instrumentos convencionales incluyen: voltímetros y amperímetros cc y ca, medidores de potencias y un osciloscopio de ocho canales. Por su parte los instrumentos especiales son: un analizador de fasores de seis canales, un analizador de armónicos y medidores para la medición de velocidad, par y potencia mecánica, así como seis medidores que el usuario puede programar. El software LVDAM-EMS cuenta además con las funciones que permiten el registro de datos y el trazado de gráficos. Los instrumentos modernos y multifuncionales de LVDAM-EMS ofrecen a los profesores la posibilidad de demostrar claramente los conceptos que normalmente deberían presentarse mediante manuales didácticos y figuras clásicas. El software LVDAM-EMS mejora enormemente la presentación global del material de enseñanza ya que permite la observación de las formas de ondas y el análisis fasorial, el almacenamiento de datos y el trazado de gráficos, así como el uso de las diferentes funciones de los medidores programables. Los diferentes instrumentos de LVDAM-EMS se describen más abajo. Ventana Aparatos de medición de LVDAM-EMS En la ventana Aparatos de medición es posible incluir hasta dieciocho instrumentos, los que se pueden configurar para medir voltaje y corriente ca/cc, potencia eléctrica, par, velocidad, potencia mecánica, etc.. Es posible visualizar un máximo de quince instrumentos simultáneamente, aunque los dieciocho medidores pueden estar activos en el mismo momento. Seis de los dieciocho instrumentos programables por el usuario hacen posible el acceso a una gran variedad de funciones, las cuales permiten medir el factor de potencia, el rendimiento, la impedancia, la frecuencia, la energía, etc. El usuario puede modificar el arreglo (disposición) de los instrumentos de la ventana Aparatos de medición según sus necesidades.

6 LVSIM -EMS - EQUIPAMIENTO DE LABORATORIO VIRTUAL EN ELECTROTECNIA MODELO 8970 Ventanas Tabla de datos y Gráfico de LVDAM-EMS En el Osciloscopio se pueden ver hasta ocho formas de ondas simultáneamente. Para facilitar su identificación, dichas ondas aparecen con diferentes colores. Cada canal tiene los controles verticales independientes, similares a los que se encuentran en los osciloscopios convencionales. La sensibilidad de cada canal se puede reglar automáticamente mediante la función de ajuste automático de la escala, según la magnitud del parámetro observado. Para facilitar los ajustes, los controles de la base de tiempo y del disparo son como los que se ven en la mayoría de los osciloscopios. Los valores eficaz y promedio, así como la frecuencia de cada uno de los parámetros observados, se pueden visualizar en una tabla de la ventana Osciloscopio. Es posible activar dos cursores verticales a fin de llevar a cabo mediciones precisas en puntos particulares de las señales que aparecen en pantalla. El osciloscopio cuenta con dos memorias para almacenar las formas de ondas visualizadas. Mediante un simple clic con el ratón es posible registrar la lectura indicada por cada instrumento de la aplicación Aparatos de medición en la ventana Tabla de datos. Los valores registrados se pueden guardar en un archivo (formato ASCII). Esos valores también se pueden utilizar para trazar diferentes curvas seleccionando el(los) parámetro(s) correspondiente(s) en la ventana Gráfico. Esto permite el trazado de manera rápida y fácil de los resultados obtenidos en laboratorio. Se pueden obtener gráficos más sofisticados exportando el contenido de la ventana Tabla de datos a cualquiera de las más populares hojas de cálculo, tales como Microsoft Excel- o Lotus , directamente a través del portapapeles de Windows-. Analizador de fasores de LVDAM-EMS Osciloscopio de LVDAM-EMS El Analizador de fasores, un instrumento innovador, permite que los estudiantes analicen los circuitos de potencia ca utilizando los fasores correspondientes a los voltajes y corrientes en vez de los valores y formas de ondas de esos parámetros. Las amplitudes y desfasajes relativos de los voltajes y corrientes del circuito se pueden monitorear fácilmente mirando simplemente los fasores correspondientes en la pantalla de este módulo. Esto permite una visualización dinámica y única de todos los voltajes y corrientes del circuito, especialmente si se trata de circuitos trifásicos, que no puede obtenerse con instrumentos convencionales. El valor eficaz y la frecuencia del voltaje o corriente correspondiente a cada fasor aparecen en una tabla de la ventana Analizador de fasores.

7 Analizador de armónicos de LVDAM-EMS El Analizador de armónicos permite la observación y análisis de las componentes armónicas de los voltajes y corrientes. La frecuencia fundamental se puede ajustar con la frecuencia de la red ca, manualmente por el usuario o automáticamente con la frecuencia de la componente fundamental de la tensión o corriente seleccionada. El número de componentes armónicas que es posible visualizar se puede variar entre 5 y 40. Las componentes armónicas de la tensión o corriente seleccionada se pueden visualizar empleando una escala vertical graduada en valores absolutos o relativos. Se dispone de varios ajustes de la escala vertical. En el Analizador de armónicos aparece un grupo de datos indicando los valores de la componente cc, la componente fundamental y las componentes armónicas de la tensión o corriente seleccionada, así como la distorsión armónica total (DAT). Un modo alternativo de operación del Analizador de armónicos permite visualizar el espectro de frecuencia correspondiente a la tensión o corriente seleccionada. En este modo de operación se dispone de varios rangos y ajustes de la escala vertical. En ambos modos de funcionamiento se pueden activar cursores verticales y horizontales a fin de realizar mediciones precisas en puntos particulares de la pantalla. NÚMEROS PARA LOS PEDIDOS NÚMERO DE 120/208 V % 60 Hz 220/380 V % 50 Hz 240/415 V % 50 Hz USUARIOS INGLÉS FRANCÉS ESPAÑOL INGLÉS FRANCÉS ESPAÑOL INGLÉS A A A A A A A B B B B B B B C C C C C C C D D D D D D D E E E E E E E F F F F F F F G G G G G G G0 Tabla 1. Números para los pedidos del software (con dispositivo(s) de seguridad para el puerto paralelo) NÚMERO DE 120/208 V % 60 Hz 220/380 V % 50 Hz 240/415 V % 50 Hz USUARIOS INGLÉS FRANCÉS ESPAÑOL INGLÉS FRANCÉS ESPAÑOL INGLÉS P P P P P P P Q Q Q Q Q Q Q R R R R R R R S S S S S S S T T T T T T T U U U U U U U V V V V V V V W W W W W W W0 Tabla 2. Números para los pedidos del software (con dispositivo de seguridad para el servidor de la red)

8 LVSIM -EMS - EQUIPAMIENTO DE LABORATORIO VIRTUAL EN ELECTROTECNIA MODELO 8970 NÚMEROS PARA LOS PEDIDOS (cont.) 120/208 V % 60 Hz 220/380 V % 50 Hz 240/415 V % 50 Hz INGLÉS FRANCÉS ESPAÑOL INGLÉS FRANCÉS ESPAÑOL INGLÉS ND ND AE 4 AE AE AE A E E E E E E E E E E E E E E0 Tabla 3. Números para los pedidos del material pedagógico (versión impresa en papel) NÚMERO DE 120/208 V % 60 Hz 220/380 V % 50 Hz 240/415 V % 50 Hz USUARIOS INGLÉS FRANCÉS ESPAÑOL INGLÉS FRANCÉS ESPAÑOL INGLÉS A A A A A A A AA B B B B B B BA C C C C C C CA D D D D D D DA E E E E E E EA F F F F F F FA G G G G G G GA H H H H H H HA Tabla 4. Números para los pedidos del material pedagógico (versión aprendizaje asistido por computadora) 3 ND = No disponible 4 AE = A establecer Lab-Volt no se responsabiliza de los errores de imprenta y se reserva el derecho de mejorar los productos en todo momento y sin aviso previo. Lab-Volt reconoce el nombre de todos los productos utilizados en ésta con las marcas registradas o de comercio de sus respectivos titulares. Copyright Lab-Volt Systems, Inc., TA Rev. D