Лаба й. ТОЭ.Лаб.работы.Часть I. Методические указания к выполнению лабораторных работ по курсу для студентов дневной, заочной и сокращенной формы обучения
 Скачать 4.83 Mb.
|
|
Министерство образования Республики Беларусь Учреждение образования «МОГИЛЕВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПРОДОВОЛЬСТВИЯ» Кафедра автоматизации технологических процессов и производств ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ЭЛЕКТРОТЕХНИКИ Методические указания к выполнению лабораторных работ по курсу для студентов дневной, заочной и сокращенной формы обучения специальности 1 – 53 01 01 – АТПП Часть 1 Могилев 2007 УДК 65.011.56 + 317.7 Рассмотрены и рекомендованы к изданию на заседании кафедры АТПП Протокол № 13 от 20 апреля 2007 Составитель: Е.Г.Цымбаревич Рецензент: старший преподаватель кафедры АТПП УО МГУП Л.П.Шевелева Настоящий сборник является первой частью методических указаний к выполнению лабораторных работ по курсу «Теоретические основы электротехники». В нем представлены 6 лабораторных работ, в которых изучаются основные приемы работы с электроизмерительными приборами (лабораторная работа № 1), приемы пайки проводов и деталей электромагнитных устройств (лабораторная работа № 2), а также исследуются процессы в цепях постоянного (лабораторные работы №3 и № 4) и переменного однофазного (лабораторные работы №5 и № 6) токов. Пособие предназначено для студентов специальности 1 – 53 01 01 – «Автоматизация технологических процессов и производств» дневной, заочной и сокращенной формы обучения. © УО «Могилевский государственный университет продовольствия», 2007 содержание
введение Лабораторные занятия являются одной из составных частей курса теоретических основ электротехники. Они ставят своей целью: – содействовать лучшему усвоению содержания курса ТОЭ; – научить студентов методике и технике электротехнического лабораторного эксперимента; – на основе полученных теоретических сведений научить студентов правильному истолкованию результатов эксперимента как с количественной, так и с качественной стороны. В методические указания включены основные теоретические сведения, позволяющие облегчить выполнение лабораторных работ, пояснения к лабораторным установкам, а также достаточно подробно представлены методики проведения экспериментов, содержания отчетов и приведены все расчетные формулы. В конце каждой лабораторной работы указан список контрольных вопросов, позволяющий оценить уровень подготовки студентов к выполнению работы. В лаборатории установлены универсальные стенды, на каждом из которых подобрано оборудование для проведения соответствующих лабораторных работ. На каждом стенде имеет возможность работать бригада из 3-4 студентов. 1 Методические указания по подготовке, выполнению и оформлению лабораторных работ, правила техники безопасности при выполнении лабораторных работ 1.1 Подготовка к выполнению лабораторной работы При подготовке к выполнению лабораторных работ студент, ознакомившись с соответствующим описанием, должен: 1) Четко представлять методику эксперимента. 2) Уметь отвечать на контрольные вопросы. 3) Заготовить бланк отчета по лабораторной работе с необходимыми таблицами, схемами, расчетными формулами. 4) Оформить отчет по предыдущей лабораторной работе. 1.2 Выполнение лабораторной работы Приступая к работе в лаборатории, студенческая группа делится на бригады, которые затем распределяются по лабораторным стендам. Работа студента в лаборатории начинается с получения допуска к выполнению лабораторной работы (проверки уровня теоретической подготовки, знания правил техники безопасности и методики проведения эксперимента, соответствующего конкретной лабораторной работе). Студенты, не подготовившиеся к занятиям, к выполнению лабораторной работы не допускаются. Основным этапом лабораторного исследования является сборка электрической цепи, которую рекомендуется производить следующим образом: 1) Убедиться, что на стенд не подано напряжение, и только после этого приступить непосредственно к сборке цепи. 2) Собрать токовую цепь в соответствии с исследуемой схемой (источники питания, сопротивления, индуктивности, емкости, амперметры, токовые обмотки ваттметров). 3) Собрать параллельную цепь, состоящую из обмоток напряжения ваттметров, вольтметров и др. 4) Установить необходимые пределы измерения приборов и скорректировать нулевое положение стрелок. 5) Пригласить преподавателя или лаборанта для проверки схемы и только с его разрешения подключить цепь к источнику питания. Проведение эксперимента начинается с предварительного испытания. При этом, изменяя в заданных пределах напряжение источника питания, сопротивления нагрузок и т.д, необходимо проследить качественный характер исследуемого процесса. После проверочного включения необходимо провести окончательный эксперимент с записью результатов измерений. При наличии экстремумов в исследуемой функции вблизи экстремальной точки следует сделать большее число замеров. 1.3 Оформление отчета по лабораторной работе Подробное содержание отчета приведено в руководстве к каждой лабораторной работе. При его оформлении рекомендуется придерживаться следующих правил: 1) Указать порядковый номер, наименование и цель работы. 2) Привести схемы измерения, расчетные формулы, таблицы с результатами вычислений и измерений, графики, диаграммы, осциллограммы, иллюстрирующие результаты эксперимента. 3) Сформулировать краткие выводы по работе, в которых указать результаты проведенного исследования, отметить особенности эксперимента и объяснить причины возможных расхождений теоретических и опытных данных. 4) Схемы и таблицы начертить только под линейку, электрические схемы в строгом соответствии с правилами ГОСТа (см. раздел 8), графики (при возможности) на миллиметровой бумаге в координатных осях. 1.4 Правила техники безопасности при выполнении лабораторных работ При выполнении лабораторной работы следует в обязательном порядке придерживаться следующих правил техники безопасности: 1) При работе в лаборатории запрещается громко разговаривать, покидать рабочие места и переходить от одного стенда к другому. 2) Лабораторные стенды не должны загромождаться посторонними предметами. Проходы должны быть свободны от стульев и других предметов. 3) Приступая к сборке электрической цепи, убедиться в том, что к стенду не подано напряжение (не горит сигнальная лампа). 4) Сборку электрической цепи производить соединительными проводами при выключенном напряжении питания в строгом соответствии со схемой, представленной в методическом указании. 5) Во время сборки цепи прокладывать провода так, чтобы не было пересечений. Нельзя допускать свертывания проводов и подсоединения их в натянутом состоянии. Неиспользованные соединительные провода следует убирать со стола. 6) Собранную электрическую цепь предъявить для проверки преподавателю или лаборанту. Включение электрической цепи под напряжение (после проверки) производить только с разрешения и в присутствии преподавателя или лаборанта. 7) После выполнения лабораторной работы выключить напряжение питания стенда, разобрать исследуемую цепь и привести в порядок рабочее место. 8) Во время выполнения лабораторной работы запрещается: – производить переключения и исправления в собранной схеме, находящейся под напряжением; – прикасаться пальцами, карандашами и другими предметами к оголенным токоведущим частям электрической цепи, находящимся под напряжением; – держаться одной рукой за заземленные части (водопроводные трубы, контур заземления и др.), а другой рукой прикасаться к токоведущим частям электрических устройств; – оставлять стенд под напряжением и покидать рабочее место до окончания выполнения работы. 9) При обнаружении повреждений электрического оборудования и приборов стенда, а также при появлении дыма, специфического запаха или искрения немедленно выключить напряжение питания стенда и известить об этом преподавателя или лаборанта. 2 Лабораторная работа № 1. Измерение электрических величин и параметров элементов электрических цепей Цель работы: изучение методик измерения основных электрических величин и параметров элементов электрических цепей постоянного тока, а также приобретение практических навыков при работе с аналоговыми электроизмерительными приборами: амперметрами, вольтметрами, ваттметрами и омметрами. 2.1. Основные теоретические сведения 2.1.1 Электроизмерительные приборы, классификация, маркировка Электроизмерительными приборами называют устройства, предназначенные для выработки сигналов измерительной информации в форме, доступной для непосредственного восприятия наблюдателем. Основными характеристиками электроизмерительных приборов являются: чувствительность и точность измерений (погрешность). Чувствительностью прибора называется отношение приращения перемещения указателя к приращению измеряемой величины : . (1) Величина, обратная чувствительности ( ), называется ценой деления (постоянной) прибора. Она равна числу единиц измеряемой величины, приходящихся на одно деление шкалы. Например, при 10 дел/В постоянная 0,1 В/дел. Точность измерения характеризуется его возможной погрешностью. Различают погрешности абсолютные, относительные и приведенные. Абсолютная погрешность — это разность между показанием прибора и действительным значением измеряемой величины : . (2) Относительная погрешность — отношение абсолютной погрешности к значению измеряемой величины . Обычно относительную погрешность выражают в процентах: . (3) Приведенная погрешность (в процентах) — отношение абсолютной погрешности к нормирующему значению : . (4) Нормирующее значение обычно принимают равным верхнему пределу рабочей шкалы для приборов, у которых нулевая отметка находится на краю шкалы или вне ее; арифметической сумме конечных значений диапазона измерений, если нулевая отметка находится внутри шкалы. Приведенная погрешность определяет класс точности прибора. Для электроизмерительных приборов установлены следующие классы точности: 0,05; 0,1; 0,2; 0,5; 1,0; 1,5; 2,5; 4. Эти числа указывают приведенную погрешность в процентах. Абсолютная и относительная погрешности могут быть представлены тогда в виде , . (5) Электроизмерительные приборы классифицируются: 1) По типу отсчетного устройства: аналоговые и цифровые (измеряемая величина преобразуется в числовой эквивалент, регистрируемый цифровым индикатором). 2) По роду измеряемой величины: амперметры, вольтметры, ваттметры, счетчики электрической энергии, частотомеры, фазометры, омметры или мегаомметры и др. 3) По роду тока: постоянный, переменный, переменный и постоянный, трехфазный. 4) По принципу действия (см. таблицу 1) — магнитоэлектрические, электромагнитные, электродинамические, индукционные и др. 5) По степени точности. Таблица 1 – Условные обозначения принципа действия (системы) прибора
Продолжение таблицы 1
На шкалы электроизмерительных приборов наносят отметки, соответствующие определенным значениям измеряемой величины. Интервал между соседними отметками шкалы называется делением. Шкалы могут быть равномерными (деления постоянной длины) и неравномерными (деления различной длины). Наименьшее значение, указанное на шкале, называется начальным, наибольшее — конечным. Область между начальным и конечным значениями прибора называется диапазоном. Для правильного применения электроизмерительного прибора важны его технические особенности. Эти особенности указываются на шкале прибора условными обозначениями, приведенными в таблице 2. Таблица 2 – Условные обозначения на шкалах электроизмерительных приборов
Продолжение таблицы 2
|