[Осталось 3 дня] Финал международных олимпиад для 1-11 классов Выбрать олимпиаду→
Конкурс разработок «Пять с плюсом» апрель 2021
Добавляйте свои материалы в библиотеку и получайте ценные подарки
Конкурс проводится с 1 апреля по 30 апреля

Методические рекомендации для обучающихся по выполнению лабораторных работ по учебной дисциплине "Электротехника"

Лабораторные работы по учебной дисциплине "Электротехника" помогут обучающемуся в подготовке к лабораторным работам и их выполнению.
Просмотр
содержимого документа

Министерство образования и науки Челябинской области

Государственное бюджетное профессиональное  образовательное учреждение

«Копейский политехнический колледж имени С.В. Хохрякова»

(ГБПОУ «КПК имени С.В. Хохрякова»)

 

 

 

 

 

 

 

 

ЭЛЕКТРОТЕХНИКА

 

 

Методические рекомендации

для обучающихся по выполнению

лабораторных работ

 

 

 

 

 для профессии 23.01.17 Мастер по ремонту и обслуживания автомобилей

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Копейск 20___

РАССМОТРЕНО

СОГЛАСОВАНО

УТВЕРЖДАЮ

цикловой комиссией

Заместитель директора по УМР/методист

Заместитель директора по УПР

Протокол №__

 

 

от «___»____ 20___г.

 

 

Председатель ЦК

______ С.А. Залата

______В.И.Почкайло

_____ В.В.Сиванькаева

«___» ____ 201__г.

«___» ____ 201__г.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Составитель:          Добрынина Л.И. преподаватель ГБПОУ «Копейский политехнический колледж имени С.В. Хохрякова»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

 

Лабораторные занятия по учебной дисциплине ОП.01  «Электротехника» являются важнейшим элементом учебного процесса в плане формирования обучающимися умений в планировании эксперимента, использования измерительных приборов и аппаратуры, в экспериментальном исследовании схем, устройств и электронных элементов.

Для каждой лабораторной работы сформулированы цель исследований, определены конкретные задания и порядок выполнения работы, а также приведены контрольные вопросы и указан объем отчетных материалов.

Краткое изложение теоретических сведений по исследуемому вопросу, изложенное в методических рекомендациях к лабораторным работам, поможет обучающему в подготовке к лабораторным работам и их выполнению.

Особенность лабораторных работ в том, что они имеют учебно-исследовательский характер, то есть формируют и развивают у обучающихся умения и совершенствуют практический опыт проведения экспериментальных исследований, знакомят с методами исследований процессов в электрических цепях и техникой измерения их параметров, обращения с электротехническим оборудованием.

В процессе выполнения лабораторных работ у обучающихся формируются и развиваются следующие профессиональные (ПК) и общие (ОК) компетенции:

        ПК 1.2 Определять техническое состояние автомобильных двигателей

        ПК 2.2  Осуществлять техническое обслуживание электрических и электронных систем автомобилей

        ПК.3.2 Производить текущий ремонт узлов и элементов электрических и электронных систем автомобилей.

       ОК 01 Выбирать способы решения профессиональной деятельности, применительно к различным контекстам.

       ОК02 Осуществлять поиск, анализ и интерпретацию информации, необходимой для выполнения задач профессиональной деятельности.

      ОК03 Планировать и реализовывать собственное профессиональное и личностное развитие

      ОК04 Работать в коллективе и команде, эффективно взаимодействовать с коллегами,

руководством, клиентами.

      ОК05 Осуществлять устную и письменную коммуникацию на государственном языке с учетом особенностей социального и культурного контекста.

      ОК06 Проявлять гражданско- патриотическую позицию, демонстрировать осознанное поведение на основе общечеловеческих ценностей.

      ОК07 Содействовать сохранению окружающей среды, ресурсосбережению, эффективно действовать в чрезвычайных ситуациях

      ОК09 Использовать информационные технологии в профессиональной деятельности.

      ОК10 Пользоваться профессиональной документацией на государственном и иностранном языке

Организация проведения лабораторных работ

К выполнению лабораторных работ допускаются обучающиеся, прошедшие инструктаж по технике безопасности.

Каждый обучающийся должен четко понимать цель лабораторной работы и отчетливо представлять назначение, принцип работы и основные характеристики исследуемой схемы, устройства или прибора. Поэтому перед выполнением каждой работы необходима предварительная подготовка, в процессе которой обучающийся повторяет пройденный теоретический материал и изучает последовательность необходимых операций.

После проверки степени готовности обучающегося к выполнению лабораторной работы он допускается к сборке схемы, указанной в задании.

Лабораторные работы выполняются бригадами по 2 человека. За каждой бригадой закрепляется определенный стенд.

После проверки собранной схемы преподавателем студенты приступают к выполнению лабораторной работы. Работа считается законченной в том случае, если результаты в виде записей, таблиц представлены преподавателю, им проверены и утверждены, после чего студенты разбирают схему и приводят рабочее место в исходное состояние.

 

Правила техники безопасности при проведении лабораторных работ

 

Лабораторные стенды являются действующими электроустановками и в некоторых случаях могут стать источниками опасности поражения электрическим током. Известно, что тело человека обладает электропроводностью и при соприкосновении с двумя неизолированными элементами установки, находящейся под напряжением, оно становится звеном электрической цепи. Возникший вследствие этого в теле человека электрический ток может вызвать ожог кожи или нанести тяжелые поражения нервной, дыхательной и сердечной системам человека. Поэтому при выполнении лабораторных работ обучающиеся должны помнить о возможности поражения электрическим током и соблюдать следующие правила техники безопасности:

  1.      к проведению лабораторных работ допускаются только обучающиеся, знающие правила техники безопасности. Инструктаж по технике безопасности проводит преподаватель, что фиксируется в специальном журнале по ТБ;
  2.      при проведении работ запрещается громко разговаривать, отвлекать работающих за рабочим местом;
  3.      перед началом сборки схемы измерений необходимо убедиться в том, что выключатели находятся в положении «Выключено»;
  4.      при монтаже схем используются только изолированные провода. Пользоваться оголенными проводами или с поврежденной изоляцией запрещается;
  5.      при сборке схемы следует обратить внимание на высокую надежность контактов всех разъемных соединений и по возможности не допускать пересечения проводов;
  6.      студенту категорически запрещается включать схему без проверки ее преподавателем;
  7.      напряжение к рабочему месту подается только преподавателем;
  8.      устранение замеченных в рабочей цепи неисправностей, а также все пересоединения, необходимые по ходу работы, производятся только при отключенном напряжении. Повторное включение схемы после этих пересоединений допускается только после разрешения преподавателя;
  9.      во время работы запрещается прикасаться к оголенным частям электрической цепи;
  10. запрещается покидать рабочее место и оставлять без наблюдения включенную лабораторную установку;
  11. при возникновении неисправностей в работе лабораторного оборудования или несчастного случая лабораторную установку следует немедленно обесточить, оказать пострадавшему первую медицинскую помощь и немедленно доложить преподавателю;
  12. по окончании работы напряжение у рабочего места необходимо немедленно отключить;
  13. смена перегоревших предохранителей и т.п. производится только обслуживающим персоналом лаборатории;
  14. не следует загромождать свое рабочее место на стенде вещами, не относящимися к данной работе;
  15. запрещается во время работы загромождать подходы к стендам стульями, каким-либо инвентарем и т.п. Доступ к стендам, включенным под напряжение, должен быть свободен.

 

Обработка результатов и оформление отчетов

Отчет выполняется в тетрадях для лабораторных работ,

отчет должен содержать следующие разделы:

  1.      цель лабораторной работы;
  2.      задание для исследования;
  3.      электрическая схема;
  4.      таблицы:
    • результаты измерений;
    • результаты проведенных расчетов;
  5.      формулы, по которым определялись расчетные данные;
  6.      графики (диаграммы) – если требуются;
  7.      выводы  по проделанной работе;
  8.      ответы на контрольные вопросы;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Лабораторная работа №1

«Исследование характеристик последовательного соединения активного сопротивления, емкости и индуктивности»

 

        Цель работы: формирование измерять параметры электрических цепей автомобилей; пользоваться измерительными приборами.

       Лабораторная работа способствуют формированию ОК01, ОК02, ОК03, ОК04, ОК05, ОК06,  ОК 7,ОК09, ОК10,  ПК.1.2, ПК2.2, ПК 3.2

   Краткие теоретические и справочно-информационные материалы по теме

Цепь с последовательным соединением конденсатора и катушки с подвижным ферромагнитным сердечником изображена на рис. 1, а схема замещения этой цепи на рис. 2.

       Для данной цепи справедливы следующие соотношения :

= = 2

 

= =

 

X= -

 

Z=

=arctq

arctq

I=

 

где U, I – действующие значения напряжения источника питания и тока;

       z – полное сопротивление цепи;

     rK – активное сопротивление катушки, обусловленное активным сопротивлением провода катушки и потерями в стали ферромагнитного сердечника;

    x – реактивное сопротивление;

   xLK – индуктивное сопротивление катушки;

  xC – емкостное сопротивление конденсатора;

  φK – угол сдвига фаз между напряжением на катушке и током в ней;

  φ – угол сдвига фаз между напряжением источника и током цепи;

  ƒ – частота тока источника;

  LK – индуктивность катушки;

  С – емкость конденсатора.

      Ток отстает по фазе от напряжения при xLK > xC и опережает по фазе напряжение при

xLK < xC.

        При равенстве индуктивного и емкостного сопротивлений в цепи возникает резонанс напряжений, который характеризуется следующим:

1.Реактивное сопротивление цепи x = 0. Полное ее сопротивление z = rK, т.е. имеет минимальную величину.

2.Ток совпадает по фазе с напряжением источника, так как при x = 0

3.Ток имеет максимальную величину, так как сопротивление цепи является минимальным

4.Падение напряжения на активном сопротивлении катушки равно приложенному напряжению, так как при z = rK

5.Напряжения на индуктивности и емкости равны, так как

6.При относительно малом по величине активном сопротивлении катушки () напряжения на индуктивности и на емкости будут превышать напряжение на активном сопротивлении, а следовательно, и напряжение источника. Действительно, при и

,

где , т.е. и аналогично .

      Таким образом, напряжения на индуктивной катушке и конденсаторе при резонансе напряжений могут значительно превысить напряжение источника, что опасно для изоляции катушки и конденсатора.

       Энергетический процесс при резонансе напряжений можно рассматривать как наложение двух процессов: необратимого процесса преобразования потребляемой от источника энергии в тепло, выделяемое в активном сопротивлении цепи, и обратимого процесса, представляющего собой колебания энергии внутри цепи: между магнитным полем катушки и электрическим полем конденсатора. Первый процесс характеризуется величиной активной мощности, а второй – величиной реактивной мощности

.

Колебаний энергии между источником питания и участком цепи, включающим катушку и конденсатор, не происходит и поэтому реактивная мощность всей цепи

.

Из условий возникновения резонанса или следует, что практически резонанс напряжений можно получить изменением:

  1.           Индуктивности катушки;
  2.          Емкости конденсатора;
  3.           Частоты тока;

В данной работе резонанс напряжений получается за счет изменения индуктивности катушки перемещением ее ферромагнитного сердечника.

Ход работы

В качестве источника питания используется источник однофазного синусоидального напряжения с действующим значением 36 В.

Катушка индуктивности конструктивно представляет собой совокупность трех отдельных катушек и подвижного ферромагнитного сердечника. Начала и концы каждой из трех катушек выведены на клеммную панель. Для увеличения диапазона изменений величины индуктивности катушки соединяются последовательно. В качестве емкости используется батарея конденсаторов.

       Процессы в цепи исследуются при постоянной емкости C = 40 мкФ и переменной индукции. В начале работы полностью вводим сердечник в катушку, что соответствует наибольшему значению индуктивности.

 

      Включив цепь под напряжение и постепенно выдвигая сердечник определяем максимальное значение тока, после чего устанавливаем сердечник в исходное положение.

        Медленно выдвигая сердечник, снимаем показания приборов для четырех точек до резонанса, точки резонанса и четырех точек после резонанса. Показания приборов заносим в таблицу  № 2.

Таблица  № 1 Опытные данные

№ опыта

I

P

U

Uk

Uc

А

кол-во дел.

Вт

В

1

1,0

5,5

13,75

36

120

83

2

1,5

12,5

31,25

36

168

121

3

2,0

19

47,5

36

198

168

4

2,5

29

72,5

36

231

208

5

3,0

41

102,5

36

260

246

6

3,1

44

110

36

260

255

7

3,0

40

100

36

239

246

8

2,5

28

70

36

186

208

9

2,0

17,5

43,75

36

135

165

10

1,5

11

27,5

36

99

125

11

1,0

5,5

13,75

36

60

91

12

1,0

5,5

13,75

36

120

83

13

1,5

12,5

31,25

36

168

121

14

2,0

19

47,5

36

198

168

15

2,5

29

72,5

36

231

208

16

3,0

41

102,5

36

260

246

17

3,1

44

110

36

260

255

18

3,0

40

100

36

239

246

19

2,5

28

70

36

186

208

20

2,0

17,5

43,75

36

135

165

21

1,5

11

27,5

36

99

125

22

1,0

5,5

13,75

36

60

91

Вычислим величины:     .

Например, для первого случая при I = 1,0 А:

Вычисленные для всех случаев значения занесем в таблицу 3.

Таблица  3 Вычисленные данные

№ оп.

z

zK

rK

xLK

LK

UrK

ULK

xC

C

cos φ

Ом

Гн

В

Ом

мкФ

о.е.

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

11

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

        Обеспечение занятия:  калькуляторы, методические указания, тетрадь для лабораторных работ.

        Содержание отчета:

-тема лабораторной работы;

- цели работы;

-ответить на тест;

-начертить схему в тетрадь;

-выполнить вычисления;

- ответить на контрольные вопросы письменно  в тетради;

- сделать письменный вывод по работе

       Контрольные задания: ответить на вопросы

1.Что такое последовательная цепь?

2.Что такое активная и реактивная составляющие тока?

3.Что такое полная, активная и реактивная проводимости?

4.Назовите условие резонанса  напряжений в электрических цепях.

5.Каковы признаки явления резонанса напряжений в последовательной цепи?

       Критерии оценки

Оценка «5» ставится, если обучающийся:

- самостоятельно и полностью планирует выполнение работы;

- верно, аккуратно, в соответствии с требованиями и в срок выполняет задание и оформляет отчет;

- умеет пользоваться справочной литературой и другими техническими средствами;

- при защите работы на вопросы отвечает технически грамотно, уверенно.

Оценка «4» ставится, если обучающийся:

- самостоятельно планирует выполнение работы;

- в основном верно, аккуратно, в соответствии с требованиями выполняет задание, но допускает незначительные ошибки;

- умеет пользоваться справочной литературой другими техническими средствами;

- при защите работы на вопросы отвечает в основном технически грамотно, уверенно, но с незначительными ошибками.

Оценка «3» ставится, если обучающийся:

- допускает ошибки при планировании выполнения работы;

- допускает ошибки в сборке схемы и в расчетах;

- имеют место значительные отклонения от требований при оформлении бланк-отчета;

- затрудняется самостоятельно использовать справочную литературу и другие технические средства;

- при защите работы на вопросы отвечает не уверенно, недостаточно использует техническую терминологию.

 Оценка «2» ставится, если обучающийся:

- не может правильно спланировать выполнение работы;

- допускает грубые ошибки в сборке схемы, неаккуратно выполняет расчеты и не в полном объеме оформляет отчет;

- не может самостоятельно использовать справочную литературу и другие технические средства;

- при защите работы на вопросы не может дать правильного ответа, на наводящие вопросы затрудняется ответить.

         Используемые источники:

1. Прошин В.М. Электротехника: учебник./ В.М. Прошин, -М.: Издательство «Академия», 2016. - 288с.

1. Прошин В.М. Лабораторно-практические работы по электротехнике: учебное пособие,- М.: Издательство «Академия», 2014. -192 с.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Лабораторная работа № 2

 

«Исследование характеристик параллельного соединения катушки

индуктивности и конденсатора»

 

       Цель работы: формирование умений измерять параметры электрических цепей автомобилей; пользоваться измерительными приборами.     

       Лабораторная работа способствуют формированию ОК01, ОК02, ОК03, ОК04, ОК05, ОК06,  ОК07, ОК9, ОК10,  ПК1.2, ПК2.2, ПК 3.2

       Краткие теоретические и справочно-информационные материалы по теме

Резонанс при параллельном соединении индуктивности и емкости, при взаимной компенсации реактивных составляющих токов в параллельных ветвях, называют резонансом токов.

        Если к цепи, изображенной на рис. 4-1, приложено переменное синусоидальное напряжение

,                                                 (4.2)

то ток равен

,          (4.3)

где

;

;

.

Из приведенного выражения видно, что ток будет совпадать с приложенным напряжением при условии или

 , т.е.

                         .   

Таким образом, при резонансе токов входная реактивная проводимость цепи равна нулю, а полная проводимость имеет наименьшее значение, поэтому ток в неразветвленной части цепи максимален.

При резонансе токов  в параллельных ветвях реактивные составляющие токов равны между собой:

 .

и могут во много раз превышать ток в неразветвленной части цепи, что характеризуется величиной добротности :

 , (4.5)

. (4.6)

где - волновое или характеристическое сопротивление контура.

                          

 

Рис. 4-1. Схема замещения параллельной цепи.

 

Векторная диаграмма резонанса токов в цепи (рис. 4-1) имеет вид:

 

                                                                         

Рис. 4-2. Векторная диаграмма резонанса токов.

 

Нерезонансные режимы.

Режимы вне резонанса можно получить, если вывести систему из резонанса, т.е. нарушить условие (4.1), изменяя собственную частоту контура с помощью индуктивности при постоянной емкости , или изменяя емкость при постоянной индуктивности . В результате этой операции можно получить частотные характеристики (рис. 4-3 и рис. 4-4).

 

Рис. 4-3. Частотные характеристики проводимостей и входного сопротивления параллельной цепи.

 

Рис. 4-4. Частотные характеристики токов и коэффициента мощности параллельной цепи.

Следует отметить, что частотные характеристики параллельной цепи обратны по отношению к частотным характеристикам последовательной цепи, это происходит потому, что параллельное соединение элементов является обратным последовательному соединению. Острота частотных характеристик зависят от добротности цепи . Чем выше значение добротности, тем более острыми получаются пики кривых и лучше избирательные свойства цепи.

Изменяя величину емкости конденсатора при постоянной индуктивности можно получить графики функциональных зависимостей в параллельной цепи (рис. 4-5) и построить соответствующие векторные диаграммы (рис. 4-6).

Для схемы рис. 4-1 на основании векторных диаграмм для нерезонансных режимов (рис. 4-6) можно построить треугольник токов для всей цепи (рис. 4-7, a), а также для отдельной ветви в данном случае для ветви с катушкой (рис. 4-7. б). Для этой же ветви построен треугольник сопротивлений на рис. 4-7, в.

 

               

 

Рис. 4-7. Треугольники токов (а, б) и треугольник сопротивлений (в).

 

 

 

Рис. 4-5. Графики функциональных зависимостей в параллельной цепи.

 

 

Рис. 4-6. Векторные диаграммы параллельной цепи для нерезонансных режимов.

В схеме рис. 4-1 активная составляющая входного тока определяется активной составляющей тока катушки .

Если сопротивление ветви с катушкой не изменяется, то , а следовательно, и .

Из треугольников рис. 4-7 следует:

 ; (4.7)

 ;

 

Следовательно,

 . (4.8)

        Исследовать дорезонансный, резонансный и послерезонансный режимы параллельной цепи изменением индуктивности при постоянной емкости и изменением емкости при постоянной индуктивности. Измерить параметры катушки при помощи амперметра, вольтметра и ваттметра.

Ход работы

       Собрать схему для исследования параллельной цепи (рис. 4-8).

       Ключ В1 замкнут. Включаем выключатели батареи конденсаторов, набираем суммарную емкость =30 мкФ. Включаем источник питания тумблерами. Изменяя индуктивность катушки, устанавливаем резонансный режим, который определяется по максимальному показанию амперметра Авх. Показания приборов занести в таблицу

 

 

Рис. 4-8. Схема исследования параллельной цепи.

 

1.Изменяя, индуктивность катушки, установить дорезонансный режим ( уменьшается), затем послерезонансный режим ( увеличивается).

Показания приборов для одной точки дорезонансного режима и одной точки послерезонансного режима занести в таблицу 1.

 Таблица 1.

Режимы цепи

Данные измерений

, В

, Вт

, А

, В

, В

Резонанс

Дорезонансный

Послерезонансный

 

 

 

 

 

2.По данным таблицы 1 построить векторные диаграммы цепи для трех режимов: резонансного, дорезонансного и послерезонансного.

Диаграмму удобно строить методом засечек с помощью циркуля, согласно баланса токов.

 

3.Установить ток , близкий к резонансному, регулированием индуктивности (рукоятка ). Разомкнуть ключ В1, показания приборов занести в таблицу 2.

Таблица 2

Данные измерений

Данные вычислений

, В

, А

, Вт

, Ом

, Ом

, Ом

, Гн

 

 

 

 

 

 

 

4.По данным таблицы 2 определить , , , по формулам:

; ; ;  (4.9)

5.Включить суммарную емкость С=30 мкФ. Ключ В1 замкнут. Изменяя индуктивность, установить резонансный режим. Оставив индуктивность неизменной, записать показания приборов при ступенчатом изменении емкости в пределах имеющегося магазина емкостей. Показания приборов занести в таблицу 3

Таблица 3.

п/п

Данные измерений

Данные вычислений

, мкФ

, В

, А

, В

, В

, Вт

, Ом

1.

2.

3.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6.По данным таблицы 3 построить графики зависимостей:

, , , , , , .

- определяется из соотношения (4.8)

- определяется из соотношения (4.5)

Обеспечение занятия:  калькуляторы, методические указания, тетрадь для лабораторных работ.

        Содержание отчета:

-тема лабораторной работы;

- цели работы;

-ответить на тест;

-начертить схему в тетрадь;

-выполнить вычисления;

- ответить на контрольные вопросы письменно  в тетради;

- сделать письменный вывод по работе

Контрольные задания: ответить на вопросы

1.Что такое параллельная цепь?

2.Что такое активная и реактивная составляющие тока?

3.Что такое полная, активная и реактивная проводимости?

4.Назовите условие резонанса тока в электрических цепях.

5.Каковы признаки явления резонанса тока в параллельной цепи?

Критерии оценки

Оценка «5» ставится, если обучающийся:

- самостоятельно и полностью планирует выполнение работы;

- верно, аккуратно, в соответствии с требованиями и в срок выполняет задание и оформляет отчет;

- умеет пользоваться справочной литературой и другими техническими средствами;

- при защите работы на вопросы отвечает технически грамотно, уверенно.

Оценка «4» ставится, если обучающийся:

- самостоятельно планирует выполнение работы;

- в основном верно, аккуратно, в соответствии с требованиями выполняет задание, но допускает незначительные ошибки;

- умеет пользоваться справочной литературой другими техническими средствами;

- при защите работы на вопросы отвечает в основном технически грамотно, уверенно, но с незначительными ошибками.

Оценка «3» ставится, если обучающийся:

- допускает ошибки при планировании выполнения работы;

- допускает ошибки в сборке схемы и в расчетах;

- имеют место значительные отклонения от требований при оформлении бланк-отчета;

- затрудняется самостоятельно использовать справочную литературу и другие технические средства;

- при защите работы на вопросы отвечает не уверенно, недостаточно использует техническую терминологию.

 Оценка «2» ставится, если обучающийся:

- не может правильно спланировать выполнение работы;

- допускает грубые ошибки в сборке схемы, неаккуратно выполняет расчеты и не в полном объеме оформляет отчет;

- не может самостоятельно использовать справочную литературу и другие технические средства;

- при защите работы на вопросы не может дать правильного ответа, на наводящие вопросы затрудняется ответить.

       Используемые источники:

1. Прошин В.М. Электротехника: учебник./ В.М. Прошин, -М.: Издательство «Академия», 2016. - 288с.

1. Прошин В.М. Лабораторно-практические работы по электротехнике: учебное пособие,- М.: Издательство «Академия», 2014. -192 с.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Лабораторные занятия № 3

 

«Испытание электродвигателя постоянного тока с параллельным возбуждением»

 

        Цель работы: формирование умений измерять параметры электрических цепей автомобилей; пользоваться измерительными приборами

        Лабораторная работа способствуют формированию ОК01, ОК02, ОК03, ОК04, ОК05, ОК06,  ОК 07, ОК9, ОК10,  ПК1.2, ПК2.2, ПК 3.2

        Краткие теоретические и справочно-информационные материалы по теме

Двигателем постоянного тока с параллельным возбуждением называется двигатель, у которого обмотка возбуждения ОВ включена параллельно обмотке якоря Я.

Двигатель имеет следующие технические данные: UН=24 В, IН=10А, PН, nН=1350 об/мин.

При пуске двигателя для ограничения тока в цепь якоря вводится пусковой реостат ПР, реостат возбуждения r – выводится, затем включается ток. По мере разгона двигателя пусковой реостат постепенно выводится. С помощью реостат r устанавливается нужный ток возбуждения. IВ. Для снятия скоростной и рабочей характеристик двигатель сначала включается вхолостую при номинальном напряжении UН. Затем двигатель постепенно нагружается с помощью ленточного тормоза. Скоростная характеристика двигателя представляет собой зависимость частоты вращения якоря n от тока якоря IЯ при неизменных U и IВ, т.е. n=f(IЯ) при U=const и IВ=const, причем IЯ=I-IВ.

Частота вращения якоря n определяется с помощью тахометра.

Рабочие характеристики двигателя представляют собой зависимости частоты вращения якоря n, вращающего момента на валу M, потребляемого тока I и К.П.Д. η от полезной мощности P2, т.е.

n, M, I, η = f(P2) при U=const и I=const.

Схема соединения:

2

 

Вращающий момент определяется по формуле:

M = F·l,

где F – сила приложенная к шкиву на валу двигателя, определяется по разности показаний динамометров;

   l – плечо этой силы.

l= d/2 = 3 см = 3·10-2 м, d – диаметр шкива.

Потребляемая мощность определяется по формуле:

P1 = U·I

Полезная мощность P2 определяется из уравнения

M=9,55·P2/n по формуле

P2=M·n/9,55

Коэффициент полезного двигателя определяется по формуле:

η=(P2/P1)·100%

Характеристика n=f(IВ) при IЯ=IЯ0 снимается в режиме холостого хода, где ток якоря без нагрузки на валу двигателя.

Рабочие характеристики двигателя имеют вид:

 

Частоту вращения якоря можно регулировать путем изменения тока возбуждения IВ и подводимого напряжения U.

Ход работы

       Ознакомиться с приборами и оборудованием, необходимыми для выполнения работы и записать технические данные приборов.

       Ввести пусковой реостат на ½, вывести реостат возбуждения, выключить нагрузку, включить ток и произвести пуск двигателя. После разгона двигателя вывести пусковой реостат и установить номинальные значения UН=24 В, IВН=1,8 А.

       Снять скоростную характеристику двигателя, для чего при неизменных U и IВ изменяя нагрузку на валу двигателя с помощью ленточного тормоза от 0 до 20 Н через .

      Измерить в каждом опыте I, n.

      Вычислить IЯ, M, P1, P2, η.

      Полученные данные занести в таблицу №1

№ изм

Измеряются

Вычисляются

U,  В

IВ, А

F,  Н

I,  А

n, об/мин

IЯ,,  А

M, Н·м

P1, Вт

P2, Вт

η  %

1

 24

 18

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

       Снять характеристику n=f(IЯ) при номинальном напряжении UН=const и холостом ходе двигателя, т.е. IЯ=IЯ0.

       Для этого уменьшить ток возбуждения IВ от 1,8 до 1,6 А через 0,05 А.

       Измерить в каждом опыте IВ, I, n.

       Вычислить IЯ=IЯ0.

       Полученные данные занести в таблицу№1

       По полученным данным построить характеристики:

а) n=f(IЯ) при U=const и IВ=const;

б)  n=f(IВ) при U=const и IЯ=IЯ0;

в) n, M, I, η = f(P2) при U=const и IВ=const.

        Обеспечение занятия:  калькуляторы, методические указания, тетрадь для лабораторных работ.

         Содержание отчета:

-тема лабораторной работы;

- цели работы;

-ответить на тест;

-начертить схему в тетрадь;

-выполнить вычисления;

- ответить на контрольные вопросы письменно  в тетради;

- сделать письменный вывод по работе

Контрольные вопросы: ответы на вопросы

1.Устройство и особенности конструкции двигателей постоянного тока.

2.Принцип работы двигателя постоянного тока.

Критерии оценки

Оценка «5» ставится, если обучающийся:

- самостоятельно и полностью планирует выполнение работы;

- верно, аккуратно, в соответствии с требованиями и в срок выполняет задание и оформляет отчет;

- умеет пользоваться справочной литературой и другими техническими средствами;

- при защите работы на вопросы отвечает технически грамотно, уверенно.

Оценка «4» ставится, если обучающийся:

- самостоятельно планирует выполнение работы;

- в основном верно, аккуратно, в соответствии с требованиями выполняет задание, но допускает незначительные ошибки;

- умеет пользоваться справочной литературой другими техническими средствами;

- при защите работы на вопросы отвечает в основном технически грамотно, уверенно, но с незначительными ошибками.

Оценка «3» ставится, если обучающийся:

- допускает ошибки при планировании выполнения работы;

- допускает ошибки в сборке схемы и в расчетах;

- имеют место значительные отклонения от требований при оформлении бланк-отчета;

- затрудняется самостоятельно использовать справочную литературу и другие технические средства;

- при защите работы на вопросы отвечает не уверенно, недостаточно использует техническую терминологию.

 Оценка «2» ставится, если обучающийся:

- не может правильно спланировать выполнение работы;

- допускает грубые ошибки в сборке схемы, неаккуратно выполняет расчеты и не в полном объеме оформляет отчет;

- не может самостоятельно использовать справочную литературу и другие технические средства;

- при защите работы на вопросы не может дать правильного ответа, на наводящие вопросы затрудняется ответить.   

 

 

 

Используемые источники:

1. Прошин В.М. Электротехника: учебник./ В.М. Прошин, -М.: Издательство «Академия», 2016. - 288с.

1. Прошин В.М. Лабораторно-практические работы по электротехнике: учебное пособие,- М.: Издательство «Академия», 2014. -192 с.

 

 

 

 

1

 

Информация о публикации
Загружено: 23 февраля
Просмотров: 41
Скачиваний: 0
Лидия Ивановна Добрынина
Физика, СУЗ, Разное

Проверьте знания своих учеников интересными заданиями

Красочные наградные дипломы и сертификаты для участников, свидетельства и благодарности каждому учителю, ежемесячный розыгрыш ценных призов!

Скачать материал