Монтаж и наладка электрооборудования предприятий и гражданских с. Методические указания к выполнению лабораторных работ Челябинск 2020 Техника безопасности при выполнении лабораторных работ

• Название: Методические указания к выполнению лабораторных работ Челябинск 2020 Техника безопасности при выполнении лабораторных работ
• Дата: 03.12.2021
• Размер: 1.54 Mb.
• Имя файла: Монтаж и наладка электрооборудования предприятий и гражданских с.docx
• Тип: Методические указания; #290008
• страница: 3 из 8

Работа трансформатора в режиме холостого хода. После проверки правильности соединений схемы преподавателем или лаборантом, включить автоматический выключатель и выключатель дифференциального тока «Сеть» модуля «Ваттметр». Установить выходное напряжение автотрансформатора U_m= 220 В. Занести показания приборов PV1 (напряжение на первичной об­мотке 1/вх.х.х.), Л41 (сила тока в первичной обмотке/х._х.), PV2 (напряжение на вторичной обмотке У_в²вых.х.х.) ^в табл. 4.1.

4. 
   Используя данные табл. 4.1 рассчитать коэффициент трансформации в режиме холостого хода Кцх.х ^п0 формуле:
   

Полученное значение коэффициента трансформации К_ихх занести в табл. 4.1.

5. 
   Работа трансформатора в режиме нагрузки. Согласно рис. 4.2 вы­полнить электрические соединения модулей для проверки трансформатора на­пряжения. Монтаж схемы производить при отключенном питании.
   

PVA- вольтметр модуля «Модуль измерительный», РА\, РА2 — ампер­метры модуля «Модуль измерительный» (измеряют среднее значение перемен­ного тока /_ср, значение среднеквадратичного переменного тока /_{ср кв} рассчиты­вается по следующей формуле: /_сркв = 1,11/_ср), PV2 - внешний мультиметр в режиме измерения переменного напряжения, с пределом до 200 В, R1 - переменный резистор модуля «Устройство защитного отключения. Нагрузка».
После проверки правильности соединений схемы преподавателем или лаборантом, включить автоматический выключатель и выключатель дифференциального тока «Сеть» модуля «Ваттметр». Установить выходное напряжение автотрансформатора U_m= 220 В. При помощи переменного резистора 7?1 уста­новить номинальный ток нагрузки для данного трансформатора 1²„ = 73 мА. За­нести показания приборов РИ (напряжение на первичной обмотке U^_XH ), РЛ1 * (сила тока в первичной обмотке /„), PV2 (напряжение на вторичной обмотке Увых.н.), РА 1 (сила тока во вторичной обмотке 1²_н) в табл. 4.1.

Теоретическая часть 47

Используемое оборудование: 49

Порядок выполнения лабораторной работы 49

Контрольные вопросы 52

Теоретическая часть 52

Используемое оборудование: 54

Порядок выполнения лабораторной работы 54

Контрольные вопросы 54

Теоретическая часть 55

Используемое оборудование: 57

Порядок выполнения лабораторной работы 58

Контрольные вопросы 59

Теоретическая часть 59

Используемое оборудование: 60

Порядок выполнения лабораторной работы 60

Контрольные вопросы 63

Теоретическая часть 63

Используемое оборудование: 63

Порядок выполнения лабораторной работы 64

Контрольные вопросы 65

ЭЛЕКТРОПРОВОДКА 65

Основные неисправности электропроводки 65

Виды электропроводки и основные технические требования 66

Места установки 68

Заземление 69

Крепление проводов и кабелей 70

Провода, кабели, шнуры 71

Освещение, светильники 73

СОЕДИНЕНИЕ ПРОВОДОВ 75

Соединения проводов пайкой 76

Соединения контактными зажимами 76

Выключатели 79

Защитные электрические аппараты 79

Список литературы 83

СОДЕРЖАНИЕ 84

Лабораторная работа №5

Изучение схемы включения однофазного счетчика активной энергии

Цель работы: Изучить принцип работы однофазного индукционного счетчика электрической энергии и произвести его поверку с помощью вольтметра, амперметра и секундомера.

Теоретическая часть

Счетчик активной энергии представляет собой измерительную ваттметровую систему и является интегрирующим (суммирующим) электроизмерительным прибором. Принцип действия индукционных приборов основан на взаимодействии переменных магнитных потоков с токами, индуктированными

23


ими в подвижной части прибора (в диске). Электромеханические силы взаимодействия вызывают движение подвижной части. Устройство однофазного счетчика показано на рис. 5.1.

В зазоре между магнитопроводом (п. 1, рис. 5.1) обмотки напряжения (п. 2, рис. 5.1) и магнитопроводом (п. 3, рис. 5.1) токовой обмотки (п. 4, рис. 5.1) расположен подвижный алюминиевый диск (п. 5, рис. 5.1), насаженный на ось (п. 6, рис. 5.1), установленную в пружинящем подпятнике и опоре. Через ведущий червяк (п. 7, рис. 5.1), укрепленный на оси (п. 6, рис. 5.1), и зубчатые колеса вращение диска (п. 5, рис. 5.1) передается к счетному механизму (п. 8, рис. 5.1).

Токовая обмотка (п. 4, рис. 5.1), включена последовательно с цепью нагрузки, намотана толстым проводом (соответственно номинальному току счетчика).

Обмотка напряжения (п. 2, рис. 5.1), включена параллельно с цепью нагрузки, намотана тонким проводом. Когда к обмотке приложено переменное напряжение, а по токовой обмотке протекает ток нагрузки, в магнитопроводах (п. 1 и п. 3, рис. 5.1) появляются переменные магнитные потоки, замыкающиеся через алюминиевый диск (п. 5, рис. 5.1). Переменные магнитные потоки, пронизывая диск, наводят в нем вихревые токи, которые взаимодействуя с соответствующими потоками, генерируют вращающий момент, действующий на подвижный диск.





Рис. 5.1. Устройство однофазного индукционного счетчика активной энергии


24





При помощи постоянного магнита (п. 9, рис. 5.1), в поле которого вращается диск счетчика (п. 5, рис. 5.1), создается тормозной (противодействующий) момент. Установившаяся скорость вращения диска наступает при равенстве вращающего и тормозного моментов.

Число оборотов диска, за определенное время, будет пропорционально израсходованной энергии или установившаяся равномерная скорость вращения диска будет пропорциональна мощности при условии пропорциональности вращающего момента, действующего на диск, к мощности цепи, в которую включен счетчик.

Трение в механизме индукционного электросчетчика приводит к появлению погрешностей в показаниях. Особенно велико влияние сил трения при малых токах нагрузки электросчетчика (погрешность достигает 12 - 15%). Для уменьшения влияния сил трения применяют специальные устройства - компенсаторы трения (пластинка, перемещение которой регулирует величину компенсационного момента). При повышении приложенного напряжения, компенсационный момент может оказаться больше момента трения и появляется так называемый «самоход», для устранения которого предусмотрено устройство в виде стальных крючка и пластинки.

Важным параметром счетчиков электрической энергии переменного тока является «порог чувствительности», под которым понимают минимальную мощность, выраженную в процентах от номинальной, при которой диск счетчика начинает безостановочно вращаться. Согласно ГОСТу, значение чувствительности для счетчиков разных классов точности должно быть не менее 0,5 - 1,5 %.


Используемое оборудование:

• 
  лабораторный модуль «Счетчик электрический однофазный» (рис. 5.2);
  
• 
  лабораторный модуль «Секундомер. Трансформатор напряжения»;
  
• 
  лабораторный модуль «Автотрансформатор»;
  
• 
  лабораторный модуль «Устройство защитного отключения. Нагрузка»;
  
• 
  лабораторный модуль «Модуль измерительный»;
  
• 
  лабораторный модуль «Осветительные приборы»;
  
• 
  лабораторный модуль «Ваттметр»;
  
• 
  соединительные проводники.
  

СЧЕТЧИК ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ
ОДНОФАЗНЫЙ





Рис. 5.2. Внешний вид лицевой панели
лабораторного модуля «Счетчик электри-
ческий однофазный»


Порядок выполнения лабораторной работы

1. 
   Изучить теоретический материал необходимый для выполнения лабораторной работы. Ответить на контрольные вопросы и получить у преподавателя допуск к проведению лабораторной работы.
   
2. 
   Согласно схеме (рис. 5.3) выполнить электрические соединения модулей для изучения схемы включения однофазного счетчика активной энергии. Монтаж схемы производить при отключенном питании.
   

Модуль

‘Ваттметр’*


Модуль Модуль “Счетчик м_опуль Модуль “Модуль Модуль “Авто- электрический **о_{яттмегп}« измери- “Осветительные трансформатор⁷’ однофазный” ” тельный” приборы”


Модуль “Устройство
защитного отключения
Нагрузка”





Рис. 5.3. Схема электрическая для изучения схемы включения однофазного счетчика электрической энергии


РУ1 - вольтметр с пределом 250 В модуля «Модуль измерительный», Л_Нь Я_Н2 - резисторы модуля «Устройство защитного отключения. Нагрузка», /Л - дроссель модуля «Устройство защитного отключения. Нагрузка», С2 - конденсатор модуля «Устройство защитного отключения. Нагрузка». РШ - ваттметр модуля «Ваттметр». Р1 - электросчетчик активной энергии модуля «Счетчик

26





электрический однофазный», НИ, НИ - лампы накаливания модуля «Осветительные приборы». Перед проведением лабораторной работы необходимо осуществить прогрев измерительного механизма электросчетчика активной энергии Р1, для чего электросчетчик должен быть включен в течение 15 мин на номинальное напряжение, при со$(р= 1 (с подключенной активной нагрузкой НИ, НИ).

3. 
   Изучение работы счетчика электрической энергии при различных видах нагрузки.
   
   1. 
      Активная нагрузка. Подключить активные нагрузки /?_Нь Рт модуля «Устройство защитного отключения. Нагрузка» и лампы накаливания НЫ, НИ модуля «Осветительные приборы». После проверки правильности соединений схемы преподавателем или лаборантом, включить автоматический выключатель и выключатель дифференциального тока «Сеть» модуля «Ваттметр». При помощи автотрансформатора 7У1 установить значение напряжения на нагрузке (контролировать вольтметром РУ1) равное 220 В. В ходе лабораторной работы измерять секундомером время /, соответствующее 2...3 (по указанию преподавателя) полным оборотам диска электросчетчика. Запустить отсчет времени, нажав кнопку «Пуск/Стоп» секундомера модуля «Секундомер. Трансформатор напряжения». После 2...3 полных оборотов диска электросчетчика остановить отсчет времени, нажав кнопку «Пуск/Стоп» секундомера модуля «Секундомер. Трансформатор напряжения».
      

Значения напряжения Я (вольтметр РУ1), количество оборотов п, времени I (п полных оборотов диска электросчетчика РГ), активной мощности Я_ВАТ (ваттметр Р1У1 в режиме измерения активной мощности), реактивной мощности

(ваттметр Р\У\ в режиме измерения реактивной мощности), полной мощности 5ват (ваттметр РШ\ в режиме измерения полной мощности) занести в табл. 5.1.


27

2. 
   Индуктивная нагрузка. Подключить активные нагрузки Р_т, Р_т, индуктивную нагрузку Ы модуля «Устройство защитного отключения. Нагрузка» и лампы накаливания НЫ, НЬ2 модуля «Осветительные приборы». Провести измерения аналогично п. 3.1.
   

Значения напряжения II (вольтметр РУ1), количество оборотов п, времени I (п полных оборотов диска электросчетчика РГ), активной мощности Р_Ват (ваттметр Р№\ в режиме измерения активной мощности), реактивной мощности <2ват (ваттметр РИ^/1 в режиме измерения реактивной мощности), полной мощности 5_Ват (ваттметр Р\У\ в режиме измерения полной мощности) занести в табл. 5.1.

3. 
   Емкостная нагрузка. Подключить активные нагрузки /?_Нъ Рт, емкостную нагрузку С2 модуля «Секундомер. Трансформатор напряжения» и лампы накаливания НЫ, НЬ2 модуля «Осветительные приборы». Провести измерения аналогично п. 3.1.
   

Значения напряжения I/(вольтметр РУ\), количество оборотов п, времени I (п полных оборотов диска электросчетчика РГ), активной мощности Р_Ват (ваттметр Р1У\ в режиме измерения активной мощности), реактивной мощности <9ват (ваттметр РГУ1 в режиме измерения реактивной мощности), полной мощности 5ват (ваттметр Р1У\ в режиме измерения полной мощности) занести в табл. 5.1.

4. 
   Рассчитать значения электрической энергии (И^_сч) по показаниям электросчетчика активной энергии (количеству оборотов п и времени оборотов () для каждого столбца табл. 5.1:
   

где п - число оборотов диска; X. - время п полных оборотов диска электросчетчика, с; 1_тр - количество оборотов диска, соответствующих 1 кВт-ч (указано на щитке электросчетчика, например, 300 г/к\УЪ). Полученные значения занести в соответствующие ячейки табл. 5.1.

5. 
   Рассчитать значения активной электрической энергии по показаниям ваттметра (используя значение активной мощности) для каждого столбца табл. 5.1:
   

где I = 1 час. Полученные значения занести в соответствующие ячейки табл. 5.1.

6. 
   Рассчитать значения реактивной электрической энергии по показаниям ваттметра (используя значение реактивной мощности) для каждого столбца табл. 5.1:
   

где 1=1 час. Полученные значения занести в соответствующие ячейки
табл. 5.1.

7. 
   Рассчитать значения полной электрической энергии по показаниям ]>*'
   ваттметра (используя значение полной мощности) для каждого столбца
   

табл. 5.1:

где 1=1 час. Полученные значения занести в соответствующие ячейки
табл. 5.1.

8. 
   После оформления отчета и проверки результатов преподавателем не-
   

обходимо разобрать схему, предоставить комплект в полном составе и исправ-
ности преподавателю или лаборанту.

9. 
   Используя данные табл. 5.1 провести анализ значений электрической
   энергии (Р/'ват, 1'Уовлт, й^уват и И'сч, сделать обобщающий вывод.