- •Введение
- •Раздел I методические указания по изучению дисциплины электротехнология
- •1. Общие вопросы
- •Контрольные вопросы:
- •2. Электронно - ионная технология
- •Контрольные вопросы:
- •3. Обработка семян и почвы электрическим током
- •Контрольные вопросы:
- •4. Электроимпульсная техника
- •Контрольные вопросы:
- •5. Ультразвуковая обработка
- •Контрольные вопросы:
- •6. Магнитная обработка материалов
- •Контрольные вопросы:
- •Основы теории и расчета электронагревательных устройств
- •1. Общие вопросы
- •Контрольные вопросы:
- •2. Тепловой расчет электронагревательных установок
- •Контрольные вопросы:
- •3. Электронагрев сопротивлением. Прямой нагрев.
- •Контрольные вопросы:
- •4. Электронагрев сопротивлением. Косвенный нагрев.
- •Контрольные вопросы:
- •5. Электродуговой нагрев
- •Контрольные вопросы:
- •6. Индукционный нагрев
- •Контрольные вопросы:
- •7. Диэлектрический нагрев
- •Контрольные вопросы:
- •Электронагревательные установки в сельском хозяйстве
- •1. Электрические водонагреватели, водогрейные и паровые котлы
- •Контрольные вопросы:
- •2. Электронагревательные установки для создания микроклимата в сельскохозяйственных помещениях
- •Контрольные вопросы:
- •3. Электронагревательные установки для сушки, тепловой обработки и хранения сельскохозяйственных продуктов
- •Контрольные вопросы:
- •4. Электрический обогрев в парниках и теплицах
- •Контрольные вопросы:
- •5. Электротермическое оборудование ремонтно-механических мастерских
- •Контрольные вопросы:
- •6. Технико-экономическое обоснование использования электроэнергии для теплоснабжения сельскохозяйственного производства
- •Контрольные вопросы:
- •Раздел II задачи и примеры расчетов
- •1. Расчёты тепловых режимов нагревательных установок
- •Примеры расчетов Расчет тепловой изоляции и определение мощности закалочной печи.
- •Расчет мощности, необходимой для обогрева свинарника-маточника.
- •2. Расчет элементных нагревателей задачи
- •Примеры расчетов Электрический расчет нагревательной печи.
- •Расчет электрообогрева пола в коровниках.
- •Расчет электрокалорифера.
- •3. Индукционный и диэлектрический нагрев задачи
- •Примеры расчетов Расчет индукционного водонагревателя на промышленной частоте.
- •Расчет индуктора для нагрева кузнечных заготовок.
- •Приближенный расчет индуктора для закалки деталей.
- •Технический расчет лампового генератора высокой частоты.
- •Расчёт параметров генератора твч и размеры камеры нагрева для высокочастотной сушилки семенного зерна
- •4. Электронно-ионная технология задачи
- •Примеры расчетов Пример расчета магнитострикционного преобразователя.
- •Определение величины заряда приобретаемого зерном пшеницы помещаемой в камерный сепаратор
- •Раздел III лабораторные работы
- •Исследование открытых электрических нагревателей
- •1. Общие сведения:
- •2. Программа работы и порядок выполнения
- •3. Содержание отчета
- •4. Контрольные вопросы
- •Исследование низкотемпературного индукционного нагревателя
- •1. Общие сведения:
- •2. Программа работы и порядок выполнения
- •3. Содержание отчета
- •4. Контрольные вопросы
- •Исследование установки индукционного нагрева воды
- •1. Общие сведении:
- •2. Программа работы и порядок выполнения
- •2.Программа работы и порядок выполнения
- •3. Содержание отчета
- •4. Контрольные вопросы:
- •Температурные датчики
- •1.Общие сведения
- •2.Программа работы и порядок выполнения
- •3. Содержание отчет:
- •4. Контрольные вопросы:
- •Исследование работы электроводонагревателя эпв-2а
- •1. Общие сведения
- •2. Программа работы и порядок выполнения
- •3. Содержание отчета
- •4. Контрольные вопросы
- •Исследование трехфазного электродного водонагревателя
- •1. Общие сведения
- •2. Программа работы и порядок выполнения
- •3. Содержание отчета
- •Контрольные вопросы
- •Исследование полупроводниковых напольных электрообогревателей
- •1.Общие сведения
- •2. Программа работы и порядок выполнения
- •3. Содержание отчета
- •4. Контрольные вопросы
- •Исследование установки нагрева деталей машин токами промышленной частоты
- •1. Общие сведения:
- •3. Программа работы и порядок выполнения
- •2.Программа работы и порядок выполнения
- •2. Программа работы и порядок выполнения
- •3. Содержание отчета
- •4. Контрольные вопросы
- •Исследование установки нагрева диэлектрических объектов
- •1. Общие сведения
- •2. Программа работы и порядок выполнения
- •2. Программа работы и порядок выполнения
- •3. Содержание отчета
- •4. Контрольные вопросы
- •Исследование электросварочного трансформатора тдп- 1
- •1. Общие сведения
- •2. Программа работы и порядок выполнения
- •3. Содержание отчета
- •4. Контрольные вопросы
- •Исследование аппарата для магнитной обработки воды типа амо-25-у4
- •1.Общие сведения
- •2. Программа работы и порядок выполнения
- •2. Программа работы и порядок выполнения
- •3. Содержание отчета
- •4. Контрольные вопросы
- •Электрогидравлический эффект и его применение в сельскохозяйственном производстве
- •1. Общие сведения
- •2. Программа работы и порядок выполнения
- •3. Содержание отчета
- •4. Контрольные вопросы
- •Изучение и исследование ультразвуковой установки
- •1. Общие сведения
- •2. Программа работы и порядок выполнения
- •2. Программа работы и порядок выполнения
- •Раздел IV
- •Расчёт электродного водонагревателя Исходные данные:
- •Решение:
- •Индивидуальные задания для контрольной работы по дисциплине «электротехнология»
- •Раздел V рекомендации по выполнению курсового проекта цель и задачи курсовой работы
- •Тематика курсовых работ
- •Содержание, объём и последовательность выполнения курсовой работы
- •Общие методические указания по оформлению курсовой работы курсовая работа №1
- •2.1. Расчет потребной производительности.
- •Термическое сопротивление 1 м наполнителя
- •3. Расчет силовой сети, выбор аппаратуры управления и защиты.
- •4. Разработка схемы управления
- •5. Расчет системы автоматического регулирования температуры водонагревателя.
- •Графическая часть
- •Курсовая работа №2
- •1.Выбор способа электронагрева и вида электронагревательной установки [9, 27]
- •2. Расчет электрокалориферной установки.
- •3. Расчет силовой сети, выбор аппаратуры управления и защиты.
- •4. Разработка схемы управления.
- •5. Расчет системы автоматического регулирования температуры.
- •6. Правила технической эксплуатации и техники безопасности
- •7. Определено технико-экономических показателей.
- •Курсовая работа №3
- •1. Технологическая схема нагрева заготовок.
- •2. Расчет и выбор основных параметров установки высокочастотного индукционного нагрева.
- •Индивидуальные задания по дисциплине «электротехнология» для курсовой работы № 1
- •Для курсовой работы № 2
- •Для курсовой работы № 3
- •Приложение 1 Теплофизические характеристики металлов
- •Приложение 2 Теплофизические характеристики неметаллических материалов
- •Приложение 3 Коэффициенты эффективности излучения для различных типов нагревательных элементов
- •Приложение 5
- •Приложение 6
- •Приложение 7 Значения поправочного коэффициента k для вычисления коэффициента самоиндукции (при расчете индукторов)
- •Приложение 8
- •Приложение 9 Некоторые параметры генераторных ламп
- •Приложение 10
- •Приложение 11
- •Приложение 12 Ширина окна двухстержневых преобразователей мощностью 0,25—3 кВт
- •Приложение 13
- •Рекомендуемая литература
МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования
КУБАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Факультет энергетики и электрификации
Кафедра физики
ПРАКТИКУМ
по дисциплине
«Электротехнология»
для бакалавров специальностей 110800.62
«Агроинженерия (Электрооборудование
и электротехнологии)» и 140400.62 «Электроэнергетика
и электротехника»
Краснодар
2011
Учебное пособие для проведения лабораторных работ по дисциплине «Электротехнология» для бакалавров специальностей 110800.62 «Агроинженерия (Электрооборудование и электротехнологии)» и 140400.62 «Электроэнергетика и электротехника» разработали и подготовили к печати:
профессор Н.Н. Курзин
профессор Д.А. Нормов
ассистент Е.А. Федоренко
Рецензент: профессор В.В. Магеровский (кафедра электрических машин и электропривода КубГАУ)
Учебное пособие для проведения лабораторных работ рассмотрено и представлено к печати кафедрой физики КубГАУ
Протокол № 17 от 14.06.2011г.
Утверждено методической комиссией факультета энергетики и электрификации КубГАУ, протокол № 13 от 28.06.2011г.
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ |
7 |
РАЗДЕЛ I |
8 |
Методические указания по изучению дисциплины электротехнология |
8 |
1. Общие вопросы |
8 |
2. Электронно - ионная технология |
9 |
3. Обработка семян и почвы электрическим током |
10 |
4. Электроимпульсная техника |
11 |
5. Ультразвуковая обработка |
12 |
6. Магнитная обработка материалов |
13 |
Основы теории и расчета электронагревательных устройств |
13 |
1. Общие вопросы |
13 |
2. Тепловой расчет электронагревательных установок |
16 |
3. Электронагрев сопротивлением. Прямой нагрев. |
18 |
4. Электронагрев сопротивлением. Косвенный нагрев. |
20 |
5. Электродуговой нагрев |
22 |
6. Индукционный нагрев |
23 |
7. Диэлектрический нагрев |
25 |
Электронагревательные установки в сельском хозяйстве |
27 |
1. Электрические водонагреватели, водогрейные и паровые котлы |
27 |
2. Электронагревательные установки для создания микроклимата в сельскохозяйственных помещениях |
29 |
3. Электронагревательные установки для сушки, тепловой обработки и хранения сельскохозяйственных продуктов |
32 |
4. Электрический обогрев в парниках и теплицах |
34 |
5. Электротермическое оборудование ремонтно-механических мастерских |
36 |
6. Технико-экономическое обоснование использования электроэнергии для теплоснабжения сельскохозяйственного производства |
38 |
РАЗДЕЛ II |
41 |
Задачи и примеры расчетов |
41 |
1. Расчёты тепловых режимов нагревательных установок |
41 |
Задачи |
41 |
Примеры расчетов |
43 |
2. Расчет элементных нагревателей |
54 |
Задачи |
54 |
Примеры расчетов |
56 |
3. Индукционный и диэлектрический нагрев |
66 |
Задачи |
66 |
Примеры расчетов |
67 |
4. Электронно-ионная технология |
84 |
Задачи |
84 |
Примеры расчетов |
86 |
РАЗДЕЛ III |
96 |
Лабораторные работы |
96 |
Лабораторная работа № 1 Исследование открытых электрических нагревателей |
96 |
Лабораторная работа №2 Исследование низкотемпературного индукционного нагревателя |
101 |
Лабораторная работа №3 Исследование установки индукционного нагрева воды |
107 |
Лабораторная работа №4 Исследование работы элементного водонагревателя |
111 |
Лабораторная работа № 5 Температурные датчики |
117 |
Лабораторная работа № 6 Исследование работы электроводонагревателя ЭПВ-2А |
126 |
Лабораторная работа № 7 Исследование трехфазного электродного водонагревателя |
131 |
Лабораторная работа № 8 Исследование полупроводниковых напольных электрообогревателей |
138 |
Лабораторная работа № 9 Исследование установки нагрева деталей машин токами промышленной частоты |
143 |
Лабораторная работа № 10 Изучение устройства и исследование режимов работы холодильного агрегата |
147 |
Лабораторная работа № 11 Исследование режимов работы электрического воздухонагревателя ЛП-2,0/220-4,0 |
152 |
Лабораторная работа № 12 Исследование установки нагрева диэлектрических объектов |
157 |
Лабораторная работа № 13 Исследование режимов работы электрической изгороди ИЭ-206 |
164 |
Лабораторная работа № 14 Исследование электросварочного трансформатора ТДП- 1 |
170 |
Лабораторная работа № 15 Исследование аппарата для магнитной обработки воды типа АМО-25-У4 |
178 |
Лабораторная работа № 16 Изучение электроводонагревателя ЭПЗ -100 |
184 |
Лабораторная работа № 17 Электрогидравлический эффект и его применение в сельскохозяйственном производстве |
190 |
Лабораторная работа № 18 Изучение и исследование ультразвуковой установки |
196 |
Лабораторная работа № 19 Изучение электрооборудования и исследование режимов работы инкубатора |
202 |
РАЗДЕЛ IV |
209 |
Рекомендации по выполнению контрольной работы |
209 |
Общие сведения |
209 |
Расчёт электродного водонагревателя |
209 |
Индивидуальные задания для контрольной работы по дисциплине «Электротехнология» |
215 |
РАЗДЕЛ V |
219 |
Рекомендации по выполнению курсового проекта |
219 |
Цель и задачи курсовой работы |
219 |
Тематика курсовых работ |
220 |
Содержание, объём и последовательность выполнения курсовой работы |
221 |
Общие методические указания по оформлению курсовой работы |
223 |
Курсовая работа №1 |
223 |
Курсовая работа №2 |
238 |
Курсовая работа №3 |
255 |
Индивидуальные задания для курсового проектирования по дисциплине «Электротехнология» |
260 |
Для курсовой работы № 1 |
260 |
Для курсовой работы № 2 |
263 |
Для курсовой работы № 3 |
270 |
Приложение 1 |
274 |
Приложение 2 |
274 |
Приложение 3 |
275 |
Приложение 4 |
276 |
Приложение 5 |
277 |
Приложение 6 |
277 |
Приложение 7 |
278 |
Приложение 8 |
279 |
Приложение 9 |
279 |
Приложение 10 |
280 |
Приложение 11 |
280 |
Приложение 12 |
281 |
Приложение 13 |
281 |
Рекомендуемая литература |
282 |
Введение
В учебном пособии принята традиционная компоновка подобных описаний, состоящая из разделов: основные понятия, методика эксперимента, порядок выполнения работы, обработка результатов.
Для подготовки к практическим занятиям, курсовому проектированию и проведению лабораторных работ необходимо использовать лекционный и учебный материал.
Учебное пособие составлено таким образом, что преподаватели и студенты имеют возможности вносить в каждую работу модификации заданий и их интерпретации к семинарским и лекционным курсам.
Выполнение практическим заданий, курсового проектирования и проведение лабораторных работ включает предварительную подготовку: проведение экспериментов и составление отчета о результатах исследований.
При подготовке к выполнению работы необходимо изучить теоретическое введение, описание лабораторной установки, методы измерений, соблюдать указанный порядок выполнения расчетной части работы.
При проведении экспериментов необходимо строго выполнять все установленные в лаборатории правила техники безопасности.
Раздел I методические указания по изучению дисциплины электротехнология
1. Общие вопросы
Дальнейшим совершенствованием развития электрификации сельского хозяйства должно явиться широкое применение электрической энергии непосредственно в самой технологии различных сельскохозяйственных процессов (электротехнология). При этом используются специфические свойства электромагнитной энергии (в виде излучений, высокочастотных, высоковольтных, электростатических и магнитных полей) и ультразвуковых колебаний. Эти виды энергии оказывают сильное воздействие на биологические объекты и дают хорошие качественные результаты.
Особые свойства электромагнитной энергии с большой эффективностью могут быть использованы в самых разнообразных сельскохозяйственных процессах для направленного воздействия на животных и растения (с целью стимуляции роста и продуктивности, выведения новых пород), для борьбы с вредными микроорганизмами и насекомыми, для обработки различных сельскохозяйственных продуктов и т.д.
Изучая эту часть курса, надо обратить особое внимание на сложность проведения работ в данной области ввиду наличия в любом технологическом процессе сельского хозяйства биологических объектов (почва, животные, растения, насекомые и т.д.), что является основным отличием сельского хозяйства от промышленности. Надо ознакомиться с возможными направлениями воздействия различных видов электрической энергии на живые организмы как с целью стимуляции, так и с летальными целями. Здесь следует отметить, что все указанные проблемы могут успешно решаться только комплексно учеными различных профилей: электриками, физиками, биологами, зоотехниками, агрономами и др.
Необходимо понять, какие широкие возможности открывает применение электрической энергии в совершенствовании методов ведения сельского хозяйства.
Электротехнологию стремятся применять там, где она повышает качество или количество продукции, увеличивает производительность труда и экономически себя оправдывает.