Тольяттинский государственный университет

Институт энергетики и электротехники

Кафедра «Электроснабжение и электротехника»

Лабораторная работа №1

«Изучение схем переключения нагревателей печей сопротивления»

по дисциплине: «Электрооборудование предприятий, организаций, учреждений»

Выполнили: Назаров М.А.

Проверил: Терентьев А.А.

Тольятти 2018

1. Цель работы

Ознакомиться с устройством электропечей сопротивления различных типов и конструкций и с различными типами нагревателей для печей сопротивления: изучить и исследовать схемы включения нагревателей печи при однофазной и трехфазной питающей сети.

2. Программа работы

Принципиальная электрическая схема стенда приведена на рисунке 2.1.

После предварительного знакомства со стендом и входящими в него приборами приступают к выполнению работы в следующем порядке:

1. Собрать схему соединения нагревателей в соответствии с рисунком 2.2, 2.3 и 2.4.

2. После проверки схемы преподавателем (лаборантом) подать напряжение при помощи автомата SF.

3. Снять показания приборов и записать их в таблицу 2.1.

4. Обработать опытные данные, построить зависимости cos=f(P), для каждой схемы включения нагревателей.

Потребляемую мощность рассчитать по формуле:

.

5. Сделать выводы по результатам эксперимента, сдать полностью оформленный отчет преподавателю.

Таблица 2.1 – Результаты эксперимента

Схема	Какие контакты замкнуты	Ступени регулирования, %		U, В	I, А	t, с	n, об	P, Вт	S, ВА	cosφ	nф
		Заданное значение	Расчетное значение
Рис.2.2	3	25	49	220	0,3	277	1	64,98	66,0	0,98	2
	1	50	60		0,38	225		80,00	83,6	0,96	2
	1, 2	100	100		0,64	135		133,33	140,8	0,95	2
Рис.2.3	2	33	45		0,63	88		136,36	138,6	0,98	3
	1	100	100		1,45	40		300,00	319,0	0,94	3
Рис.2.4	3	25	56		0,45	186		96,77	99,0	0,98	2
	2, 3	50	53		0,43	131		91,60	94,6	0,97	3
	1, 3, 5	75	74		0,61	93		129,03	134,2	0,96	3
	1, 2, 3, 4, 5	100	100		0,83	69		173,91	182,6	0,95	3

Рисунок 2.1 – Принципиальная схема

Рисунок 2.2 – Схема включения нагревателей печи при однофазной питающей сети

Схема, приведенная на рисунке 2.2 имеет четырехступенчатое регулированием мощности: 0% – все контакты разомкнуты; 25% – включен контакт 3; 50% – включен контакт 1 (или 2); 100% – включены контакты 1 и 2.

Рисунок 2.3 – Схема трехступенчатого регулирования мощности печи

Данная схема регулируется путем переключения схемы соединения нагревателей со звезды на треугольник и обратно: 0% – все контакты разомкнуты; 33% – замкнуты контакты 2 (λ); 100% – замкнуты контакты 1(Δ).

Рисунок 2.4 – Схема пятиступенчатого регулирования мощности печи

Схема, приведенная на рисунке 2.4 имеет пятиступенчатое регулирование мощности: 0% – все контакты разомкнуты; 25% – замкнут контакт 3; 50% – замкнуты контакты 3 и 2 (или 3 и 4); 75 % – замкнуты контакты 1,3,5; 100% – замкнуты контакты 1,2,3,4,5.

3. Ход работы

Для построения графика cos=f(P) воспользуемся и составим следующий скрипт:

P1=[59.41 76.27 137.40];

P2=[136.36 300];

P3=[81.45 96 129.03 176.47];

cosfi1=[0.9 0.91 0.98];

cosfi2=[0.98 0.94];

cosfi3=[0.97 0.97 0.96 0.97];

plot(P1,cosfi1,P2,cosfi2,P3,cosfi3);

grid on

xlabel('P, Вт');

ylabel('cos\phi');

text(100,0.92,'рис.2.2');

text(200,0.97,'рис.2.3');

text(150,0.96,'рис.2.4');

В результате получаем график представленный на рисунке 3.1

Рисунок 3.1 – График зависимости коэффициента мощности от мощности

Вывод

В результате выполнения лабораторной работы были получены экспериментальные данные, рассчитана полная мощность и коэффициент мощности, а также построены графики зависимости. Отклонение коэффициента мощности незначительно, поэтому данные результаты вызваны погрешностью приборов. Коэффициент мощности практически равен 1, так как схеме присутствует только активная нагрузка. По полученным графикам зависимости можно сделать вывод о том, что при увеличении активной мощности потребляемой печью сопротивления коэффициент мощности снижается.