Электротехника с основами электроники (стр. 1 из 7)
Костромская государственная
сельскохозяйственная академия
Кафедра ТОЭ и автоматики
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
к лабораторным работам по курсу
"Электротехника с основами электроники"
для студентов факультета
Механизации сельского хозяйства
1 цикл
Составители: ст. преподаватель
Смирнов В. Б.,
доцент, к. т. н. Смирнов Л.А.
Кострома - 2000
Методические указания к лабораторным работам по электротехнике с основами электроники (1 цикл). Для студентов факультета механизации сельского хозяйства. - Кострома: издательство Костромской государственной сельскохозяйственной академии, 2000.
Методические указания содержат описания лабораторных работ, которые студенты факультета механизации сельского хозяйства выполняют в первом семестре после начала изучения курса "Электротехника с основами электроники" и включают в себя разделы электрических цепей постоянного тока, однофазного переменного тока и некоторые вопросы магнитных цепей.
Рекомендовано методической комиссией факультета электрификации и автоматизации сельского хозяйства КГСХА
Протокол № 2 от 15.12.99
Костромская государственная сельскохозяйственная академия, 2000.
Общие требования по выполнению лабораторных работ
Изучите по методическим указаниям и конспекту лекций теоретические вопросы, относящиеся к теме предстоящей работы. Ознакомьтесь с содержанием и порядком выполнения работы.
В тетради для лабораторных работ напишите номер, название и цель работы, начертите схему исследования электрической цепи и таблицу для записей результатов опытов и расчетов.
Соберите цепь по заданной схеме. Вначале рекомендуется соединить все последовательно соединенные элементы, а только затем подключить элементы, включаемые параллельно. Проверить правильность соединения цепи. Включать цепь под напряжение только после разрешения преподавателя.
При проведении опытов следует выполнять требования по технике безопасности:
перед началом сборки схемы необходимо убедится в том, что стенд выключен;
не применяйте провода с поврежденной изоляцией, наконечники
проводов надежно зажимайте клеммами;
о включении стенда необходимо предупредить всех членов группы;
при появлении во время работы искр, запаха, дыма или других признаков ненормальной работы оборудования необходимо немедленно отключить стенд и сообщить об этом преподавателю;
запрещается самовольно устранять неисправности электрооборудования;
при несчастном случае следует немедленно сообщит об этом преподавателю.
Разбирать схему следует только после проверки преподавателем результатов опытов.
Произведите необходимые расчеты и графические построения и сделайте выводы по работе.
Методические указания к лабораторной работе № 1
ОЗНАКОМЛЕНИЕ С ОБОРУДОВАНИЕМ И ЭЛЕКТРОИЗМЕРИТЕЛЬНЫМИ ПРИБОРАМИ. СБОРКА СХЕМ И ПОИСК НЕИСПРАВНОСТЕЙ В ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЦЕПЯХ
Цель работы:
получить практические навыки по чтению схем, сборке электрических цепей, контролю технического состояния электротехнических изделий.
1. Основные теоретические положения.
Электрическая цепь представляет собой совокупность отдельных элементов, соединенных между собой определенным образом, и предназначена для протекания электрического тока.
Соединение элементов между собой может производиться безразборными (пайка, сварка, прессование) и разборными (болтовое, штепсельное, клеммное и т.д.) методами в зависимости от поставленной задачи и требований технологии. В электрической цепи происходит преобразование электрической энергии: механическая и химическая переходят в электрическую, а электрическая в тепловую, световую., механическую и т.д. В состав цепи могут входить источники электрической энергии, потребители, соединительные провода, аппараты управления, защиты и сигнализации, электроизмерительные приборы, преобразующие устройства и т.д.
Электрические цепи могут быть неразветвленными и разветвленными. Узлом называют такую точку электрической цепи, где соединяется более двух проводников. Ветвью называют участок цепи, заключенный между двумя узлами, на протяжении которого сила тока имеет одно и то же значение. Все элементы электрической цепи имеют графические и условные буквенные обозначения на схемах, выполняемые в соответствии с требованиями ГОСТ.
2. Электрические цепи обязательно содержат источники электрическойэнергии. Часто на схемах сами источники не изображаются, но обозначаются клеммы электрической сети, от которой питается цепь. Стандартная электрическая сеть имеет трехфазное напряжение 380/220 В и не всегда пригодна для нормальной работы исследуемой цепи. Поэтому могут применять дополнительно трансформаторы и различные регуляторы напряжения. Для регулирования переменного однофазного напряжения часто используют лабораторный автотрансформатор (ЛАТР). Перемещая движок по его обмотке, можно изменять выходное напряжение от 0 до 250В (рис.1).
Рис.1 Схема подключения автотрансформатора
 |
Если в лаборатории требуется постоянное напряжение, то можно использовать аккумуляторы и выпрямители. Постоянное регулируемое напряжение можно получить, если применить ЛАТР и выпрямитель.
Часто для лабораторных работ используют пониженное трехфазное и однофазное напряжение, а также источники энергии с регулируемой частотой напряжения. На табличках оборудования указываются их номинальные данные.
3. В качестве потребителей электрической энергии могут быть использованы реостаты, лампы накаливания. На табличке (бирке) реостатов и ламп накаливания указаны их номинальные данные: напряжение, ток, мощность, сопротивление. Следует иметь ввиду, что действительные значения параметров могут отличаться от номинальных в пределах ±10... 20%.
В цепях переменного напряжения в качестве нагрузки используются также конденсаторы, катушки индуктивности с плавным или дискретным регулированием параметров (изменением площади пластин конденсатора, расстояния между обкладками и т.д.; изменением числа витков катушки индуктивности, воздушного зазора магнитопровода, изменением взаимного расположения катушки и магнитопровода). В качестве нагрузки можно использовать электродвигатели, преобразователи и т.д.
4. Для защиты от перегрузок и коротких замыканий применяют автоматические выключатели, предохранители и специальные электронныеустройства. Они разрывают цепь нагрузки при отклонении условий работы от номинальных. В схемах лабораторных работ защитные устройства обычно не указываются. Питание цепей постоянного тока для полупроводниковых устройств производится от блоков с электронной защитой, срабатывающей за тысячные доли секунды и возвращающейся в исходное состояние после устранения ненормального режима.
5. Для контроля электрических параметров цепей применяют амперметры, вольтметры, ваттметры, омметры, осциллографы, комбинированныеприборы и т.д. Приборы бывают щитовые и переносные, предназначенные для измерений на постоянном или переменном токе. Они могут быть одно - и многопредельными, могут иметь различные конструктивные особенности.
Согласно ГОСТ 23217-78 для электроизмерительных аналоговых приборов с непосредственным отсчетом установлены следующие условные обозначения, наносимые на них.
Основные единицы измерения и их кратные и дольные значения: например, килоампер - кА, ампер - А, миллиампер - мA, микроампер - мкА.
Род тока: постоянный, обозначается знаком " - ", переменный - " ~ ", постоянный и переменный - " - ", трехфазный - " ".
Безопасность. Внутри пятиконечной звездочки указана цифра испытательного напряжения в киловольтах. Если стоит цифра 0, то это означает, что прибор испытанию прочности изоляции не подлежит. Если внутри звездочки не указана цифра, то это означает, что испытательное напряжение равно 500 В.
Используемое положение. Прибор применять при вертикальном положении шкалы - ^; прибор применять при горизонтальном положении шкалы - 
; прибор применять при наклонном положении (под углом, например 60°) - Ð 60°; прибор должен ориентироваться в направлении внешнего магнитного поля "p®N".Класс точности. Класс точности указывают на приборе соответствующей цифрой, например: 0,5; 1,0; 1,5 и т.д.
Общие условные обозначения принципа действия электроизмерительных приборов:
Для измерения электрических величин в широких пределах используют многопредельные электроизмерительные приборы. Для перевода с одного предела измерений на другой такие приборы снабжены переключателями (поворотными или кнопочными) или дополнительными клеммами. Пределы измерений следует устанавливать в зависимости от ожидаемого значения электрической величины таким образом, чтобы прибор не оказался перегруженным. В то же время нельзя завышать предел измерения, так как в этом случае стрелка прибора будет отклоняться на малый угол и точность измерения снизится. Например, вольтметр имеет пределы измерения: 75, 150, 300, 450 В, а напряжение источника - 220 В. Следовательно на приборе необходимо установить предел измерения 300 В.