Рабочая тетрадь по практике

Министерство образования и науки Челябинской области

ГБПОУ «Коркинский горно-строительный техникум»

МЕТОДИЧЕСКАЯ РАЗРАБОТКА

Рабочая тетрадь

прохождения практики УП.01

студента: ________________________ группы ТЭРО-16

специальности 13.02.11 Техническая эксплуатация и обслуживание электрического и электромеханического оборудования (по отраслям)

Дата начала практики: 10.11.18

Место прохождения практики: ГБПОУ «КГСТ»

Дата окончания практики: 16.11.18

Руководитель практики: Ивандикова О.Е.

Отчет принят: «___» _______ 2018г.

с оценкой___________

_____________ /О.Е. Ивандикова/

Коркино 2018

Рассмотрено на заседании

ЦК «Горно-механического цикла»

Протокол №

«_____» _____________ 2018 г.

Председатель __________Ивандикова О.Е.

Утверждено на заседании методсовета

Протокол №

«____» _____________2018г

Оглавление

Введение_________________________________________________4

Характеристика работы практиканта _________________________5

Тематический план_________________________________________6

Задание 1_________________________________________________7

Задание 2_________________________________________________14

Задание 3_________________________________________________19

Задание 4_________________________________________________23

Задание 5_________________________________________________30

Литература________________________________________________39

Введение

Данная методическая разработка предназначена для выполнения отчета по практике УП 01 студентов третьего курса специальности 13.02.11 Техническая эксплуатация и обслуживание электрического и электромеханического оборудования.

В этой рабочей тетради собраны основные задания для выполнения практических задач по темам:

Выполнение работ по наладке, регулировке и проверке цепей постоянного тока;
Выполнение работ по наладке, регулировке и проверке однофазных цепей переменного тока;
Выполнение работ по наладке, регулировке и проверке трехфазных цепей переменного тока;
Выполнение работ по наладке, регулировке и проверке машин постоянного тока;
Выполнение работ по наладке, регулировке и проверке схем включения электрических машин переменного тока;

При проверке выполнения задач оценивается полнота и правильность сделанных расчетов. Формулы и расчеты должны быть записаны полностью, приведены единицы измерения в конце каждого расчета.

Характеристика работы практиканта

Студент ___________________________группы ТЭРО-16

Специальности 13.02.11 Техническая эксплуатация и обслуживание электрического и электромеханического оборудования (по отраслям)

п/п

Компетенция

Оценка исполнения практикантом данной компетенции

обвести кружком

Уметь прогнозировать отказы и обнаруживать дефекты работы электрического и электромеханического оборудования

1 2 3 4 5

Готовность к сотрудничеству, работе в коллективе

1 2 3 4 5

Выполнять работы по наладке, регулировке и проверке трехфазных цепей переменного тока

1 2 3 4 5

Определять электроэнергетические параметры электрических машин и аппаратов

1 2 3 4 5

Выполнять работы по наладке, регулировке и проверке цепей постоянного тока

1 2 3 4 5

Выполнять работы по наладке, регулировке и проверке схем включения электрических машин постоянного тока

1 2 3 4 5

Выполнять работы по наладке, регулировке и проверке схем включения электрических машин переменного тока

1 2 3 4 5

Разрабатывать проектную и рабочую техническую документацию

1 2 3 4 5

Способность находить организационно-управленческие решения в нестандартных ситуациях

1 2 3 4 5

Стремление к саморазвитию, повышению квалификации и мастерства

1 2 3 4 5

Руководитель практики_____________________________

Тематический план

ПК 1.1. Выполнять наладку, регулировку и проверку электрического и электромеханического оборудования.

ПК 1.3. Осуществлять диагностику и технический контроль при эксплуатации электрического и электромеханического оборудования.

Виды работ:

Выполнение работ по наладке, регулировке и проверке цепей постоянного тока;

(36)

Выполнение работ по наладке, регулировке и проверке однофазных цепей переменного тока;

Выполнение работ по наладке, регулировке и проверке трехфазных цепей переменного тока;

Прогнозирование отказов и обнаружение дефектов работы электрического и электромеханического оборудования;

Выполнение работ по наладке, регулировке и проверке машин постоянного тока;

Выполнение работ по наладке, регулировке и проверке схем включения электрических машин переменного тока;

Выполнение зачетного лабораторного задания

Задание №1

Наладка и регулировка схем цепей постоянного тока

Измерение сопротивлений, токов, напряжений и мощности в цепи постоянного тока.

Цель: закрепить навыки измерений в цепях постоянного тока.

Рис.1 Схема измерений.

Порядок выполнения эксперимента

Включите блок мультиметров, установите на одном из них переключатель в положение измерения сопротивлений (), подключите к мультиметру с помощью соединительных проводов любое сопротивление из набора миниблоков, выберите ближайший превышающий измеряемое сопротивление предел измерения и запишите показание мультиметра R_изм и номинальное сопротивление, указанное на этикетке миниблока:

R_изм = Ом; R_ном = Ом.

Вычислите относительное отклонение измеряемого сопротивления от номинального значения в % (относительную погрешность):

Соберите цепь в соответствии с принципиальной схемой (рис.1) и монтажной схемой, установив в наборную панель сопротивление R_ном=100 Ом. Запишите значение сопротивления в табл.1.

Устанавливая регулятором напряжения указанные в табл.1 значения, запишите в таблицу показания приборов. Вычислите значения мощности

P = U·I

и сопротивления

R = U/I

и запишите результаты в столбцы таблицы «Вычисленные значения».

Таблица 1

Измеренные значения

Вычисленные значения

R_ном, Ом

U, B

I, мА

Р, мВт

R, Ом

100

Расчеты (формула, расчет, результат и единицы измерения):

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

Исследование цепи постоянного тока с последовательным соединением резисторов.

Цель: исследовать цепь постоянного тока при последовательном соединении резисторов.

Величина тока определяется приложенным напряжением U и эквивалентным сопротивлением R_экв:

I = U / R_экв,

где R_экв = R = R₁ + R₂ + R₃.

Рис. 2 Схема исследования

Сумма частичных напряжений в соответствии со вторым законом Кирхгофа равна полному приложенному напряжению:

IR₁ + IR₂ + IR₃ = U.

Порядок выполнения эксперимента

Соберите цепь согласно монтажной схеме. Последовательно с резисторами 47, 100 и 220 Ом включите специальные миниблоки для подключения амперметра.
С помощью двухжильного кабеля со штекером поочередно подключайте к этим миниблокам мультиметр в режиме измерения тока и измеряйте ток вдоль всей последовательной цепи. Убедитесь, что ток имеет одно и то же значение и запишите его в табл. 2.
Затем измерьте напряжения на каждом резисторе, а также полное напряжение на входе цепи. Все измеренные величины занесите в табл. 2.
Рассчитайте эквивалентное сопротивление цепи, ток и падение напряжения на каждом резисторе. Результаты занесите в табл. 2 и сравните с измеренными значениями.

Таблица 2

Ток (I), мА

Падения напряжения

на резисторах, В

Напряжение на входе цепи, В

47 Ом

(U₁)

100 Ом

(U₂)

220 Ом (U₃)

R_экв=… Ом

(U)

Измеренные значения

Рассчитанные значения

Расчеты (формула, расчет, результат и единицы измерения):

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

Проверьте выполнение второго закона Кирхгофа по экспериментальным и по расчётным значениям напряжений:

U = U1 + U2 + U3.

Исследование параллельного соединения резисторов в цепи постоянного тока.

Цель: исследовать цепь постоянного тока при параллельном соединении резисторов.

Если резисторы или любые другие нагрузки соединены параллельно (рис.3), все они находятся под одинаковым напряжением:

U = U_R₁ = U_R₂ = U_R₃

Рис. 3 Схема исследования

В каждой ветви цепи протекает свой ток. Сумма токов всех ветвей в соответствии с первым законом Кирхгофа равна полному току:

I = I₁ + I₂ + I₃.

Величина тока ветви зависит от приложенного напряжения и сопротивления данной ветви:

Ток в неразветвленной части цепи зависит от приложенного напряжения и эквивалентного сопротивления цепи:

Для вычисления эквивалентного сопротивления цепи служит формула:

Для цепи с двумя параллельно соединенными резисторами:

Порядок выполнения эксперимента

Соберите цепь согласно монтажной схеме, вставив последовательно с каждым и резисторов (330, 220 и 470 Ом) специальные миниблоки для подключения амперметра.
Измерьте напряжение на каждом резисторе, а также напряжение на источнике. Убедитесь, что все они одинаковы и запишите значение напряжения в табл. 3.
С помощью мультиметра, специального кабеля со штекером и миниблоков для подключения амперметра измерьте токи в каждом резисторе и на входе цепи. Результаты запишите в табл.3.
Рассчитайте эквивалентное сопротивление цепи, ток в каждом резисторе и на входе цепи. Результаты занесите в табл. 3. и сравните с измеренными значениями.

Таблица 3

Напряжение (U), B

Токи в ветвях, мА

Ток на входе цепи, мА

330 Ом

(I₁)

220 Ом

(I₂)

470 Ом (I₃)

R_экв=… Ом

(I)

Измеренные значения

Рассчитанные значения

Расчеты (формула, расчет, результат и единицы измерения):

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

Проверьте как по экспериментальным, так и по расчётным данным, выполняется ли первый закон Кирхгофа:

I = I1 + I2 + I3.

Цепь постоянного тока при смешанном соединении резисторов.

Цель: исследовать цепь постоянного тока при смешанном соединении резисторов.

Рис. 4 Схема исследования

Участки цепи с последовательным и параллельным соединением резисторов относительно друг друга соединены последовательно. Чтобы вычислить полное сопротивление цепи сначала определяют эквивалентное сопротивление параллельного участка:

Затем определяют эквивалентное сопротивление всей цепи, состоящей теперь из трёх последовательно соединённых сопротивлений:

Для расчёта токов в этой цепи необходимо сначала определить по закону Ома ток в эквивалентном сопротивлении, он же в сопротивлениях R₁ и R₂:

После этого опять же по закону Ома определяются напряжение на участке с параллельным соединением и токи в параллельных ветвях:

Порядок выполнения эксперимента

Соберите цепь согласно монтажной схеме. В каждой из трёх ветвей этой схемы включены миниблоки для подключения амперметра. На входе цепи включён ваттметр для измерения полной мощности, потребляемой цепью.

Измерьте токи во всех ветвях, поочерёдно включая миллиамперметр в каждую ветвь цепи. Измерьте напряжения на всех элементах и мощность. При измерении мощности правильно выберите пределы измерения ваттметра (так, чтобы не светились светодиоды I> и I<).Результаты измерений занесите в таблицу 4.

Таблица 4

I₁, мА

I₃, мА

I₄, мА

U, B

U₁, B

U₂, B

U₃₄, B

P, мВт

Измеренные

величины

Расчётные

значения

R1=47 (Ом), R2=100 (Ом), R3=220(Ом), R4=470 (Ом)

Расчеты (формула, расчет, результат и единицы измерения):

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

Убедитесь, что выполняются первый и второй законы Кирхгофа, а именно:

I₁ = I₃ + I₄

U = U₁ + U₂ + U₃₄.

Определите мощность, потребляемую каждым резистором и сумму мощностей потребителей:

Вычислите мощность, отдаваемую источником, и убедитесь, что она примерно равна сумме мощностей потребителей:

P = UI = …………………

Занятие №2

Наладка и регулировка схем однофазных цепей переменного тока.

Определить экспериментально параметры цепи с последовательным соединением резистора и катушки

Порядок выполнения работы

Рис.1 Схема исследования RL цепи

Установите переключатель сигналов генератора напряжений в положение «~», регулятор частоты – в положение 1000 Гц и регулятор напряжения в крайнее правое положение (максимальная амплитуда).

Измерьте мощность, ток и напряжения на входе цепи, на резисторе, на катушке c с активным внутренним сопротивлением. Запишите эти показания приборов.

Таблица 1

f = 1000 Гц

Измерения

P, мВт

I, мА

U, B

U_R, B

U_L, B

Таблица.2

X_L=U_L/I,

Ом

Гн

Расчеты (формула, расчет, результат и единицы измерения):

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

Определить экспериментально параметры цепи с последовательным соединением резистора и конденсатора

Порядок выполнения работы

Рис.2 Схема исследования

Измерьте мощность, ток и напряжения на входе цепи, на резисторе и на конденсаторе. Запишите эти показания приборов.

Таблица 3

f = 1000 Гц

Измерения

P, мВт

I, мА

U, B

U_R, B

U_C, B

Таблица 4

Ом

С,

мкФ

Расчеты (формула, расчет, результат и единицы измерения):

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

Определить экспериментально параметры цепи с последовательным соединением R, L и С

Порядок выполнения работы

Рис.3 Схема исследования

Измерьте мощность, ток и напряжения на входе цепи, на резисторе, на катушке c с активным внутренним сопротивлением и на конденсаторе. Запишите эти показания приборов.

Таблица 5

f = 1000 Гц

Измерения

P, мВт

I, мА

U, B

U_R, B

U_L, B

U_C, B

Таблица 6

X_L=U_L/I,

Ом

Гн

С,

мкФ

Расчеты (формула, расчет, результат и единицы измерения):

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

Исследование параллельного соединение катушки индуктивности и конденсатора

Общие сведения

В общем случае, на входе цепи синусоидального тока, содержащей сопротивления, индуктивности и ёмкости протекает ток, действующее значение которого определяется по закону Ома:

I = U/Z = UY,

где Y – полная проводимость цепи (См).

Ток катушки I_L = UBL, где BL проводимость катушки.

Ток конденсатора Iс = UBс, где Bс проводимость конденсатора.

Рис.4 Схема исследования

Экспериментальная часть

Задание

Определить экспериментально параметры катушки индуктивности, рассчитать ёмкость параллельно включенного конденсатора.

Порядок выполнения эксперимента

Соберите цепь, включив в каждую ветвь по миниблоку для подключения амперметра. Включить один из конденсаторов.

Установите частоту питающего напряжения 1000 Гц, максимальную амплитуду и измерьте напряжение, на входе цепи, ток и мощность, потребляемые цепью. Результаты измерений запишите в табл.7.

Вычислите параметры катушки и ожидаемую резонансную ёмкость. Все формулы приведены в разделе «Общие сведения»

Таблица 7

Вычисления

U, B

I, мА

IL, мА

Iс,мА

P, мВт

Y, мСм

B_{с ,мСм}

B_L,мСм

Расчет (формула, расчет, результат и единицы измерения)::

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

Занятие №3

Наладка и регулировка трехфазных цепей переменного тока

Исследование трёхфазной цепи при соединении нагрузки в звезду

Общие сведения

Если нагрузки (приемники) соединены в трехфазную цепь по схеме «звезда» (рис. 1), то к сопротивлениям нагрузки приложены фазные напряжения. Линейные напряжения (U_Л) в 3 раз больше фазных (U_Ф), а линейные токи (I_Л) равны фазным (I_Ф) и определяются по закону Ома:

Ток нейтрали (I_N) равен векторной сумме этих токов:

Рис. 1.

Мощность складывается из мощностей трёх фаз: P = P_А + P_В + P_С. При симметричной и чисто активной нагрузке, имеем: P = 3 P_Ф = 3U_Ф I_Ф = 3  U_Л I_Л.

При смешанной (активно-индуктивной или активно-емкостной) нагрузке в симметричной трёхфазной цепи:

Активная мощность P = 3 U_ФI_Ф cos = 3  U_Л I_Л cos.

Реактивная мощность Q = 3 U_ФI_Ф sin = 3 U_Л I_Л sin.

Полная мощность S = 3 U_ФI_Ф= 3 U_Л I_Л.

Экспериментальная часть

Задание

В трехфазной цепи при соединении нагрузки в звезду измерить действующие значения токов и напряжений, мощность, простроить векторные диаграммы и проверить баланс мощностей для следующих случаев:

Симметричная активная нагрузка с нейтральным проводом и без него.

Несимметричная активная нагрузка с нейтральным проводом и без него.

Порядок выполнения эксперимента

Соберите цепь с симметричной активной нагрузкой (R_A= R_B=R_C= 1 кОм) согласно принципиальной схеме и монтажной схеме.

Измерьте напряжения и токи на нагрузке в схеме с нейтральным проводом и вычислите мощности. Результаты измерений и вычислений занесите в таблицу.
Подключая ваттметр сначала в фазу А, затем в фазу В и, наконец, в фазу С измерьте мощности трёх фаз и вычислите суммарную мощность. Результаты запишите в также в табл. 1.
Уберите из схемы нейтральный провод (перемычку между точками N и 0) и снова измерьте токи и напряжения.
Подключая токовую цепь ваттметра сначала в фазу А, а цепь напряжения – на напряжение U_AB, затем токовую цепь в фазу C, а цепь напряжения – на напряжение U_CB, измерьте две мощности и вычислите суммарную мощность.
Повторите измерения для несимметричной нагрузки с нейтральным и без нейтрального провода (R_A = 1 кОм, R_B = 330- Ом, R_C = 470 Ом).

Таблица 1

Симметричная активная нагрузка

Несимметричная активная нагрузка

с нейт-

ралью

без нейтрали

с нейт-

ралью

без нейтрали

Фазные токи, ток нейтрали мА

I_A

I_B

I_C

I_N

Линейные напряжения, В

U_АВ

U_ВС

U_СА

Фазные напряжения, В

U_А

U_В

U_С

Рассчитать соотношение фазных и линейных напряжений

При симметричной нагрузке

При несимметричной нагрузке без нулевого провода

U_АВ/ U_А

U_{ВС /} U_В

U_{СА /} U_С

Исследование трехфазной цепи при соединении нагрузки в треугольник

Общие сведения

В схеме «треугольник» (рис. 2), нагрузка R_A_В, R_B_С иR_C_Акаждой фазы включается на линейное напряжение, которое в данном случае равно фазному (U_Л = U_Ф).

Рис. 2

Фазные токи I_A_В, I_B_С иI_C_А определяются по закону Ома:

Линейные токи определяются по первому закону Кирхгофа как векторные разности соответствующих фазных токов:

При симметричных напряжениях U_A_В, U_B_С,U_C_А и одинаковых нагрузках фаз R_A_В= R_B_С = R_C_А = R токи также симметричны, причём, линейный ток по величине в 3 раз больше фазного.

Также как и при соединении в звезду в случае симметричной нагрузки:

Активная мощность P = 3 U_Ф I_Ф cos = 3  U_Л I_Л cos.

Реактивная мощность Q = 3 U_ФI_Фsin = 3  U_Л I_Лsin.

Полная мощность S = 3 U_ФI_Ф= 3  U_ЛI_Л.

Активная мощность трёхфазной цепи при соединении в треугольник измеряется двумя ваттметрами так же, как и при соединении в звезду без нейтрального провода.

Экспериментальная часть

Задание

В трехфазной цепи при соединении нагрузки в треугольник измерить действующие значения токов и напряжений, мощность, простроить векторные диаграммы и проверить баланс мощностей для следующих случаев:

Симметричная активная нагрузка.

Несимметричная активная нагрузка.

Порядок выполнения эксперимента

Соберите цепь с симметричной нагрузкой (R_A_В= R_B_С=R_C_А= 1 кОм) согласно принципиальной схеме (рис..2) и монтажной схеме.

Рис. 2 Соединение треугольник

Измерьте мультиметрами напряжения и токи, указанные в табл. 2 и вычислите мощности.
Подключая токовую цепь ваттметра сначала в фазу А, а цепь напряжения – на напряжение U_AB, затем токовую цепь в фазу C, а цепь напряжения – на напряжение U_CB, измерьте две мощности и вычислите суммарную мощность.
Повторите измерения и вычисления для несимметричной нагрузки с (R_AВ = 1 кОм, R_BС = 330 Ом, R_CА = 470 Ом).

Таблица 2

Симметричная активная нагрузка

Несимметричная активная нагрузка

Фазные токи, мА

I_A_В

I_B_С

I_C_А

Линейные токи, мА

I_A

I_B

I_C

Линейные напряжения, В

U_AB

U_BC

U_CA

Рассчитать соотношение фазных и линейных токов

При симметричной нагрузке

При несимметричной нагрузке

I_{A /} I_A_В

I_{B /} I_B_С

I_{C /} I_C_А

Занятие №4

Наладка и регулировка схемы двигателя постоянного тока параллельного возбуждения

Снятие электромеханической характеристики n=f(I) двигателя постоянного тока с параллельным возбуждением.

Рис 1 Электрическая схема соединений

Указания по проведению эксперимента

Соедините аппаратуру в соответствии со схемой электрической соединений, (двигатель с параллельным возбуждением)

Регулировочную рукоятку автотрансформатора А1 поверните против часовой стрелки до упора.

Включите устройство защитного отключения и автоматические выключатели однофазного источника питания G1.

Включите выключатель «СЕТЬ» блока мультиметров Р1 и указателя частоты вращения Р3.

Активизируйте мультиметры блока Р1, задействованные в эксперименте.

Включите выключатель "СЕТЬ" автотрансформатора А1.

Вращая регулировочную рукоятку автотрансформатора А1, разгоните двигатель М1 до частоты вращения n, например, равной 1300 об/мин.

Включите выключатель «СЕТЬ» преобразователя частоты G2. Кнопками «ВЫБОР СТРОКИ / СТРАНИЦЫ НА ДИСПЛЕЕ» выберите режим работы «Эксперимент №1: Исследование режимов работы асинхронного двигателя».

Кнопкой «ВЫБОР ИНФОРМАЦИИ НА ДИСПЛЕЕ» выберите «МАССИВ ИЗМЕНЯЕМЫХ ПАРАМЕТРОВ», далее кнопками «ВЫБОР СТРОКИ / СТРАНИЦЫ НА ДИСПЛЕЕ» и «ИЗМЕНЕНИЕ ЗНАЧЕНИЯ ПАРАМЕТРА» выберите, например, следующие значения параметров: U номинальное – 220 В, тип характеристики – линейная, выход 1 – скорость, выход 2 – скорость, управление – ручное.

Кнопкой «ВЫБОР ИНФОРМАЦИИ НА ДИСПЛЕЕ» выберите «МАССИВ КОНТРОЛИРУЕМЫХ ПАРАМЕТРОВ».

Вращая регулировочную рукоятку преобразователя частоты G2, установите задание скорости вращения магнитного поля машины G3 136 рад/с (соответствует 1300 об/мин) и нажмите кнопку «ВПЕРЕД».

Вращая регулировочную рукоятку преобразователя частоты G2 по и против часовой стрелки, изменяйте ток якоря I двигателя М1 (ток I не должен превышать значения 0,6 А) и заносите показания амперметра (ток I), вольтметра (напряжение U якоря двигателя М1) и указателя Р3 (частота вращения n) в таблицу 1.

Таблица 1

I, A

U, В

n, мин^¹

По завершении эксперимента нажмите кнопку «СТОП» и отключите выключатель «СЕТЬ» преобразователя частоты G2, у автотрансформатора А1 поверните регулировочные рукоятки против часовой стрелки до упора и отключите выключатели "СЕТЬ". Отключите выключатель "СЕТЬ" блока мультиметров Р1 и указателя частоты вращения Р3. Отключите автоматические выключатели однофазного источника питания G1.

Используя данные таблицы 3.2.1, для каждого значения частоты вращения n вычислите по формуле значения электромагнитного момента двигателя М1

[H ^.м],

и занесите их в табл. 2

Таблица 2

n, мин^¹

М, Н·м

Используя данные таблицы 2 постройте искомую механическую характеристику n=f(М) двигателя постоянного тока.

Расчет:_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

Определение рабочих характеристик n=f(Р₂), Р₁=f(Р₂), М=f(Р₂), η=f(Р₂) двигателя постоянного тока с параллельным /
последовательным возбуждением

Рис.3 Электрическая схема соединений

Указания по проведению эксперимента

Соедините аппаратуру в соответствии со схемой электрической соединений, приведенной на рис 3 (двигатель с параллельным возбуждением) или на рис4(двигатель с последовательным возбуждением).

Регулировочную рукоятку автотрансформатора А1 поверните против часовой стрелки до упора.

Включите устройство защитного отключения и автоматические выключатели однофазного источника питания G1.

Включите выключатель «СЕТЬ» блока мультиметров Р1 и указателя частоты вращения Р3.

Активизируйте мультиметры блока Р1, задействованные в эксперименте.

Включите выключатель "СЕТЬ" автотрансформатора А1.

Кнопкой «ВЫБОР ИНФОРМАЦИИ НА ДИСПЛЕЕ» выберите «МАССИВ КОНТРОЛИРУЕМЫХ ПАРАМЕТРОВ».

Вращая регулировочную рукоятку преобразователя частоты G2 по и против часовой стрелки, изменяйте ток якоря I_Я двигателя М1 (ток I_Я не должен превышать значения 0,6 А) и заносите показания амперметров (полный ток I и ток якоря I_Я двигателя М1), вольтметра (напряжение U двигателя М1) и указателя Р3 (частота вращения n) в таблицу 3

Таблица 3

I, A

I_Я, A

U, В

n, мин^¹

Используя данные таблицы, для каждого значения частоты вращения n вычислите по формулам значения потребляемой мощности Р₁, полезной мощности Р₂, электромагнитного момента М и коэффициента полезного действия η двигателя:

Р₁ = UI;

Р₂ = UI_Я - 80I²_Я;

М = 60Р₂ / (2π n);

η = (Р₂ / Р₁)100

Таблица 4

n, мин^¹

Р₁, Вт

Р₂, Вт

М, Н·м

η, %

Расчеты:

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

Используя данные таблицы постройте искомые рабочие характеристики n=f(Р₂), Р₁=f(Р₂), М=f(Р₂), η=f(Р₂) двигателя постоянного тока.

Занятие №5

Наладка и регулировка схемы асинхронного двигателя

1) Определение механической характеристики n=f(М) трехфазного асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором

Рис.1 Электрическая схема соединений

Указания по проведению эксперимента

Убедитесь, что устройства, используемые в эксперименте, отключены от сети электропитания.
Соедините гнезда защитного заземления "" устройств, используемых в эксперименте, с гнездом "РЕ" однофазного источника питания G1.
Соедините аппаратуру в соответствии со схемой электрической соединений.

Регулировочную рукоятку автотрансформатора А1 поверните против часовой стрелки до упора.

Регулировочные рукоятки активной нагрузки А3 установите в крайнее по часовой стрелке положение.

Включите устройство защитного отключения и автоматические выключатели однофазного источника питания G1.

Включите выключатель «СЕТЬ» блока мультиметров Р1 и указателя частоты вращения Р3.

Активизируйте мультиметры блока Р1, задействованные в эксперименте.

Кнопкой «ВЫБОР ИНФОРМАЦИИ НА ДИСПЛЕЕ» выберите «МАССИВ ИЗМЕНЯЕМЫХ ПАРАМЕТРОВ», далее кнопками «ВЫБОР СТРОКИ / СТРАНИЦЫ НА ДИСПЛЕЕ» и «ИЗМЕНЕНИЕ ЗНАЧЕНИЯ ПАРАМЕТРА» выберите, например, следующие значения параметров: U номинальное – 150 В, тип характеристики – линейная, выход 1 – скорость, выход 2 – скорость, управление – ручное.

Кнопкой «ВЫБОР ИНФОРМАЦИИ НА ДИСПЛЕЕ» выберите «МАССИВ КОНТРОЛИРУЕМЫХ ПАРАМЕТРОВ».

Вращая регулировочную рукоятку преобразователя частоты G1, установите задание скорости вращения магнитного поля двигателя М1 157 рад/с (соответствует 1500 об/мин / частоте выходного напряжения 50 Гц) и нажмите кнопку «ВПЕРЕД».

Включите выключатель «СЕТЬ» автотрансформатора А1.

Вращая регулировочную рукоятку автотрансформатора А1 по часовой стрелке, увеличивайте нагрузку двигателя М1 и заносите показания амперметра (ток I двигателя М1) блока Р4, ваттметра (активная мощность Р фазы двигателя М1) измерителя Р2 и указателя Р3 (частота вращения n двигателя М1) в таблицу 1

Таблица 1

I, А

Р, Вт

n, мин^¹

По завершении эксперимента выведите рукоятку автотрансформатора А1 в крайнее против часовой стрелки положение и отключите выключатель «СЕТЬ». Нажмите кнопку «СТОП» и отключите выключатель «СЕТЬ» преобразователя частоты G2. Отключите выключатель "СЕТЬ" указателя частоты вращения Р3 и блока мультиметров Р1. Отключите автоматические выключатели однофазного источника питания G1.
Вычислите электромагнитный момент М асинхронного двигателя М1 для каждого значения тока I из табл 1 по формуле

H^.м

и занесите его в таблицу 2.

Таблица 2

М, Нм

n, мин^¹

Расчеты:_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

Используя данные таблицы, постройте искомую механическую характеристику
n=f(M) асинхронного двигателя.

Определение рабочих характеристик I=f(P₂), P₁=f(P₂), s=f(P₂), =f(P₂), cos=f(P₂), M=f(P₂) трехфазного асинхронного двигателя
с короткозамкнутым ротором

Рис.3 Электрическая схема соединений

Указания по проведению эксперимента

Соедините аппаратуру в соответствии со схемой электрической соединений.

Регулировочные рукоятки активной нагрузки А3 установите в крайнее против часовой стрелки положение.

Отключите, если включен, автоматический выключатель А6.

Включите устройство защитного отключения и автоматические выключатели однофазного источника питания G1.

Включите выключатель «СЕТЬ» блока мультиметров Р1, измерителя мощностей Р2 и указателя частоты вращения Р3.

Активизируйте мультиметры блока Р1, задействованные в эксперименте.

Кнопкой «ВЫБОР ИНФОРМАЦИИ НА ДИСПЛЕЕ» выберите «МАССИВ ИЗМЕНЯЕМЫХ ПАРАМЕТРОВ», далее кнопками «ВЫБОР СТРОКИ / СТРАНИЦЫ НА ДИСПЛЕЕ» и «ИЗМЕНЕНИЕ ЗНАЧЕНИЯ ПАРАМЕТРА» выберите, например, следующие значения параметров: U номинальное – 150 В, тип характеристики – линейная, выход 1 – скорость, выход 2 – скорость, управление – ручное.

Кнопкой «ВЫБОР ИНФОРМАЦИИ НА ДИСПЛЕЕ» выберите «МАССИВ КОНТРОЛИРУЕМЫХ ПАРАМЕТРОВ».

Включите автоматический выключатель А6.

Переключая регулировочные рукоятки активной нагрузки А3 , изменяйте ток I статорной обмотки двигателя М1 и заносите показания амперметра блока Р4 (ток I), ваттметра и варметра измерителя мощностей Р2 (активная P₁₁ и реактивная Q₁₁ мощности фазы двигателя М1), указателя Р3 (частота вращения n двигателя М1), амперметра и вольтметра (ток I_а и напряжение U_а якорной обмотки генератора G3) в таблицу 3

Таблица 3

I, A

P₁₁, Вт

Q₁₁, ВАр

n, мин^¹

I_a, A

U_а, В

По завершении эксперимента отключите автоматический выключатель А6. Нажмите кнопку «СТОП» и отключите выключатель «СЕТЬ» преобразователя частоты G2. Отключите выключатель "СЕТЬ" указателя частоты вращения Р3, измерителя мощностей Р2 и блока мультиметров Р1. Отключите автоматические выключатели однофазного источника питания G1.

Используя данные таблицы 3, вычислите для каждого значения тока I значения, полезной активной мощности Р₂, полной потребляемой из сети активной мощности P₁, электромагнитного момента М, коэффициента мощности cos, скольжения s и коэффициента полезного действия  асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором по формулам

и занесите полученные результаты в таблицу 4

Таблица 4

I, A

P₂, Вт

P₁, Вт

М, Нм

cos 

s, %

, %

Расчеты:

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _