Рабочая тетрадь для отчетов по лабораторным работам

Кировское областное государственное
образовательное бюджетное учреждение
среднего профессионального образования
«Кировский авиационный техникум»
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА и ЭЛЕКТРОНИКА
РАБОЧАЯ ТЕТРАДЬ СТУДЕНТА ГРУППЫ _________
(шифр)
_________________________________________________________
(фамилия, инициалы)
для оформления отчетов о выполнении лабораторных работ
II курса очной формы обучения
по специальности:
151901 – «Технология машиностроения»
среднего профессионального образования
КИРОВ 2013
Печатается по решению Методического совета
КОГОБУ СПО «Кировский авиационный техникум»
(протокол №____ от “___”__________2013 г.)
Тетрадь для оформления отчетов по лабораторным работам по дисциплине «Электротехника и электроника» для студентов II курса очной
формы обучения составлена в соответствии с рабочей программой дисциплины и методическими указаниями к лабораторным работам, одобренной
цикловой комиссией электротехнических специальностей.
Председатель цикловой комиссии
электротехнических специальностей
Любчак Т.Н.
Составитель Новицкий В.Н. – заведующий лабораторией Кировского авиационного техникума.
Редактор Глушкова Н.Ю. –методист Кировского авиационного техникума
Электротехника и электроника (Текст): тетрадь для оформления
отчетов о выполнении лабораторных работ для студентов II курса дневной
формы обучения по специальности 151901 – «Технология машиностроения» среднего профессионального образования/Новицкий В.Н.; КОГОБУ
СПО «Кировский авиационный техникум». Киров, КАТ, 2013 – 40 с.
Настоящее пособие предназначено для выполнения лабораторных
работ по дисциплине «Электротехника и электроника» и написания
отчетов. Способствуют закреплению теоретических знаний и
приобретенных практических умений.
2
Содержание
1
Пояснительная записка
4
2
Правила техники безопасности
6
3
Отчеты о выполнении лабораторных работ:
7
3.1
№1 Последовательное и параллельное соединение
резисторов
№2 «Исследование неразветвленной цепи переменного
тока с активным сопротивлением и индуктивностью»
№3 «Исследование резонанса напряжений
№4 «Исследование трехфазной цепи при соединении
потребителей “звездой”»
№5 «Исследование однофазного трансформатора»
3.2
3.3
3.4
3.5
3.8
№6 «Исследование асинхронного двигателя»
№7 «Исследование двигателя постоянного тока с
параллельным возбуждением»
№8 «Исследование однофазных схем выпрямления»
4
5
Перечень учебников по электротехнике и электронике
Образовательные интернет-ресурсы по электротехнике
3.6
3.7
3
7
12
16
19
23
27
30
35
39
40
1. Пояснительная записка
При выполнении лабораторных работ студенты закрепляют теоретические знания и приобретают навыки сборки электрических схем,
измерения электрических величин, построения графиков изменения
электрических величин.
Знания, практические навыки и умения, приобретенные студентами
в результате выполнения лабораторных работ, способствуют воспитанию
в будущих специалистах бережного отношения к оборудованию, рациональному выбору и эксплуатации различного электротехнического оборудования и эффективному использованию электрической энергии.
Лабораторные
работы
по
электротехнике и электронике
проводятся в специально оборудованной лаборатории после изучения
студентами теоретического материала по теме. Для выполнения лабораторной работы студенты разбиваются на бригады по 3-4 человека.
При подготовке к лабораторной работе студенты обязаны ознакомиться с ее содержанием по технологической карте-инструкции,
повторить соответствующий теоретический материал по конспектам и
учебникам, рекомендованным преподавателями.
Перед выполнением работы необходимо сверить технические
данные приборов и аппаратов, расположенных на рабочем месте, с
приборами и оборудованием, указанными в карте-инструкции;
определить цену деления электроизмерительных приборов (амперметров, вольтметров, ваттметров); выяснить, какой источник электроэнергии используется в данной работе.
Элементы электрической схемы необходимо соединять так, чтобы
цепь получалась наиболее простой и наглядной. Это достигается как
удобным расположением приборов, так и выбором длины соединительных проводов - она должна соответствовать расположению соединительных зажимов. Сначала рекомендуется соединять последовательные
цепи, а затем параллельные.
Отчет по лабораторной работе выполняется студентами самостоятельно и сдается преподавателю для проверки перед началом выполнения следующей работы.
Отчет должен содержать следующие разделы:
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
Цель работы
Перечень приборов и оборудования
Схемы опытов
Результаты измерений
Результаты вычислений
Графики
Векторные диаграммы
Выводы по работе
4
10.
11.
Ответы на контрольные вопросы
Подпись студента
Отчет по проделанной работе является техническим документом и,
поэтому, должен отвечать следующим требованиям:
- схемы вычерчивают с помощью карандаша и чертежных принадлежностей в соответствии с ГОСТ на условно-графические обозначения;
- графики и векторные диаграммы выполняют карандашом;
- при вычерчивании графиков вдоль каждой оси наносят масштабную шкалу с равномерными делениями;
- все вычисления выполняют с применением международной системы единиц СИ.
В заключение, на основании экспериментальным данных, следует
сделать выводы по работе следующим образом:
1. Проанализировать ожидаемые результаты работы: что должно получиться согласно теории.
2. Проанализировать экспериментально полученные результаты.
3. Указать сходства и различия теоретических и практических результатов.
4. Обосновать с точки зрения теории отмеченные сходства и различия в
результатах.
5
2. Правила техники безопасности
2.1. Лабораторные работы должны выполняться студентами с
соблюдением Правил техники безопасности для действующих электроустановок. Следует помнить, что ток величиной 0,05А, протекая через внутренние органы человека, приводит к смертельному исходу. Опасным для
жизни считается напряжение свыше 40 В – переменное и 110 В – постоянное.
2.2. При проведении лабораторных работ студенты обязаны соблюдать правила безопасной работы, знать правила тушения пожаров и уметь
пользоваться противопожарными средствами.
2.3. Перед началом выполнения лабораторных работ необходимо
ознакомиться со всеми пособиями, инструкциями, приложениями к данной
работе. Приступая к работе нужно ознакомиться с источниками питания и
способами их включения и выключения.
2.4. При сборке схемы сначала проверить отсутствие напряжения на
входных клеммах. Все источники питания должны быть отключены и выведены на «нуль». Электрическую схему следует соединять последовательно от одного зажима источника питания (от “плюса” при постоянном
токе) и заканчивать на другом зажиме. Подавать напряжение на собранную
схему разрешается только после проверки цепи преподавателем.
2.5. Студент обязан ставить в известность преподавателя о неисправном состоянии проводов, измерительных приборов и электрооборудования,
не делая попыток к их исправлениям.
2.6. Выполнять какие-либо изменения в собранной схеме под
напряжением категорически запрещается.
2.7. При всех неисправностях надо сразу отключить электропитание и
сообщить преподавателю.
2.8. В случае попадания человека под напряжение немедленно отключить общий рубильник, оказать помощь пострадавшему и поставить в известность руководителя занятия.
2.9. Студент, по вине которого выведена из строя установка или
аппаратура, несет материальную ответственность.
2.10. По окончании работы необходимо: отключить электрическую
схему от источника питания, отсоединить все провода, поставить в
исходное положение оборудование и измерительные приборы.
С правилами техники безопасности при выполнении лабораторных работ
по дисциплине «Электротехника и электроника» ознакомлен.
Студент _________________
Дата __________________
(подпись, фамилия, инициалы)
6
3. Отчеты о выполнении лабораторных работ
3.1. Отчет о выполнении лабораторной работы № 1
«Последовательное и параллельное соединения резисторов».
Цель работы. Опытным путем проверить зависимости,
установленные для последовательного и параллельного соединений
резисторов.
Приборы и оборудование
1.Выпрямитель ВС-24.
2.Реостаты R1 = 10 Ом и R1 = 20 Ом.
3.Вольтметр PV1__________________________________________________
(тип, система, род тока, класс точности, пределы измерения, цена деления, зав. номер)
4.Амперметр PA1__________________________________________________
(тип, система, род тока, класс точности, пределы измерения, цена деления, зав. номер)
5.Однополюсные выключатели – 2 шт.
6.Соединительные провода.
Схемы опытов
Опыт 1. Последовательное соединение резисторов
7
Опыт 2. Параллельное соединение резисторов
Результаты исследований
Таблица 1. Последовательное соединение резисторов
Измерено
№
п/п
Участок цепи
1
2
3
Реостат R1
Реостат R2
Вся цепь
U
B
Вычислено
P
R
Bт
Oм
I
A
Таблица 2. Параллельное соединение резисторов
№
п/п
Участок цепи
1
2
3
Реостат R1
Реостат R2
Вся цепь
Измерено
U
I
B
A
Обработка результатов
Для последовательного соединения
Ток всей цепи, А:
Мощность, Вт:
I = I1 = I2 ;
I=
P1 = U1·I1; P1=
P2 = U2·I2; P2=
8
P
Bт
Вычислено
R
Oм
g
См
Сопротивление, Ом:
R1=
U1
; R1=
I1
R2=
Напряжение всей цепи, В:
U = U1 + U2 ;
U=
Мощность всей цепи, Вт:
P = P1 + P2;
P=
Сопротивление всей цепи, Ом
R=R1+R2;
R=
Проверка закономерностей:
P1
R
= 1;
P2
R2
U1
R
= 1;
U2
R2
Для параллельного соединения
Напряжение всей цепи, В
U=U1=U2
Мощность, Вт:
P1 = U·I1; P1 =
P2 = U·I2; P2 =
Сопротивление, Ом:
9
U2
; R2=
I2
R1=
U
; R1=
I1
R2=
U
; R2=
I2
Проводимость, См:
g1 =
1
R1
; g1 =
Ток всей цепи, А:
g2 =
I = I1 + I2 ;
1
;
R2
g2 =
I=
Мощность всей цепи, Вт:
P = P1 + P2 ;
P=
Сопротивление всей цепи
R=R1*R2/(R1+R2);
R=
Проводимость всей цепи, Ом:
g = g1 + g2 ;
g=
Проверка закономерностей:
I1 R2

;
I 2 R1
P1
R
= 2;
P2
R1
Выводы
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
10
Контрольные вопросы
1.Установить, изменяется ли режим электрической цепи, если при
последовательном соединении поменять местами отдельные участки
схемы?
2. Определить падение напряжения на приемнике, сопротивление
которого R Ом, если через него проходит ток I А?
3. Чему равен ток в неразветвленной электрической цепи, если
известна сила тока в каждом сопротивлении включенном параллельно?
4.Чему равно общее сопротивление электрической цепи при
последовательном соединении резисторов?
5. Чему равно общее сопротивление электрической цепи при
параллельном соединении резисторов?
Ответы на контрольные вопросы
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
___________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
Студент
______________________
(подпись)
______________
(дата)
Преподаватель __________________
(подпись)
______________
(дата)
11
3.2 Отчет о выполнении лабораторной работы № 2
«Исследование неразветвленной цепи переменного тока с активным
сопротивлением и индуктивностью».
Цель работы. Опытным путем проверить свойства
цепи
переменного тока с последовательным соединением активного
сопротивления и индуктивности.
Приборы и оборудование
1. Лабораторный автотрансформатор ЛАТР.
2. Вольтметр PV1__________________________________________________
(тип, система, род тока, класс точности, пределы измерения, цена деления, зав. номер)
3.Ваттметр PW1___________________________________________________
(тип, система, род тока, класс точности, пределы измерения, цена деления, зав. номер)
4. Амперметр PA1____________________________________________
(тип, система, род тока, класс точности, пределы измерения, цена деления, зав. номер)
5. Катушка с сердечником (1200 витков).
6. Соединительные провода.
Схема опыта
12
Результаты исследований
Таблица 1. Результаты измерений и вычислений
Измерено
U
P
I
№
п/п
В
80
80
80
1
2
3
Вт
А
UA
UL
Вычислено
Z
R
XL
В
В
Ом
Обработка результатов
Активное сопротивление, Ом
R=
P
;
I2
R=
Полное сопротивление, Ом
Z=
U
;
I
Z=
Индуктивное сопротивление, Ом
XL = Z 2  R 2 ;
XL =
Коэффициент мощности
cos φ =
R
;
Z
cos φ =
Активное падение напряжения, В
UA = I·R;
UA =
Индуктивное падение напряжения, В
UL = I·XL ;
UL =
Напряжение цепи, В
U = U 2А U 2L ; U =
13
Ом
Ом
cos φ
φ
град.
Векторные диаграммы (U, I) и треугольники сопротивлений (R, X, Z)
Масштаб: МI =
МU =
МR =
Выводы
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
Контрольные вопросы
1.Чему равно индуктивное сопротивление катушки индуктивности, и
в каких единицах оно измеряется?
2.Как изменится сопротивление R,L цепи при изменении частоты
питающего напряжения?
3. Как определить действующее значение тока последовательной R,L
цепи при напряжении U?
4. Что такое активная и полная мощности однофазной цепи
переменного тока?
5. Что такое коэффициент мощности, и в каких единицах он
измеряется?
14
Ответы на контрольные вопросы
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
Студент
______________________
(подпись)
______________
(дата)
Преподаватель __________________
(подпись)
______________
(дата)
15
3.3. Отчет о выполнении лабораторной работы № 3
«Исследование резонанса напряжений».
Цель работы. Исследовать явление резонанса напряжений и условия,
при которых он возникает.
Приборы и оборудование
1. Лабораторный автотрансформатор ЛАТР.
2. Вольтметр PV1_________________________________________________
(тип, система, род тока, класс точности, пределы измерения, цена деления, зав. номер)
3. Амперметр PA1_________________________________________________
(тип, система, род тока, класс точности, пределы измерения, цена деления, зав. номер)
4. Батарея конденсаторов емкостью 32 мкФ.
5. Катушка индуктивности (1200 витков) с сердечником.
6. Соединительные провода.
Схема опыта
Результаты исследований
Таблица 1. Результаты измерений и вычислений
Опыт
Измерено
I U UК UC Z
А В В
В Ом
ZK
Ом
R ХL
Ом Ом
ХL > Хc
ХL < Хc
ХL = Хc
16
Вычислено
ХC UA UL
Ом
В
В
cosφ
Q
ВАр
P
Вт
Обработка результатов
Полное сопротивление цепи, Ом
Полное сопротивление катушки, Ом
Z = U/I;
ZК = UК/I;
Реактивное сопротивление конденсатора, катушки, Ом
XL = Z 2 К  R 2 ;
XС = UС/I;
Падение напряжения на активном сопротивлении, на индуктивности, В
UА = I · R;
Коэффициент мощности
UL = I · XL ;
Потери мощности активные, Вт
cos φ = R/Z ;
P = UА · I ;
Потери мощности реактивные, ВАр
Q = U · I sinφ;
Векторные диаграммы
ХL < ХС
ХL > ХС
Масштаб: МI =
ХL = ХС
МU =
МR =
17
Выводы
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
Контрольные вопросы
1.Чему равно полное сопротивление цепи, состоящей из
последовательно соединенных активного сопротивления, индуктивности и
емкости?
2.Что такое резонанс напряжений?
3. Условие появления резонанса напряжений.
4. Какую опасность может создать резонанс напряжений?
5. По какому признаку определяется момент резонанса напряжений
при проведении опыта?
Ответы на контрольные вопросы
___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
Студент
______________________
(подпись)
______________
(дата)
Преподаватель __________________
(подпись)
______________
(дата)
18
3.4 Отчет о выполнении лабораторной работы № 4
«Исследование трехфазной цепи при соединении потребителей
“звездой”».
Цель работы. Исследовать трехфазные системы переменного тока и
методы измерения фазных и линейных токов и напряжений, проверить
основные соотношения между токами и напряжениями при соединении
потребителей “звездой”, выяснить роль нулевого провода в
четырехпроводной системе.
Приборы и оборудование
1. Источник переменного трехфазного тока с нулевым проводом.
2. Амперметр PA1_________________________________________
(тип, система, род тока, класс точности, предел измерения, цена деления, зав. номер)
3. Амперметр PA2_________________________________________
(тип, система, род тока, класс точности, предел измерения, цена деления, зав. номер)
4. Амперметр PA3_________________________________________
(тип, система, род тока, класс точности, предел измерения, цена деления, зав. номер)
5. Амперметр PA4_________________________________________
(тип, система, род тока, класс точности, предел измерения, цена деления, зав. номер)
6. Вольтметр PV1_________________________________________
(тип, система, род тока, класс точности, предел измерения, цена деления, зав. номер)
6. Ламповый реостат из 9 ламп накаливания.
7. Соединительные провода.
Схема опыта
19
Результаты исследований
Таблица 1. Результаты измерений и вычислений
№
I
п/п A
А
1
2
3
4
IB
А
IC
А
I0
А
UA
В
Измерено
UB UC UAВ
В В
В
UBС
В
UCА
В
U0
В
Обработка результатов
Равномерная нагрузка без нулевого провода
Линейное напряжение, В:
UЛ = 3 UФ; UЛА=
IA = IB = IC=
Равномерная нагрузка с нулевым проводом
UЛ = 3 UФ; UЛ =
IA = IB = IC=
Неравномерная нагрузка без нулевого провода
UA UB  UC
UA=
UB=
Неравномерная нагрузка с нулевым проводом
UЛ = 3 UФ ; UЛ =
UA= UB = UC
I Л = IФ
Активная мощность фазы, Вт:
Рф = Uф· Iф· cos φф ;
Рф=
20
UC=
Вычислено
PА PВ
PС ∑Р
Вт Вт Вт Вт
Активная мощность цепи, Вт:
Р = РА + РВ + РС ;
Р=
Ток I0 определим графическим путем.
Векторные диаграммы напряжений и токов
Масштаб:
МI =
МU =
Графическое значение I0 = IA + IB + IC сравнить с опытным значением
Выводы
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
___________________________________________________________
21
Контрольные вопросы
1. Какое соединение потребителей электрической энергии называют
«звездой»?
2. Как связаны между собой линейное и фазное напряжение ?
3. Как определить силу тока в нулевом проводе, если известны силы
тока в каждом фазном проводе?
4. Какова роль нулевого провода в трехфазной системе?
5. Как определить потребляемую мощность трехфазной нагрузки?
Ответы на контрольные вопросы
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
_____________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
_____________________________________________________________
Студент
______________________
(подпись)
______________
(дата)
Преподаватель __________________
(подпись)
______________
(дата)
22
3.5 Отчет о выполнении лабораторной работы № 5
«Исследование однофазного трансформатора»
Цель работы: Исследование однофазного трансформатора в различных
режимах работы.
Приборы и оборудование:
1. Лабораторный автотрансформатор ЛАТР.
2.Трансформатор ТБ – 30.
3. Вольтметр Э59 7,5 – 15 – 30 – 60 В.
4. Амперметр Э59 0 – 0,025 – 0,5 А.
5. Амперметр Э59 2,5 – 5 А.
1. Реостат РПШ 30 Ом 5 А.
2. Ваттметр Д5004 1 А, 150 В.
3. Соединительные провода.
4. Ключ.
Схема опыта
23
Результаты исследований
Таблица 1. Результаты измерений и вычислений
Режим работы
трансформатора
Холостой ход
Номинальный нагрузочный режим
Испытательное
короткое замыкание
U1
В
I1
А
P1
Вт
U2
В
I2
А
К
η
%
–
–
Обработка результатов
Опыт холостого хода
РI = Рст – потери в стали;
РI =
Опыт испытательного короткого замыкания
I2 = I2м = 2,5 А.
РI = Рм – потери в меди;
РI =
Коэффициент трансформации по опыту холостого хода
К = U1/ U2
К=
Ток холостого хода в % к номинальному
α = I1хх/ I2ном · 100%
Относительное уменьшение вторичного напряжения при переходе от
холостого хода к номинальной нагрузке, В
ΔU = (U2ХХ – U2Н )/U2ХХ · 100%;
ΔU =
Напряжение короткого замыкания в % от номинального
β = U1КЗ/U1НОМ · 100%;
β=
24
Расчет КПД трансформатора при номинальной нагрузке
1) Потребляемая мощность расчетная
Р11 = Р2 + РСТ + РМ,
где Р2 = U2 · I2 · cosφ2
РСТ – из опыта холостого хода,
РМ – из опыта КЗ
Р11 =
2) Коэффицент полезного действия
η1 = Р2/Р1(по показаниям ваттметра) · 100%;
η1 =
η11 = Р2/Р11(расчетная) · 100%;
η11 =
3) Коэффициент полезного действия средний
η = (η1 + η11)/2
η=
Выводы
___________________________________________________________________
___________________________________________________________________
___________________________________________________________________
___________________________________________________________________
___________________________________________________________________
___________________________________________________________________
___________________________________________________________________
___________________________________________________________________
Контрольные вопросы
1. Каково назначение трансформатора?
2. Что такое коэффициент трансформации и как его определить?
3. Назовите режимы работы трансформатора.
4. Как определяют потери в трансформаторе?
5. Как зависит напряжение во вторичной обмотке от нагрузки?
25
Ответы на контрольные вопросы
___________________________________________________________________
___________________________________________________________________
___________________________________________________________________
___________________________________________________________________
___________________________________________________________________
___________________________________________________________________
___________________________________________________________________
___________________________________________________________________
___________________________________________________________________
___________________________________________________________________
___________________________________________________________________
___________________________________________________________________
___________________________________________________________________
___________________________________________________________________
___________________________________________________________________
___________________________________________________________________
___________________________________________________________________
___________________________________________________________________
___________________________________________________________________
___________________________________________________________________
___________________________________________________________________
___________________________________________________________________
___________________________________________________________________
___________________________________________________________________
___________________________________________________________________
___________________________________________________________________
___________________________________________________________________
___________________________________________________________________
___________________________________________________________________
___________________________________________________________________
___________________________________________________________________
___________________________________________________________________
___________________________________________________________________
___________________________________________________________________
___________________________________________________________________
___________________________________________________________________
___________________________________________________________________
___________________________________________________________________
Студент
______________________
(подпись)
______________
(дата)
Преподаватель __________________
(подпись)
______________
(дата)
26
3.6 Отчет о выполнении лабораторной работы № 6
«Исследование асинхронного двигателя »
Цель работы. Исследование пуска двигателя при соединении обмоток
звездой и треугольником, реверсирование двигателя.
Приборы и оборудование
1. Трехфазный асинхронный электродвигатель с короткозамкнутым ротором
ПА – 22 Δ/Υ 220/380 В.
2. Амперметр переменного тока Э59 0 – 1 А, 0 – 2,5 А.
3. Провода соединительные.
Схема опыта
27
Результаты исследований
Соединение звездой
Пусковой ток при запуске двигателя
IПY =
Соединение треугольником
Пусковой ток при запуске двигателя
IПΔ =
Обработка результатов
Кратность пусковых токов;
К = IПΔ / IПY; К =
Скольжение двигателя (S) в режиме холостого хода:
S = (n1 - n2)/n1 · 100% ,
где n1 – ближайшая скорость вращения магнитного поля
n2=2800 об/мин, скорость вращения двигателя на
холостом ходу.
S=
Выводы
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
28
Контрольные вопросы
1.Как устроен трехфазный электродвигатель с короткозамкнутым
ротором?
2.От чего зависит частота вращения асинхронного двигателя?
3. Что такое скольжение асинхронного двигателя?
4. Как изменить направление вращения асинхронного двигателя?
5. Как можно регулировать частоту вращения асинхронного
двигателя?
Ответы на контрольные вопросы
___________________________________________________________________
___________________________________________________________________
___________________________________________________________________
___________________________________________________________________
___________________________________________________________________
___________________________________________________________________
___________________________________________________________________
___________________________________________________________________
___________________________________________________________________
___________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
Студент
______________________
(подпись)
______________
(дата)
Преподаватель __________________
(подпись)
______________
(дата)
29
3.7. Отчет о выполнении лабораторной работы № 7
«Исследование двигателя постоянного тока с параллельным
возбуждением»
Цель работы. Изучить устройство и работу двигателя
параллельным возбуждением, снять рабочие характеристики двигателя.
Приборы и оборудование
1. Электродвигатель постоянного тока с параллельным возбуждением.
2. Нагрузочное устройство.
3. Амперметр Э59 0 - 2,5 А.
4. Вольтметр постоянного тока PV1 Э59 0 – 30 В
5. Вольтметр постоянного тока PV2 0 – 60 В.
6. Выпрямитель ВС–24.
Схема опыта
30
с
Результаты исследований
Таблица 1. Результаты измерений и вычислений
№
п/п
U
B
Измерено
М
I
Гсм
A
U2
В
М
Нм
n
об/мин
Вычислено
P2
P1
Вт
Bт
1
2
3
4
5
6
Обработка результатов
Перевести напряжение на выходе тахогенератора U2 в об/мин.
5,5 мВ = 1 об/мин
Момент М, снятый по шкале в гсм, перевести в Нм.
1 гсм = 9,8 · 10-5 Нм
Мощность на якоре
P1 = U · IЯ;
P1 =
Мощность на валу
31
η
%
P2 = (M · 2πn)/60;
P2 =
КПД двигателя
η = Р2/Р1· 100%;
η=
Рабочие характеристики двигателя
Р1; η; M; n; I = f(P2) при Uconst = 27 В
Р1
η
P2
M
P2
n
P2
P2
32
I
P2
Выводы
___________________________________________________________________
___________________________________________________________________
___________________________________________________________________
___________________________________________________________________
___________________________________________________________________
___________________________________________________________________
___________________________________________________________________
___________________________________________________________________
___________________________________________________________________
___________________________________________________________________
Контрольные вопросы
1. Объясните
принцип
работы
электрического
двигателя
постоянного тока.
2. Как можно регулировать частоту вращения вала двигателя
параллельного возбуждения?
3. Что означает обратимость электрических машин постоянного
тока?
4. Объясните рабочие характеристики двигателя.
5. Какие виды возбуждения двигателей постоянного
существуют?
тока
Ответы на контрольные вопросы
___________________________________________________________________
___________________________________________________________________
___________________________________________________________________
___________________________________________________________________
_______________________________________________________________
___________________________________________________________________
___________________________________________________________________
___________________________________________________________________
___________________________________________________________________
___________________________________________________________________
33
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
Студент
______________________
(подпись)
______________
(дата)
Преподаватель __________________
(подпись)
______________
(дата)
34
3.8. Отчет о выполнении лабораторной работы № 8
«Исследование однофазных схем выпрямления»
Цель работы. Исследование формы выпрямленных напряжений для
различных схем выпрямителя, действие сглаживающего фильтра.
Приборы и оборудование:
1. Осциллограф.
2. Трансформатор.
3. Полупроводниковые выпрямители
4. Батарея конденсаторов
Схемы выпрямления
Однополупериодная схема
Двухполупериодная схема с выводом от средней точки трансформатора
35
Мостовая схема выпрямления
Мостовая схема выпрямления с емкостным фильтром
Результаты исследований
Осциллограмма входного напряжения
36
Осциллограмма на выходе схемы однополупериодного выпрямителя
Осциллограмма на выходе схемы двухполупериодного выпрямителя со
средней точкой
Осциллограмма на выходе мостовой схемы выпрямления
Осциллограмма на выходе схемы выпрямления со сглаживающим
емкостным фильтром
37
Выводы
___________________________________________________________________
___________________________________________________________________
___________________________________________________________________
___________________________________________________________________
___________________________________________________________________
Контрольные вопросы
1.
2.
3.
4.
5.
Какое устройство называется выпрямителем?
На каком свойстве диодов основана работа выпрямителя?
Объясните принцип действия мостового выпрямителя
Сравните мостовую схему со схемой со средней точкой.
Какова роль емкостного фильтра на выходе выпрямителя?
Ответы на контрольные вопросы
___________________________________________________________________
___________________________________________________________________
___________________________________________________________________
___________________________________________________________________
_______________________________________________________________
___________________________________________________________________
___________________________________________________________________
___________________________________________________________________
___________________________________________________________________
___________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
Студент
______________________
(подпись)
______________
(дата)
Преподаватель __________________
(подпись)
______________
(дата)
38
Перечень учебных изданий по электротехнике и электронике
№ п/п
Авторы
Наименование издания
Год издания
Издательство
Общая электротехника с
основами электроники
2005
М., « Высшая
школа »
1
Данилов И.А
2
Евдокимов Ф.Е.
Общая электротехника
2004
М., « Высшая
школа »
3
Лоторейчук Е.А.
Теоретические основы
электротехники
2003
М. « ФОРУМ»,
«ИНФРА – М»
Расчет электрических и
магнитных цепей
2005
М. «ФОРУМ»,
«ИНФРА-М»
2009
ОИЦ
«Академия»
1978
М.,”Энергия”
4
Лоторейчук Е.А
Лабораторнопрактические работы по
электротехнике
Теоретическая
элктротехника
5
Прошин В.М.
6
Попов В.С.
7
Бессонов Л.А.
Теоретические основы
электротехники
1996
М., « Высшая
школа »
8
Сиренький И.В.,
Рябинин В.В.,
Голощапов С. Н.
Электронная техника
2008
СПб., «Питер»
9
Гальперин М.В.
Электронная техника
2003
М. «ФОРУМ»,
«ИНФРА-М»
10
Лобзин С.А.
2010
ОИЦ
«Академия»
11
Мартынова И.О.
2009
Издательство
«КноРус»
12
Морозова Н.Ю.
13
14
15
Электротехника.
Лабораторный практикум.
Электротехника.
Лабораторнопрактические работы.
Электротехника и
электроника
Электротехника и
электроника
Немцов М.В.,
Немцова М.Л.
Петленко Б.И.,
Электротехника и
Иньков Ю.М.,
электроника
Крашенинников А.В.
Задачник по
Полещук В.И.
электротехнике и
электронике.
2010
2010
2010
ОИЦ
«Академия»
2010
ОИЦ
«Академия»
16
Полещук В.И.
Задачник по электронике
2008
17
Рыбаков И.С.
Электротехника
2007
39
ОИЦ
«Академия»
ОИЦ
«Академия»
ОИЦ
«Академия»
ИД «Риор»
Образовательные интернет-ресурсы по электротехнике
1. Российское образование. Федеральный портал
http://www.edu.ru/modules.php?op=modload&name=Web_Links&file=index&l_op=vie
wlink&cid=1475
2. Электротехника в доступной форме
http://electrono.ru/
3. Единое окно доступа к образовательным ресурсам
http://window.edu.ru/catalog?p_rubr=2.2.75.30
4. Общая электротехника. Матуско В.Н. Учебное пособие
http://www.normalizator.com/manuals/lessons/matusko/
5. Образовательный сайт. Элементы электротехники
http://exponenta.ru/educat/systemat/1006/2_tutorials/et_1.asp
6. Школа для электрика
http://electricalschool.info/
7. Книги по электротехнике
http://www.knigka.info/category/electro/page/192/
40