Организационно-методические указания ЭМ
.pdfжелтому 36 В. При использовании напряжения 36 В для обеспечения нормальной работы схемы управления необходимо предварительно включить автоматический выключатель = 220 В (см. схему). Отключение напряжения производится нажатием на кнопку "СТОП" соответствующей кнопочной станции.
В аварийной ситуации полное снятие напряжения со стенда обеспечивается кнопкой "АВАРИЙНОЕ ОТКЛЮЧЕНИЕ".
2. ПРАВИЛА ТЕХНИКИ БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ ВЫПОЛНЕНИИ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ
Учебная лаборатория в отношении опасности поражения электрическим током относится к помещению с повышенной опасностью из-за существующей возможности одновременного прикосновения к заземленным батареям отопительной системы, с одной стороны, и корпусам электрооборудования с другой. Несмотря на то, что отопительные батареи удалены и практически недоступны для студентов, выполняющих лабораторные работы, опасность поражения электрическим током не снижается из-за возможного повреждения изоляции и замыкания разных фаз на пульт управления и корпус электрооборудования.
Каждый студент должен себе ясно представлять, что несоблюдение правил техники безопасности может привести к поражению электрическим током, вызывающим тяжелые травмы, а в некоторых случаях и смерть человека.
В целях исключения несчастных случаев студенты должны неукоснительно выполнять следующие правила:
1. При выполнении работ с вращающими машинами запрещается работать в широкой одежде, в растегнутой куртке, в платке или шарфике, с болтающимися концами.
2.На столе пульта управления не должны находиться посторонние предметы, книги, сумки, портфели, лишние приборы, провода и т.п.
3.Сборка схемы, ее изменение и демонтаж производится только при выключенном напряжении на наборном поле пульта управления. Категорически запрещается включать схему после ее сборки или какихлибо переключений в ней без проверки и разрешения преподавателем.
-10-
4.При включении напряжения предварительно подается голосом команда: "Внимание, включаю".
5.Запрещается касаться руками проводов и клемм при поданном на наборное поле напряжении. Все операции по измерению в различных точках схемы (если они предусмотрены программой работы) выполнять при помощи щупов с удлиненными изолированными рукоятками.
6.При повреждении проводников их следует немедленно заменить, а при повреждении прибора, машины или аппарата - стенд отключить и сообщить о неисправности преподавателю.
7.Из-за ограниченной площади перед пультом управления не рекомендуется устанавливать дополнительные стулья в площади лабораторного стенда.
Для оформления протокола испытаний предусматривается один
стул.
8.Студентам также запрещается:
-входить за пульт управления в зону повышенной опасности;
-прикасаться во время испытаний к металлическим частям электрооборудования за исключением корпуса пульта управления;
-производить оперативные переключения на щите питания лаборатории;
-производить переключения схемы обмоток испытуемых трансформаторов;
-принимать участие в текущем ремонте оборудования стенда или в замене предохранителей.
9. В случае возникновения аварии или поражении электрическим током следует быстро снять напряжение, нажав на кнопку аварийного отключения, расположенную на наклонной панели пульта управления.
После изучения правил техники безопасности, проверки их знаний и проведенного преподавателем устного инструктажа оформляется акт, в котором расписываются все студенты.
-11-
3.ОРГАНИЗАЦИЯ РАБОТЫ В УЧЕБНОЙ ЛАБОРАТОРИИ
Кработе в лаборатории электрических машин допускаются студенты, ознакомившиеся с устройством универсального лабораторного стенда, правилами организации и техники безопасности, а также прослушавшие соответствующий раздел курса электрических машин и сдавшие коллоквиум по очередной работе или прошедшие собеседование с преподавателем.
Каждая лабораторная работа содержит цель работы, программу работы, формуляр протокола, методические указания по проведению и обработке результатов, вопросы для подготовки к коллоквиуму. Объем каждого лабораторного задания выполняется бригадой в два-четыре человека и рассчитан на четыре академических часа работы в лаборатории и двачетыре часа домашней работы. В период подготовки или входе выполнения лабораторной работы преподаватель может дать индивидуальное задание на бригаду в целом или каждому студенту в отдельности.
Успешное проведение лабораторной работы требует предварительной подготовки по изучению предмета и программы исследования.
Коллоквиум (собеседование) проводится перед началом очередной работы и может проходить либо в форме устного опроса, либо по билету с использованием технических средств. Допуском к коллоквиуму является полностью оформленный, в соответствии с требованиями, каждым студентом отчет по предыдущей работе и подготовленный заранее каждым протокол испытаний по форме, приведенной в описании работы.
Студенты, не выполнившие этих требований или не сдавшие коллоквиум, к очередной работе не допускаются.
Порядок выполнения лабораторных работ и отчетности определяется методическими указаниями. При выполнении работы студент должен строго соблюдать правила техники безопасности, а также бережно относиться к оборудованию.
Студенту не разрешается переходить от стенда к стенду, переносить приборы и брать провода с соседних стендов, изменять настройку автоматических выключателей. Вести эксперимент следует без спешки, предварительно продумав ход работы.
После окончания работы студент обязан полностью отключить лабораторный стенд от напряжения переводом рукояток всех автоматических выключателей в нулевое положение, и после разрешения
-12-
преподавателяразобратьсхему,аккуратносложитьпроводникивящик стола и убрать в левую тумбу пульта переносные приборы.
Лабораторная работа считается полностью завершенной после проверки и подписания преподавателем протокола испытаний. Студенты, не выполнившие очередной лабораторной работы по уважительной причине, выполняют ее на дополнительном занятии, согласованном с преподавателем, сверх учебного расписания.
Студенты, нарушившиедисциплину, правилаработы в лаборатории или правила техники безопасности, отстраняются от работы и удаляются из лаборатории. Возобновить работы в лаборатории они могут только с разрешением декана.
Если в результате нарушения настоящих правил будет нанесен ущерб оборудованию, виновные несут материальную ответственность.
В конце семестра по окончанию лабораторного практикума предусматривается защита отчетов. По усмотрению преподавателя защита отчетов по предыдущей работе может проводиться на очередном занятии.
-13-
4.МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТА И ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ '
4.1.Выбор контрольно-измерительных приборов
ирегулировочных реостатов
Перед тем, как приступить к сборке схемы необходимо ознакомиться с номинальными данными испытуемого и вспомогательного оборудования и на основании этого произвести выбор контрольноизмерительных приборов и реостатов.
Сначала выясняют, какие величины во время опыта будут существенно изменяться. Для измерения постоянных величин подбирают приборы с максимальным значением шкалы прибора на 20-25% больше измеряемых величин. Для величин, изменяющихся в широких пределах подбираютприборы по максимальномузначениюизмеряемойвеличины. Особое внимание следует уделить строгому соответствию выбранных приборов измеряемому роду тока, так как при измерении постоянного тока или напряжения с помощью приборов переменного тока погрешность измерения можетпревысить 20%.Для исключения подобных ошибок напоминаем, что приборы переменного тока расположены только налевойкрайнейпанелипультауправления.
Для измерения в трехфазных цепях переменного тока в лаборатории используется переносной комбинированный измерительный комплект К- 505. Этот комплект представляет собой конструктивно совмещенные в одном корпусе три многопредельных прибора: амперметр, вольтметр и ваттметр. Они позволяют измерить ток до 10 А, напряжение до 600 В и мощность до 6000 Вт. Комплект К-505 имеет переключатель фаз, обеспечивающий подключение всех приборов к любой из фаз без разрыва тока в цепи. На рис. 4 представлена укрупненная принципиальная схема комплекта для случая измерения в фазе "А". Как видно из схемы, амперметр всегда регистрируетлинейный ток, вольтметр - напряжение на фазе "искусственной звезды", а ваттметр - фазную мощность. Следовательно, показания приборов будут соответствовать фазным величинам только при условии соединения измерений цепив "звезду".
В случае соединения в "треугольник" для определения фазных значений нужно показания амперметра разделить на 1,73, а показания вольтметра, наоборот, умножить на 1,73.
С целью повышения точности измерения мощности следует так
-14-
выбирать пределы измерения приборов, чтобы стрелка амперметра и* вольтметра находилась в правой части шкалы. В случае "зашкаливания" стрелки одного из приборов следует во избежание выхода из строя прибора немедленно установить максимальный предел измерения или же отключить приборы переводом переключателя фаз в нулевое положение.
Для регулирования величины тока при проведении эксперимента используются проволочные реостаты ползункового типа. Перед включением реостата в цепь следует ориентировочно оценить по номинальным данным оборудования величину тока и, учитывая требуемый по условиям опыта диапазон его изменения, выбрать реостат по максимальному току и максимальному сопротивлению. При выборе реостатов по сопротивлению необходимо приближенно знать сопротивление цепи Кц и диапазон изменения тока от Imin до Imax. Тогда учитывая, что
определим максимальное сопротивление реостата
где k =Imax/Imin -кратность регулирования тока.
В качестве примера приводится методика выбора реостата для цепи возбуждения машины постоянного тока МПТ1 при снятии характеристики холостого хода. Известно, что для МПТ1 напряжение возбуждения UB =220 В и ток возбуждения 1в =0,8 А. Требуется выбрать реостат, обеспечивающий регулирование тока возбуждения в пределах от 0,3 Адо 0,8 А.
Сопротивление цепи возбуждения
1в Кратность изменения тока
-15-
Рис. 4 Схема подключения измерительного прибора К-505
Рис. 5 Схема измерения обмотки методом амперметра и вольтметра
-16-
Отсюда Rp > (2,66-1) 280 = 465 Ом.
Выбираем реостат Rp2, рассчитанный на ток до 1 А с максимальным сопротивлением 530 Ом.
4.2. Правила сборки схемы
Для сборки схемы в лаборатории предусматриваются два вида соединительных проводников: одинарные с двумя наконечниками и двойные с тремя наконечниками, к одному из которых подсоединены два проводника. Двойные проводники используются тогда, когда к одной клемме подводятся два разных проводника.
Сборка схемы производится в следующем порядке. Сначала собирается главная токовая цепь, затем в соответствующих участках присоединяются параллельные участки. Для исключения неправильного отклонения стрелок приборов постоянного тока при сборке схемы следует согласовывать полярность источника тока и полярность самих приборов. Положительные зажимы всех приборов выведены на левые клеммы соответствующих приборов на наборном поле.
Полностью собранная схема проверяется преподавателем, который дает разрешение на включение.
4.3. Проведение эксперимента
Перед включением схемы под напряжение следует установить рукоятки реостатов в исходное положение в соответствии с условиями эксперимента. Левое крайнее положите рукояток при вращении их против часовой стрелки соответствуют полностью введенному в цепь сопротивлению реостата. Если в схеме используется комплект К-505, то следует отключить его приборы переводом переключателя фаз в нулевое положение, так как токи включения, например, при пуске асинхронкого двигателя, могут в несколько раз превышать номинальное значение. Пределы всех приборов этого комплекта нужно установить на максимальноезначение.
После включения схемы под напряжение необходимо проследить за поведением измерительных приборов и з случае ненормальных режимов их работы немедленно отключить схему от источника питания, выявить и устранить в ней недостатки.
Запуск двигателя постоянного тока осуществляется с помощью
-17-
'пускового реостата. При сборке схемы верхний зажим пускового реостата' двигателя постоянного тока должен подсоединяться к зажиму "+" питающей сети постоянного тока. В процессе пуска сопротивление этого реостата выводить плавно и до конца, что соответствует правому крайнему положению рукоятки. Сопротивление пускового реостата не рассчитано на длительное протекание тока, поэтому невыполнение данных правил приведет к выходу из строя реостата.
Начав опыт, перед регистрацией отдельных точек любой характеристики рекомендуется предварительно (без записей) быстро провести опыт с тем, чтобы определить ее границы и интервалы между отдельными замерами. Число точек должно быть достаточным для построения и анализа изучаемой характеристики, и, как правило, должно бытьнеменее6-8точек.
Во время проведения эксперимента отсчеты показаний всех измерительных приборов необходимо делать одновременно по команде одного из студентов. При считывании показаний приборов на него следует смотреть таким образом, чтобы стрелка прибора и ее зеркальное отображение совпадали друг с другом. Все результаты измерений заносятся в протокол испытаний, причем запись делается в делениях шкалы прибора с указанием ее цены, с одновременным переводом в абсолютные единицы.
В качестве примера приводится правильно оформленная таблица опыта холостого хода трехфазного трансформатора при использовании измерительногокомплектаК-505(см. прил. б).
Сразу же после проведения эксперимента, еще до разборки или изменения схемы, необходимо по его результатам построить основные характеристики, чтобы убедиться в правильности полученных результатов.
4.4. Измерение сопротивления обмоток постоянному току Для измерения активного сопротивления обмоток используется
способ амперметра и вольтметра, обеспечивающий требуемую точность и наибольшую быстроту измерений. Для того, чтобы этот способ давал достаточно правильные результаты, необходимо соблюдать следующие условия:
-18-
а) вольтметр должен присоединяться к зажимам измеряемого1 сопротивления (рис. 5);
б) отсчеты по обоим приборам должны производиться одновременно двумя студентами по команде одного из них;
в) сопротивление следует измерять при нескольких различных значениях тока, переходя от больших к меньшим;
г) во избежание нагревания обмотки измерительным током величина последнего не должна превышать 20 % номинального тока обмотки;
д) расчет величины сопротивления должен производиться немедленно по его окончании.
Величина искомого сопротивления определяется как результат деления измеренного напряжения U на измеренный ток I и соответствует холодному состоянию машины. При работе электрической машины в длительном номинальном режиме это сопротивление за счет нагревания увеличивается. Поэтому необходимо привести величину сопротивления к рабочей температуре, которая принимается равной 75°С. Пересчет для обмотки, выполненной из медного провода, производится по формуле:
где |
Rr - величина сопротивления при tr = 75°С; |
|
|
Rx - измеренная величина сопротивления при температуре ок- |
|
|
ружающего |
воздуха tx. |
|
Выбор величины |
напряжения источника постоянного тока и |
реостата в схеме измерения зависит от величины измеряемого сопротивления и допустимого тока. Рекомендуется при измерении малых сопротивлений (до 10 Ом) пользоваться источником 36 В, а больших сопротивлений (свыше 100 Ом) - напряжением = 220 В. В качестве токоограничивающего реостата при измерении малых сопротивлений всегда должен применяться нагрузочный реостат.
Приборы должны быть магнитоэлектрической системы, а их пределы должны выбираться с учетом предварительно рассчитанного по паспортным данным машины ориентировочного значения измеряемого сопротивления обмотки.
-19-