Ваничкин В.Ф. Электрические и электронные аппараты. Сборник лабораторных работ

Подождите немного. Документ загружается.

ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ

И ЭЛЕКТРОННЫЕ

АППАРАТЫ

Сборник лабораторных работ

Ульяновск 2005

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

Ульяновский государственный технический университет

ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ

И ЭЛЕКТРОННЫЕ АППАРАТЫ

Сборник лабораторных работ

Составитель: В. Ф. Ваничкин

Ульяновск 2005

УДК 621.316.37(076)

ББК 31.264я7

Э46

Рецензент д-р техн. наук В. Н. Дмитриев

Одобрено секцией методических пособий научно-методического

совета УлГТУ

Электрические и электронные аппараты : сборник лабораторных работ /

сост. В. Ф. Ваничкин. – Ульяновск : УлГТУ, 2005. – 52 с.

Сборник лабораторных работ разработан в соответствии с программой курса

«Электрические и электронные аппараты» и предназначен для студентов

энергетического факультета, но может использоваться и студентами других

специальностей. Лабораторные работы посвящены исследованию типовых устройств

электрических аппаратов.

Сборник подготовлен на кафедре ЭПиАПУ.

УДК 621.316.37(076)

ББК 31.264я7

Э46

СОДЕРЖАНИЕ

Требования по технике безопасности 4

Лабораторная работа № 1. Исследование электромагнитных контактных реле

постоянного и переменного тока 8

Лабораторная работа №2. Исследование магнитного пускателя19

Лабораторная работа №3. Исследование реле времени25

Лабораторная работа №5. Исследование бесконтактного коммутационного аппарата

Лабораторная работа №6. Исследование бесконтактного магнитного усилителя39

ТРЕБОВАНИЯ ПО ТЕХНИКЕ БЕЗОПАСНОСТИ

При выполнении лабораторных работ в лаборатории электрических машин

ввиду наличия большого количества агрегатов, имеющих вращающиеся части,

повышенного в связи с этим шума, следует заострить особое внимание на ряде

обстоятельств с целью предупреждения травмы человека током.

1. К работе допускаются студенты после получения инструктажа по технике

безопасности и изучения инструкций с отметкой в журнале инструктажа

под роспись.

2. Не следует забывать, что электрооборудование (электрические машины,

аппараты и др.), используемое в лаборатории, выполнено для работы от

сети с напряжением до 220 В, в то время как опасным для жизни следует

считать напряжение более 36 В.

3. Во избежание несвоевременности принятия мер по оказанию помощи

пострадавшему категорически запрещается выполнять работы одному.

В каждой бригаде должно быть не меньше двух-трех студентов.

4. Перед включением напряжения следует убедиться в том, что все

регулирующие аппараты и приборы (реостаты, потенциометры и др.)

находятся в соответствующем исходном состоянии.

5. Прежде чем подать напряжение на опытную установку, необходимо

предупредить об этом всех участников работы, а также убедиться, что

никому из них не грозит опасность.

6. Если в процессе выполнения работы замечена какая-либо неисправность,

необходимо немедленно отключить схему от сети и доложить

преподавателю, ведущему занятие. Устранять неисправности

самостоятельно студентам запрещается.

7. При работе с электроцепями переменного тока, содержащими

конденсаторы, надо соблюдать особую осторожность в виду возможности

повышенного напряжения на элементах схемы даже после ее отключения.

8. Во избежание получения травмы от вращающихся частей машин, прежде

чем приступить к выполнению работы, необходимо: заправить одежду,

застегнуть рукава, убрать волосы под головной убор.

При проведении лабораторных работ з а п р е щ а е т с я :

− работать без предварительно составленной схемы;

− включать схему под напряжение без предварительной проверки и

разрешения преподавателя;

− производить включение, отключение, пересоединение в

электрических схемах под напряжением;

− пользоваться неисправным инструментом и оборудованием;

− снимать и перевешивать предупреждающие или запрещающие

плакаты или знаки;

− загромождать рабочее место посторонними вещами;

− оставлять без наблюдения схему, находящуюся под напряжением;

− оставлять схемы включенными после окончания работы;

− заходить за монтажную часть стендов;

− ходить без дела по лаборатории и отвлекать товарищей.

Если произошел несчастный случай, н е о б х о д и м о:

− снять напряжение со схемы;

− оказать первую помощь пострадавшему;

− сообщить о случившемся преподавателю;

− при необходимости вызвать скорую помощь.

ДЕЙСТВИЯ В СЛУЧАЕ ВОЗНИКНОВЕНИЯ ПОЖАРА

1. НЕМЕДЛЕННО СООБЩИТЬ О ПОЖАРЕ ПО ТЕЛЕФОНУ 01 и на

пульт ОПС

43-03-17

(41-80-98 – для учебного корпуса №1)

Пожар, как правило, возникает от небольшого очага горения и

ликвидировать его в начале не представляет большой сложности. Вся беда в

том, что многие граждане теряются в этот период, не знают, где находятся

ближайшие средства связи – телефоны, забывают номера вызова пожарной

помощи, впадают в оцепенение, проявляют медлительность в своих действиях.

Все это приводит к быстрому развитию и распространению пожара,

затрудняет ликвидацию его в начальной фазе.

Чтобы исключить такие нежелательные явления, все без исключения

граждане должны твердо знать, где находится ближайший телефон, ясно

помнить номера вызова пожарного подразделения или добровольной

пожарной дружины.

2. ПРИНЯТЬ МЕРЫ К ТУШЕНИЮ ОЧАГА ПОЖАРА

ИМЕЮЩИМИСЯ СРЕДСТВАМИ ПОЖАРОТУШЕНИЯ

Не следует дожидаться приезда пожарных подразделений, а без

промедления использовать имеющиеся под руками первичные средства

пожаротушения: воду, песок, огнетушители, тканевые материалы, смоченные

водой и т. п., стараться погасить загорание в начале его возникновения. При

пожарах нельзя создавать в помещениях сквозняки, раскрывать окна и двери,

выбивать оконные стекла, тем самым способствовать развитию пожара.

3. ВО ВСЕХ СЛУЧАЯХ ПРИ ЗАГОРАНИЯХ И ПОЖАРАХ

ПРИНИМАТЬ НЕОТЛОЖНЫЕ МЕРЫ К СПАСЕНИЮ ЛЮДЕЙ

ИЗ ГОРЯЩИХ ИЛИ ЗАДЫМЛЕННЫХ ПОМЕЩЕНИЙ,

ОРГАНИЗОВЫВАТЬ БЕЗОПАСНУЮ ЭВАКУАЦИЮ ЛЮДЕЙ И

СОХРАННОСТЬ МАТЕРИАЛЬНЫХ ЦЕННОСТЕЙ

Для ликвидации пожара с небольшими последствиями необходимо

постоянно иметь в наличии первичные средства пожаротушения. Запрещается

использование этих средств в хозяйственных и других целях. Прибывающие

пожарные подразделения необходимо встречать и направлять к месту пожара,

информируя при этом руководителя тушения пожара о ближайших

водоисточниках, характере горения, об угрозе жизни людей в очаге пожара.

В процессе тушения пожара оказывать посильную помощь пожарным

подразделениям, помогать в разборке конструкций, эвакуации имущества и т. п.

Только активные, совместные действия населения с работниками пожарной

охраны позволяют в короткое время, без большого ущерба и гибели людей

обуздать огневую стихию.

Лица, присутствовавшие на пожаре наблюдателями, уклоняющиеся

от участия в тушении пожара, создающие панику, атмосферу нервозности,

подлежат привлечению к ответственности.

ПОРЯДОК ПОЛЬЗОВАНИЯ ОГНЕТУШИТЕЛЕМ типа ОУ и ОП

Огнетушители ОУ и ОП предназначены для тушения различных

воспламенившихся веществ, горение которых не может происходить без

доступа воздуха, пожаров класса А (тлеющих материалов), класса В (горючих

жидкостей), класса С (газов) и электроустановок, находящихся под

напряжением до 1 000 В.

При тушении необходимо:

− поднести (подвести) огнетушитель к очагу загорания;

− проверить наличие рабочего давления, если есть манометр;

− выдернуть чеку и, направив насадок (гибкий шланг) на очаг загорания,

нажать клавишу (рукоятку);

- тушение производить с расстояния не менее 1 м от очага загорания.

Действия персонала кафедры при получении сигнала оповещения о

пожаре.

Проводящие занятия со студентами:

1. Если пути эвакуации свободны:

• установить (выглянув в коридор), свободен ли от дыма путь до

ближайшего эвакуационного выхода (выход из коридора на лестничную

площадку).

Включение сигнала оповещения о пожаре (постоянно

звонящий звонок или речевое сообщение) говорит о том, что

произошло возгорание, которое нельзя потушить своими

силами, и жизням людей, находящихся в здании, угрожает

реальная опасность.

Главная задача в данном случае – спасение находящихся в

здании людей.

• с помощью студентов выключить все имеющееся в аудитории

электрооборудование, электроприборы;

• построить с помощью старосты группы (одного из студентов) всех

студентов в колонну по два;

• вывести студентов из аудитории по свободным от дыма эвакуационным

путям (согласно схеме эвакуации) на улицу:

− при движении преподаватель находится в хвосте колонны, а

староста в начале;

− движение по лестничным клеткам осуществлять вдоль стены, не

прижимаясь к перилам.

• после вывода всей группы на улицу (в пункт сбора) проверить наличие

студентов согласно списку;

• сообщить о выводе группы и наличии студентов зав. кафедрой

(ответственному по кафедре);

• в дальнейшем действовать согласно распоряжениям ответственного за

эвакуацию.

Если из-за сильного задымления или пламени нельзя покинуть

аудиторию.

• Если коридоры и лестничные клетки сильно задымлены, и покинуть

аудиторию нельзя, оставайтесь в аудитории, открыв настежь окна.

• С помощью студентов выключите все имеющееся в аудитории

электрооборудование, электроприборы (дежурное, аварийное освещение

не выключать).

• Закройте дверь и уплотните все щели с помощью подручных материалов

или одежды – это может надолго защитить от опасной температуры вас и

находящихся с вами студентов.

• Не поддавайтесь панике и не допускайте ее возникновения со стороны

студентов.

• Постарайтесь сообщить администрации о своем местонахождении.

• С прибытием к месту происшествия пожарных подойдите к окну и

подайте знак об оказании Вам помощи.

ПУНКТЫ СБОРА

Для учебного корпуса № 1

− противоположная от учебного корпуса сторона ул. Энгельса, пер.

Комсомольского.

Для учебного корпуса № 3

− для эвакуированных через запасные выходы № 1, 2 – площадка теннисного

корта с северной стороны здания,

− для эвакуированных через главный выход, переход в корпус № 6 и выход

через приемную комиссию – площадка перед корпусом № 6.

Для учебного корпуса № 4 – навес перед спортивным залом.

Для учебного корпуса № 5 – строевой плац.

Для учебного корпуса № 6 – главная аллея с южной стороны здания.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №1

ИССЛЕДОВАНИЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ КОНТАКТНЫХ РЕЛЕ

ПОСТОЯННОГО И ПЕРЕМЕННОГО ТОКА

) Цель работы

Ознакомление с конструкцией, принципом действия, областью

применения и эксплуатационными способностями электромагнитных

контактных реле, а также изучение переходных процессов в электромагнитных

механизмах постоянного тока.

2) Общие сведения

Реле называется устройство, в котором при определенном значении

входного сигнала выходной сигнал скачкообразно принимает конечное число

значений.

Реле имеют широкое применение в системах автоматики, так как с их

помощью можно:

а) управлять большими мощностями на выходах посредством входных

электрических сигналов сравнительно малой мощности;

б) выполнять логические операции;

в) создавать многофункциональные релейные устройства;

г) осуществлять коммутацию электрических цепей;

д) фиксировать отклонение контролируемого параметра от заданного

уровня;

е) выполнять функции запоминающего элемента и т. д.

Реле классифицируются по различным признакам: по виду физических

величин, на которые они реагируют; по выполняемым функциям в системе

управления и назначению.

По назначению и функциям, выполняемым в системах управления,

различают реле защиты, управления и контроля.

В конструкциях реле имеются воспринимающие органы, реагирующие на

внешние воздействия, коммутирующие (исполнительные) органы,

осуществляющие передачу воздействия от реле в управление цепи,

промежуточные органы, перерабатывающие и передающие воздействия от

воспринимающих органов к коммутирующим органам. Все эти органы могут

быть явно выраженными или объединенными друг с другом.

Широкое распространение в устройствах автоматики получили

электромагнитные реле благодаря высоким коммутационным свойствам,

сравнительно высокой надежности, возможности одновременного

переключения большого числа цепей, многообразию конструктивных форм и

другими свойствами. Принцип действия электромагнитных реле основан на

взаимодействии ферромагнитного якоря с магнитным полем обмотки,

обтекаемой током. Воспринимающим органом реле является обмотка с

магнитопроводом, коммутирующим органом – контакты; промежуточный

орган образуется неподвижной частью и пружинами (возвратными,

контактными).

Основными характеристиками и параметрами реле являются:

1) параметры срабатывания Х

ср

– значение входной величины (рис. 1),

при достижении которой выходная величина изменяется скачком от 0

до Y

max

(якорь притягивается);

2) параметр отпускания Х

отп

– значение входной величины (рис. 1), при

достижении которой в процессе последующего изменения Х происходит скачок

выходной величины от Y

max

до 0 (якорь отпадает);

3) коэффициент возврата К

элемента релейного действия:

ср

отп

K =

< 1.

Коэффициент возврата определяет ширину петли релейной

характеристики;

4) коэффициент запаса К

при срабатывании:

ср

max

;

5) коэффициент управления К

ср

max

;

6) время срабатывания – промежуток времени от подачи на вход сигнала

Х=Х

ср

до начала воздействия на управляемую цепь. По времени срабатывания

различают нормальные (t

ср

= 50÷150 мс), быстродействующие (t

ср

< 50 мс),

замедленные (t

ср

=0,15÷1 с) реле и реле времени (t

ср

> 1 с);

ср

отп

max

Рис. 1