150700.62 Оборудование и технология сварного оборудования
Бакалавриат. Форма подготовки очная
Владивосток
2013
Содержание лабораторных занятий
раздел |
Наименование лабораторной работы (практического занятия) |
Колич часов |
Раздел I Однофазные цепи переменного тока |
Л.Р. №1 Определение параметров линейных элементов. Испытание последовательного соединения R,L ,C |
4 часа
|
Л,Р. №2 Испытание параллельного соединения R,L ,C Резонанс токов |
4 часа |
|
Л.Р. №3 Смешанное соединение элементов R,L ,C Графо аналитический расчет смешанного соединения |
4 часа |
|
Раздел I Трехфазные синусоидальные цепи |
Л.Р. №4 Испытание трехфазной электрической цепи. Включение потребителей по схеме “звезда” Анормальные режимы работы трехфазной цепи |
4 часа |
Л.Р.5 Определение параметров и исследование режимов работы трехфазной цепи при соединении потребителей в трегольник |
2 часа |
|
Раздел II Трансформатор |
Л.Р. № 6 Испытание однофазного маломощного трансформатора |
4 часа |
Раздел II Асинхронный двигатель |
Л.Р. № 7. Испытание маломощного 3-х фазного асинхронного двигателя. |
4 часа |
Двигатель постоянного тока |
Л.Р. № 8. Испытание двигателя постоянного тока
|
4 часа |
Генератор постоянного тока |
Л.Р. № 9 . Испытание генератора постоянного тока
|
4 часа |
Раздел III Электроника |
Л.Р. 10. Испытание однофазной и трехфазной мостовой схем выпрямления. Влияние характера нагрузки на параметры схемы выпрямления |
2 часа |
Техническое обеспечение для проведения лабораторных работ
Лабораторные устройства:
- исследование преобразовательных устройств (схемы выпрямления);
- исследование однотактных и двухтактных полупроводниковых усилителей;
- исследование операционных усилителей;
- определение параметров полупроводниковых элементов и интегральных микросхем;
Лабораторные установки:
- испытание маломощных (60 Вт) 3 – х фазных электродвигателей;
- испытание маломощных (40 Вт) 2 – х фазных электродвигателей;
- испытание маломощных (80 Вт) коллекторных двигателей.
Лабораторные стенды:
- определение параметров электротехнических устройств R,L и C;
- исследование одно – трех фазных электрических цепей;
- испытание однофазного трансформатора;
- испытание маломощных электрических машин постоянного тока;
- испытание маломощных электрических машин переменного тока.
Лабораторная работа № 1 “ Определение параметров линейных элементов.
Испытание последовательного соединения R,L ,C”
Объект и средства исследования
Объектом
исследования являются реостат с
сопротивлением R,
индуктивная катушка с активным
сопротивлением
и индуктивностью
,
емкостной элемент с емкостью С.
Измерительная схема для определения параметров элементов R, L и C
Результаты измерений и расчетов схемы с подключением реостата, индуктивной катушки, конденсатора
|
Измерения |
Расчетные параметры |
|||||||||
U |
I |
P |
Z |
R |
X |
|
cos |
Rk |
L |
C |
|
В |
А |
Вт |
Ом |
Ом |
Ом |
Град |
_ |
Ом |
Гн |
МкФ |
|
Резистор
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Индуктивная катушка
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Конденсатор |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Схема
измерений напряжений в последовательной
цепи
Результаты измерений и расчетов последовательного соединения реостата, индуктивной катушки, конденсатора
U
|
I
|
P
|
UR
|
UK
|
UC
|
|
Zэ
|
Rэ
|
Xэ
|
Знак |
|
В |
А |
Вт |
В |
В |
В |
Град |
Ом |
Ом |
Ом |
+ - |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Обработка результатов экспериментов
1. Изучить по учебным пособиям и конспекту лекций необходимые теоретические сведения и подготовиться к ответу на контрольные вопросы.
2. По данным опытов 2 рассчитать сопротивления реостата, полное ZK, активное RK, индуктивное XL сопротивления катушки; емкостное сопротивление конденсатора XC, коэффициенты мощности и углы сдвига фаз.
3.
Для каждого из исследованных элементов
построить векторную диаграмму, приняв
начальную фазу тока
.
4.
По данным опыта 3 вычислить полное
эквивалентное сопротивление исследуемой
цепи Zэ,
активное эквивалентное сопротивление
этой цепи Rэ,
реактивное сопротивление цепи
,
угол сдвига фаз
и cos
и занести в табл. 1.3.
5. Построить для исследованной цепи векторную диаграмму, приняв начальную фазу тока I =0. Определить по ней знак угла сдвига фаз .
6. Написать выражения мгновенных напряжений UR, UK, UC, U, тока i.
Время: 4 часа
Проводится на лабораторном стенде . Количество рабочих мест – 6
Лабораторная работа № 2 “Испытание параллельного соединения R,L ,C
Резонанс токов”
Исследуемая схема с параллельным соединением R, L и С
Оценка свойств при параллельном соединении элементов
№ п/п |
Измерения |
Расчетные параметры |
||||||||||
U |
P |
I |
IR |
IL |
IC |
φ |
YЭ |
GЭ |
BЭ |
Сosφэ |
φэ |
|
В |
Вт |
А |
А |
А |
А |
град |
См |
См |
См |
|
град |
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
При выключенных емкостях (С = 0) при поданном напряжении на схему, снять токи I, IR, IL, IC, напряжение U, мощность Р и занести в табл.1
Изменяя
величину емкости от С
= 0 до 2
Срез,
снять показания приборов при различных
значениях емкости, предварительно
рассчитать резонансную емкость Срез.=
.
Желательно иметь данные для двух
значений емкости до резонанса, точки в
момент резонанса и для двух значений
после резонанса. Момент резонанса
определять по минимальному значению
тока в неразветвленной части схемы.
Результаты занести в табл.2.
По данным опыта построить диаграммы токов для случаев до резонанса, резонанса, а также графики I(C), IR(C), IL(C), IC(C), φЭ(C).
По данным опыта рассчитать зависимости YЭ(C), GЭ(C), ВЭ(C), φЭ(C), сosφЭ(C), результаты занести в табл.2.
№ п/п |
Измерения |
Расчетные параметры |
||||||||||
U |
P |
I |
IR |
IL |
IC |
C |
YЭ |
GЭ |
BЭ |
Сosφэ |
φэ |
|
В |
Вт |
А |
А |
А |
А |
мкФ |
См |
См |
См |
|
град |
|
1 |
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Время: 4 часа
Проводится на лабораторном стенде . Количество рабочих мест – 6
Лабораторная работа № 3 “Смешанное соединение элементов R,L ,C
Графо аналитический расчет смешанного соединения”
U13 |
I1 |
I2 |
I3 |
φ |
cosφ |
U12 |
U23 |
Z1 |
Z2 |
Z3 |
|
В |
А |
А |
А |
град |
|
В |
В |
Ом |
Ом |
Ом |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
эксперим |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
расчет |
Измерительная схема
Вариант 1 : Z1 = R+j0; Z2 = Rk+jXL; Z3 = 0 - jXc
Вариант 2: Z1= Rk+jXL; Z2 = R+j0 ; Z3 = 0 - jXc
Вариант 3: Z1 = 0 - jXc; Z2 = Rk+jXL; Z3 = R+j0
План отчета должен содержать
- измерительная схема;
- заполненная таблица
- векторные диграмы для токов и напряжений, построенные на комплексной плоскости
- выводы
Время 4 часа
Проводится на лабораторном стенде . Количество рабочих мест – 6
Лабораторная работа № 4 “Испытание трехфазной электрической цепи.
Включение потребителей по схеме “звезда
Включение потребителей по схеме “треугольник
Анормальные режимы работы трехфазной цепи”
Схема исследуемой цепи
Результаты расчета и измерений для схемы звезда с нейтральным проводом
Режим работы |
UAB |
UBC |
UCA |
UA |
UB |
UC |
IA |
IB |
IC |
IN |
PA |
PB |
PC |
В |
В |
В |
В |
В |
В |
А |
А |
А |
А |
Вт |
Вт |
Вт |
|
Симметричная активная |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Несимметрич-ная активная |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Обрыв в фазе А |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Результаты измерений для схемы «Звезда без нейтрального провода»
Режим работы |
UAB |
UBC |
UCA |
UA |
UB |
UC |
UN |
IA |
IB |
IC |
PA |
PB |
PC |
В |
В |
В |
В |
В |
В |
B |
А |
А |
А |
Вт |
Вт |
Вт |
|
Симметричная активная |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Несимметрич-ная активная |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Обрыв в фазе А |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Короткое замыкание фазы А |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Построить векторные диаграммы при различных режимах работы:
Симметричная активная; Несимметричная активная; Обрыв в фазе А; Короткое замыкание фазы А
Время: 4 часа
Проводится на лабораторной установке . Количество рабочих мест – 6
Лабораторная работа № 5 “Определение параметров и исследование режимов работы трехфазной цепи при соединении потребителей в трегольник ”
Исследуемая электрическая схема
Результаты расчета и измерений при соединении потребителей в треугольник
Режим работы |
|
UAB |
UBC |
UCA |
IAB |
IBC |
ICA |
IA |
IB |
IC |
PW1 |
PW2 |
РАВ |
РВС |
РСА |
B |
B |
B |
A |
A |
A |
A |
A |
A |
Вт |
Вт |
Вт |
Вт |
Вт |
||
симметр. активная |
расчет |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
опыт |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
равном. нагрузка |
расчет |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
опыт |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
обрыв линии |
расчет |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
опыт |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Построить векторную диаграмму для следующих режимов:
- симметричной нагрузки;
- равномерная нагрузка;
- обрыв линии в режиме симметричной нагрузки
Время 4 часа
Проводится на лабораторном устройстве. Количество рабочих мест – 6
Лабораторная работа № 6 “ Испытание однофазного маломощного трансформатора”
Объект и средства исследования
Объектом исследования является силовой трансформатор
Схема исследования трансформатора
Программа работы
1. Произвести опыт холостого хода (ключ К1 разомкнут). Измеренные данные занести в таблицу 1.7. По данным опыта холостого хода рассчитать коэффициент трансформации и коэффициент мощности при номинальном напряжении трансформатора.
2. Осуществить режим нагрузки (ключ К1 замкнут) при напряжении U1 = U1н, изменяя Rн от (холостой ход) до значения, при котором I2 = I2н, произвести измерения для 5-6 значений Rн. Измеренные данные занести в табл. 1.7. По данным эксперимента построить рабочие характеристики трансформатора P1(I1), I1(I2), U2 (I2), cos1(I2), (I2).
Результаты измерений и расчетов
|
Измеренные величины |
Расчетные величины |
Прим. |
|||||||
№ п/п |
U1 |
I1 |
P1 |
U2 |
I2 |
P2 |
cos1 |
|
U |
|
|
B |
A |
Вт |
В |
А |
Вт |
- |
% |
% |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Холостой ход |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Время 4 часа
Проводится на лабораторном стенде. Количество рабочих мест – 6
Лабораторная работа № 7 “ Испытание маломощного 3-х фазного асинхронного двигателя.”
Электрическая схема для испытаний асинхронного двигателя
По данным измерений вычислить и записать в таблицу следующие величины: