|
Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии |
|
|
Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии |
Методика выполнения лабораторных работ.
Введение. Методические рекомендации по выполнению лабораторных и практических работ по дисциплине “Электротехника” разработаны для студентов Нижнекамского нефтехимического колледжа, обучающихся по специальности 220703 “Автоматизация технологических процессов и производств (по отраслям)”. Областью профессиональной деятельности выпускника является организация и проведение работ по монтажу, ремонту и техническому обслуживанию приборов и инструментов для измерения и контроля технологических процессов, поэтому он должен обладать общими компетенциями, формируемыми, в том числе, и в результате изучения и выполнения лабораторно-практических работ. ОК 1. Понимать сущность и социальную значимость своей будущей профессии, проявлять к ней устойчивый интерес. ОК 2. Организовывать собственную деятельность, выбирать типовые методы и способы выполнения профессиональных задач, оценивать их эффективность и качество. ОК 3. Принимать решения в стандартных и нестандартных ситуациях и нести за них ответственность. ОК 4. Осуществлять поиск и использование информации, необходимой для выполнения профессиональных задач, профессионального и личностного развития. ОК 5. Использовать информационно-коммуникационные технологии в профессиональной деятельности. ОК 6. Работать в коллективе и команде, общаться с коллегами, руководством, потребителями. ОК 7. Брать на себя ответственность за работу членов команды, результат выполнения задания. ОК 8. Самостоятельно определять задачи профессионального и личностного развития. ПК 1.1. Проводить анализ работоспособности измерительных приборов и средств автоматизации. ПК 1.2. Диагностировать измерительные приборы и средства автоматического управления. ПК 1.3. Производить поверку измерительных приборов и средств автоматизации. ПК 4.4. Рассчитывать параметры типовых схем и устройств. В соответствии ФГОС СПО специальности, в результате изучения дисциплины “Электротехника” студент должен уметь: ü рассчитывать параметры и элементы электрических и электронных устройств; ü собирать электрические схемы и проверять их работу; ü измерять параметры электрической цепи; знать: ü физические процессы в электрических цепях; ü методы расчета электрических цепей; ü методы преобразования электрической энергии. Лабораторно-практические занятия предназначены для закрепления и углубления теоретических знаний, отработки умений и приобретения навыков по расчету параметров цепей, сборке и наладке электрических цепей, проведения электрических измерений и анализа их результатов. Тематика лабораторных и практических работ определена рабочей программой дисциплины “Электротехника”. Все лабораторные и практические занятия двух часовые, но предполагают самостоятельную расчетную или расчетно-графическую часть. Лабораторные работы по электротехнике проводятся в специально оборудованной электротехнической лаборатории по утвержденному графику, согласованному с учебной частью. Учащийся, не явившийся на лабораторно-практическую работу, должен выполнить ее в часы дополнительных консультаций. Прежде, чем приступить к выполнению лабораторной работы студент должен быть ознакомлен с действующими в колледже инструкциями по охране труда при эксплуатации электроустановок до 1000В, пожарной безопасности, охране труда при проведении работ в лаборатории электротехники и расписаться в соответствующем журнале. К каждой лабораторной и практической работе разработаны методические рекомендации по её выполнению. Согласно этим рекомендациям студент должен предварительно, до начала занятия, повторить теоретический материал по теме работы и подготовить проект отчета, в который на занятии заносятся результаты испытаний для последующей обработки. Отчет по лабораторной и практической работе выполняется аккуратно в полном соответствии с требованиями по оформлению, элементы схем должны быть выполнены в соответствии с ЕСКД. Все чертежи, графики, диаграммы должны быть выполнены с применением чертежных инструментов, и иметь необходимые надписи. Масштаб на графиках должен быть равномерным, за редким исключением. Для изображения нескольких зависимостей на графике строят несколько вертикальных осей со своим масштабом. Рядом с каждой кривой зависимости наносят её обозначение. Минимум знаний и умений, формируемых при изучении темы занятия, проверяются контрольными вопросами и заданиями, которые указываются в конце лабораторной работы. Отчет по каждой лабораторно-практической работе завершается выводом.
Тема: Организационные вопросы проведения лабораторных занятий в учебном заведении. Лабораторная база. Техника безопасности. Цель работы: Знакомство с лабораторной базой лаборатории “Электротехники”. Изучение правил поведения в лаборатории, порядка выполнения и техники безопасности при выполнении лабораторных работ. Методика выполнения лабораторных работ. Подготовка к лабораторным работам. Лабораторные работы являются одним из видов практического обучения. Их цель- закрепление теоретических знаний, проверка на опыте положений теории и законов электротехники, приобретение практических навыков при сборке электрических цепей, проведение эксперимента, использование простейших электрических приборов и аппаратов. К выполнению работ допускаются: - студенты, прошедшие инструктаж по технике безопасности; - студенты, имеющие протоколы испытаний в отчете (или тетради) к очередной работе, выполненные в соответствии с настоящим пособием; - студенты, изучившие теоретический материал, относящийся к выполняемой работе и; - студенты, изучившие схему лабораторного стенда, назначение каждого измерительного прибора; - студенты, изучившие порядок выполнения лабораторной работы. Вдумчивое отношение к лабораторной работе позволит учащемуся сделать правильные выводы, проанализировать результаты опытов, научиться самостоятельно решать некоторые несложные задачи исследовательского характера. Задание на работу выдаётся за несколько дней до её выполнения. Для качественного выполнения лабораторных работ учащимся необходимо: 1)повторить теоретический материал по конспекту и учебнику; 2)ознакомиться с описанием лабораторной работы, подготовить отчет, вычертить таблицы для записи показаний приборов и результатов расчёта, начертить схему; 3)выяснить цель работы, чётко представить себе поставленную задачу и способы её достижения, продумать ожидаемые результаты опытов;
4)сделать предварительный домашний расчёт; 5)ответить устно или письменно на контрольные вопросы. Подготовленность студента к выполнению работы проверяется преподавателем индивидуально. Учащийся, получивший неудовлетворительную оценку, к выполнению работы не допускается. Сборка электрической цепи. Собирать схему должен только один человек, другие члены бригады контролируют его, подают нужные провода, выполняют мелкие поручения. Необходимо, чтобы обязанности учащихся менялись. Для основной силовой цепи используют провода одного цвета. Можно использовать цвет проводов и по другому принципу, но выбранная система должна быть наглядной, позволяет быстрее, легче и без ошибок собрать цепь. Возьмём за правило всегда при подключении, какого бы то ни было элемента, не имеющего обозначения полярности, входом его считать левую (верхнюю) клемму, а выходом – правую (нижнюю). Если же имеется обозначение «плюс» и «минус», то входом считается положительный зажим. Это правило в значительной мере предупредит от ошибок и упростит проверку цепи. Итак, начинаем с правой клеммы источника питания, соединяем по очереди один элемент за другим, как бы прокладывая путь электрическому току, и возвращаемся к левой клемме источника. Положительный зажим источника постоянного тока следует соединять с положительным зажимом, указанным на приборах магнитоэлектрических и электрических систем.
Подача напряжения на лабораторный стенд без проверки и разрешения преподавателя категорически запрещена.
Если цепь исправна, сначала выполняем все действия согласно программе работы, но без записи результатов. Такое опробование необходимо. Оно даёт возможность убедиться в том, что приборы выбраны правильно, а если есть необходимость то можно и заменить их, подбирая более подходящий предел измерения. Пробный опыт нужно делать каждый раз во избежание напрасной траты времени и уменьшения погрешности измерений. Во время проведения эксперимента обязанности в бригаде лучше разделить. Один человек измеряет напряжение, сопротивление и т.д. и наблюдает за приборами; другой – записывает результаты в таблицу, вычерченную в рабочей тетради. В последующих работах обязанности должны быть перераспределены. Во время пробного опыта уже выяснен диапазон измерения тока, напряжения. В ходе проведения эксперимента необходимо записывать значения измеряемой величины в таблицу. Показания всех приборов нужно снимать внимательно и одновременно по команде старшего в бригаде, записывать их в тетрадь следует мягким карандашом. Если трудно сразу определить измеряемое значение в соответствующих единицах измерения, то можно зафиксировать сначала количество делений, а после окончания данного опыта пересчитать его в размерных единицах, учитывая цену деления. После эксперимента нужно проанализировать результаты опытов, сопоставить опытные данные с расчётными данными, проанализировать полученные результаты и объяснить причины расхождения расчётных данных и опытных данных. Содержание отчёта, зачёт. Отчёт является документом о проделанном эксперименте, поэтому он должен иметь все необходимые сведения для проверки результатов опыта и расчёта. Составление отчёта - индивидуальная домашняя
установленного образца. Он должен содержать: 1. титульный лист (приложение 1); 2. лист содержания (приложение 2); 3. тему, цель лабораторной работы; 4. задание лабораторно-практической работы; 5. схему исследуемой электрической цепи; 6. краткие теоретические сведения и расчетные формулы; 7. таблицы экспериментов и расчетов; 8. графики; 9. выводы. Отчёт выполняется чернилами (пастой) или печатается на компьютере, текст должен быть написан чётким, понятным почерком. Схемы, таблицы, графики и другие построения выполняют только карандашом и чертёжным инструментом. При начертании схем должны соблюдаться стандартные обозначения (ГОСТы). В заключение всей работы делают вывод о выполнении поставленной задачи, подтверждении опытным путём тех законов, правил и формул, которые изучались на теоретических уроках. После каждой лабораторной работы проводится зачёт. Учащийся должен знать теорию по данной теме, уметь собрать цепь и рассказать ход лабораторной работы, пояснить, как проводится расчёт, уметь проанализировать полученные результаты и объяснить причины расхождения расчётных данных и опытных данных. Такая защита лабораторных работ проводится систематически, как правило, на следующем лабораторном занятии. Оборудование. Электрическая цепь смонтирована на стенде. В качестве измерительных приборов используются щитовые (миллиамперметр и вольтметр) и выносные приборы. Питание стенда осуществляется от центрального пульта преподавателя. Таблица 2.1
Задание к лабораторной работе. 1. По методическому пособию к лабораторной работе ознакомиться с порядком ее выполнения. 2. По конспекту или учебнику повторить: ü законы Ома и Кирхгофа; ü закон Джоуля-Ленца; ü свойства последовательного соединения резисторов; ü режимы работы электрических цепей
3. Подготовить отчет по лабораторной работе. 4. Не включая стенд, подключить выносные приборы. 5. Определить цену деления каждого измерительного прибора. 6. Не включая стенд, установить движок потенциометра в крайнее левое положение. 7. Рассказать преподавателю принцип работы схемы и получить допуск к лабораторной работе. 8. Включить стенд и, изменяя положение движка переменного резистора R2, снять показания измерительных приборов и занести их в таблицу. 9. По полученным данным подсчитать P1, P2, и P; R1, R2 и R. 10. Результаты расчетов занести в таблицу. 11. Построить графики: I=f(R2); U=f(I); U1=f(I); U2=f(I); P=f(I); P1=f(I); P2 =f(I) Оборудование. Электрическая цепь смонтирована на стенде. В качестве измерительных приборов используются выносные приборы. Питание стенда осуществляется от центрального пульта преподавателя. Таблица 3.1
З Задание к лабораторной работе. 1. По методическому пособию к лабораторной работе ознакомиться с порядком ее выполнения. 2. По конспекту или учебнику повторить: ü физический смысл потенциала и напряжения; ü методику определения потенциала точки электрической цепи; ü методику построения потенциальной диаграммы. 3. Подготовить отчет по лабораторной работе. 4. Ознакомиться с выносными измерительными приборами и записать основные технические данные в таблицу 3.1. 5.
6. Измерить ЭДС каждого источника. 7. Собрать схему и, не включая источники питания, подключить выносные приборы. 8. Рассказать преподавателю порядок выполнения и получить допуск к лабораторной работе. 9. Включить источники питания, замкнуть ключ и, меняя точки подключения вольтметра, снять показания измерительных приборов и занести их в таблицу 3.2. 10. По полученным данным построить потенциальную диаграмму. 11. Учитывая, что R1=30 Ом, R2= 60 Ом и R3=90 Ом и зная ЭДС источников рассчитать для каждого варианта схемы потенциалы точек цепи и результаты занести в таблицу 3.3. Лабораторная работа 4 Тема: Исследование электрической цепи при последовательном, параллельном и смешанном соединении резисторов. Цель работы: закрепить знания свойств последовательного, параллельного соединения резисторов, проверить эти свойства экспериментальным и расчетным путем. Объект и средства испытаний . Объектом испытаний является электрическая цепь постоянного тока смешанного соединения. Оборудование. Электрическая цепь смонтирована на стенде. В качестве измерительных приборов используются щитовые приборы. Питание стенда осуществляется от центрального пульта преподавателя. Таблица 4.1
З Задание к лабораторной работе. 1. По методическому пособию к лабораторной работе ознакомиться с порядком ее выполнения. 2. По конспекту или учебнику повторить: ü свойства последовательного и параллельного соединения; ü законы Ома и Кирхгофа; ü
участка цепи; ü основные топографические определения: ветвь, узел, контур. 3. Подготовить отчет по лабораторной работе. 4.
5. Определить цену деления каждого измерительного прибора. 6. Собрать последовательную электрическую цепь и показать её преподавателю. 7. Получив допуск, снять показания приборов и занести их в таблицу 8. Собрать параллельную электрическую цепь и показать её преподавателю. 9. Получив допуск, снять показания приборов и занести их в таблицу 4.3. 10. Для каждой схемы по полученным данным рассчитать сопротивление каждого резистора и его мощность, сопротивление и мощность всей внешней цепи. 11. Убедиться, что выполняются законы Ома, Кирхгофа и баланс мощностей. 12. Сделать выводы. Лабораторная работа 5. Тема: Опытное изучение законов Кирхгофа. Цель работы: закрепить знание основных законов электротехники, экспериментально проверить выполнение законов Кирхгофа. Объект и средства испытаний . Объектом испытаний является сложная электрическая цепь постоянного тока смешанного соединения. Оборудование. Электрическая цепь смонтирована на стенде. В качестве измерительных приборов используются щитовые и выносные приборы. Питание стенда осуществляется от центрального пульта преподавателя. Таблица 5.1
З Задание к лабораторной работе. 1. По методическому пособию к лабораторной работе ознакомиться с порядком ее выполнения. 2. По конспекту или учебнику повторить: ü свойства последовательного и параллельного соединения; ü законы Ома и Кирхгофа; ü
ü основные топографические определения цепи. 3. Подготовить отчет по лабораторной работе. 4.
5. Определить цену деления каждого измерительного прибора. 6. Собрать электрическую цепь и показать её преподавателю. 7. Получив допуск, снять показания приборов и занести их в таблицу 8. По полученным данным рассчитать сопротивление каждого резистора и его мощность, сопротивление и мощность всей внешней цепи. 9. Убедиться, что выполняются законы Ома, Кирхгофа и баланс мощностей. 10. Сделать выводы. Лабораторная работа 6. Тема: Опытное изучение делителя напряжения. Цель работы: изучить принцип действия делителя напряжения, закрепить знание основных законов электротехники, экспериментально построить нагрузочные характеристики. Объект и средства испытаний . Объектом испытаний является простая электрическая цепь постоянного тока смешанного соединения. Оборудование. Электрическая цепь смонтирована на стенде. В качестве измерительных приборов используются щитовые и выносные приборы. Питание стенда осуществляется от центрального пульта преподавателя. Таблица 6.1
З Задание к лабораторной работе
1. По методическому пособию к лабораторной работе ознакомиться с порядком ее выполнения. 2. По конспекту или учебнику повторить: ü свойства последовательного и параллельного соединения; ü законы Ома и Кирхгофа; ü основные топографические определения цепи. 3. Подготовить отчет по лабораторной работе. 4.
5. Определить цену деления каждого измерительного прибора. 6. Рассмотреть электрическую цепь и объяснить её работу преподавателю. 7. Получив допуск, исследовать электрическую цепь при Rн=∞ и при Rн≠ ∞. 8. Показания приборов занести их в таблицы. 9. По полученным данным рассчитать необходимые параметры и занести их в таблицы. 10. По результатам опытов построить графики U2 =f(x) – внешнюю характеристику; I1 = f(x); I2 = f(x); I3 = f(x);. 11. Сделать выводы. Задание к практической работе. 1. Повторить методы расчета цепей постоянного тока: ü метод эквивалентных сопротивлений; ü метод контурных уравнений; ü метод контурных токов; ü метод двух узлов; ü метод эквивалентного генератора; ü метод узловых потенциалов. Оборудование. Электрическая цепь смонтирована на стенде. В качестве измерительных приборов используются щитовые и выносные приборы. Питание стенда осуществляется от центрального пульта преподавателя. Таблица 7.1
З Задание к лабораторной работе. 1. По методическому пособию к лабораторной работе ознакомиться с порядком ее выполнения. 2. По конспекту или учебнику повторить: ü свойства последовательного и параллельного соединения; ü законы Ома и Кирхгофа; ü
3. Подготовить отчет по лабораторной работе. 4. Ознакомиться с измерительными приборами и записать основные технические данные в таблицу 7.1. 5. Определить цену деления каждого измерительного прибора. 6. Собрать простую электрическую цепь для определения частичных токов, создаваемых источником 1 и показать её преподавателю. 7. Получив допуск, снять показания приборов и занести их в таблицу. 8. Собрать простую электрическую цепь для определения частичных токов, создаваемых источником 2 и показать её преподавателю. 9. Собрать сложную электрическую цепь для определения частичных токов, создаваемых источником 1 и показать её преподавателю. 10. По полученным данным рассчитать сопротивление каждого резистора и его мощность, сопротивление и мощность всей внешней цепи. 11. Убедиться, что выполняются законы Ома, Кирхгофа и принцип наложения токов. 12. Сделать выводы. Оборудование. Электрическая цепь смонтирована на стенде. В качестве измерительных приборов используются щитовые и выносные приборы. Питание стенда осуществляется от центрального пульта преподавателя. Таблица 8.1
Задание к лабораторной работе. 1. По методическому пособию к лабораторной работе ознакомиться с порядком ее выполнения. 2. По конспекту или учебнику повторить: ü свойства и параметры магнитного поля; ü определение магнитной цепи; магнитодвижущей силы
ü определение и физический смысл потокосцепления, взаимного магнитного потока, индуктивности, взаимной индуктивности, коэффициента связи. 3. Подготовить отчет по лабораторной работе. 4. Ознакомиться с измерительными приборами на стенде и записать основные технические данные в таблицу 8.1. 5. Определить цену деления каждого измерительного прибора. 6. Подготовить стенд к работе собрать схему согласно рисунка 8.2, показать преподавателю и с его разрешения, разблокировав кнопку « Стоп» включить стенд « Б», нажав кнопку « Пуск», при этом загорится сигнальная лампа, предупреждая, что стенд включен. 7. Проведя опыты, снимают показания по приборам на стенде напряжение U силу тока I и активную мощность P, результаты заносятся в таблицы и по ним рассчитываются параметры катушек индуктивности. 8. Снять показания приборов и занести их в таблицу. 9. Вычислить для своего варианта напряженность, магнитную индукцию магнитного поля, магнитный поток, взаимную индуктивность, коэффициент связи и величины индуктируемых ЭДС. 10. Результаты эксперимента и расчетов занести в таблицы 8.2 и 8.3. Теоретические сведения. Электрические цепи с взаимной индуктивностью. Элементы электрической цепи могут быть, между собой связаны общим магнитным полем и тогда изменение тока в одном из
Если индуктивными связями пренебречь нельзя, то расчет электрической цепи несколько усложняется. Взаимоиндуктивное сопротивление. Сопротивление в электрической цепи, обусловленное взаимоиндукцией, аналогично сопротивлению, обусловленному самоиндукцией, так как ЭДС взаимоиндукции влияет на режим цепи с качественной стороны так же, как и ЭДС самоиндукции. Задание к практической работе. 1. Повторить по учебнику или конспекту законы Ома и Кирхгофа для переменного тока в символической форме. 2. Повторить методику построения векторной диаграммы. 3. Повторить методику построения многоугольников сопротивлений. 4. Получить у преподавателя задание и выполнить расчет с построением топографической диаграммы и многоугольника сопротивлений цепи. 5. Определить по диаграмме напряжение на заданном участке, записать закон его изменения. 6. Выполнить расчет цепи символическим методом. 7. Защитить работу.
Контрольные вопросы. 1. Как определяется полное сопротивление неразветвленной цепи переменного тока? 2. Приведите формулы определения сопротивлений элементов цепи, полного сопротивления цепи в символической форме. 3. Объясните порядок построения топографической диаграммы. 4. Что означает коэффициент мощности и как он определяется? 5. Способы повышения коэффициента мощности? 6. От чего зависит величина фазового сдвига между общим напряжением цепи и током? 7. От чего зависит знак угла фазового сдвига? 8. При каких значениях реактивных сопротивлений цепи ток и общее напряжение совпадают по фазе? 9. Что означает индуктивный характер цепи? 10. Что означает емкостной характер цепи? 11. Объясните физический смысл активной мощности. 12. Объясните физический смысл реактивной мощности. В результате выполнения практической работы студент должен иметь представление: ü о влиянии различных параметров нагрузки на конфигурацию векторных диаграмм, на коэффициент мощности;
ü основные зависимости для расчета параметров векторных диаграмм; ü правила построения векторных диаграмм для неразветвленных цепей переменного тока; ü законы Ома и Кирхгофа в символической форме; уметь: ü выполнять построение векторных диаграмм для электрических цепей различной структуры и состава элементов нагрузки; Популярное:
|
Последнее изменение этой страницы: 2016-08-31; Просмотров: 614; Нарушение авторского права страницы