Файл: Методические указания по их выполнению по разделам цепей постоянных, синусоидальных и трехфазных токов.doc

Федеральное агентство по образованию

Сибирский государственный аэрокосмический университет

имени академика М.Ф. Решетнёва.

ЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫ

ПО ЭЛЕКТРОТЕХНИКЕ
Методические указания

Красноярск 2008

Рецензенты:

Лабораторные работы по электротехнике: методические указания к выполнению для студентов всех специальностей и форм обучения / сост. В. Я. Браверман, В. П. Литвинов, О. В. Розанов, В. Г. Сидоров; Сиб. гос. аэрокосмич. ун-т, - Красноярск, 2008. – 61 с.
Предлагаемое пособие предназначено для студентов всех специальностей и всех форм обучения.

Пособие содержит описания лабораторных работ и методические указания по их выполнению по разделам цепей постоянных, синусоидальных и трехфазных токов.

К каждой работе предпосланы краткие теоретические сведения, а также требования к составлению отчета, и контрольные вопросы.

СОДЕРЖАНИЕ

Введение………………………………………………………………………………………4

1. Общие методические указания и правила

проведения лабораторных работ………………………………………………………4

2. Указания к монтажу схем лабораторных работ…………………………………...4

3. Правила техники безопасности в лаборатории электротехники………………….5

Лабораторная работа №1……………………………………………………………………. 6

Лабораторная работа №2…………………………………………………………………....15

Лабораторная работа №3…………………………………………………………………....20

Лабораторная работа №4……………………………………………………………………25

Лабораторная работа №5……………………………………………………………………33

Лабораторная работа №6……………………………………………………………………40

Лабораторная работа №7……………………………………………………………………50

Лабораторная работа №8……………………………………………………………………56

ВВЕДЕНИЕ

1. Общие методические указания и правила проведения лабораторных работ

Выполнения лабораторных работ является важной частью учебного процесса, преследующей цель более глубокого усвоения теоретических положений курса и приобретения экспериментальных навыков.

Перед началом лабораторных работ студенты должны изучить правила и технику безопасности работы в лаборатории.

До начала очередной лабораторной работы студент должен ознакомиться с соответствующим руководством и рекомендуемой литературой. Перед выполнением работы студент должен иметь заранее заготовленную форму отчета.

Прежде чем приступать к выполнению работы, студент должен твердо знать теоретический материал, охватываемый этой работой, ясно представлять поставленную в работе задачу, способы ее разрешения и ожидаемые результаты.

Для выяснения готовности студента к выполнению очередной лабораторной работы проводится собеседование с преподавателем (с применением карточек безмашинного контроля).

Перед выполнением лабораторной работы, непосредственно на занятии, студент должен сдать отчет по предыдущей работе.

Получив разрешение преподавателя, студенты приступают к монтажу схемы на закрепленном за ними рабочем месте.

Смонтированная схема предъявляется на проверку преподавателю.

Не допускается включение схемы без разрешения преподавателя.

Получив разрешение преподавателя на включение схемы, студент приступает к экспериментам, которые проводят с соблюдением правил техники безопасности. По окончании всех измерений, предусмотренных программой работы, производятся необходимые расчеты. Результаты наблюдений и вычислений заносятся в таблицы протокола.

По окончании работы протокол предъявляется преподавателю, который им подпи-сывается. Только после этого студенты разбирают схему и сдают соединительные про-вода лаборанту.

На основании своего протокола студенты производят обработку результатов наблюдений (выполняют расчеты, строят графики и диаграммы) и оформляют отчеты.

После окончания работы стулья должны быть установлены на предназначенные для них места.

2. Указания к монтажу схем лабораторных работ
Монтаж должен проводиться в полном соответствии со схемой, приведенной в ”Руководстве к лабораторным работам”. При монтаже схемы соединительные провода располагать по схеме таким образом, чтобы они не переплетались между собой.

Сначала следует собирать основную токовую цепь схемы. В цепях постоянного тока и однофазных цепях переменного тока токовую цепь следует собирать от одного из зажимов рубильника и соединять элементы схемы в той же последовательности, в которой они расположены на схеме в руководстве, пока цепь не будет подключена к другому зажиму рубильника.

В трехфазных цепях следует собирать токовую цепь каждой фазы, начиная от соответствующего зажима рубильника вдоль фазы.

После сборки основной токовой части схемы, следует перейти к подключению параллельных ветвей и цепей напряжения измерительных приборов. Для узловых соединений нескольких ветвей удобно воспользоваться соединительными гнездами, установленными на столах студентов.

3. Правила техники безопасности в лаборатории электротехники
1. К проведению лабораторных работ допускаются только студенты, знающие правила техники безопасности. Инструктаж по технике безопасности проводит преподаватель, что фиксируется в специальном журнале.

2. При монтаже схем используются только изолированные провода.

3 Студенту категорически запрещается включать схему без проверки ее преподавателем.

4. Устранение замеченных в рабочей цепи неисправностей, а также все пересоединения, необходимые по ходу работы, производятся только при отключенном напряжении. Повторное включение схемы после этих пересоединений допускаются также только после разрешения преподавателя

5. Во время работы нельзя прикасаться к оголенным частям электрической цепи.

6. Нельзя оставлять без наблюдения установку, находящуюся под напряжением.

7. По окончании работы напряжение у рабочего места немедленно отключается.

8. Смена перегоревших предохранителей производится лаборантом.

9. По окончании работ в лаборатории преподаватель обязан, отключать главный щит.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №1
Поверка электроизмерительных приборов
Цель работы: приобрести практические навыки по измерению тока, напряжения и мощности в электрических цепях; изучить устройство приборов; провести поверку амперметра, вольтметра, ваттметра; определить истинный класс точности приборов и дать заключение о их пригодности.
Основные теоретические сведения
Выполнение любой лабораторной работы по электротехнике сопровождается измерением тока, напряжения и других электрических величин, что позволяет постигнуть сущность исследуемого физического процесса и выявить характеристики того или иного электротехнического устройства. Для обеспечения правильности полученного результата необходимо грамотно использовать имеющиеся в лаборатории средства электрических измерений, уметь оценивать численное значение измеряемой величины с указанием точности полученного результата измерений.

В работе используются приборы электромагнитной и электродинамической систем.

В приборах электромагнитной системы (рис.1-1) вращающий момент создается взаимодействием магнитного поля неподвижной катушки 1 с подвижной ферромагнитной пластинкой 2, которая втягивается в катушку с силой F. Противодействующий момент образуется за счет пружин 3. Для устранения колебаний стрелки 7 служит демпфер 4. Эта система используется для измерения в цепях переменного и постоянного токов.

Приборы электродинамической (рис.1-2) и ферродинамической систем содержат две катушки: подвижную 1 и неподвижную 2 , по которой протекают токи I_nи I_h.Величина этих токов зависит от объекта измерения.

Вращающий момент возникает за счет взаимодействия тока подвижной катушки 1 с магнитным полем неподвижной катушки 2. Пружины 3 служат для создания противодействующего момента и для подвода тока к подвижной катушке. Успокоение колебаний стрелки 5 обеспечивает демпфер 4.

Приборы ферродинамической системы имеют стальной магнитопровод, который позволяет делать их более чувствительными и менее подверженными влиянию внешних магнитных полей по сравнению с электродинамическими.

Данные системы применяют для измерений в цепях переменного и постоянного токов.

Отсчетное устройство содержит неподвижную шкалу и стрелку, отклонение которой зависит от измеряемой величины. Шкалы приборов могут быть равномерными и неравномерными. В последнем случае на шкале выделяется рабочая часть, которая обычно находится в пределах от 20% до 100% верхнего предела измерения. Пределы рабочей части отмечаются на шкале точками.

Рис.1-1. Схема устройства прибора электромагнитной системы: 1- катушка; 2- ферромагнитная пластина; 3- противодействующие пружины; 4- демпфер (успокоитель колебаний стрелки); 5- подпятники; 6- ось;

7- стрелка прибора

Рис.1-2. Схема устройства прибора электродинамической системы:

подвижная катушка; 2- неподвижная катушка; 3- противодействующие и токоподводящие пружины; 4-демпфер; 5- стрелка; 6- ось; 7- подпятники

Условные обозначения на шкалах электроизмерительных приборов приведены в табл. 1-1 и 1-2.

Таблица 1-1

№ пп.	Наименование прибора	Обозначение	Система прибора	Обозначение
1	Амперметр	А Электромагнитная
2	Вольтметр	V
3	Киловольтметр	kV	Электродинамическая
4	Ваттметр	W	Электродинамическая
5	Киловаттметр	kW	Ферродинамическая

Таблица 1-2

Условия эксплуатации	Обозначение
Приборы предназначены для работы в цепи:
а) только постоянного тока;	=
б) только переменного тока;	∾
в) постоянного и переменного токов	≂
Прибор нормально работает:
а) при вертикальном положении шкалы;	⊥
б) при горизонтальном положении шкалы.
Измерительная цепь изолирована от корпуса и испытана напряжением (например -2кВ)	2

Погрешности электрических измерений
Показание приборов всегда отличаются от действительных значений измеряемой величины. Оценка точности показаний определяется различными видами погрешности.

Абсолютная погрешность ∆А_x