новая папка 1 / 641025

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ

ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ «ЛИПЕЦКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Кафедра электрооборудования

А. Н. Шпиганович, Е. В. Чуркина

ИССЛЕДОВАНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ АППАРАТОВ

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

к выполнению лабораторных работ № 1-3 по курсу электрических

аппаратов для студентов направления подготовки 13.03.02 «Электроэнергетика

иэлектротехника» (профиль подготовки «Электрооборудование и электрохозяйство предприятий, организаций и учреждений»)

Липецк

Липецкий государственный технический университет

2017

УДК 621.316 (07)

Ш835

Рецензент – В. Ф. Осинин, д-р. техн. наук, профессор

Шпиганович А. Н.

Ш835 Методические указания к выполнению лабораторных работ № 1-3 по курсу электрических аппаратов для студентов направления подготовки 13.03.02 «Электроэнергетика и электротехника» (профиль подготовки «Электрооборудование и электрохозяйство предприятий, организаций и учреждений») / А. Н. Шпиганович, Е. В. Чуркина. – Липецк: Изд-во Липецкого государственного технического университета, 2017. – 17 с.

В методических указаниях представлены лабораторные работы, которые выполняются на лабораторном стенде НТЦ-09.000.00 с целью исследования работы электрических аппаратов. Предназначены методические указания для студентов 3 курса очной и 4 курса очно-заочной и заочной форм обучения.

Табл. 5. Ил. 3. Библиогр.: 2 назв.

© ФГБОУ ВО «Липецкий государственный

технический университет», 2017

© А. Н. Шпиганович, Е. В. Чуркина, 2017

Введение

Все лабораторные работы, представленные в данных методических указаниях, выполняются на лабораторном стенде НТЦ-09.000.00.

Конструктивно стенд состоит из корпуса, в который установлена часть электрооборудования, электронные платы, лицевая панель и столешница интегрированного рабочего стола.

На лицевой панели размещены:

-магнитный пускатель типа ПМЛ-110 ~120 В;

-магнитный пускатель типа ПМЛ-110 ~220 В;

-промежуточные реле типа РЭП-18 -24 В на колодке;

-реле времени ВЛ-69 0…10 с;

-реле тепловое ТРН-10 0,8 А;

-автоматический выключатель 1p ВА 1 А;

-реле тока РТ-40 0,5 А;

В корпусе стенда размещены:

-блок питания +5В 1А, +24В 1А;

-плата секундомера с разрешающей способностью 0,1 с;

-плата тиристорного регулятора напряжения;

-плата реле тока;

-трансформатор ОСМ1-0,16 220/42 В;

-лампа накаливания ~220 В 15 Вт, служащая нагрузкой для регулятора напряжения;

-резистор ПЭВР-50 22 Ом;

-блок нагрузочных резисторов ПЭВР-100 330 Ом;

-автотрансформатор (ЛАТР) 0,1 кВт;

-выпрямитель регулируемого ЛАТРом напряжения 3 А;

-силовой трансформатор ОСМ1-0,16.

На лицевой панели изображены электрические схемы объектов

исследования. Все схемы, изображенные на панели, разбиты на группы в

соответствии с тематикой проводимых работ. На панели установлены коммутационные гнёзда, стрелочные щитовые приборы, индикатор секундомера, коммутационная аппаратура, а также органы управления,

позволяющие изменять параметры элементов при проведении лабораторной работы.

К органам управления относятся:

-переключатель лабораторного ЛАТРа, который позволяет устанавливать напряжение 0…210 В с шагом 2 В;

-задающий потенциометр тиристорного регулятора напряжения;

-переключатель пределов измерения секундомера 99,9/999 с.

Для проведения работы необходимо собрать электрическую схему объекта исследования с помощью унифицированных перемычек, позволяющих собирать схемы без потери их наглядности.

Измерения производятся с помощью стрелочных щитовых приборов. На панели стенда установлено 5 щитовых измерительных приборов:

-вольтметр постоянного тока (предел измерения 50/250 В, класс точности 1,5) 1 шт.;

-вольтметр переменного напряжения (предел измерения 75/250 В, класс точности 2,5) 1 шт.;

-амперметр переменного тока (предел измерения 0,1/0,5 А, класс точности 2,5) 1 шт.;

-амперметр переменного тока (предел измерения 1/5 А, класс точности

2,5) 1 шт.;

- амперметр постоянного тока (предел измерения 50/1000 мА, класс

точности 1,5) 1 шт.

Технические характеристики стенда:

Электропитание стенда осуществляется от однофазной сети переменного тока напряжением 220 В и частотой 50 Гц. Мощность, потребляемая изделием от сети, не более 300 Вт. Габаритные размеры стенда: ширина 1310 мм, высота

1460 мм, глубина 600 мм. Масса стенда не более 65 кг. Максимальный ток нагрузки ЛАТРа 2 А. Минимальный ток срабатывания реле тока РТ не менее

0,5 А. Пределы измерения электронного секундомера 0,1…99,9 сек и 1…999

сек. Максимальный ток нагрузки источника питания 24 В, 1 А. Максимальный ток нагрузки выпрямительного моста 3 А. Продолжительность непрерывной работы 8 часов.

Подготовка стенда к работе производится в следующей

последовательности:

1.Произвести визуальный осмотр изделия.

2.Подробно ознакомиться со схемой предстоящей лабораторной работы.

3.Начертить принципиальную схему работы на специальной заготовке.

Продумать, каким образом производить коммутацию между аппаратами,

разобраться в их назначении, уяснить работу схемы и ее элементов.

4. Сборку схемы производить только при отключенной питающей сети.

После окончания сборки схемы тщательно проверить правильность соединений в соответствии с рисунками, прилагаемыми к лабораторным работам.

Убедиться в отсутствии коротких замыканий в монтаже схемы. После этого обратиться к преподавателю или лаборанту за разрешением на проведение лабораторной работы.

5. Приступая к работе, все тумблеры следует установить в нижнее положение, соответствующее их отключенному состоянию.

6. Вилку кабеля питания включить в розетку электросети 220 В, 50 Гц.

Далее необходимо придерживаться указанной последовательности выполнения в каждой лабораторной работе.

ПРИМЕЧАНИЕ. При проведении работы необходимо следить за тем,

чтобы величины измеряемых параметров не выходили за пределы их паспортных данных. При проведении работ, в которых токи нагрузки превышают 1 А (исследование предохранителя, автоматического выключателя,

реле максимального тока, магнитного усилителя) рекомендуется между

экспериментами делать паузы для того, чтобы нагрузочные элементы не перегревались и тепловые расцепители аппаратов восстанавливали свои свойства (тепловое реле, автоматический выключатель).

Техника безопасности и охрана труда

Требования охраны труда перед началом работы:

1. К работе с электрическим оборудованием не допускаются студенты в верхней одежде, с длинными шарфами, которые могут помешать при выполнении работы.

2. Необходимо подготовить рабочее место, измерительные приборы,

необходимые для проведения лабораторной работы, соединительные провода.

3. Проверить соединительные провода на отсутствие повреждений изоляции.

4. Перед началом сборки схемы проверить положение всех автоматов и выключателей питания и поставить их в положение «отключено».

Требования охраны труда во время работы:

1.Запрещается выключать схемы без проверки их преподавателем или лаборантом.

2.В процессе работы запрещается дотрагиваться руками до зажимов и токоведущих частей, находящихся под напряжением.

3.Все измерения проводить только приборами, включенными в схему.

4.Производить измерения отражений на отдельных участках цепи вольтметром, который снабжен специальными щупами и изоляционными ручками только с разрешения преподавателя или лаборанта.

5.Запрещается оставлять без надзора включенными собранные схемы или когда выполнение работы временно приостановлено.

Требования охраны труда в аварийных ситуациях:

1. При автоматическом отключении автомата, сгорании предохранителя запрещается повторное включение, замена предохранителя. Необходимо немедленно сообщить о случившемся преподавателю или лаборанту.

2. При резком увеличении тока, напряжения, когда стрелка прибора отклоняется за пределы шкалы, необходимо отключить автомат питания и сообщить об этом преподавателю или лаборанту.

Требования охраны труда по окончании работы:

1.По окончании работы необходимо отключить все автоматы

(выключатели) питания на лабораторном стенде и разобрать схему.

2. Измерительные приборы и соединительные провода аккуратно разместить в ящиках лабораторного стенда или сдать лаборанту в исправном состоянии.

Лабораторная работа № 1

Исследование плавких предохранителей

Цель работы – ознакомиться с конструкцией и техническими данными предохранителей ПР-2, ПН-2, ПНД-2, ПРС, НПН-60; снять времятоковую характеристику плавкой вставки и сравнить ее с расчетной.

1. Объект и средства исследования

Лабораторный стенд НТЦ-09.000.00, макеты предохранителей. Схема для снятия времятоковой характеристики плавкой вставки предохранителя представлена на рис. 1.1.

2.Последовательность выполнения работы

1.В держатель предохранителя установить плавкую вставку на 0,5-1,0 А

(при отсутствии плавких вставок рекомендуется напаивать отрезки

одножильного медного провода необходимого сечения на неисправную плавку

вставку).

2.Включить секундомер тумблером Вкл. СЕК. При нулевых показаниях секундомера произвести сброс одноименной кнопкой.

3.Тумблер SA6 должен находиться в нижнем положении, при котором ток нагрузки через предохранитель не протекает.

Рис. 1.1. Схема для снятия времятоковой характеристики плавкой вставки предохранителя

4. Включить тумблером ЛАТР и постепенно увеличивая напряжение,

подаваемое на понижающий трансформатор Т1 установить необходимую величину тока. Зафиксировать показания приборов.

5. Затем тумблером SA6 переключить цепь на исследуемый предохрани-

тель Пр. Секундомер начнет отсчет и остановится при перегорании нити предохранителя. Записать показания секундомера и затем обнулить индикаторы кнопкой «Сброс».

6. Повторить опыт при различных величинах тока. Полученные данные занести в табл. 1.1.

Таблица 1.1

Результаты измерений и вычислений

Ток нагрузки IН, А

Показание секундомера t, сек

Расчетная температура плавления tпл, °С

3.Обработка результатов измерений и их анализ

1.По результатам измерений рассчитать температуру плавления по формуле:

tпл = S2/I2 ×105 °С,

где S – сечение вставки, мм2; I – значение устанавливаемого тока по шкале, А.

2. По данным опытов в одном масштабе построить времятоковые характеристики, сравнить их и сделать соответствующие выводы.

Контрольные вопросы

1.Назначение предохранителей.

2.Конструктивные элементы предохранителей.

3.Основные параметры предохранителей.

4. Требования к материалу для плавких вставок.

5.Варианты исполнения плавких вставок предохранителей.

6.Требования, предъявляемые к предохранителям.

7. Особенности работы предохранителя при «пограничном» токе.

Лабораторная работа № 2

Исследование контакторов постоянного и переменного тока

Цель работы – ознакомиться с техническими данными и изучить конструкцию контакторов и магнитных пускателей переменного тока;

исследовать магнитные пускатели переменного тока.

1. Объект и средства исследования

Лабораторный стенд НТЦ-09.000.00, макеты контакторов и магнитных пускателей. Схемы для исследования свойств магнитных пускателей переменного тока ПМЛ с номинальным напряжением катушки 110 В (частотой

50Гц) и 220 В (частотой 50 Гц) представлены на рис. 2.1 и 2.2 соответственно.

2.Последовательность выполнения работы

1.Для исследования свойств магнитного пускателя переменного тока ПМЛ-110 с номинальным напряжением катушки 110 В и частотой 50 Гц соби-

рается схема, представленная рис. 2.1. Далее работу выполняют в соответствии

со следующими указаниями:

1)Включить стенд, затем включить источник питания 24 В и далее ЛАТР.

2)Увеличивая величину подаваемого напряжения, необходимо контроли-

ровать показания приборов и зафиксировать их в момент, когда якорь втянется

вкатушку. Зафиксировать величину резко изменившегося тока.

3)Затем довести напряжение до номинальной величины 110 В и вновь замерить ток в катушке.

4)Далее уменьшать напряжение до момента отпускания якоря. Зафикси-

ровать величину тока и напряжения в этот момент (в моменты переключения ЛАТРа придерживать пальцем кнопку якоря пускателя, обеспечивая его притя-

нутое положение на момент кратковременного обесточивания катушки).

Данные занести в табл. 2.1.