Электрические измерения (стр. 1 из 15)
Министерство образования и науки Республики Казахстана
Павлодарский государственный университет им. С. Торайгырова
Кафедра «Радиотехника и телекоммуникации»
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
к лабораторным занятиям
по дисциплине «Электротехника»
для студентов неэлектрических специальностей
Павлодар
Предисловие
Значение электротехники для всех областей знаний все более возрастает. Современные производственные процессы в большом масштабе обслуживаются электроприводами, электрическими системами измерений, регулирования и управления. Инженеры неэлектрических специальностей должны иметь понятия об электрических процессах, протекающих в электрических цепях, а также об электрических приборах и установках.
Настоящий лабораторный практикум составлен в соответствии с учебной типовой программой для выполнения лабораторных работ фронтальным методом в лаборатории «Электротехника» на универсальных стендах «Уралочка».
Лабораторные работы преследуют следующие цели:
1) закрепление теоретических знаний, полученных студентами в лекционной части курса;
2) ознакомление со схемами включения;
3) получение студентами практических навыков проведения эксперимента и обработки его результатов.
Описания лабораторных работ содержат теоретическую часть, что облегчает самостоятельную работу студентов в части подготовки их к выполнению работ, а также содержат список литературы, рекомендуемой для более глубокого изучения курса электротехники.
Лабораторная работа №1 Методика выполнения лабораторного практикума в лаборатории электротехники
Цель работы: знакомство с общей структурой лаборатории, устройством лабораторных стендов, правилами выполнения лабораторных работ, техникой безопасности при работе с электроустановками.
Правила выполнения лабораторных работ
Лабораторная работа по электротехнике является исследовательской работой, в результате выполнения которой подтверждаются теоретические положения, полнее осмысливаются физические явления и установленные теорией закономерности.
Студенты, работающие в лаборатории, разделяются на бригады по три-четыре человека. В начале каждого занятия проверяется подготовленность студента к выполнению лабораторной работы. При этом студенту задаются вопросы:
- какую лабораторную работу собираетесь выполнять?
- что в данной работе должно быть установлено?
- какие данные будут определены из опыта? Что должно быть рассчитано аналитически?
- какие графики, кривые, векторные диаграммы необходимо получить из опыта?
- какие схемы и таблицы для записи опытных данных заготовлены студентом?
- какие электроизмерительные приборы, аппараты и проводники будут использованы при опыте?
Студент, получивший допуск к лабораторной работе, приступает к сборке электрической цепи опыта. Рекомендуется сначала выполнить сборку последовательной части цепи, а затем параллельной; сборку схемы следует начинать от одного зажима источника питания и, пройдя по схеме последовательную цепь, закончить ее на другом зажиме. Включать стенд под напряжение не разрешается до проверки преподавателем правильности соединения приборов, аппаратов и прочего оборудования. В случае каких-либо пересоединений в собранной цепи последняя перед включением должна быть еще раз проверена преподавателем.
Закончив испытание, каждый студент обязан до разборки схемы предъявить преподавателю для подписи бланк с результатами наблюдений. Если результаты опыта будут признаны неудовлетворительными, то необходимо повторить опыт. По окончании работы все соединения должны быть разобраны, все проводники аккуратно возвращены на место.
Подготовка к лабораторной работе
Очередность и даты выполнения лабораторных работ объясняются преподавателем на вводном занятии. Студент должен заблаговременно подготовиться в читальном зале к предстоящему занятию в лаборатории. В подготовку входит6 изучение соответствующих разделов теоретического курса по лекционным записям и учебной литературе, указанной в описании каждой работы; подробном изучении содержания работы; в аккуратном вычерчивании электрических схем экспериментов и таблиц наблюдений в отчет для выполнения лабораторной работы.
До начала лабораторных занятий надо познакомиться с правилами выполнения лабораторных работ, методикой оценки погрешностей, способами приближенных вычислений, приемами построения графиков и векторных диаграмм.
Каждый студент обязан усвоить правила техники безопасности, уметь оказать первую помощь при поражении электрическим током и механических травмах.
Студенты, явившиеся на занятие неподготовленными, не допускаются к работе в течение времени, отведенном для выполнения лабораторной работы, изучают в читальном зале или лаборатории не освоенный ими материал по учебной литературе.
Отчет по лабораторной работе
Отчет должен содержать: титульный лист, схемы экспериментов, таблицы с данными измерений, графики, векторные диаграммы, результаты вычислений, расчетные формулы, перечень использованного оборудования и выводы.
Полученные данные наблюдений студент частично обрабатывает в лаборатории, а окончательно – дома. Электрические схемы, векторные диаграммы и графики следует вычерчивать аккуратно карандашом, применяя чертежные принадлежности. Векторные диаграммы строятся с соблюдением масштаба: выбранный масштаб указывается рядом с начерченной диаграммой. При вычерчивании электрических схем следует использовать условные обозначения в соответствии с ГОСТами (табл. 1.1 ÷ 1.4). При построении графиков необходимо на осях координат написать обозначения откладываемых величин, единицы их измерений. Вдоль осей координат наносят деления и представляют в масштабе числовые значения.
Отчет выполняется рукописно на стандартных листах формата А4 (размеры 210х297 мм) и скрепляется скрепкой. Нумерация страниц отчета – сквозная (первой страницей является титульный лист). Отчет с проставленной датой выполнения работы и подписанный студентом представляется преподавателю на следующее лабораторное занятие. При защите работы студент обязан объяснить любой выполненный опыт или расчет и ответить на дополнительные вопросы преподавателя по данной теме.Студенты не представившие отчет и не получившие зачет по предыдущей работе, к выполнению последующих работ не допускаются.
Обработка пропущенных лабораторных работ производится в дополнительное время по согласованию с преподавателем.
Правила техники безопасности в лаборатории
1 Нельзя касаться руками клемм, открытых токоведущих частей и находящихся под напряжением элементов цепей.
2 Прежде чем производить какие-либо изменения в схеме, ее нужно отключить от источника электрической энергии.
3 Все переключения в электрических схемах необходимо производить только при снятом напряжении, то есть при отключенном автомате.
4 Прежде чем приступить к соединению элементов схемы, расположенных на стенде, необходимо убедиться, что контакты автоматов сети отключены.
5 Нельзя проверять пальцами наличие напряжения между выводами источника питания или линейных проводов сети.
6 Не прикасайтесь к зажимам отключенных конденсаторов. Помните, что в нем может сохраняться опасный остаточный заряд.
7 Сборка электрических схем должна производиться соединительными проводами с исправной изоляцией. Нельзя пользоваться проводами без наконечников или штырей.
8 Прежде чем разбирать цепь, убедитесь, что контакты автоматов сети разомкнуты, источники питания отключены.
9 Нельзя самостоятельно исправлять вышедшее из строя электрооборудование.
10 Во время выполнения лабораторной работы категорически запрещается хождение по лаборатории.
Устройство лабораторного стенда «Уралочка»
Стенд представляет собой сборную конструкцию каркаса стола и встроенного в него поворотного барабана с приборами для проведения лабораторных работ. В закрытом и открытом состоянии барабан фиксируется фиксатором, расположенным на правой боковой стенке стола. Стенд можно использовать для проведения практических занятий, при этом барабан должен быть повернут в нерабочее состояние.
На передней панели стенда размещены 6 блоков, состоящих из приемников электроэнергии, измерительной и коммутационной аппаратуры (слева направо): 1 – блок линейных элементов; 2 – блок сопротивлений; 3 – блок постоянного тока; 4 – блок переменного тока; 5 – блок емкостей; 6 – блок магнитных цепей.
На первом левом блоке стола установлено : перекидной ключ (тумблер); 4 резистора R1 = 100 Ом; R2 = 100 Ом; R3 = 200 Ом; R4 = 50 Ом; 2 резистора
R = 100 Ом.На втором блоке размещены три магазина сопротивлений.
На третьем блоке установлено : автомат постоянного тока U = 30 В (выход – средние клеммы); два источника электрической энергии с э.д.с. Е = 4,5 В; катушка на стальном сердечнике.
На четвертом блоке установлен автомат переменного трехфазного тока UФ = 30 В , UЛ = 52 В.
На пятом блоке установлено: магазин емкостей с СМ = 121 мкФ и ключ (тумблер).
На шестом блоке установлено: перекидной ключ (тумблер), катушка индуктивности.
Каждый блок содержит многопредельный вольтамперметр (рисунок 1.2).
Рисунок 1.2 – Многопредельный вольтамперметр
С левой стороны прибора размещены гнезда переменного, а с правой – постоянного тока и напряжения.
Для использования прибора микроамперметром штекеры вставляют в гнезда, отмеченные 0,3 А (т.е. общее гнездо вольтметра и гнездо амперметра с пределом ),1 Ф) постоянного тока.