МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

ХАРЧОВИХ ТЕХНОЛОГІЙ

ЕЛЕКТРОТЕХНІКА

МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ

до виконання лабораторних робіт

до розділів «Електричні кола та електричні машини»

для студентів напряму 6.051701 «Харчові технології та інженерія»

усіх форм навчання

Всі цитати, цифровий Схвалено

та фактичний матеріал, на засіданні кафедри

бібліографічні відомості електротехніки

перевірені. Написання Протокол № 13

одиниць відносно стандартам від 24 червня 2010 р.

Підпис(и) автора(ів):

_______________________________________

“____”________________2010 р.

_______________________________________

“____”________________2010 р.

_______________________________________

“____”________________2010 р.

Підпис завідувача кафедри________________

“____”________________2010 р.

Підпис рецензента_______________________

“____”________________2010 р.

Київ НУХТ 2010

Електротехніка: Електричні кола та електричні машини. Метод. вказівки до викон. лаборатор. робіт для студ. напряму 6.051701 «Харчові технології та інженерія» усіх форм навчання / Уклад.: Д.П. Коломієць, О.Г. Мазуренко, С.Д. Тарасенко – К.: НУХТ, 2010. – 109 с.

Рецензенти: В.Ф. Рєзцов, д-р техн. наук,

В.П. Шуліка, канд. техн. наук

Укладачі: Д.П. Коломієць

О.Г. Мазуренко, д-р техн. наук,

С.Д. Тарасенко, канд. техн. наук

Відповідальний за випуск О.Г.Мазуренко, д-р техн. наук, проф.

ЗМІСТ

Загальні положення 4

Характеристика робочих місць і небезпечних факторів

у лабораторіях електротехніки 4

Організація безпечної роботи в навчальних лабораторіях 6

Вказівки до оформлення звітів лабораторних робіт ..8

Лабораторний практикум 10

Лабораторна робота № 3. Дослідження параметрів кола однофазного

змінного струму з послідовно з’єднаними опорами…………………………….10

Лабораторна робота № 4. Дослідження кола однофазного змінного

струму з паралельно з’єднаними опорами 18

Лабораторна робота № 5. Дослідження трифазного кола змінного

струму при з'єднанні споживачів зіркою 26

Лабораторна робота № 6. Дослідження трифазного кола змінного

струму при з'єднанні споживачів трикутником 33

Лабораторна робота № 7. Випробовування однофазного трансформатора 40

Лабораторна робота № 8. Випробовування однофазного автотрансформатора 50

Лабораторна робота № 11. Дослідження генератора постійного струму

з паралельним збудженням 56

Лабораторна робота № 13. Дослідження трифазного асинхронного двигуна

з короткозамкненим ротором 67

Лабораторна робота № 14. Засоби підвищення коефіцієнта потужності

електроустановок 87

Література…………………………………………………………………………101

Додатки……………………………………………………………………………..102

Загальні положення

Як форма навчального процесу лабораторні заняття є важливою складовою вивчення курсу та змістовного модуля. Вони дозволяють досягти найбільшої єдності теорії та практики у навчанні.

Зміст, постановка і методика проведення лабораторних занять підпорядковуються їх призначенню – перевірити ступінь засвоювання кожним студентом теоретичної частини курсу, викладеної в лекціях і навчальних посібниках; навчити студентів читати та складати електричні схеми; надати навиків безпечної роботи з електричним обладнанням і вимірювальними приладами.

На лабораторних заняттях студенти самостійно складають електричні кола і під керівництвом викладача проводять вимірювання, керують роботою машин, апаратів та інших електротехнічних пристроїв. Проведення експериментів, спостереження та реєстрація різних електричних процесів, обробка й аналіз експериментальних даних сприяють формуванню наочного уявлення про основні параметри реальних електричних кіл, приладів, апаратів, машин. Для майбутнього спеціаліста важливо також набути навиків оформлення технічної документації – протоколів (звітів) лабораторних робіт і вмінь аналізувати та критично оцінювати одержані результати дослідів.

Методичні вказівки для виконання лабораторних робіт за розділами «Електричні кола та електричні машини» складені відповідно до робочих програм дисциплін електротехнічної підготовки бакалаврів усіх форм навчання технологічних спеціальностей.

У вказівках збережена загальноприйнята на кафедрі нумерація лабораторних робіт. У описі лабораторних робіт в стислій формі викладені основні теоретичні положення та вказані алгоритми проведення розрахунків. Для кращого розуміння задач, що вирішуються на лабораторних роботах, теоретичні матеріали доповнюються ілюстраціями у вигляді фотографій, рисунків та графіків.

1. Характеристика робочих місць і небезпечних факторів у лабораторіях електротехніки

Виконання лабораторних робіт проводиться в спеціалізованих лабораторіях за розкладом згідно з семестровим графіком навчального процесу для кожної спеціальності. Організація роботи студентів у лабораторіях кафедри повинна відповідати вимогам чинних нормативних актів, зокрема ПУЭ та ДНАОП 0.00 – 1.32 – 01 “Правила будови електроустановок. Електрообладнання спеціальних установок ”.

Робочим місцем студентів є лабораторний стіл, живлення якого здійснюється від трифазного трансформатора, приєднаного до трифазної мережі з глухо заземленою нейтраллю. Система заземлення - TN-S, в якій нульовий робочий і нульовий захисний провідники працюють окремо. Величина підведеної напруги - (220 ± 22) В частотою (50 ± 1,25) Гц.

Основне обладнання робочого місця:

реостати активного та реактивного навантаження з затискачами (клемами) для монтажу зовнішніх ділянок електричних кіл;

діючі електричні машини (трансформатори, автотрансформатори, асинхронні двигуни, машини постійного струму та ін.);

вимірювальні прилади, комутаційна апаратура, захисні та сигнальні пристрої.

При цьому опір ізоляції струмопровідних частин встановленого електроустаткування до першого апарата максимального струмового захисту (запобіжник, автомат та ін.) становить не менше 1 МОм.

Небезпечними і шкідливими виробничими факторами під час експлуатації лабораторних столів є підвищене значення напруги (ГОСТ 12.0.003 – 74 ССБТ) в електричних колах, замикання якої через тіло людини спричинить проходження шкідливого електричного струму (далі струм).

Реакція організму людини на дію струму і можливі наслідки такої дії залежать від багатьох факторів, головними з яких вважаються параметри електричної мережі, умови навколишнього середовища (кліматичні та погодні), тривалість дії струму, перехідний опір між тілом людини і землею, характеристика приміщення і опору тіла людини (табл. 1), а також від індивідуальних характеристик людини: статі, маси, стану шкіри та здоров’я.

Таблиця 1 Повний опір незахищених ділянок тіла людини при різних шляхах протікання струму [19
Шлях протікання струму	Повний опір тіла, Ом
Рука – рука або нога – нога	1000
Рука – ноги	750
Руки – ноги	500
Рука – груди	450
Руки – груди	230
Рука – бокова частина тулуба	550
Руки – бокова частина тулуба	300

Наслідком дії струму на організм людини можуть бути різні ураження, зокрема теплові (опік), механічні (розрив м’язів), хімічні (електроліз), біологічні (скорочення м’язів, параліч дихання) і комбіновані.

Безпечними для людини вважаються струми величиною до 1 мА. Ураження струмом до 0,9 мА людина не відчуває, 0,9-3,5 мА – відчуває, але без больових реакцій організму. У разі ураження струмом 3,5-4,5 мА проявляються незначні больові відчуття – легкі судорожні рефлекторні скорочення м’язів пальців рук.

Пам’ятайте! Струми силою понад 12 мА шкідливо впливають на організм людини. При цьому струм 12-15 мА спричиняє легке подразнення нервової системи, яке приводить до оборонної дії (відсмикування), в результаті чого може розвинутись переляк, запаморочення голови, шок тощо. У разі проходження струму 20-50 мА м’язи втрачають здатність самовільно скорочуватись і людина не може самостійно відірватись від струмопровідних частин електричного кола. Струм понад 30 мА може стати причиною смерті людини, якщо вчасно не від’єднати її від джерела напруги. Струм 50-100 мА спричиняє параліч цілої групи м’язів, що керують диханням і серцем. При цьому внаслідок ускладненого дихання і послабленої серцевої діяльності людина швидко втрачає свідомість і може загинути, якщо не надати їй своєчасну допомогу. Струми понад 500 мА смертельно небезпечні навіть за дуже короткочасного їх протікання.

Для організації безпечних умов роботи навчальні лабораторії кафедри розташовані у приміщеннях, де немає високої температури, великої вологості або інших факторів підвищеної небезпеки. Разом з тим під час роботи дослідних установок можливий одночасний контакт з неізольованими частинами електричної схеми та струмопровідними елементами приміщення (батареями опалення, контуром заземлення тощо). Тому лабораторії кафедри належать до приміщень з підвищеною небезпекою і організація робіт у них повинна відповідати чинним нормативним актам і документам.