Методические указания

к лабораторным работам по курсу

"Электроснабжение"

Рецензент: доктор технических наук, профессор Цыгулев Н.И.

Составители: Демура А.В., Ермаков В.Ф., Исаев К.Н., Костинский С.С., Морхов А.Ю., Надтока И.И. /Под общ. ред. В.Ф. Ермакова, доктора технических наук, профессора.

Общие указания

При подготовке к работе следует изучить инструкцию, ука­занную литературу и соответствующий раздел курса лекций. Не­обходимо уяснить схему и принцип действия стенда и получить четкое представление о порядке проведения измерений. На бри­гаду подготавливается таблица измерений, образец которой име­ется в указаниях. В начале занятия преподаватель проверяет подготовленность студентов, задавая вопросы по теме работы, и при правильных ответах допускает их к работе.

Включение стендов в сеть и их запуск осуществляется с разрешения преподавателя. Перед проведением работы студенты распределяют между собой обязанности (в некоторых случаях требуется одновременно фиксировать показания нескольких изме­рительных приборов) и выполняют несколько пробных замеров ис­следуемых величин. После такой предварительной подготовки вы­полняется основная программа работы.

Отчет о работе защищается на следующем после ее выполнения занятии. При защите отудент обязан ответить на вопросы по теме работы.

Лабораторная работа № 2

ОПЫТНОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОСТОЯННОЙ

ВРЕМЕНИ НАГРЕВА ПРОВОДНИКОВ

Цель работы. Экспериментальное исследование процесса нагрева токоведущих элементов систем электроснабжения и опытное определение постоянной времени нагрева проводников с различным сечением.

Программа работы

1. С помощью лабораторный стенда (см. рис. 2.1 и 2.2 [4, 5]) по показаниям датчика температуры, а также используя секун­домер или часы, получить экспериментальные данные об изменениях температуры Θ нагрева проводников с различным сечением S = 1,5 – 2,5 – 4 мм². Записать эти данные в табл. 2.1.

2. Наиболее удобно обработку полученных экспериментальных данных выполнять на персональном компьютере (ПК). Для автоматического построения графиков (см. рис. 2.3) следует результаты измерений разместить в табличной форме в программной среде Microsoft Exsel.

3. По полученным графикам изменений температуры нагрева проводников в функции времени Θ(t) определить постоянные времени проводников с различным сечением при нагреве τ_нагр и охлаждении τ_охл.

Описание схемы и принципа работы стенда

Стенд разработан на основании материалов статей [1].

Схема стенда приведена на рис. 2.1, внешний вид показан на рис. 2.2.

Рис. 2.1. Схема стенда для экспериментального исследования процесса нагрева

проводника и определения постоянной времени нагрева τ

В теории нагрева часто используется постоянная времени нагрева τ электрооборудования: трансформаторов, проводников, шин и т. д.

В известной литературе (см. [6] и др.) приведены данные о постоянной времени нагрева τ проводников различных сечений. Исследования, выполняемые на предложенном стенде, могут пополнить этот список, а также позволят получить данные для нового электрооборудования. Выполнение лабораторной работы позволяет наглядно исследовать процесс нагрева токоведущих элементов систем электроснабжения.

Рис. 2.2. Внешний вид стенда

Основным элементом стенда является трансформатор мощностью 5 – 100 ВА, требующий незначительной переделки. Без изменений используется его первичная обмотка. Вторичная обмотка трансформатора имеет малое число витков, напрмер W₂ = 4, как видно на рис. 2. Напряжение вторичной обмотки трансформатора в режиме холостого хода равно U_2хх = 0,75 В; сопротивление вторичной обмотки равно R_вн = 0,005 Ом.

С помощью шунта, имеющего сопротивление R_ш = 0,0075 Ом, определяется ток I в цепи вторичной обмотки.