Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Axm,Bar,Vav_2002

.pdf
Скачиваний:
16
Добавлен:
18.03.2015
Размер:
2.23 Mб
Скачать

Федеральное агентство по образованию Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

Уфимский государственный авиационный технический университет

ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ МАШИНЫ И ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ УСТРОЙСТВА

Лабораторный практикум по дисциплине “ Электротехника и электроника”

Уфа 2010

Федеральное агентство по образованию Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

Уфимский государственный авиационный технический университет

Кафедра теоретических основ электротехники

ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ МАШИНЫ И ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ УСТРОЙСТВА

Лабораторный практикум по дисциплине “ Электротехника и электроника”

Уфа 2010

Составители: Р. В. Ахмадеев, К. К. Барыкин, И. В. Вавилова, П. А. Грахов, Т. М. Крымская, Р. Г. Фаррахов, А. Р. Халиков

УДК 621.3(07) ББК 31.2(я7)

Электрические машины и электромагнитные устройства: Лабораторный практикум по дисциплине “ Электротехника и электроника” / Уфимск. гос. авиац. техн. ун-т; Сост.: Р. В. Ахмадеев, К. К. Барыкин, И. В. Вавилова, П. А. Грахов, Т. М. Крымская, Р. Г. Фаррахов, А. Р. Халиков.- Уфа, 2010. – 82 с.

Содержит экспериментальную часть, типовые расчетные задачи и задачи для самостоятельного решения по электрическим машинам и электромагнитным устройствам.

Предназначены для студентов следующих направлений подготовки бакалавров и дипломированных специалистов 090100, 140100, 140500, 150200,

150400, 150500, 150600, 150700, 150800, 160100, 160300, 190700, 220100, 220200, 220300, 220400, 230100, 230200, 230400, 280100, изучающих дисциплину “ Электротехника и электроника” по очной, очно-заочной и заочной формам обучения.

Табл. 17. Ил. 34. Библиогр.: 9 назв.

Рецензенты: канд. техн. наук доцент кафедры ЭМ Исмагилов Р. Р; канд. техн. наук доцент кафедры ТОЭ Фатхиев А. Р.

© Уфимский государственный авиационный технический университет, 2010

СОДЕРЖАНИЕ

 

Введение…...…………………………………………………........... 4

 

Лабораторно-практическое занятие №1…………………………...

10

Исследование однофазного трансформатора

 

Лабораторно-практическое занятие №2…………………………...

21

Исследование двигателя постоянного тока

 

Лабораторно-практическое занятие №3…………………………... 34 Изучение конструкции и принципа действия трехфазных асинхронных электродвигателей

Лабораторно-практическое занятие №4…………………………... 44 Исследование характеристик трехфазного асинхронного двигателя

Лабораторно-практическое занятие №5…………………………... 57 Исследование однофазного асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором

Лабораторно-практическое занятие №6…………………………... 66 Исследование однофазного синхронного реактивного электродвигателя

Лабораторно-практическое занятие №7…………………………... 74 Изучение аппаратуры и схем управления электродвигателями

Список литературы…………………………………………………. 82

ВВЕДЕНИЕ

Основные правила техники безопасности при работе в электротехнической лаборатории

Для выполнения требований техники безопасности студентам НЕОБХОДИМО:

а) приступать к работе, прослушав инструктаж; б) не загромождать свое рабочее место оборудованием, не

относящимся к данной работе; в) перед началом сборки цепи убедиться, что питание

лабораторного стенда отключено; г) использовать приборы с исправными клеммами, провода с

неповрежденной изоляцией; д) не прикасаться к зажимам отключенных конденсаторов.

Разрядить конденсатор до сборки электрической цепи и после окончания работы, замкнув его выводы накоротко проводником;

е) без разрешения преподавателя не включать собранную электрическую цепь;

ж) не прикасаться к находящимся под напряжением элементам цепей, лишенных изоляции;

з) отключать цепь от источника питания при любых переключениях и пересоединениях;

и) немедленно отключить цепь от источника питания при появлении дыма, специфического запаха горелой изоляции, при исчезновении напряжения на главном распределительном щите лаборатории;

к) при поражении электрическим током уметь оказать первую помощь пострадавшему.

Правила сборки электрической цепи

При сборке электрической цепи пользуйтесь следующими правилами:

а) по возможности расставляйте приборы и принадлежности так, чтобы они соответствовали электрической схеме. Электромагнитные поля индуктивных катушек и трансформаторов влияют на точность

измерений, поэтому устанавливайте приборы как можно дальше от источников электромагнитного поля;

б) электрическую цепь начинайте собирать с клеммы, соответствующей входу исследуемой схемы. В первую очередь собирайте последовательную (токовую) цепь, а затем подключайте параллельные ветви. Ветви, состоящие из вольтметров, параллельных обмоток ваттметров, фазометров, подсоединяйте в последнюю очередь;

в) при подключении какого бы то ни было элемента, не имеющего обозначения полярности, входом считайте левую (верхнюю) клемму, а выходом - правую (нижнюю). Если же имеются обозначения "плюс" и "минус", то входом считайте положительный зажим;

г) подсоединяйте источники питания через ключ или рубильник; д) перед включением электрической цепи установите регуляторы напряжения в положение, обеспечивающее минимальный ток во всех его элементах, установите делители напряжения на минимум напряжений на выходе, увеличьте до максимума сопротивления реостатов, расширьте пределы измерений

используемых многопредельных приборов; е) включайте исследуемую электрическую цепь только после ее

проверки преподавателем.

Методика проведения эксперимента

Включите исследуемую электрическую цепь. Постепенно увеличивая напряжение от нуля до указанной в методическом описании величины, не производя записи показаний приборов в протокол, убедитесь в том, что пределы измерительных приборов выбраны правильно.

На основании пробного опыта выберите интервалы изменения параметров, через которые следует производить запись показаний приборов.

Перед началом измерений внимательно определите цену деления приборов. В протокол измерений заносятся показания приборов только в размерных единицах (представление результатов эксперимента в "делениях" недопустимо). Одновременно с записью рисуйте кривую исследуемой зависимости в соответствующей

системе координат. Если одна или несколько точек лежат в стороне от кривой, то проведите повторное измерение.

По окончании каждой части работы до разборки электрической цепи оцените правильность полученных результатов, согласуйте с преподавателем, выполните расчеты, постройте графики, и весь материал в целом также представьте преподавателю для проверки.

Вносить изменения в электрическую цепь, разбирать ее можно только с разрешения преподавателя после отключения всех источников питания.

Программа лабораторной работы считается выполненной после утверждения результатов опытов преподавателем и отметки о проделанной работе в журнале.

Составление отчета

Студент составляет индивидуальный отчет по каждой выполненной в лаборатории работе.

На первой странице отчета в ее правой верхней четверти помещается штамп, содержащий Ф.И.О. студента, номер группы и этапы выполнения работы.

Фамилия И.О., гр.

Подпись

Дата

Эксперимент выполнен

 

 

Работа оформлена

 

 

Работа защищена

 

 

Отчет должен содержать: название и цель работы, метрологические характеристики приборов, принципиальную схему экспериментальной установки, таблицы данных экспериментов и вычислений, графики и векторные диаграммы токов и напряжений, выводы. Технические характеристики измерительных приборов заносятся в таблицу, пример которой приведен ниже.

Название

 

Условное

Класс

Предел

Система прибора

обозначение

точност

измерений

прибора

 

 

 

 

 

 

и

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Амперметр

Магнитоэлектрическая

 

 

 

 

 

0,5

1 А

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вольтметр

Электромагнитная

 

 

 

 

 

1,5

150 В

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Для

определения

характеристик

электроизмерительных

приборов, используемых в процессе проведения эксперимента,

можно воспользоваться таблицами 1 и 2, в которые сведены условные

обозначения, наносимые на шкалы приборов.

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 1

Условные знаки и краткая характеристика электроизмерительных

 

 

 

приборов

 

 

Условный знак

Наименование

Род тока

Тип прибора

системы

 

прибора

и частота

 

 

 

 

Электромагнитный

Постоянный и

Амперметры,

 

 

прибор

переменный ток

вольтметры

 

 

Электромагнитный

10-104 Гц

Фазометры,

 

 

(действующее

 

 

логометр

значение)

фарадометры

 

 

Магнитоэлектрический

 

 

Амперметры,

 

 

 

 

вольтметры,

 

 

прибор

Постоянный ток,

 

 

гальванометры

 

 

 

 

пульсирующий

 

 

 

 

ток

 

Омметры,

 

 

 

 

 

частотометры

 

 

Магнитоэлектрический

(среднее

 

 

инфранизкой

 

 

логометр

значение)

 

 

частоты

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,1-1,5 Гц

 

 

 

 

Постоянный и

 

 

 

Электродинамический

переменный ток

Амперметры,

 

 

10-2-103 Гц

вольтметры,

 

 

прибор

(действующее

ваттметры

 

 

 

 

 

 

 

 

значение)

 

 

 

 

 

Постоянный и

Амперметры,

 

 

 

 

переменный ток

 

 

Ферродинамический

вольтметры,

 

 

10-103 Гц

 

 

прибор

(действующее

ваттметры

 

 

 

 

 

 

 

 

 

значение)

 

 

 

 

 

Постоянное и

 

 

 

Электростатический

переменное

Вольтметры

 

 

прибор

напряжение

 

 

 

 

 

 

 

10-103 Гц

 

 

 

Прибор

Постоянный и

 

 

 

переменный ток

Амперметры,

 

 

выпрямительной

 

 

(действующее

вольтметры

 

 

системы

 

 

значение)

 

 

 

 

 

 

Таблица 2 Условные обозначения на шкалах электроизмерительных приборов

Условное графическое

Содержание условного

 

 

 

 

обозначение

обозначения

 

 

А, В (V), W, W, Hz,

Наименование единицы измеряемой

 

 

величины: ампер, вольт, ватт, ом, герц,

 

 

 

 

j, cosj, F, H

градус угла сдвига фаз, коэффициент

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

мощности, фарада, генри

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,05; 0,1; 0,2; 0,5;

Класс точности прибора, определяемый по

допустимому значению приведенной

1,0; 1,5; 2,5; 4,0

погрешности

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

^ ;

 

Ð60

 

 

 

 

Рабочее положение шкалы прибора:

 

 

;

 

 

 

 

 

 

горизонтальное; вертикальное; под углом,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

например, 600 к горизонтали

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

; ~

;

 

 

~

; ~

 

Прибор предназначен для работы:

 

 

 

 

 

 

 

в цепи постоянного тока; в цепи переменного

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

тока; в цепи постоянного и переменного тока;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

в цепи трехфазного тока

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Измерительная цепь прибора изолирована от

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

корпуса и испытана напряжением, например,

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 кВ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Внимание!

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Смотри дополнительные указания в паспорте

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

или инструкции по эксплуатации прибора

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Прибор работает нормально:

 

 

500 Hz; 45 - 500 Hz

при частоте 500 Гц; при частотах от

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

45 до 500 Гц

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Прибор защищен от внешних магнитных

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

полей

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Прибор защищен от влияния электрических

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

полей

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Все записи в отчете должны быть выполнены чернилами. Элементы электрических схем и графики, изображенные в отчете,

A I

B Uк

B UС

 

 

выполняются

карандашом с

 

 

применением

 

чертежных

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1,2

 

 

120

 

 

 

180

 

 

 

 

 

 

инструментов

с

соблюдением

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1,0

 

 

100

 

 

 

150

 

 

 

 

 

 

требований

ГОСТ. Графики

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,8

 

 

80

 

 

 

120

 

 

 

 

 

 

изображаются в прямоугольной

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,6

 

 

60

 

 

 

90

 

 

 

 

 

 

системе координат в масштабе

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,4

 

 

40

 

 

 

60

 

 

 

 

 

 

(с равномерными шкалами).

 

 

 

 

 

 

 

0,2

 

 

20

 

 

 

30

 

 

 

 

С

 

Допускается

изображение

на

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

одном

рисунке

нескольких

0

 

0

 

 

 

0

 

 

Ф×10

+6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

графиков. При этом для каждого

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 1

 

 

графика

может

быть

свой

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

масштаб

по оси

ординат (рис.

1).

Построение графиков производится на миллиметровой бумаге, которая вклеивается в отчет. Масштабы рекомендуется выбирать такими, чтобы графики были размером 10-15 см на 12-18 см, считая больший размер по оси абсцисс. Векторные диаграммы токов и напряжений выполняются в масштабе с точным построением углов.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]