Правила техники безопасности при работе в лаборатории общей электротехники

Стр 1 из 2Следующая ⇒

ЭЛЕКТРОТЕХНИКА

Часть I

Методические указания

к выполнению лабораторных работ

Санкт-Петербург

УДК 621.311.1; 621.314.042.52; 621.314.222.6

Рецензент канд. техн. наук; доц. Резниченко В. В.

Электротехника. Часть I: метод. указания / сост.: Н. И. Рукобратский, И. С. Сезина; СПбГАСУ. – СПб., 2014. – С. 52.

Методические указания к лабораторным работам разработаны применительно к читаемому в СПбГАСУ курсу для всех специальностей очного, вечернего и заочного обучения, могут быть использованы при подготовке к экзаменам.

Методические указания содержат все сведения, необходимые для выполнения лабораторных работ.

Табл. 11. Ил. 14.

архитектурно-строительный университет, 2014

Введение

Общие положения о работе лаборатории

До начала лабораторных работ студенты обязаны ознакомиться с организацией их выполнения, правилами техники безопасности в лаборатории электротехники и пройти инструктаж по технике безопасности с распиской об этом в соответствующем журнале.

Работы в лаборатории могут проводиться только с разрешения профессорско-преподавательского состава кафедры.

При выполнении студентами лабораторной работы на рабочем месте могут находиться только материалы, необходимые для выполнении данной работы: инструкции, руководства и черновые записи по проводимой работе.

При выполнении работ в лаборатории студенты обязаны: бережно обращаться с лабораторным имуществом, знать правила пользования измерительными приборами, применять приборы и аппараты только по прямому назначению в пределах допустимых величин тока и напряжения.

Студенты, виновные в повреждении приборов и аппаратов, несут за это материальную ответственность.

Правила техники безопасности при работе в лаборатории общей электротехники

1. Проводить работу на стенде разрешается группе студентов не менее двух человек. Работа на стенде одного студента разрешается в порядке исключения и только в присутствии преподавателя или лаборанта.

2. Перед сборкой схемы на рабочем месте студенты обязаны убедиться, что стенд лабораторной установки отключен от сети электропитания.

3. Сборку схемы разрешается производить только исправными изолированными проводами с наконечниками.

4. Подключать схему к электросети разрешается только с разрешения преподавателя или лаборанта.

5. Перед подключением схемы к электросети студенты должны обязательно убедиться, что никто не прикасается к токоведущим частям установки.

6. В случае необходимости каких-либо переключений или отключений элементов экспериментальной установки, находящейся под напряжением, установка должна быть отключена от сети.

7. Включение и отключение стенда от электросети должно производиться одним и тем же лицом. В случае ненормальной работы установки или угрозе поражения электрическим током кого-либо из работающих, отключение стенда от сети должно быть произведено немедленно любым из участников работы. О случившемся должно быть доложено руководителю работ или кому-либо из персонала лаборатории. Повторное включение установки может быть допущено только руководителем работ после ее проверки и устранения неисправностей.

8. При временном прекращении работ на лабораторном стенде он должен быть отключен от сети.

Подготовка к проведению эксперимента

При подготовке к лабораторным работам и составлении отчета рекомендуется использовать материал лекций и рекомендованную учебную литературу. До начала выполнения работ каждый студент обязан:

а) ознакомиться с содержанием предстоящей работы и получить указания преподавателя по всем неясным вопросам;

б) подробно ознакомиться со схемой лабораторной установки, номинальными данными приборов и аппаратов, смонтированных на лабораторном стенде, и особенно с расположением выключателей, подающих питание установке;

в) подготовить предварительные черновые записи по предстоящей работе, принципиальную схему, таблицу для записи паспортных данных приборов, таблицы для записи экспериментальных данных, расчетные формулы и т. п.

Примечание. Изучение теоретического материала, описание выполняемой лабораторной работы, подготовка черновых записей (схем, таблиц, формул и т. п.) производятся студентом до прихода в лабораторию для выполнения работы.

Перед началом работы студенты опрашиваются руководителем работ по содержанию предстоящей лабораторной работы. Студенты, не подготовленные к проведению лабораторной работы, не допускаются к ее выполнению.

Для проведения лабораторных работ учебная группа делится на бригады численностью в два - четыре человека.

Из числа студентов бригады, выполняющей лабораторную работу, один назначается старшим и следит за соблюдением техники безопасности и настоящего положения во время проведения эксперимента.

Порядок проведения работ

Учебно-лабораторные работы выполняются студентами в соответствии с данными методическими указаниями и требованиями руководителя занятиями. При ознакомлении со схемой установки и лабораторным стендом студенты должны определить назначение каждого из приборов, аппаратов, смонтированных на стенде и их место в схеме выполняемой лабораторной работы с учетом назначения, пределов измерения приборов и измеряемых ими величин. Паспортные данные приборов, используемые в данной работе, записать в табл. 1. Данные приборов указаны на их шкалах.

Собрать схему лабораторной установки. Сборку схемы разрешается производить только исправными проводниками с исправными наконечниками и обязательно при отключенном электропитании. При сборке схемы вначале, как правило, следует включать главные токовые цепи, затем - параллельные измерительные цепи и цепи сигнализации и блокировки. Присоединение проводников к клеммам приборов и аппаратов должно быть надежным и обеспечивать хороший электрический контакт. К каждому зажиму электроизмерительных приборов и реостатов разрешается подключать не более двух проводников.

Собранную схему студенты обязаны показать преподавателю или лаборанту для проверки правильности ее сборки и получения разрешения на выполнение эксперимента.

Порядок окончания работ

По окончании работы студенты обязаны отключить схему от электросети.

Каждый студент обязан предъявить руководителю работ на проверку и подпись черновик записей результатов экспериментов, после чего руководитель разрешает произвести разборку схемы.

Разобрав схему, студенты обязаны: аккуратно сложить все проводники, использованные при работе и убрать их в стол лабораторного стенда; привести в порядок свое рабочее место и возвратить персоналу лаборатории приборы, полученные на время выполнения работы.

Отчет по выполненной работе

Отчет по выполненной работе составляется лично каждым студентом и предъявляется руководителю работы на следующем занятии. Студенты, не сдавшие отчеты по предыдущей лабораторной работе, к выполнению следующей работы не допускаются.

Отчет должен содержать:

а) титульный лист;

б) принципиальную электрическую схему с необходимыми пояснениями к ней;

в) таблицу с записью паспортных данных применяемых в работе измерительных приборов;

г) таблицы с экспериментальными данными и результатами вычислений;

д) графики и векторные диаграммы;

е) основные формулы, по которым производилась обработка экспериментальных данных, и примеры расчетов.

Отчет оформляется на листах бумаги формата А4 или двойных листах из тетради в клетку и подписывается студентами с указанием даты оформления отчета. Текст, таблицы, формулы в отчете должны быть написаны чернилами.

Принципиальная электрическая схема лабораторной установки должна быть выполнена с обязательным соблюдением требований ГОСТ ЕСКД в части условных графических обозначений и правил выполнения электрических схем.

Паспортные данные приборов рекомендуется записывать в табл. 1.

Формы таблиц для записи экспериментальных данных и вычисленных величин приведены в методических указаниях к каждой конкретной работе.

Графики и векторные диаграммы должны быть выполнены с указанием на них принятых масштабов.

Таблица 1

Паспортные данные прибора

№ п/п	Наименование прибора	Обозначение по схеме	Тип прибора	Система	Класс точности	Пределы измерения	Цена деления	Заводской номер	Примечание

На титульной странице отчета по работе в правом верхнем углу должны быть указаны специальность, группа, фамилия и инициалы студента. Ниже должны быть указаны номер и наименование лабораторной работы, приведена схема лабораторной установки. Все другие материалы отчета разместить на следующих страницах.

Лабораторная работа № 1

Цель работы

Измерение и вычисление параметров последовательной цепи. Приобретение навыков в построении векторных диаграмм.

Программа работы

1. Ознакомиться с лабораторным стендом и выбрать необходимые измерительные приборы и электрооборудование.

2. Собрать измерительную цепь (рис. 1. 1, а) и после проверки ее преподавателем записать паспортные данные используемых приборов в таблицу " Паспортные данные приборов".

3. Подключить к измерительной цепи последовательно соединенные катушку индуктивности и конденсатор. Снять резонансную кривую зависимости тока цепи от емкости конденсатора.

4. Исследовать работу неразветвленной цепи, содержащей:

а) последовательно соединенные катушку индуктивности и конденсатор;

б) катушку индуктивности;

в) конденсатор;

г) ламповый реостат.

5. НИРС: снять резонансную кривую зависимости тока цепи от частоты напряжения питания, используя звуковой генератор переменной частоты.

Вопросы для самоконтроля

1. Как зависят х_k и х_с от частоты?

2. Как найти полное сопротивление последовательной цепи, если известно сопротивление отдельных элементов?

3. Что такое коэффициент мощности?

4. Как можно изменить коэффициент мощности всей цепи?

5. Вследствие чего ток в цепи при резонансе напряжений имеет наибольшее значение?

6. Что такое резонанс напряжений и каковы его характерные особенности?

7. Каков знак φ при х_k > х_с, х_k < х_с?

Лабораторная работа № 2

Цель работы

Измерение и вычисление параметров цепи переменного тока при параллельном соединении нагрузок. Приобретение навыков в построении векторных диаграмм.

Программа работы

1. Ознакомиться с лабораторным стендом и выбрать необходимые измерительные приборы и электрооборудование.

2. Собрать электрическую цепь (рис. 2.1) и после проверки ее преподавателем записать паспортные данные используемых приборов в таблицу " Паспортные данные приборов".

Рис. 2.1. Принципиальная электрическая схема для исследования цепи с параллельным соединением нагрузок

3. Исследовать работу разветвленной цепи при параллельном включении двух нагрузок:

а) лампового реостата и катушки индуктивности;

б) лампового реостата и конденсатора.

4. Исследовать работу разветвленной цепи при параллельном включении трех нагрузок: лампового реостата, катушки индуктивности и конденсатора.

5. НИРС. Снять резонансные кривые зависимостей общего тока и реактивной мощности от емкости конденсатора.

Вопросы для самоконтроля

1. Как связаны активная, реактивная и полная проводимости с активным, реактивным и полным сопротивлениями отдельных ветвей?

2. Как найти активную проводимость всей цепи, если известны активные проводимости отдельных ветвей? (Аналогично для реактивной и полной проводимостей).

3. Как изменить коэффициент мощности всей цепи?

4. Почему при включении параллельно нагрузке емкости изменяется реактивная мощность?

5. Что такое резонанс токов и каковы его характерные особенности?

6. Почему потребители электрической энергии, как правило, включаются в сеть переменного тока параллельно, а не последовательно?

Лабораторная работа №3

Исследование цепи трехфазного переменного тока при соединении нагрузок по схеме " звезда"

Цель работы

Изучение режимов работы трехфазной цепи переменного тока при соединении нагрузок по схеме «звезда». Приобретение навыков в построении векторных диаграмм.

Программа работы

1. Ознакомиться с лабораторным стендом и выбрать необходимые измерительные приборы и электрооборудование.

2. Собрать измерительную цепь (рис. 3.1) и после проверки ее преподавателем записать паспортные данные используемых приборов в таблицу " Паспортные данные приборов".

3. Исследовать работу цепи, состоящей из трехфазной симметричной активной нагрузки, соединенной звездой с нейтральным и без нейтрального провода.

4. Исследовать работу цепи, состоящей из трехфазной несимметричной активной нагрузки, соединенной звездой с нейтральным и без нейтрального провода.

5. Исследовать аварийные режимы (при обрыве линейного провода) работы цепи, состоящей из трехфазной несимметричной активной нагрузки, соединенной звездой с нейтральным и без нейтрального провода.

6. НИРС. Исследовать работу цепи, состоящей из трехфазной несимметричной разнохарактерной нагрузки, соединенной звездой.

Вопросы для самоконтроля

1. Что такое симметричная нагрузка?

2. Каково соотношение между линейными и фазными напряжениями при симметричной нагрузке, соединенной звездой?

3. Каково соотношение между фазными и линейными токами при нагрузке, соединенной звездой?

4. Какую роль выполняет нейтральный провод?

5. Как определить ток, проходящей по нейтральному проводу?

6. Какие особенности работы цепи наблюдается при несимметричной нагрузке, соединенной звездой без нейтрального провода?

Лабораторная работа №4

Исследование цепи трехфазного переменного тока при соединении нагрузок по схеме " треугольник"

Цель работы

Изучение режимов работы трехфазной цепи переменного тока при соединении нагрузок по схеме «треугольник». Приобретение навыков в построении векторных диаграмм.

Программа работы

1. Ознакомиться с лабораторным стендом и выбрать необходимые измерительные приборы и электрооборудование.

2. Собрать электрическую цепь (рис. 4.1) и после проверки ее преподавателем записать паспортные данные используемых приборов в таблицу.

3. Исследовать работу цепи, состоящей из трехфазной симметричной активной нагрузки, соединенной треугольником, в режимах:

а) номинальном;

б) при отключении нагрузки в одной из фаз;

в) при обрыве линейного провода (аварийный режим).

4. Исследовать работу цепи, состоящей из трехфазной несимметричной активной нагрузки, соединенной треугольником в режимах:

а) номинальном;

б)при отключении нагрузки в одной из фаз;

в)при обрыве линейного провода (аварийный режим).

5. НИРС. Исследовать работу цепи, состоящей из трехфазной несимметричной разнохарактерной нагрузки, соединенной треугольником.

Рис. 4.1. Принципиальная электрическая схема для исследования трехфазной системы нагрузок, соединенных треугольником

Вопросы для самоконтроля

1. Сохраняется ли постоянство фазных напряжений при несимметричной нагрузке?

2. Какое преимущество имеет схема соединения нагрузок треугольником по сравнению с соединением звездой, звездой с нулевым проводом?

3. Влияет ли изменение нагрузки в одной из фаз на величины токов в остальных фазах?

4. Отчего зависит угол сдвига фаз φ между фазными напряжениями и соответствующими фазными токами?

5. Сохраняются ли одинаковыми соотношениями между линейными и фазными токами при симметричной и несимметричной нагрузке?

6. Влияет ли на режим работы остальных нагрузок отключение одной, двух фаз?

7. Какие недостатки имеются у схемы соединения нагрузок треугольником?

Лабораторная работа №5

Цель работы

Определение основных параметров и характеристик однофазного силового трансформатора.

Программа работы

1. Ознакомиться с лабораторным стендом и выбрать необходимые измерительные приборы и электрооборудование.

2. Собрать схему (рис. 5.1) и после проверки ее преподавателем записать паспортные данные используемых приборов и оборудования.

3. Провести опыт холостого хода трансформатора.

4. Провести опыт короткого замыкания.

5. Исследовать трансформатор в нагрузочном режиме.

6. НИРС:

а) снять характеристики холостого хода;

б) снять характеристики холостого хода трансформатора с неизолированным и изолированным ярмом и оценить качество магнитопровода;

в) рассчитать к.п.д. трансформатора, используя данные холостого хода и опыта короткого замыкания и сравнить с экспериментальными значениями.

Вопросы для самоконтроля

1. Почему можно пренебречь потерями в меди при опыте холостого хода?

2. Почему можно пренебречь потерями в стали при опыте короткого замыкания?

3. Какая разница между эксплуатационным коротким замыканием и опытом короткого замыкания?

4. Почему в нагруженном трансформаторе вторичное напряжение отличается от вторичной э.д.с.?

5. Что такое внешняя характеристика трансформатора?

6. Что такое коэффициент загрузки трансформатора?

Приложение 1

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение........................................................................................ 4

Общие положения о работе лаборатории................................... 4

Правила техники безопасности при работе в лаборатории

общей электротехники.................................................................. 4

Подготовка к проведению эксперимента.................................... 5

Порядок проведения работ............................................................ 6

Порядок окончания работ............................................................. 6

Отчет по выполненной лабораторной работе............................. 7

Краткое описание лабораторного стенда.................................... 8

Лабораторная работа №1. Исследование последовательной

цепи переменного тока.................................................................. 11

Лабораторная работа №2. Исследование цепи переменного

тока при включении нагрузок, соединенных параллельно........ 19

Лабораторная работа №3. Исследование цепи трехфазного переменного тока при соединении нагрузок по схеме

«звезда»........................................................................................... 27

Лабораторная работа №4. Исследование цепи трехфазного переменного тока при соединении нагрузок по схеме «треугольник»…………………….................................................. 36

Лабораторная работа №5. Исследование однофазного

силового трансформатора»………………………………………. 43

Выходные данные

ЭЛЕКТРОТЕХНИКА

Часть I

Методические указания

к выполнению лабораторных работ

Санкт-Петербург

УДК 621.311.1; 621.314.042.52; 621.314.222.6

Рецензент канд. техн. наук; доц. Резниченко В. В.

Электротехника. Часть I: метод. указания / сост.: Н. И. Рукобратский, И. С. Сезина; СПбГАСУ. – СПб., 2014. – С. 52.

Методические указания содержат все сведения, необходимые для выполнения лабораторных работ.

Табл. 11. Ил. 14.

архитектурно-строительный университет, 2014

Введение

Общие положения о работе лаборатории

Студенты, виновные в повреждении приборов и аппаратов, несут за это материальную ответственность.

Правила техники безопасности при работе в лаборатории общей электротехники

3. Сборку схемы разрешается производить только исправными изолированными проводами с наконечниками.

4. Подключать схему к электросети разрешается только с разрешения преподавателя или лаборанта.

8. При временном прекращении работ на лабораторном стенде он должен быть отключен от сети.

12 Следующая ⇒