Міністерство аграрної політики та продовольства України

Миколаївський державний аграрний університет

Факультет механізації сільского господарства

Кафедра електротехнологій

і електропостачання

Методичні рекомендації до виконання

лабораторних робіт з дисципліни « Електронагрів та електротехнології »

для студентів спеціальності 7.0919001, 8.0919001 «Енергетика сільськогосподарського виробництва»

(7.100101, 8.100101 «Енергетика та електротехнічні системи в агропромисловому комплексі»)

Миколаїв 2012

Зміст

Вступ.......................................................................................................	4
1.Техніка безпеки...................................................................................	5
2.Вимірювання температури.................................................................	6
Лабораторна робота №1. Дослідження трубчатих електронагрівачів ……………………………………………………………	8
Лабораторна робота №2 Дослідження термоелектричного охолоджувача повітря……………………………………………………….
Лабораторна робота №3 Експериментальне визначення питомої електропровідності води……………………………………………………
Лабораторна робота №4 Дослідження високовольтних джерел живлення установок електронно-іонної технології………………………
Лабораторна робота №5 Дослідження моделі електрогідравлічної установки…………………………………………………………………….
Лабораторна робота №6
Лабораторна робота №7
Література……………………………………………………………..

Вступ

Електрична енергія завдяки своїм позитивним властивостям може порівняно легко передаватись, розподілятись, змінюватись, перетворюючись в інщі види енергії; все це широко застосовується в агропромисловому комплексі. Пов’язано це, як з необхідністю одержання великих обсягів тепла для підігріву води, повітря, так і з необхідністю використання спеціальних електротехнологічних процесів :

а) електроімпульсної техніки в електрогідравлічних установках, в магнітно-імпульсної обробці матеріалів , в магнітній і електричній обробці води і продуктів сільськогосподарського виробництва;

б) електронно –іонної технології - для аероіонізації повітря у тваринницьких і птахівницьких приміщеннях, розподілення зернових сумішей , осідання аерозолів, обробки насіння і ґрунту електричним струмом, опромінення молодняка тварин і птахів ультрафіолетовим або інфрачервоним випромінюванням ,та ін.

Упровадження вказаних процесів вимагає глибокого розуміння їх фізичного змісту.

Метою виконання лабораторних робіт виявляється :

- закріплення, поглиблення і узагальнення знань, одержаних студентами під час вивчення курсу «Електронагрів і електротехнології»;

- придбання практичних навичок дослідження і обслуговування електротехнологічних обладнань.

Методичні рекомендації містять стислі теоретичні відомості, опис лабораторного обладнання, порядок виконання і подавання звіту 7 лабораторних робіт; кожна робота розрахована на двохгодинне заняття.

Перед початком виконання лабораторних робіт студент проходить інструктаж по техніці безпеки.

Для одержання допуску до роботи необхідно ознайомитись з метою, завданням, описом обладнання, рекомендованою літературою, порядком виконання роботи, мати заготовку звіта, підготуватися до відповіді на три перших контрольних запитання.

Під час виконання роботи, зміни у схемі виконувти тільки при знятої електричної напруги.

Аркуш (протокол) з виміряними величинами підписати у викладача після закінчення роботи.

До наступної роботи студент отримує допуск тільки після захисту звіта щодо попередньої.

1.Техніка безпеки

При першому відвідуванні лабораторії, перед інструктажем з техніки безпеки, коротко ознайомлюються з основним обладнанням лабораторії та більш докладно – з об’єктами підвищеної небезпеки. Особлива увага під час інструктажу надається установкам, які знаходяться під напругою вище 1кВ (установки високочастотного нагріву, джерела живлення коронних аероіонізаторів та електрозерноочисних машин, електроогорожі та ін.) та обладнанню, яке містить конденсатори значної ємності. Слід звернути увагу на те, що значна кількість електронагрівальних елементів небезпечні вразі випадкового враження електричним струмом та отримання опіків. Потім слід ознайомитися зі схемою електроживлення робочих місць, місцезнаходження апаратів для відключення живлення усієї лабораторії. Після інструктажу усі студенти розписуються у спеціальному журналі.

При складанні електричних схем необхідно слідкувати за тим, щоб контактні з’єднання були щільними, дроти не пересікали проходів і не попадали на рухомі частини машин і апаратів.

Перед включенням схеми під напругу треба попередити студентів, щоб ніхто не торкався струмоведучих та обертальних частин.

Заборонено будь що змінювати в електричних ланцюгах, якщо дослідна установка заходиться під напругою.

При виявленні будь яких ознак ненормальної роботи обладнання (підвищений шум, дим, запах гарі і т.п.)слід негайно відключити живлення та доповісти викладачу. Без дозволу повторне включення установки не допустиме.

Після закінчення випробувань отримані результати необхідно показати викладачу і тільки з його дозволу розбирати схему.

Студент повинен обережно відноситися до лабораторного обладнання та в кінці занять привести у належний стан робоче місце.

2.Вимірювання температури

При дослідженні та експлуатації електротехнологічного обладнання дуже часто доводиться вимірювати,стабілізувати та регулювати температуру.

Для вимірювання та контролю температури використовують косвені методи,основані на вимірюванні таких фізичних властивостей тіл,які однозначно пов’язані з температурою та можуть бути порівняно легко виміряні: теплове розширення твердих тіл(дилатометричні термометри), різність температурних коефіцієнтів лінійного розширення двох різнорідних матеріалів (біметалічні термометри), залежність тиску речовини від температури при постійному об’ємі (манометричні термометри), зміну електричного опору чутливого елемента при нагріві(термоперетворювачі опору),залежність термоелектрорухомої сили термопари від температури (термоелектричні термометри),зміна властивостей випромінюваного потоку тіл при нагріві(пірометр випромінення).

В Міжнародній системі одиниць СІ кельвін (К) - одиниця вимірювання температури по термодинамічній температурній шкалі. Для практичного вимірювання температури звичайно використовують не термодинамічну температурну шкалу,відтворення якої уявляє деякі складності, а міжнародну практичну температурну шкалу, на якої температура виражається у градусах Цельсія .

Відношення температури Т, вираженої в градусах кельвіна, та температури , вираженої в градусах Цельсія, знаходять за виразом:

.

Порівняно прості за конструкцією та найбільш зручні в експлуатації термопари.

У основі вимірювання температури за допомогою термопар полягає термоелектричний ефект ,суть якого заклечається в тому, що в ланцюзі, складеному з різнорідних провідників ,при неоднаковій температурі точок їх з’єднань (спаїв)виникає термоелектрорушійна сила(термо-е.д.с.),значення якої залежить від різниці температур спаїв.

Термоелектричний перетворювач (термопара)уявляє собою спай двох різнорідних металевих провідників – термоелектронів. Кінець термопари , переміщуваний в об’єкт виміру температури, називається робочим чи «гарячим» спаєм. Вільні чи «холодні »,кінці термопари з’єднуються з вимірювальним пристроєм.

Конструктивно термопара складається з двох термоєлектродів, ізольованих фарфоровими чи керамічними бусами та зчеплених в металевий чохол для захисту від механічних ушкоджень, хімічної дії середи та високого тиску. Робочий спай знаходиться в одному кінці захисного чохла, а вільні кінці термоелектродів виводяться на клеми у головці, закріплені на іншому кінці захисного чохла.

Для вимірювань термо-є.д.с. к вільним кінцям термопари приєднують вимірювальний прилад (міллівольтметр чи потенціометр). Включення в ланцюг термопари третього провідника (котушки приладу),який відрізняється за своїми фізичними властивостями від кожного з термоелектродів,не впливає на її термо-е.д.с., якщо температура на кінцях третього провідника однакова. Тому кінці термоелектродів можна не тільки зварювати,але й паяти ,так як прошарок з третього металу (припою) не викликає похибок вимірювань. З цих міркувань можливо примінити термопари, робочий спай котрих утворений шляхом роздільного контактування кожного з термоелектродів з третім електропровідним матеріалом. Його температуру вимірюють приладом. При цьому температура робочих кінців термоелектродів повинна бути однаковою.

В теперішній час термопари використовуються у сукупності з мультиметрами, на дисплеї котрого у цифровому вигляді виводиться температура у вимірювальній точці.

При необхідності виміряти різницю температур в двох точках достатньо термопари, розміщення в цих точках ,включити зустрічно-послідовно.