Методические указания к выполнению лабораторных работ по

Министерство образования и науки Российской федерации
Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В.
Ломоносова
Монтаж и наладка электрооборудования предприятий и
гражданских сооружений
Методические указания к выполнению лабораторных работ по монтажу и
наладке электрооборудования
Архангельск
2014
Рассмотрены и рекомендованы к изданию учебно – методической комиссией
Института энергетики и транспорта Северного (Арктического)
федерального университета имени М.В. Ломоносова
от 28 мая 2014г.
Составитель:
А.А. Горяев, доцент, канд. техн. наук
C.В. Петухов, доцент, канд. техн. наук
Н.Б. Баланцева, доцент, канд. техн. наук
В.Г. Ведилин, зав. лабораторией
Рецензент:
Баланцев А.Р., доцент, канд. техн. наук
УДК 621.311
Монтаж и наладка электрооборудования предприятий и гражданских
сооружений / сост. А.А. Горяев, С.В. Петухов, Н.Б. Баланцева, В.Г. Ведилин
– Архангельск: С(А)ФУ, 2014 – 60с.
Настоящие методические указания к выполнению лабораторных работ
включают работы по испытанию, монтажу, наладке электрооборудования и
цепей электроосвещения.
Предназначены для студентов Института энергетики и транспорта, а также
для повышения квалификации электротехнического персонала предприятий.
© Северный (Арктический)
федеральный университет, 2014г.
Горяев А.А., доц., к.т.н.
Петухов С.В., доц.,к.т.н.
Баланцева Н.Б., доц. к.т.н.
Ведилин В.Г., зав. лабораторией.
2
Оглавление
1.
2.
Введение
4
Перечень аппаратуры, используемой в экспериментах ....... .Подготовка и
проведение измерении с помощью электронного мультиметра ................... 6
3. Лабораторная работа 1М. Определение коэффициента возврата
электромагнитного контактора
7
4. Лабораторная работа 2М. Определение погрешности трансформатора
напряжения
9
5. Лабораторная работа 3М. Проверка счетчика активной энергии
однофазного электрического тока
11
6. Лабораторная работа 4М. Электромонтаж и наладка схемы управления
трехфазным асинхронным двигателем с обеспечением его прямого пуска13
7. Лабораторная работа 5М. Электромонтаж и наладка схемы управления
трехфазным асинхронным двигателем с обеспечением его прямого пуска и
реверса
17
8. Лабораторная работа 6М. Настройка и испытание схемы тепловой защиты
трехфазного асинхронного двигателя, основанной на использовании
электротеплового реле
21
9. Лабораторная работа 7М. Электромонтаж и наладка схемы управления
трехфазным асинхронным двигателем с обеспечением его прямого
конденсаторного пуска при питании от однофазной сети ......................... 25
10. Лабораторная работа 8М. Электромонтаж и наладка схемы управления
трехфазным асинхронным двигателем с обеспечением его прямого пуска и
повышением коэффициента мощности включением конденсаторов..... 29
11. Лабораторная работа 9М. Цепи включения ламп накаливания .............. 32
12. Лабораторная работа 10М. Цепи управления освещением ..................... 34
13. Лабораторная работа 11М. Цепь счетчика активной энергии однофазного
электрического тока
36
14. Лабораторная работа 12М. Цепь защиты осветительной сети ................ 37
15. Лабораторная работа 13М. Цепь с устройством защитного отключения39
16. Лабораторная работа 14М. Цепь электрического освещения квартиры 41
17. Список литературы
43
3
Введение
В настоящем руководстве описаны базовые эксперименты, выполняемые с
использованием комплекта типового лабораторного оборудования «Монтаж
и наладка электрооборудования промышленных предприятий и гражданских
сооружений».
Комплект может быть также использован на семинарах и курсах повышения
квалификации электротехнического персонала предприятий и организаций.
Аппаратная часть комплекта выполнена по блочному (модульному)
принципу и содержит:
- спроектированные с учебными целями натурные аналоги электрических
аппаратов;
- однофазный и трехфазный источники питания;
- измерительные приборы;
- лабораторные столы с рамами для установки необходимых в эксперименте
функциональных блоков.
Питание комплекта осуществляется от однофазной напряжением 220 В и
трехфазной напряжением 380 В электрических сетей с нейтральным и
защитным проводниками.
Потребляемая мощность В-А, не более...........................200
Габариты (длина/ ширина/ высота), мм...........................(2x910)х850х 1600
Масса, кг, не более...............................................................150
Методическая часть комплекта включает настоящее руководство как
материалы для подготовки к проведению лабораторных работ.
Комплекту типового лабораторного оборудования «Электрические
аппараты» присущи следующие качества.
УНИВЕРСАЛЬНОСТЬ, которая выражается в возможности воспроизведения
не только базовых экспериментов, но и более широкого круга задач
моделирования.
ГИБКОСТЬ, которая обеспечивается возможностью компоновки требуемой
конфигурации комплекта сообразно с задачами каждого конкретного
эксперимента.
НАГЛЯДНОСТЬ результатов моделирования, которая обеспечивается их
отображением на измерительных приборах комплекта.
НАДЁЖНОСТЬ, достигаемая за счет малой мощности силовых элементов,
защитой электрических цепей от эксплуатационных коротких замыканий и
неумелого обращения.
ЭЛЕКТРОБЕЗОПАСНОСТЬ, которая обеспечена выполнением элементов
классом защиты от поражения электрическим током 01 и I, а также
применением устройств защитного отключения, защищенных гнезд и
проводников.
КОМПАКТНОСТЬ, которая обеспечена малой установленной мощностью
элементов и использованием только требуемых для данного эксперимента
блоков и приборов.
4
5
Подготовка и проведение измерений с помощью
электронного мультиметра
Для измерения трех базовых электрических величин (напряжения, тока и
омического сопротивления) используется мультиметр. До его подключения
к цепи необходимо выполнить следующие операции:
установка рода тока (постоянный/переменный);
выбор диапазона измерений соответственно ожидаемому результату
измерений;
правильное подсоединение зажимов мультиметра к измеряемой цепи.
6
Лабораторная работа 1М.
Определение коэффициента возврата электромагнитного контактора
Схема электрическая соединений
Указания по проведению эксперимента
Убедитесь, что устройства, используемые в эксперименте, отключены от сети
электропитания.
Соедините гнезда защитного заземления "з" устройств, используемых в
эксперименте, с гнездом "РЕ" автотрансформатора А1.
Соедините аппаратуру в соответствии со схемой электрической.
7
Поверните регулировочную рукоятку автотрансформатора А1 в крайнее
против часовой стрелки положение.
Включите автоматический выключатель и устройство защитного отключения
в однофазном источнике питания G1.
Включите выключатели «СЕТЬ» блока мультиметров Р1 и
автотрансформатора А1.
Активизируйте используемый мультиметр Р1.1.
Медленно вращая регулировочную рукоятку автотрансформатора А1 по
часовой стрелке, увеличивайте напряжение, прикладываемое к обмотке
контактора А2.
В момент включения контактора зафиксируйте с помощью вольтметра Р1.1
напряжение U1.
Медленно вращая регулировочную рукоятку автотрансформатора А1 против
часовой стрелки, уменьшайте напряжение, прикладываемое к обмотке
контактора А2.
В момент отключения контактора зафиксируйте с помощью вольтметра Р1.1
напряжение U2.
Отключите автоматический выключатель в однофазном источнике питания
G1.
Отключите выключатели «СЕТЬ» блока мультиметров Р1 и
автотрансформатора А1.
Вычислите коэффициент возврата электромагнитного контактора по формуле
К = U2/U1.
8
Лабораторная работа 2М.
Определение погрешности трансформатора напряжения
Схема электрическая соединений
Перечень аппаратуры
9
Указания по проведению эксперимента
Убедитесь, что устройства, используемые в эксперименте, отключены от сети
электропитания.
Соедините гнезда защитного заземления "з" устройств, используемых в
эксперименте, с гнездом "РЕ" автотрансформатора А1.
Соедините аппаратуру в соответствии со схемой электрической соединений.
Поверните регулировочную рукоятку автотрансформатора А1 в крайнее по
часовой стрелке положение.
Установите активную нагрузку А4 равной, например, 20 %.
Включите автоматический выключатель и устройство защитного отключения
в однофазном источнике питания G1.
Включите выключатель «СЕТЬ» блока мультиметров Р1.
Активизируйте мультиметры блока Р1.
Включите выключатель «СЕТЬ» автотрансформатора А1.
Установите с помощью автотрансформатора А1 и зафиксируйте (с помощью
вольтметра Р1.1) первичное напряжение III трансформатора напряжения АЗ,
равным, например, 220 В.
Зафиксируйте с помощью вольтметра Р1.2 и амперметра Р1.3 соответственно
напряжение U2 и ток 12 вторичной обмотки трансформатора напряжения АЗ.
Отключите автоматический выключатель в однофазном источнике питания
G1.
Отключите выключатель «СЕТЬ» автотрансформатора А1 и блока
мультиметров Р1.
Вычислите нагрузку трансформатора напряжения А21 по формуле
S2=U2хI2.
Вычислите погрешность трансформатора напряжения АЗ по формуле
ΔU= (U2/U1 – 1)100, %
10
Лабораторная работа 3М.
Проверка счетчика активной энергии однофазного электрического тока
Перечень аппаратуры
Обозначени
G2
е
А4
Наименование
Трехфазный источник
питания
Активная
нагрузка
Тип
201.4
306.1
Р2
Однофазный ваттметр
521
РЗ
Счетчик электрической
энергии
518.1
Схема электрическая соединений
Параметры
-400 В /6 А
220В/ 3x0. ..50
Вт
0... 200 Вт/ Ш
= ~ 220 В /
1н=1,ОА
Электронный /
Однофазный /
активной
энергии 220 В /
5-50 А
Указания по проведению эксперимента
Убедитесь, что устройства, используемые в эксперименте, отключены от сети
электропитания .
Соедините гнезда защитного заземления "з" устройств, используемых в
эксперименте, с гнездом "РЕ" трехфазного источника питания G2.
Соедините аппаратуру в соответствии со схемой электрической соединений.
Установите номинальную мощность каждой фазы активной нагрузки А1,
например, 30 Вт (60%).
Включите трехфазный источник питания G2. О наличии напряжений фаз на
его выходе должны сигнализировать светящиеся лампочки.
Измерьте ваттметром Р2 потребляемую нагрузкой А4 активную мощность Р
(в кВт).
11
Сосчитайте число п миганий сигнального светодиода счетчика РЗ за время I,
например, 15 минут (0,25 час).
Отключите трехфазный источник питания G2 нажатием на кнопку «СТОП».
Вычислите потребленную нагрузкой А4 активную энергию за время 1,
используя показания ваттметра Р2, по формуле
W1=Рхt, кВт-час,
и, используя показания счетчика РЗ, - по формуле
W2=n/3200, кВт-час.
Вычислите погрешность счетчика РЗ по формуле.
ΔW=(W2 / W1 -1)100, %.
12
Лабораторная работа 4М.
Электромонтаж и наладка схемы управления трехфазным асинхронным
двигателем с обеспечением его прямого пуска
Перечень аппаратуры
Обозначени
G1
е
G2
М1
А2
А5
Наименование
Однофазный источник
Трехфазный
источник
питания
Асинхронный
двигатель с
питания
короткозамкнутым ротором
Контактор
Электротепловое реле
Код
218.1
201.4
106
360
Параметры
-220 В /6 А
-400 В /6 А
120 Вт/ -380 В /
1500 мин""1
-380В / 1 0 А
-660В У 10 А/
уставка 0,42... 0,5
-440В8 А
/10 А
359
-230В /0,5 А
364
356
А12
Автоматический
трехполюсный выключатель
Автоматический
однополюсный выключатель
Кнопочный пост управления
354.1
А13
Блок световой сигнализации
355.1
Р1
Блок мультиметров
510
А10
АИ
- 500В /10 А/
3 кнопки
- 220 В / 3
3 мультиметра
лампы =
0... 1000 В /
~0...10А /
0...20МОм
13
Схема электрическая соединений
14
Указания по проведению эксперимента
15
Убедитесь, что устройства, используемые в эксперименте, отключены от сети
электропитания.
Соедините гнезда защитного заземления "з" устройств, используемых в
эксперименте, с гнездом "РЕ" трехфазного источника питания G2.
Соедините аппаратуру в соответствии со схемой электрической соединений.
Включите автоматический выключатель и устройство защитного
отключения в однофазном источнике питания G1.
Включите выключатель «СЕТЬ» блока мультиметров Р1.
Активизируйте используемые мультиметры Р1.1 и Р1.2.
Включите источник \G2. О наличии напряжений фаз на его выходе должны
сигнализировать светящиеся лампочки.
Включите выключатель А10.
Включите выключатель А11. В результате загорится зеленая лампа блока
А13, сигнализирующая о готовности двигателя М1 к пуску.
Нажмите верхнюю кнопку поста управления А12. В результате произойдет
прямой пуск двигателя М1, о чем будет сигнализировать загоревшаяся
красная лампа в блоке А13. Вольтметр Р1.1 и амперметр Р1.2 покажут
напряжение и ток двигателя М1. Зеленая лампа в блоке А13 погаснет.
Нажмите нижнюю кнопку поста управления А12. В результате произойдет
отключение двигателя М1 от электрической сети и последующий его
останов. Двигатель М1 будет готов к очередному пуску, о чем будет
сигнализировать загоревшаяся зеленая лампа в блоке А13. Красная лампа в
блоке А13 погаснет.
По завершении эксперимента отключите нажатием на кнопку «ПУСК»
трехфазный источник питания G2 и автоматический выключатель в
однофазном источнике питания G1.
16
Лабораторная работа 5М.
Электромонтаж и наладка схемы управления трехфазным асинхронным
двигателем с обеспечением его прямого пуска и реверса
Схема электрическая принципиальная
Перечень аппаратуры
17
Обозначен
О1
ие
О2
М1
Код
218.1
201.4
106
А2,А15
Наименование
Однофазный источник
Трехфазный
источник
питания
Асинхронный
двигатель
с
питания
короткозамкнутым ротором
Контактор
А5
Электротепловое реле
356
А10
А13
Автоматический
трехполюсный выключатель
Автоматический
однополюсный
Кнопочный
пост
выключатель
управления
Блок световой сигнализации
Р1
Блок мультиметров
А11
А12
360
Параметры
-220 В /6 А
-400 В /6 А
120 Вт/ -380 В
/ 1500 мин'1
-380В / 1 0 А
-660В / 1 0 А/
уставка 0,42...
-440В
0,58/ 1А0 А
359
-230В /0,5 А
364
354.1
355.1
510
-500В / 1 0 А/
3 кнопки
- 220 В / 3
3 мультиметра
лампы
0...1000В / 0...10А /
0...20МОм
18
Схема электрическая соединений
Указания по проведению эксперимента
Убедитесь, что устройства, используемые в эксперименте, отключены от сети
электропитания.
Соедините гнезда защитного заземления "з" устройств, используемых в
эксперименте, с гнездом "РЕ" трехфазного источника питания G2. Соедините
аппаратуру в соответствии со схемой электрической соединений. Включите
автоматический выключатель и устройство защитного отключения в
однофазном источнике питания G1. Включите выключатель «СЕТЬ» блока
мультиметров Р1. Активизируйте используемые мультиметры Р1.1 и Р1.2.
Включите источник G2. О наличии напряжений фаз на его выходе должны
сигнализировать светящиеся лампочки. Включите выключатель А10.
Включите выключатель А11. В результате загорится зеленая лампа блока
А13, сигнализирующая о готовности двигателя М1 к пуску.
Нажмите верхнюю кнопку поста управления А12. В результате произойдет
прямой пуск двигателя М1, о чем будет сигнализировать загоревшаяся
красная лампа в блоке А13. Вольтметр Р1.1 и амперметр Р1.2 покажут
напряжение и ток двигателя М1. Зеленая лампа в блоке А13 погаснет.
Нажмите среднюю кнопку поста управления А12. В результате произойдет
реверс двигателя М1, о чем будет сигнализировать загоревшаяся средняя
красная лампа в блоке А13. Вольтметр Р1.1 и амперметр Р1.2 покажут
напряжение и ток двигателя М1. Нажмите нижнюю кнопку поста управления
19
А12. В результате произойдет отключение двигателя М1 от электрической
сети и последующий его останов. Двигатель М1 будет готов к очередному
пуску, о чем будет сигнализировать загоревшаяся зеленая лампа в блоке А13.
Красная лампа в блоке А13 погаснет. По завершении эксперимента отключите
нажатием на кнопку «ПУСК» трехфазный источник питания G2 и
автоматический выключатель в однофазном источнике питания G1.
20
Лабораторная работа 6М.
Настройка и испытание схемы тепловой защиты трехфазного асинхронного
двигателя, основанной на использовании электротеплового реле
Перечень аппаратуры
21
22
---
Указания по проведению эксперимента
.
23
Убедитесь, что устройства, используемые в эксперименте, отключены от сети
электропитания.
Соедините гнезда защитного заземления "з" устройств, используемых в
эксперименте, с гнездом "РЕ" трехфазного источника питания G2. Соедините
аппаратуру в соответствии со схемой электрической соединений. Установите
желаемую уставку срабатывания электротеплового реле А5 и нажмите на
кнопку его расцепителя, если она не утоплена.
Создайте механический момент сопротивления на валу двигателя М1,
исключающий его пуск. Для этого снимите кожух, защищающий от
прикосновения к валу двигателя М1. Закрепите на валу двигателя стопорное
устройство так, чтобы исключалось вращение вала в обе стороны.
Включите автоматический выключатель и устройство защитного отключения
в однофазном источнике питания G1. Включите выключатель «СЕТЬ» блока
мультиметров Р1. Активизируйте используемые мультиметры Р1.1 и Р1.2.
Включите источник G2. О наличии напряжений фаз на его выходе должны
сигнализировать светящиеся лампочки. Включите выключатель А10.
Включите выключатель А11. В результате загорится зеленая лампа блока
А13, сигнализирующая о готовности двигателя М1 к пуску.
Нажмите верхнюю кнопку поста управления А12. В результате произойдет
подключение двигателя М1 к электрической сети, о чем будет
сигнализировать загоревшаяся красная лампа в блоке А13. Вольтметр Р1.1 и
амперметр Р1.2 покажут напряжение и ток двигателя М1. Зеленая лампа в
блоке А13 погаснет. Двигатель М1 останется неподвижным и начнет
издавать характерный гудящий звук. Через некоторое время должно
сработать электротепловое реле (если правильно выбрана уставка
срабатывания), в результате чего двигатель М1 должен аварийно
отключиться от электрической сети.
Если автоматического отключения двигателя М1 от сети не происходит, то
нажмите нижнюю кнопку поста управления А12. Двигатель М1 будет готов
к очередному пуску, о чем будет сигнализировать загоревшаяся зеленая
лампа в блоке А13. Красная лампа в блоке А13 погаснет.
По завершении эксперимента отключите нажатием на кнопку «СТОП»
трехфазный источник питания G2 и автоматический выключатель в
однофазном источнике питания G1.
24
Лабораторная работа 7М.
Электромонтаж и наладка схемы управления трехфазным асинхронным
двигателем с обеспечением его прямого конденсаторного пуска при питании
от однофазной сети
Перечень аппаратуры
25
26
Схема электрическая соединений
Указания по проведению эксперимента
Убедитесь, что устройства, используемые в эксперименте, отключены от сети
электропитания.
Соедините гнезда защитного заземления "з' устройств, используемых в
эксперименте, с гнездом "РЕ" трехфазного источника питания G2. Соедините
аппаратуру в соответствии со схемой электрической соединений.
27
Регулировочные рукоятки емкостной нагрузки А1 установите в положение
«О %». Включите автоматический выключатель и устройство защитного
отключения в однофазном источнике питания G1. Включите выключатель
«СЕТЬ» блока мультиметров Р1. Активизируйте используемые мультиметры
Р1.1 и Р1.2.
Включите источник G2. О наличии напряжений фаз на его выходе должны
сигнализировать светящиеся лампочки. Включите выключатель А10.
Включите выключатель АН. В результате загорится зеленая лампа блока
А13, сигнализирующая о готовности двигателя М1 к пуску.
Нажмите верхнюю кнопку поста управления А12. При этом двигатель
должен загудеть и ротор его остаться неподвижным. Сразу после этого
отключите двигатель М1 от сети нажатием на нижнюю кнопку поста
управления А12.
Регулировочную рукоятку задействованной фазы емкостной нагрузки А1
установите, например, в положение «50 %».
Нажмите верхнюю кнопку поста управления А12. В результате произойдет
прямой пуск двигателя М1, о чем будет сигнализировать загоревшаяся
красная лампа в блоке А13. Вольтметр Р1.1 и амперметр Р1.2 покажут
напряжение и ток двигателя М1. Зеленая лампа в блоке А13 погаснет.
Регулировочную рукоятку задействованной фазы емкостной нагрузки А1
установите, например, в положение «25 %». Двигатель М1 при этом должен
продолжать вращаться.
Нажмите нижнюю кнопку поста управления А12. В результате произойдет
отключение двигателя М1 от электрической сети и последующий его
останов. Двигатель М1 будет готов к очередному пуску, о чем будет
сигнализировать загоревшаяся зеленая лампа в блоке А13. Красная лампа в
блоке А13 погаснет. По завершении эксперимента отключите нажатием на
кнопку «СТОП» трехфазный источник питания G2 и автоматический
выключатель в однофазном источнике питания G1.
28
Лабораторная работа 8М.
Электромонтаж и наладка схемы управления трехфазным асинхронным
двигателем с обеспечением его прямого пуска и повышением коэффициента
мощности включением конденсаторов
Перечень аппаратуры
29
Указания по проведению эксперимента
30
Убедитесь, что устройства, используемые в эксперименте, отключены от сети
электропитания.
Соедините гнезда защитного заземления "з" устройств, используемых в
эксперименте, с гнездом "РЕ" трехфазного источника питания G2. Соедините
аппаратуру в соответствии со схемой электрической соединений.
Регулировочные рукоятки емкостной нагрузки А1 установите в положение
«О %». Включите автоматический выключатель и устройство защитного
отключения в однофазном источнике питания G1. Включите выключатель
«СЕТЬ» блока мультиметров Р1. Активизируйте используемые мультиметры
Р1.1 и Р1.2.
Включите источник G2. О наличии напряжений фаз на его выходе должны
сигнализировать светящиеся лампочки. Включите выключатель А10.
Нажмите верхнюю кнопку поста управления А12. В результате произойдет
прямой пуск двигателя М1, о чем будет сигнализировать загоревшаяся
красная лампа в блоке А13. Вольтметр Р1.1 и амперметр Р1.2 покажут
напряжение и ток двигателя М1. Зеленая лампа в блоке А13 погаснет.
Измерьте вольтметром Р1.1 и амперметром Р1.2 фазные напряжение U1 и ток
I1двигателя М1.
Измерьте ваттметром Р2 активную мощность РЬ потребляемую одной фазой
двигателя М1.
Регулировочные рукоятки емкостной нагрузки А1 установите, например, в
положение «100%».
Измерьте вольтметром Р1.1 и амперметром Р1.2 фазные напряжение U2 и ток
I2 двигателя М1.
Измерьте ваттметром Р2 активную мощность P2, потребляемую одной фазой
двигателя М1.
Нажмите нижнюю кнопку поста управления А12. В результате произойдет
отключение двигателя М1 от электрической сети и последующий его
останов. Двигатель М1 будет готов к очередному пуску, о чем будет
сигнализировать загоревшаяся зеленая лампа в блоке А13. Красная лампа в
блоке А13 погаснет. По завершении эксперимента отключите нажатием на
кнопку «СТОП» трехфазный источник питания G2 и автоматический
выключатель в однофазном источнике питания G1.
Вычислите коэффициент мощности двигателя М1 при отключенных
конденсаторах по формуле
cоsφ1 = P1 / (U1*I1).
Вычислите коэффициент мощности двигателя М1 при включенных
конденсаторах по формуле
cosφ2 = P2 / (U2*I2).
Сопоставьте результаты расчета и сделайте вывод о влиянии конденсаторов
на коэффициент мощности двигателя
31
Лабораторная работа 9М.
Цепи включения ламп накаливания
Указания по проведению эксперимента
Убедитесь, что источник питания G1 не присоединен к сети питания
лаборатории 220В.
32
Отключите (если включены) устройство защитного отключения и
автоматические выключатели однофазного источника питания G1.
Отключите (если включены) выключатель «Питание» и автоматический
выключатель модели А1 питающей электрической сети.
Отключите (если включен) выключатель А5.
Соедините аппаратуру в соответствии со схемой электрической соединений,
приведенной на рис. 2.1, а.
Включите автоматические выключатели и устройство защитного отключения
в однофазном источнике питания G1.
Включите выключатель «ПИТАНИЕ» и автоматический выключатель
модели А1 питающей электрической сети.
Включите выключатель А5. При этом должны загореться лампы А6 и А7.
Отключите выключатель А5. При этом должны погаснуть лампы А6 и А7.
Отключите выключатель «Питание» и автоматический выключатель модели
А1 питающей электрической сети.
Соедините аппаратуру в соответствии со схемой электрической соединений,
приведенной на рис. 2.1, б.
Отключите (если включен) выключатель А9.
Включите выключатель «ПИТАНИЕ» и автоматический выключатель
модели А1 питающей электрической сети.
Включите левую половину выключателя А9. При этом должна загореться
лампа А6 или А7.
Включите правую половину выключателя А9. При этом должна загореться
вторая лампа.
Отключите обе половины выключателя А9. При этом должны погаснуть
лампы А6 и А7.
По завершении эксперимента отключите автоматические выключатели
модели А1 питающей электрической сети и однофазного источника питания
G1, а также - выключатель «ПИТАНИЕ» модели А1 питающей
электрической сети.
33
Лабораторная работа 10М.
Цепи управления освещением
Выполнил:
Проверил:
Схемы электрические соединений
34
Перечень аппаратуры
Указания по проведению эксперимента
Убедитесь, что источник питания G1 не присоединен к сети питания
лаборатории 220В.
Отключите (если включены) устройство защитного отключения и
автоматические выключатели однофазного источника питания G1.
Отключите (если включены) выключатель «Питание» и автоматический
выключатель модели А1 питающей электрической сети.
Соедините аппаратуру в соответствии со схемой электрической соединений,
приведенной на рис. 2.2,а.
Зафиксируйте переключатели А10 и А11 в противоположных положениях.
Включите автоматические выключатели и устройство защитного отключения
в однофазном источнике питания G1.
Включите выключатель «ПИТАНИЕ» и автоматический выключатель
модели А1 питающей электрической сети.
Переведите переключатель А10 в противоположное положение. При этом
должна загореться лампа А6.
Переведите переключатель АН в противоположное положение. При этом
должна погаснуть лампа А6.
Отключите выключатель «Питание» и автоматический выключатель модели
А1 питающей электрической сети.
Соедините аппаратуру в соответствии с схемой электрической соединений,
приведенной на рис. 2.2, б.
Переведите в отключенное положение светорегулятор А12.
Включите выключатель «ПИТАНИЕ» и автоматический выключатель
модели А1 питающей электрической сети.
Вращайте рукоятку светорегулятора А12. При этом должна изменяться
интенсивность свечения лампы А6.
По завершении эксперимента отключите автоматические выключатели
модели А1 питающей электрической сети и однофазного источника
питания G1, а также - выключатель «ПИТАНИЕ» модели А1 питающей
электрической сети.
35
Лабораторная работа 11М.
Цепь счетчика активной энергии однофазного электрического тока
Схема электрическая соединений
Указания по проведению эксперимента
Убедитесь, что устройства, используемые в эксперименте, отключены от сети
электропитания.
Соедините гнезда защитного заземления "з" устройств, используемых в
эксперименте, с гнездом "РЕ" трехфазного источника питания G2.
Соедините аппаратуру в соответствии со схемой электрической соединений.
Установите номинальную мощность каждой фазы активной нагрузки А1,
например, 30 Вт (60%).
Включите трехфазный источник питания G2. О наличии напряжений фаз на
его выходе должны сигнализировать светящиеся лампочки.
Наблюдайте периодическое мигание светодиода счетчика, которое
сигнализирует о правильности его подключения.
Отключите трехфазный источник питания G2 нажатием на кнопку «СТОП»
36
Лабораторная работа 12М.
Цепь защиты осветительной сети
Схема электрическая соединений
Указания по проведению эксперимента
Убедитесь, что устройства, используемые в эксперименте, отключены от сети
электропитания.
Соедините аппаратуру в соответствии со схемой электрической соединений.
Отключите (если включен) выключатель «ПИТАНИЕ» и автоматический
выключатель
модели А1 питающей электрической сети.
Включите автоматические выключатели и устройство защитного отключения
в
однофазном источнике питания G1.
Включите выключатель «ПИТАНИЕ» и автоматический выключатель
модели А1.
Включите выключатель А2. При этом должна загореться лампа накаливания
АЗ.
Смоделируйте нарушение изоляции электропроводки втыканием конца
проводника
37
«П», в гнездо, как это показано на схеме электрической соединений. При
этом
автоматический выключатель в модели А1 должен отключится, подтверждая,
тем
самым, свое защитное действие.
По завершении эксперимента отключите автоматический выключатель
однофазного
источника питания G1 и выключатель «ПИТАНИЕ» модели А1 питающей
электрической сети
38
Лабораторная работа 13М.
Цепь с устройством защитного отключения
:
Указания по проведению эксперимента
Убедитесь, что устройства, используемые в эксперименте, отключены от сети
электропитания.
Соедините аппаратуру в соответствии со схемой электрической соединений.
Отключите (если включен) выключатель «ПИТАНИЕ» и автоматический
выключатель модели А1 питающей электрической сети.
Включите автоматические выключатели и устройство защитного отключения
в однофазном источнике питания G1.
Включите устройство защитного отключения А5.
Включите выключатель «ПИТАНИЕ» модели А1 питающей электрической
сети.
Включите автоматический выключатель в модели А1. При этом должна
загореться индикаторная лампа модели электроприемника А4.
Смоделируйте нарушение изоляции электроприемника А4, втыканием
перемычки «П», в гнезда электроприемника А4, как это показано на схеме
39
электрической соединений,. При этом должно отключиться устройство
защитного отключения А5, подтверждая, тем самым, свое защитное действие.
По завершении эксперимента отключите автоматические выключатели
однофазного источника питания G1, а также - выключатель «ПИТАНИЕ»
модели А1 питающей электрической сети.
40
Лабораторная работа 14М.
Цепь электрического освещения квартиры
Схема электрическая соединений
41
Указания по проведению эксперимента
Убедитесь, что устройства, используемые в эксперименте, отключены от сети
электропитания.
Соедините аппаратуру в соответствии со схемой электрической соединений.
Отключите (если включен) выключатель «ПИТАНИЕ» модели А1 питающей
электрической сети.
Включите автоматические выключатели и устройство защитного отключения
в однофазном источнике питания G1.
Включите выключатель «ПИТАНИЕ» и автоматический выключатель
модели А1.
Включите устройство защитного отключения А5.
Включите автоматический выключатель А6.
Включите выключатель А2. При этом должна загореться лампа накаливания
АЗ и светодиод счетчика Р1 должен начать периодически мигать.
По завершении эксперимента отключите выключатель А2, автоматический
выключатель А6, устройство защитного отключения А5, автоматические
выключатели модели А1 и однофазного источника питания G1 и
выключатель «ПИТАНИЕ» модели А1 питающей электрической сети.
Бланки отчетов по лабораторным работам
42
Лабораторная работа 1М
Цель работы: Определение коэффициента возврата электромагнитного
контактора
Выполнил:
Проверил:
В момент включения контактора зафиксируйте с помощью вольтметра Р1.1
напряжение U1.
В момент отключения контактора зафиксируйте с помощью вольтметра Р1.1
напряжение U2.
Вычислите коэффициент возврата электромагнитного контактора по формуле
К = U2/U1.
Сделайте вывод
43
Лабораторная работа 2М
Цель работы: Определение погрешности трансформатора напряжения
Выполнил:
Проверил:
Зафиксируйте с помощью вольтметра Р1.2 и амперметра Р1.3 соответственно
напряжение U2 и ток 12 вторичной обмотки трансформатора напряжения АЗ.
Отключите автоматический выключатель в однофазном источнике питания
G1.
Отключите выключатель «СЕТЬ» автотрансформатора А1 и блока
мультиметров Р1.
Вычислите нагрузку трансформатора напряжения А21 по формуле
S2=U2хI2.
Вычислите погрешность трансформатора напряжения АЗ по формуле
ΔU= (U2/U1 – 1)100, %.
Сделайте вывод.
44
Лабораторная работа 3М.
Проверка счетчика активной энергии однофазного электрического тока
Выполнил:
Проверил:
Измерьте ваттметром Р2 потребляемую нагрузкой А4 активную мощность Р
(в кВт).
Сосчитайте число n миганий сигнального светодиода счетчика РЗ за время I,
например, 15 минут (0,25 час).
Отключите трехфазный источник питания G2 нажатием на кнопку «красный
гриб».
Вычислите потребленную нагрузкой А4 активную энергию за время 1,
используя показания ваттметра Р2, по формуле
W1=Рхt, кВт-час,
и, используя показания счетчика РЗ, - по формуле
W2=n/3200, кВт-час.
Вычислите погрешность счетчика РЗ по формуле.
ΔW=(W2 / W1 -1)100, %.
Сделайте вывод.
45
Лабораторная работа 4М.
Электромонтаж и наладка схемы управления трехфазным асинхронным
двигателем с обеспечением его прямого пуска
Выполнил:
Проверил:
Нажмите верхнюю кнопку поста управления А12. В результате произойдет
прямой пуск двигателя М1, о чем будет сигнализировать загоревшаяся
красная лампа в блоке А13. Вольтметр Р1.1 и амперметр Р1.2 покажут
напряжение и ток двигателя М1. Зеленая лампа в блоке А13 погаснет.
Нажмите нижнюю кнопку поста управления А12. В результате произойдет
отключение двигателя М1 от электрической сети и последующий его
останов. Двигатель М1 будет готов к очередному пуску, о чем будет
сигнализировать загоревшаяся зеленая лампа в блоке А13. Красная лампа в
блоке А13 погаснет.
46
Лабораторная работа 5М.
Электромонтаж и наладка схемы управления трехфазным асинхронным
двигателем с обеспечением его прямого пуска и реверса
Выполнил:
Проверил:
Нажмите верхнюю кнопку поста управления А12. В результате произойдет
прямой пуск двигателя М1, о чем будет сигнализировать загоревшаяся
красная лампа в блоке А13. Вольтметр Р1.1 и амперметр Р1.2 покажут
напряжение и ток двигателя М1. Зеленая лампа в блоке А13 погаснет.
Нажмите среднюю кнопку поста управления А12. В результате произойдет
реверс двигателя М1, о чем будет сигнализировать загоревшаяся средняя
красная лампа в блоке А13. Вольтметр Р1.1 и амперметр Р1.2 покажут
напряжение и ток двигателя М1. Нажмите нижнюю кнопку поста управления
А12. В результате произойдет отключение двигателя М1 от электрической
сети и последующий его останов. Двигатель М1 будет готов к очередному
пуску, о чем будет сигнализировать загоревшаяся зеленая лампа в блоке А13.
Красная лампа в блоке А13 погаснет. По завершении эксперимента отключите
нажатием на кнопку «СТОП» трехфазный источник питания G2 и
автоматический выключатель в однофазном источнике питания G1.
47
Лабораторная работа 6М.
Настройка и испытание схемы тепловой защиты трехфазного асинхронного
двигателя, основанной на использовании электротеплового реле
Выполнил:
Проверил:
Нажмите верхнюю кнопку поста управления А12. В результате произойдет
подключение двигателя М1 к электрической сети, о чем будет
сигнализировать загоревшаяся красная лампа в блоке А13. Вольтметр Р1.1 и
амперметр Р1.2 покажут напряжение и ток двигателя М1. Зеленая лампа в
блоке А13 погаснет. Двигатель М1 останется неподвижным и начнет
издавать характерный гудящий звук. Через некоторое время должно
сработать электротепловое реле (если правильно выбрана уставка
срабатывания), в результате чего двигатель М1 должен аварийно
отключиться от электрической сети.
Если автоматического отключения двигателя М1 от сети не происходит, то
нажмите нижнюю кнопку поста управления А12. Двигатель М1 будет готов
к очередному пуску, о чем будет сигнализировать загоревшаяся зеленая
лампа в блоке А13. Красная лампа в блоке А13 погаснет.
Сделайте вывод.
48
Лабораторная работа 7М.
Электромонтаж и наладка схемы управления трехфазным асинхронным
двигателем с обеспечением его прямого конденсаторного пуска при питании
от однофазной сети
Выполнил:
Проверил:
Нажмите верхнюю кнопку поста управления А12. В результате произойдет
прямой пуск двигателя М1, о чем будет сигнализировать загоревшаяся
красная лампа в блоке А13. Вольтметр Р1.1 и амперметр Р1.2 покажут
напряжение и ток двигателя М1. Зеленая лампа в блоке А13 погаснет.
Измерьте вольтметром Р1.1 и амперметром Р1.2 фазные напряжение U1 и ток
I1двигателя М1.
Измерьте ваттметром Р2 активную мощность РЬ потребляемую одной фазой
двигателя М1.
Регулировочные рукоятки емкостной нагрузки А1 установите, например, в
положение «100%».
Измерьте вольтметром Р1.1 и амперметром Р1.2 фазные напряжение U2 и ток
I2 двигателя М1.
Измерьте ваттметром Р2 активную мощность P2, потребляемую одной фазой
двигателя М1.
Нажмите нижнюю кнопку поста управления А12. В результате произойдет
отключение двигателя М1 от электрической сети и последующий его
останов. Двигатель М1 будет готов к очередному пуску, о чем будет
сигнализировать загоревшаяся зеленая лампа в блоке А13. Красная лампа в
блоке А13 погаснет. По завершении эксперимента отключите нажатием на
кнопку «СТОП» трехфазный источник питания G2 и автоматический
выключатель в однофазном источнике питания G1.
Вычислите коэффициент мощности двигателя М1 при отключенных
конденсаторах по формуле
cоsφ1 = P1 / (U1*I1).
Вычислите коэффициент мощности двигателя М1 при включенных
конденсаторах по формуле
cosφ2 = P2 / (U2*I2).
Сопоставьте результаты расчета и сделайте вывод о влиянии конденсаторов
на коэффициент мощности двигателя
49
Лабораторная работа 8М.
Электромонтаж и наладка схемы управления трехфазным асинхронным
двигателем с обеспечением его прямого пуска и повышением коэффициента
мощности включением конденсаторов
Выполнил:
Проверил:
Нажмите верхнюю кнопку поста управления А12. В результате произойдет
прямой пуск двигателя М1, о чем будет сигнализировать загоревшаяся
красная лампа в блоке А13. Вольтметр Р1.1 и амперметр Р1.2 покажут
напряжение и ток двигателя М1. Зеленая лампа в блоке А13 погаснет.
Измерьте вольтметром Р1.1 и амперметром Р1.2 фазные напряжение U1 и ток
I1двигателя М1.
Измерьте ваттметром Р2 активную мощность РЬ потребляемую одной фазой
двигателя М1.
Регулировочные рукоятки емкостной нагрузки А1 установите, например, в
положение «100%».
Измерьте вольтметром Р1.1 и амперметром Р1.2 фазные напряжение U2 и ток
I2 двигателя М1.
Измерьте ваттметром Р2 активную мощность P2, потребляемую одной фазой
двигателя М1.
Нажмите нижнюю кнопку поста управления А12. В результате произойдет
отключение двигателя М1 от электрической сети и последующий его
останов. Двигатель М1 будет готов к очередному пуску, о чем будет
сигнализировать загоревшаяся зеленая лампа в блоке А13. Красная лампа в
блоке А13 погаснет. По завершении эксперимента отключите нажатием на
кнопку «СТОП» трехфазный источник питания G2 и автоматический
выключатель в однофазном источнике питания G1.
Вычислите коэффициент мощности двигателя М1 при отключенных
конденсаторах по формуле
cоsφ1 = P1 / (U1*I1).
Вычислите коэффициент мощности двигателя М1 при включенных
конденсаторах по формуле
cosφ2 = P2 / (U2*I2).
Сопоставьте результаты расчета и сделайте вывод о влиянии конденсаторов
на коэффициент мощности двигателя
50
Лабораторная работа 9М.
Цепи включения ламп накаливания
Выполнил:
Проверил:
Включите выключатель «ПИТАНИЕ» и автоматический выключатель
модели А1 питающей электрической сети.
Включите выключатель А5. При этом должны загореться лампы А6 и А7.
Отключите выключатель А5. При этом должны погаснуть лампы А6 и А7.
Отключите выключатель «Питание» и автоматический выключатель модели
А1 питающей электрической сети.
Соедините аппаратуру в соответствии со схемой электрической соединений,
приведенной на рис. 2.1, б.
Отключите (если включен) выключатель А9.
Включите выключатель «ПИТАНИЕ» и автоматический выключатель
модели А1 питающей электрической сети.
Включите левую половину выключателя А9. При этом должна загореться
лампа А6 или А7.
Включите правую половину выключателя А9. При этом должна загореться
вторая лампа.
Отключите обе половины выключателя А9. При этом должны погаснуть
лампы А6 и А7.
По завершении эксперимента отключите автоматические выключатели
модели А1 питающей электрической сети и однофазного источника питания
G1, а также - выключатель «ПИТАНИЕ» модели А1 питающей
электрической сети.
51
Лабораторная работа 10М.
Цепи управления освещением
Выполнил:
Проверил:
Зафиксируйте переключатели А10 и А11 в противоположных положениях.
Включите автоматические выключатели и устройство защитного отключения
в однофазном источнике питания G1.
Включите выключатель «ПИТАНИЕ» и автоматический выключатель
модели А1 питающей электрической сети.
Переведите переключатель А10 в противоположное положение. При этом
должна загореться лампа А6.
Переведите переключатель АН в противоположное положение. При этом
должна погаснуть лампа А6.
Отключите выключатель «Питание» и автоматический выключатель модели
А1 питающей электрической сети.
Соедините аппаратуру в соответствии с схемой электрической соединений,
приведенной на рис. 2.2, б.
Переведите в отключенное положение светорегулятор А12.
Включите выключатель «ПИТАНИЕ» и автоматический выключатель
модели А1 питающей электрической сети.
Вращайте рукоятку светорегулятора А12. При этом должна изменяться
интенсивность свечения лампы А6.
По завершении эксперимента отключите автоматические выключатели
модели А1 питающей электрической сети и однофазного источника
питания G1, а также - выключатель «ПИТАНИЕ» модели А1 питающей
электрической сети.
52
Лабораторная работа 11М.
Цепь счетчика активной энергии однофазного электрического тока
Выполнил:
Проверил:
Установите номинальную мощность каждой фазы активной нагрузки А1,
например, 30 Вт (60%).
Включите трехфазный источник питания G2. О наличии напряжений фаз на
его выходе должны сигнализировать светящиеся лампочки.
Наблюдайте периодическое мигание светодиода счетчика, которое
сигнализирует о правильности его подключения.
Отключите трехфазный источник питания G2 нажатием на кнопку «СТОП»
53
Лабораторная работа 12М.
Цепь защиты осветительной сети
Выполнил:
Проверил:
Включите выключатель «ПИТАНИЕ» и автоматический выключатель
модели А1.
Включите выключатель А2. При этом должна загореться лампа накаливания
АЗ.
Смоделируйте нарушение изоляции электропроводки втыканием конца
проводника
«П», в гнездо, как это показано на схеме электрической соединений. При
этом
автоматический выключатель в модели А1 должен отключится, подтверждая,
тем
самым, свое защитное действие.
По завершении эксперимента отключите автоматический выключатель
однофазного источника питания G1 и выключатель «ПИТАНИЕ» модели А1
питающей электрической сети
54
Лабораторная работа 13М.
Цепь с устройством защитного отключения
Выполнил:
Проверил:
Включите автоматический выключатель в модели А1. При этом должна
загореться индикаторная лампа модели электроприемника А4.
Смоделируйте нарушение изоляции электроприемника А4, втыканием
перемычки «П», в гнезда электроприемника А4, как это показано на схеме
электрической соединений,. При этом должно отключиться устройство
защитного отключения А5, подтверждая, тем самым, свое защитное действие.
По завершении эксперимента отключите автоматические выключатели
однофазного источника питания G1, а также - выключатель «ПИТАНИЕ»
модели А1 питающей электрической сети.
55
Лабораторная работа 14М.
Цепь электрического освещения квартиры
Выполнил:
Проверил:
Включите выключатель «ПИТАНИЕ» и автоматический выключатель
модели А1.
Включите устройство защитного отключения А5.
Включите автоматический выключатель А6.
Включите выключатель А2. При этом должна загореться лампа накаливания
АЗ и светодиод счетчика Р1 должен начать периодически мигать.
По завершении эксперимента отключите выключатель А2, автоматический
выключатель А6, устройство защитного отключения А5, автоматические
выключатели модели А1 и однофазного источника питания G1 и
выключатель «ПИТАНИЕ» модели А1 питающей электрической сети.
56
Список литературы
Сенигов П.Н. Монтаж и наладка электрооборудования промышленных
предприятий и гражданских сооружений. Руководство по выполнению
базовых экспериментов. МНЭПГС.002 РБЭ (973) - Челябинск: ИПЦ
«Учебная техника», 2009. - 70 с.
57