Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Методическое пособие к выполнению лабораторных работ по электротехнике, электронике и электрооборудованию. Часть 2. Электрические машины
.pdf
МИНИСТЕРСТВО ТРАНСПОРТА РФ
СЛУЖБА РЕЧНОГО ФЛОТА
МОСКОВСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ ВОДНОГО ТРАНСПОРТА
КАФЕДРА ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ
МЕТОДИЧЕСКОЕ ПОСОБИЕ
К ВЫПОЛНЕНИЮ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ ПО ЭЛЕКТРОТЕХНИКЕ,
ЭЛЕКТРОНИКЕ И ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЮ
ЧАСТЬ 2. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ МАШИНЫ
Для специальностей 140100, 150900, 240200, 240500, 290400, 2101
Москва, 2003
2
Методическое пособие разработано кафедрой электрооборудования
МГАВТ.
Авторы: профессор В.М. Муравьев, доцент М.С. Сандлер.
Одобрено кафедрой электрооборудования.
Протокол № 6 от 04.12.2003
Заведующий кафедрой профессор В.М. Муравьев
3
СОДЕРЖАНИЕ
Правила работы студентов в электротехнических
лабораториях МГАВТ………………………………………………
1. Общие положения……………………………………………….
2. Техника безопасности при работе в действующих электро-
установках лаборатории………………………………………...
3. Общие правила внутреннего распорядка при работе в элек-
тротехнических лабораториях МГАВТ………………………..
4. Подготовка к экспериментальным исследованиям……………
5. Выполнение экспериментальным исследованиям…………….
6. Обработка результатов и оформление отчета………………….
Лабораторная работа № 1. Исследование генератора постоянного тока……………………………………………………………..
Лабораторная работа № 2. Исследование электродвигателя постоянного тока……………………………………………………….
Лабораторная работа № 3. Исследование трехфазного трансформатора……………………………………………………………
Лабораторная работа № 4. Рабочие характеристики асинхронного электродвигателя………………………………………………
Лабораторная работа № 5. Исследование пуска и торможения
асинхронного электродвигателя с короткозамкнутым ротором…
Лабораторная работа № 6. Электромеханические и механические характеристики асинхронного электродвигателя с фазным
ротором……………………………………………………………….
Лабораторная работа № 7. Характеристики синхронного генератора…………………………………………………………………
Лабораторная работа № 8. Исследование магнитного усилителя
4
ПРАВИЛА
РАБОТЫ СТУДЕНТОВ В ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКИХ ЛАБОРАТОРИЯХ
МГАВТ
1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
1.1. Настоящие правила распространяются на всех студентов, проходя-
щих лабораторный практикум в учебных электротехнических лабораториях академии и обязательны для выполнения.
1.2. Правила содержат разделы:
- общие положения;
- техника безопасности при работе в действующих электро-
установках;
- общие правила внутреннего распорядка при работе в элек-
тротехнических лабораториях МГАВТ;
- подготовка к экспериментальным исследованиям;
- выполнение экспериментальных исследований;
- обработка результатов и оформление отчета.
1.3. Лабораторный практикум должен способствовать закреплению ос-
новных теоретических положений изучаемых электротехнических
дисциплин, приобретению необходимых для специалистов навыков
при диагностике отказов, сборке и наладке электрических схем, локализации неисправностей и их устранении, а также при эксплуатации электрических установок.
1.4. Темы лабораторных работ и их объѐм определены рабочей про-
граммой изучаемой дисциплины и доводятся преподавателем до
сведения студентов.
1.5. Лабораторная работа представляет собой законченное научное экс-
периментальное исследование, оформленное в соответствии с требованиями настоящих правил.
1.6. Студент обязан представить и защитить индивидуальный отчет по
каждой выполненной лабораторной работе. Отчет должен быть
оформлен в объеме, указанном в разделе «Содержание отчета» в
методических рекомендациях к соответствующей работе. Электрические схемы, приводимые в отчете, следует выполнять в соответствии с требованиями ГОСТ. Допускается оформление отчета на
ПЭВМ. В этом случае таблицы, графики и диаграммы рекомендуется представить обработанными в Excel.
2. ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ РАБОТЕ В ДЕЙСТВУЮЩИХ
ЭЛЕКТРОУСТАНОВКАХ
2.1. К выполнению лабораторных работ допускаются студенты, про-
шедшие инструктаж по технике безопасности при работе в действующих электроустановках. Результаты инструктажа оформляются
в специальном журнале под личную роспись студента и лица, проводящего инструктаж.
5
2.2. Лабораторные стенды являются действующими электроустановка-
ми и при определенных условиях могут стать источником опасности поражения электрическим током.
2.3. Электрический ток опасен тем, что он не может быть обнаружен
органами чувств человека. Ток 0,05 А при прохождении через организм человека является опасным, а ток 0,1 А – смертельным.
2.4. Прежде, чем приступить к соединению устройств, расположенных
на стенде, следует убедиться, что контакты сетевых и коммутационных аппаратов разомкнуты (все автоматические выключатели находятся в положении ВЫКЛЮЧЕНО, индикаторные лампы не горят), а также указатели положения элементов регулирования лабораторных автотрансформаторов и источников питания находятся в
положении НОЛЬ.
2.5. Проверку отсутствия напряжения на лабораторных стендах можно
производить с помощью указателей напряжения (вольтметр или
стандартный двухточечный указатель).
2.6. Запрещается использовать при сборке схем провода с поврежден-
ной изоляцией, приборы и оборудование с неисправными клеммами, а также реостаты с поврежденными рукоятками.
2.7. При обнаружении неисправностей в электрической цепи, повреж-
дений электрооборудования и приборов стенда, а также появлении
дыма, специфического запаха горелой изоляции, искрения в контактных соединениях или в электрической машине, посторонних
шумов и стуков в ней, следует немедленно отключить питание
стенда и известить об этом руководителя работ или лаборанта.
2.8. При сборке схемы на отключенном стенде в руках лица, собираю-
щего схему, должен быть один провод. При отключении провода
его необходимо отсоединить с обеих сторон. Лишние провода
должны находиться в специально отведенном месте.
2.9. Категорически запрещается размыкать цепи вторичной обмотки
трансформатора тока, если его первичная обмотка включена в сеть.
2.10. Включать сетевые автоматы и проводить опробование цепей с ре-
гулируемыми источниками питания можно только с разрешения
руководителя лабораторного занятия после проверки собранной цепи. Включать схемы без проверки и разрешения руководителя запрещается.
2.11. Прежде, чем разбирать схемы или производить изменения в них,
следует убедиться, что сетевые автоматы выключены и индикаторные лампы не горят, а роторы электрических машин не вращаются.
При разборке схемы в первую очередь следует отсоединить провода, подключенные к сети, не прикасаясь к токоведущим элементам.
2.12. Перед пуском электромашинных агрегатов необходимо произвести
их внешний осмотр. Во время осмотра следует проверить отсутствие в агрегате посторонних предметов, надежность сочленения
6
муфты, соединяющей машины агрегата, и наличие над муфтой
плотно закрепленного кожуха.
2.13. Во время работы с электромашинными агрегатами следует следить
за тем, чтобы части одежды работающих, а также посторонние
предметы (тетради, папки, пакеты и т.п.) не могли быть захваченными вращающимися частями машины.
3. ОБЩИЕ ПРАВИЛА ВНУТРЕННЕГО РАСПОРЯДКА ПРИ РАБОТЕ В
ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКИХ ЛАБОРАТОРИЯХ МГАВТ
3.1. Приступая к работе в лаборатории, студент должен ознакомиться с
настоящими Правилами, строго их выполнять и требовать неуклонного их выполнения от своих товарищей.
3.2. При выполнении работ студенческая группа делится преподавате-
лем на бригады, которые затем распределяются по лабораторным
стендам. В каждой бригаде назначается ответственный исполнитель. Переход студента из одной бригады в другую, как правило, не
допускается.
3.3. При работе в лаборатории запрещается располагать на стендах и
вблизи рабочих мест вещи и предметы, способствующие созданию
условий, которые могут привести к нарушению правил техники
безопасности.
3.4. В лаборатории запрещается переходить от одного рабочего места к
другому, покидать рабочие места и выходить из помещения во время занятий без разрешения руководителя.
3.5. В случае порчи оборудования в результате небрежности или нару-
шений настоящих правил студенты несут административную и материальную ответственность.
3.6. Лабораторная работа, пропущенная студентом, вне зависимости от
причины пропуска выполняется по особому расписанию с уведомлением деканата.
4. ПОДГОТОВКА К ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫМ ИССЛЕДОВАНИЯМ
4.1. Лабораторные занятия в группах проводятся в соответствии с об-
щим учебным расписанием академии.
4.2. Определенная часть лабораторной работы по теоретической базе
выполняется студентом самостоятельно, поэтому на лабораторном
занятии студент должен иметь конспект лекций и рекомендуемые
учебники.
4.3. Получив задание, студент должен уяснить цель и задачу лаборатор-
ного исследования, а также ожидаемый результат.
4.4. Выделить объект исследования, отчетливо уяснить его назначение,
принцип действия и характеристики, а также условные обозначения
на схемах. Выбрать аппараты и приборы, необходимые для эксперимента, и записать их технические данные в отчет.
7
4.5. По материалам методических рекомендаций необходимо ознако-
миться с основными параметрами объекта исследования и источников питания, а также с техническими характеристиками исследуемого объекта и используемых приборов и аппаратов. Эти сведения
нужны для определения диапазона возможного изменения величин
измеряемых параметров и необходимого режима работы объекта
исследования и вспомогательных устройств. Требуемые расчетные
соотношения и формулы следует найти самостоятельно на основе
изучения лекций и рекомендуемой литературы и записать их в отчет. Самостоятельно подготовить бланки таблиц для записи измеренных и рассчитанных величин и согласовать их с преподавателем.
4.6. До начала эксперимента рекомендуется составить таблицу цен де-
лений многопредельных приборов, используемых в работе. Предусмотреть две графы в таблице измерений: одну – для показаний по
шкале, а вторую – для абсолютных значений измеряемых величин.
4.7. Собранные схемы предъявляются руководителю занятия для про-
верки и получения разрешения приступить к выполнению задания.
4.8. Одним из важных этапов подготовки к выполнению лабораторного
задания является составление плана проведения эксперимента с
указанием требуемых операций и их последовательности, который
составляется по рабочему заданию. План работы согласовывается с
руководителем занятия и после этого экспериментатор приступает к
выполнению задания.
4.9. Неподготовленные к работе студенты к выполнению лабораторной
работы не допускаются.
5. ВЫПОЛНЕНИЕ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
5.1. Получив разрешение преподавателя (руководителя лабораторных
занятий) на проведение эксперимента следует, руководствуясь схемой, приступить к сборке электрических цепей.
5.2. Перед сборкой следует идентифицировать оборудование, имею-
щиеся на стенде, с электрическими машинами и аппаратами, обозначенными в схемах эксперимента, приведенными в методических
рекомендациях по данной работе, выбрать нужные приборы и аппараты. Приборы удобно расположить таким образом, чтобы было
удобно фиксировать их показания.
5.3. Сборку цепей производят соединительными проводами при выклю-
ченном напряжении питания в строгом соответствии с требованиями техники безопасности и со схемой, представленной в методических рекомендациях к работе, обеспечивая надежность электрических контактов всех соединений. Соединительные провода располагают на стенде так, чтобы они не мешали работе с машинами, рукоятками управления и приборами, не перегибались резко и не
скручивались петлями. Электрические цепи, включаемые парал-
8
лельно, рекомендуется при возможности соединять проводами различного цвета.
5.4. При сборке схем рекомендуется придерживаться правил, значи-
тельно облегчающих последующую наладку и позволяющих минимизировать ошибки при соединениях:
5.4.1. В схемах, имеющих раздельные силовые цепи и цепи управления, в
первую очередь собираются и налаживаются цепи управления. Одновременно со сборкой цепей рекомендуется проводить маркировку
измерительных приборов в соответствии с их условными обозначениями на схеме. Маркировку приборов на стенде осуществляют посредством бумажных или картонных бирок, которые заготавливает
выполняющий лабораторное исследование. Маркировочные бирки
укрепляют на стенде или приборах. На самих приборах и на панелях стенда делать надписи запрещается.
5.4.2. В цепи управления выделяют и собирают отдельные функциональ-
ные узлы, соединяя их элементы последовательно, а затем параллельно, проверяя работу каждого функционального узла «под током» под наблюдением руководителя работ.
5.4.3. К сборке силовой части цепи следует приступить после того, как
полностью собранная схема управления будет функционировать в
соответствии с ее назначением.
5.4.4. В силовой части схемы собираются последовательные цепи и лишь
затем подключаются параллельные цепи измерительных приборов.
В трехфазных цепях сборку производят в таком же порядке по отдельным фазам.
5.4.5. После предварительного опробования цепи в присутствии препода-
вателя, проверки или оценки диапазона переменного параметра необходимо наметить последовательность отдельных манипуляций и
отсчетов, а затем приступить к наблюдениям.
5.4.6. При снятии показаний приборов недопустимо превышать номи-
нальные значения токов и напряжений испытываемого электротехнического устройства, если нет особых указаний. В случае, если
стрелка какого-либо прибора выходит за пределы шкалы, надо немедленно прекратить эксперимент, отключить питание, затем либо
заменить прибор, либо изменить условия эксперимента (уменьшить
напряжение питания, изменить нагрузку и т.п.).
5.4.7. Отсчет измеряемых параметров рекомендуется производить по воз-
можности одновременно по всем приборам. Следует избегать перерыва начатой серии наблюдений и во всех случаях, когда возникают
сомнения в правильности полученных данных наблюдений, необходимо повторить их несколько раз.
5.4.8. Протоколы наблюдений являются документальным следом, остаю-
щимся от измерений, поэтому от точной и своевременной фиксации их (измерений) в таблицах результатов отсчетов в значительной
мере зависит успех эксперимента.
9
5.4.9. При переходе от одного этапа исследований к другому необходимо
каждый раз обращаться к преподавателю для согласования получаемых результатов, которые представляют в виде таблиц, протокола эксперимента и графиков в соответствии с требованиями настоящих правил и руководителя занятий. После выполнения этапа
работы или завершения всей экспериментальной части исследования запрещается разбирать схему без разрешения преподавате-
ля. Только после согласования с преподавателем можно переходить
к следующему этапу работы.
6. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ И ОФОРМЛЕНИЕ ОТЧЕТА
6.1. Каждый студент должен подготовить индивидуальный отчет по вы-
полненной лабораторной работе, который подлежит защите. Отчет
выполняется в соответствии с требованиями настоящих правил.
6.2. В отчете на титульном листе указывается название академии, ка-
федры и лаборатории, фамилия и инициалы студента, выполнившего работу, номер его академической группы. К зачету все выполненные и защищенные отчеты представляются в сброшюрованном
виде либо в виде общей тетради.
6.3. Содержание отчета должно соответствовать перечню разделов,
приведенных в методических рекомендациях после описания каждой лабораторной работы.
6.4. Расчетная часть работы должна быть представлена в следующем
виде:
6.4.1 четко сформулированная цель расчетов (например: «расчет выпол-
нен с целью сопоставления экспериментально полученных механических характеристик асинхронного двигателя с теоретическими»);
6.4.2 приводится расчетная формула с расшифровкой принятых симво-
лов и указанием единиц измерения и расчетов;
6.4.3 пример расчета характерного для эксперимента режима (например,
номинального) с подстановкой в формулу числовых данных из раздела «Измерено» соответствующей таблицы. Далее рекомендуется
сделать запись: «…Остальные результаты расчета сведены в
таблицу №…» и внести результаты расчетов в раздел «Рассчитано»
соответствующей таблицы;
6.4.4 по результатам измеренных и рассчитанных параметров должны
быть построены графики. Графики следует вычерчивать размером
не менее 100 мм х 100 мм (рекомендуется на бумаге с координатной сеткой). На осях приводятся обозначения аргумента (по оси
абсцисс) и функции (по оси ординат) с указанием масштаба и размерности величин. Расчетные таблицы и графики допускается выполнять на ПЭВМ в Excel. Если в одних координатных осях строят
несколько графиков функций одной независимой переменной, то
следует изобразить дополнительные шкалы ординат параллельно
основной, каждую со своим масштабом.
10
6.4.5 при изображении графиков следует учитывать, что всякое измере-
ние имеет случайные погрешности (истинное значение измеряемой
величины остается неизвестным и вместо него принимают некоторое ее значение, признаваемое за наиболее приближающееся к истинному). Поэтому при построении графиков проводят плавные непрерывные линии среди экспериментальных точек, которые отражают теоретическую закономерность исследуемого параметра
(функции). Отступление некоторых точек от плавной кривой называют разбросом точек; величина разброса при наблюдении закономерных явлений определяет тщательность проведения эксперимента.
6.4.6 при наличии на одном графике нескольких кривых точки, соответ-
ствующие опытным данным, но относящиеся к различным кривым,
должны быть отмечены различными условными значками (крестиками, кружочками и т.д.), либо вычерчены линиями разного цвета;
6.4.7 каждый график должен быть снабжен таким лаконичным текстом,
чтобы любой достаточно подготовленный читатель мог легко понять, какую зависимость характеризует построенный график;
6.4.8 в заключительной части отчета должны быть приведены выводы по
лабораторной работе. В выводах должны быть четко сформулированы результаты работы и соответствие результатов эксперимента
теории. При расхождении экспериментальных материалов и теории
следует привести свою версию расхождений.
6.4.9 на последней странице отчета следует указать дату оформления и
поставить подпись исполнителя.
6.5. Отчет должен быть составлен таким образом, чтобы для понимания
содержания и результатов проведенной работы (выводов) не требовалось дополнительных устных пояснений.
6.6. К зачету и к экзамену по дисциплине допускаются студенты, вы-
полнившие и защитившие все полагающиеся по программе лабораторные работы, оформившие и защитившие отчеты в соответствии с перечисленными выше требованиями.
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]