Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Электрические и электронные аппараты. Учебно-методическое пособие по выполнению лабораторных и практических работ для студентов направлений подготовки
.pdf
МИНИСТЕРСТВОСЕЛЬСКОГОХОЗЯЙСТВАРОССИЙСКОЙФЕДЕРАЦИИ
Федеральное государственное бюджетное образовательное
учреждение высшего образования
«Брянский государственный аграрный университет»
Ковалев В.В.
ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ И ЭЛЕКТРОННЫЕ
АППАРАТЫ
Учебно-методическое пособие
по выполнению лабораторных и практических работ
для студентов направлений подготовки
35.03.06 Агроинженерия
13.03.02 Электроэнергетика и электротехника
15.03.04 Автоматизация технологических процессов и производств
Брянск 2025
2
УДК 621.313 (076)
ББК 31.26
К 56
Ковалев, В. В. Электрические и электронные аппараты: учебно-
методическое пособие по выполнению лабораторных и практических работ для
студентов направлений подготовки 35.03.06 Агроинженерия 13.03.02 Электроэнергетика и электротехника 15.03.04 Автоматизация технологических процессов и производств / В. В. Ковалев. – Брянск: Изд-во Брянский ГАУ, 2025. - 58 с.
Методическое пособие содержит краткие теоретические сведения по изу-
чаемому материалу и выполнению работы, контрольные вопросы для проверки
глубины усвоения материала, необходимые данные по оформлению отчета.
Предназначено для использования студентами очной и заочной форм обучения
направления подготовки 35.03.06 Агроинженерия, 13.03.02 Электроэнергетика
и электротехника, 15.03.04 Автоматизация технологических процессов и производств.
Рецензенты:
Безик В.А. - к.т.н., доцент кафедры Автоматики, физики и математики
ФГБОУ ВО Брянский ГАУ
Яковенко Н.И. - к.т.н., доцент кафедры Электроэнергетики и электротех-
нологий ФГБОУ ВО Брянский ГАУ
Рекомендовано к изданию методической комиссией института энергетики
и природопользования Брянского ГАУ, протокол № 5 от 28 марта 2025 года.
© Брянский ГАУ, 2025
© Ковалев В.В., 2025
3
СОДЕРЖАНИЕ
ТРЕБОВАНИЯ ПО ТЕХНИКЕ БЕЗОПАСНОСТИ
4
ДЕЙСТВИЯ В СЛУЧАЕ ВОЗНИКНОВЕНИЯ ПОЖАРА
5
ПОРЯДОК ПОДГОТОВКИ И ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТ
6
Лабораторная работа №1
8
Лабораторная работа №2
16
Лабораторная работа №3
29
Лабораторная работа №4
36
Лабораторная работа №5
42
Лабораторная работа №6
47
Лабораторная работа №7
53
Литература
57
4
ТРЕБОВАНИЯ ПО ТЕХНИКЕ БЕЗОПАСНОСТИ
При выполнении лабораторных работ в лаборатории электрических и
электронных аппаратов ввиду наличия большого количества аппаратуры, находящейся под напряжением, следует заострить особое внимание на ряде обстоятельств с целью предупреждения травмы человека током.
1. К работе допускаются студенты после получения инструктажа по тех-
нике безопасности и изучения инструкций с отметкой в журнале инструктажа
под роспись.
2. Не следует забывать, что электрооборудование (электрические машины, аппараты и др.), используемое в лаборатории, выполнено для работы от сети с напряжением до 220 В, в то время как опасным для жизни следует считать
напряжение более 36 В.
3. Во избежание несвоевременности принятия мер по оказанию помощи
пострадавшему категорически запрещается выполнять работы одному. В каждой бригаде должно быть не меньше двух-трех студентов.
4. Перед включением напряжения следует убедиться в том, что все регулирующие аппараты и приборы (реостаты, потенциометры и др.) находятся в
соответствующем исходном состоянии.
5. Прежде чем подать напряжение на опытную установку, необходимо
предупредить об этом всех участников работы, а также убедиться, что никому
из них не грозит опасность.
6. Если в процессе выполнения работы замечена какая-либо неисправность, необходимо немедленно отключить схему от сети и доложить преподавателю, ведущему занятие.
7. При работе с электрическими цепями переменного тока, содержащими
конденсаторы, надо соблюдать особую осторожность ввиду возможности наличия повышенного напряжения на элементах схемы даже после ее отключения.
При проведении лабораторных работ запрещается:
- работать без предварительно составленной схемы;
- включать схему под напряжение без предварительной проверки и раз-
решения преподавателя;
- производить включение, отключение, пересоединения в электрических
схемах под напряжением;
- пользоваться неисправным инструментом и оборудованием;
- снимать и перевешивать предупреждающие или запрещающие плакаты
или знаки;
- загромождать рабочее место посторонними вещами;
- оставлять без наблюдения схему, находящуюся под напряжением;
- оставлять схемы включенными после окончания работы;
- заходить за монтажную часть стендов;
- ходить без дела по лаборатории и отвлекать товарищей.
Если произошел несчастный случай, необходимо:
- снять напряжение со схемы;
- оказать первую помощь пострадавшему;
5
- сообщить о случившемся преподавателю;
- при необходимости вызвать скорую помощь.
ДЕЙСТВИЯ В СЛУЧАЕ ВОЗНИКНОВЕНИЯ ПОЖАРА
1. НЕМЕДЛЕННО СООБЩИТЬ О ПОЖАРЕ ПО ТЕЛЕФОНУ 01 И НА
ПУЛЬТ ОПС
Пожар, как правило, возникает от небольшого очага горения, и ликвидировать его в начале не представляет большой сложности. Вся беда в том, что
многие граждане теряются в этот период, не знают, где находятся ближайшие
средства связи – телефоны, забывают номера вызова пожарной помощи, впадают в оцепенение, проявляют медлительность в своих действиях. Все это приводит к быстрому развитию и распространению пожара, затрудняет ликвидацию его в начальной фазе.
Чтобы исключить такие нежелательные явления, все без исключения
граждане должны твердо знать, где находится ближайший телефон, ясно помнить номера вызова пожарного подразделения или добровольной пожарной
дружины.
2. ПРИНЯТЬ МЕРЫ К ТУШЕНИЮ ОЧАГА ПОЖАРА ИМЕЮЩИМИСЯ
СРЕДСТВАМИ ТУШЕНИЯ
Не следует дожидаться приезда пожарных, а без промедления использовать имеющиеся под руками первичные средства пожаротушения:
воду, песок, огнетушители, тканевые материалы, смоченные водой, и т.п.,
стараться погасить загорание в начале его возникновения. При пожарах
нельзя создавать в помещениях сквозняки, раскрывать окна и двери, выбивать
оконные стекла, тем самым способствовать развитию пожара.
3. ВО ВСЕХ СЛУЧАЯХ ПРИ ЗАГОРАНИЯХ И ПОЖАРАХ ПРИНИМАТЬ НЕОТЛОЖНЫЕ МЕРЫ К СПАСЕНИЮ ЛЮДЕЙ ИЗ ГОРЯЩИХ ИЛИ
ЗАДЫМЛЕННЫХ ПОМЕЩЕНИЙ, ОРГАНИЗОВЫВАТЬ БЕЗОПАСНУЮ
ЭВАКУАЦИЮ ЛЮДЕЙ И СОХРАННОСТЬ МАТЕРИАЛЬНЫХ ЦЕННОСТЕЙ
Для ликвидации пожара с небольшими последствиями необходимо по-
стоянно иметь в наличии первичные средства тушения пожара.
Запрещается использование этих средств в хозяйственных и других це-
лях.
Прибывающие пожарные подразделения необходимо встречать и направ-
лять к месту пожара, информируя при этом руководителя тушения пожара о
ближайших водоисточниках, характере горения, об угрозе жизни людей в очаге
пожара. В процессе тушения пожара оказывать посильную помощь пожарным
подразделениям, помогать в разборке конструкций, эвакуации имущества и т.п.
Только активные, совместные действия населения с работниками пожарной
охраны позволяют в короткое время, без большого ущерба и гибели людей
6
обуздать огневую стихию.
Лица, присутствовавшие на пожаре наблюдателями, уклоняющиеся от
участия в тушении пожара, создающие панику, атмосферу нервозности, подлежат привлечению к ответственности.
ПОРЯДОК ПОЛЬЗОВАНИЯ ОГНЕТУШИТЕЛЕМ типа ОУ и ОП
Огнетушители углекислотные (ОУ) и порошковые (ОП) предназначены
для тушения различных воспламенившихся веществ, горение которых не может
происходить без доступа воздуха, пожаров класса А (тлеющих материалов),
класса В (горючих жидкостей), класса С (газов) и электроустановок, находящихся под напряжением до 1000 В.
При тушении необходимо:
- поднести (подвести) огнетушитель к очагу загорания;
- проверить наличие рабочего давления, если есть манометр;
- выдернуть чеку и, направив насадок (гибкий шланг) на очаг загорания,
нажать клавишу (рукоятку);
- тушение производить с расстояния не менее 1 м от очага загорания.
ПОРЯДОК ПОДГОТОВКИ И ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТ
Подготовка к выполнению работ
1. До выполнения лабораторной работы каждый студент должен самосто-
ятельно изучить теоретические сведения, схему лабораторной установки по
графику проведения лабораторных работ.
2. Вычертить схемы опытов и таблицы для записей их результатов.
Допуск к выполнению работы
1. Для выполнения первой лабораторной работы допускаются студенты
изучившие цель, порядок выполнения работы и подготовившие схемы опытов и
таблицы для записи результатов.
2. Для выполнения последующей работы студенты должны сдать препо-
давателю оформленный отчет по выполненной предыдущей работе и подготовиться к выполнению последующей работе по графику.
Выполнение работы
1. Перед выполнением работы необходимо распределить обязанности
между членами бригады.
2. Ознакомиться со схемой лабораторной установки, приборами и аппара-
тами на стенде.
3. Убедившись, что лабораторная установка отключена от электрической
сети, приступить к сборке схем.
4. После окончания сборки схемы необходимо тщательно проверить со-
единения в соответствии со схемой лабораторной установки и схемой опыта.
5. Собранную схему следует предъявить преподавателю для получения
разрешения на выполнения опытов.
6. Опыты следует производить в соответствии с порядком выполнения
работы, приведенным в данном пособии.
7. При включении напряжения на стенд вводным выключателем необхо-
7
димо следить за показаниями электроизмерительных приборов, которые помогают своевременно обнаружить неисправность. Отсутствие показаний вольтметра или амперметра указывают на неправильное их подключение или неправильное соединение элементов схемы.
8. При выполнении опытов необходимо следить, чтобы величины измеря-
емых параметров не выходили за пределы их номинальных данных.
9. После окончания опытов следует отключить вводной выключатель, но
электрическую цепь не разбирать пока преподаватель проверит результаты опытов.
Проверка результатов опытов
1. Результаты опытов в виде таблиц и графиков должны быть проверены
преподавателем.
2. После проверки и утверждения преподавателем полученных результа-
тов лабораторная работа считается выполненной.
Оформление и сдача отчета
1. Отчет по лабораторной работе каждый студент выполняет в соответ-
ствии со структурой утвержденной преподавателем.
2. При защите отчета по лабораторной работе студенты должны пояснить
цель работы, полученные данные результатов выполнения работы, ответить на
контрольные вопросы.
8
Лабораторная работа №1
Исследование плавких предохранителей
Цель работы:
Ознакомление с конструкцией, принципом действия, областью применения и техническими данными низковольтных высоковольтных предохранителей
типов ПР-2, ПН-2, ПНД-2, ПРС, НПН- 60, ПК и ПКТ.
Снять времятоковую характеристику плавкой вставки и сравнить ее с
расчетной.
Основные теоретические сведения.
Плавкими предохранителями называют электрический аппарат, который
при токе, большем заданной величины, размыкает электрическую цепь путем расплавления плавкой вставки, непосредственно нагретой током до расплавления.
Предохранители можно классифицировать по степени закрытия плавкой
вставки на:
а) предохранители с открытой плавкой вставкой (применяются редко);
б) предохранители с полузакрытым патроном;
в) предохранители с закрытым патроном, - в которых отсутствует выброс
пламени дуги при перегорании плавкой вставки.
Широкое применение предохранителей привело к многообразию их конструкций. Однако все они имеют следующие элементы: корпус, плавкую вставку, контактное присоединительное устройство, дугогасительное устройство или
дугогасительную среду.
В большей части конструкций отключение цепи происходит путем расплавления плавкой вставки, нагревающейся непосредственно током защищаемой цепи.
Предохранители с закрытым патроном могут быть с наполнителем и без
него. В предохранителях с наполнителем дуга гасится в порошкообразном
наполнителе, а в предохранителях без наполнителя - вследствие высокого давления газов в патроне.
Предохранители серии ПН-2 используются для защиты силовых цепей до
500 В переменного тока и 440 В постоянного. Корпус 1 представляет собой глазурованную квадратную снаружи, круглую внутри фарфоровую трубку с четырьмя резьбовыми отверстиями с каждого торца. В трубу введен узел с плавкой вставкой 2, приваренной электроконтактной точечной сваркой к шайбам
врубных контактных выводов 3. Контактный узел с каждого торца трубы крепится к крышке 4 винтами. Крышки с асбестовыми прокладками 5 привинчивают к корпусу и герметично закрывают его.
Внутренняя полость трубки заполняется чистым и сухим кварцевым песком.
Плавкая вставка выполняется из одной или нескольких параллельных
ленточек, что позволяет снизить сечение плавкой вставки для данного номинального тока, а, следовательно, и количество паров металла в дуге, что облегчает ее гашение.
9
Рисунок 1.1 - Предохранитель серии ПН-2
Предохранители ПНБ-2 отличаются от ПН-2 конструкцией плавкой
вставки, изготовленной из серебряной ленты и имеющей сечения, рассчитанные
в соответствии с требованиями защитной характеристики предохранителей.
Предназначены для защиты электрических устройств с полупроводниковыми
силовыми вентилями.
Рисунок 1.2 - Предохранители быстродействующие стеклянные
с проволочными контактами
Предохранители серии ПК и ПКТ с мелкозернистым наполнителем. Выполняются на напряжение 3; 6,3; 10 и 35 кВ. Состоят из контактных стоек 1,
укрепленных через соответствующие изоляторы 2 на стальном основании 3 и
патрона 4. Патрон состоит из изоляционного корпуса 8, армированного по концам латунными колпаками 13 и закрытого герметично с обеих сторон крышками 5. Внутри патрона размещаются плавкие вставки 7.
Весь объем заполнен кварцевым песком 6. Перегорание предохранителя
сигнализируется якорем 14, который после перегорания удерживающей его
стальной указательной вставки 11 выталкивается пружиной 12.
На малые токи плавкая вставка выполняется в виде намотки из тонких
проволок 9 на керамическом сердечнике 10. На большие токи плавкие вставки
выполняются в виде отдельных спирально завитых проволок 9 (рисунок 1.3).
Проволоки медные, посеребренные или константановые.
10
Рисунок 1.3 - Предохранители серии ПК: а - внешний вид; б - устройство плавкой
вставки на малые токи; в - устройство плавкой вставки на большие токи
Предохранители с автогазовым, газовым, жидкостным гашением дуги
позволяет создать конструкции на напряжение 110 - 220 кВ. Выполняются с короткой плавкой вставкой (рисунок 1.4). Плавкая вставка состоит из медной 4
(токоведущей) и стальной 5 (удерживающей) частей.
Рисунок 1.4 - а - с автогазовым гашением; б – с жидкостным гашением
После расплавления (перегорания) вставки (сначала медной, затем стальной) дуговой промежуток удлиняется с помощью пружин или давления образующихся газов. Дуга втягивается в дугогасящую или газогенерирующую среду
и под действием газового или жидкостного дутья гаснет.
В стреляющем предохранителе (тип ПСН - рисунок 1.4а) вытягивание
гибкой связи 3 из патрона осуществляется пружиной ножа, связанного с контактным наконечником 1. Дуга, втянутая в газогенерирующую трубку 2, резко
повышает давление в трубке и создает весьма интенсивное продольное автодутье. Гибкая связь окончательно выбрасывается из патрона, дуга энергично гасится. Гашение сопровождается выбросом раскаленных газов, световым и звуковым эффектом.
В жидкостном предохранителе (рисунок 1.4б) пружина 8 растягивая дуговой промежуток, тянет поршень 66 и проталкивает через отверстия 7 жид-
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]