Специальности. 2-02 06 31 Технический труд и черчение

2-02 06 31 Технический труд и черчение

2-36 01 06-02 Оборудование и технологии сварочного производства (по направлениям)

2-52 05 31 Оборудование и технологии мебельного производства (по направлениям)

Выполнил учащийся группы № …………….… …..

(Ф.И.О. учащегося)

И нструкционная карта по выполнению лабораторной работы № 3

1.Тема учебной программы: «Электрические измерения и приборы».

2.Тема работы: «Исследование работы однофазного индукционного счетчика, измерение расхода электрической энергии различными способами. Проверка счетчика на соответствие своему классу точности».

3.Цель работы: Сформировать умение анализировать работу однофазного индукционного счетчика электроэнергии и проверять его на соответствие своему классу точности.

4.Материально-техническое оснащение:

лабораторный стол с комплектом оборудования, секундомер, электроизмерительные приборы, соединительные провода.

5.Теоретическая часть.

Для определения количества электрической энергии, поступившей к потребителю за определенное время, применяют индукционные счетчики.

Индукционная система основана на механическом взаимодействии между переменным магнитным потоком, созданным током в намагничивающей обмотке, и индуцированными токами, протекающими в проводящих элементах (алюминиевом диске), помещенных в поле этого потока. Выводы обмоток, обозначенные *, называются генераторными выводами или генераторными зажимами, т.к. их соединяют проводами с источника тока (генератором), а не к нагрузке.

Бегущее переменное магнитное поле, создаваемое двумя электромагнитами, индуцирует в диске вихревые токи, которые, взаимодействуя с магнитным полем, создают механический момент. Направленная в соответствии с правилом Ленца сила, стремится устранить причину, её вызывающую. Эта сила раскручивает диск, на оси которого находится счетный механизм. Частота вращения диска пропорциональна мощности потребляемого тока, а число оборотов – потребляемой энергии.

Основными элементами однофазного индукционного счетчика являются (рис.1): катушка напряжения расположенная на магнитопроводе 1, катушка токовая на магнитопроводе 4, вращающийся алюминиевый диск 5, передаточный механизм счетного устройства 2, постоянный магнит 3.Токовая катушка включается в сеть последовательно, поэтому ее называют последовательной цепью.

Расход электрической энергии можно подсчитать, зная мощность устройства и время работы:

W=P∙ t (кВт∙ ч), где W-энергия, P-мощность, t – время.

6.Практическая часть:

-анализ работы однофазного индукционного счётчика;

- измерение расхода электрической энергии в разных режимах работы электрической цепи;

-заключение о соответствии счётчика своему классу точности.

6.1.Техника безопасности при выполнении работы:

Перед выполнением сборки цепей убедиться, что лабораторный стол обесточен. При выполнении работы не прикасаться к неизолированным проводам, соединительным зажимам и другим частям цепей, которые могут оказаться под напряжением. Любые изменения в схеме производить только после отключения питания. При возникновении во время выполнения работы неисправностей оборудования или приборов немедленно выключить напряжение питания и сообщить о неисправности преподавателю.

6.2.Описание выполнения задания:

- ознакомиться с измерительными приборами;

- определить предел измерения и цену деления приборов;

- определить технические характеристики приборов.

6.2.1.Собрать электрическую цепь по схеме (рис.2).

-предъявить собранную электрическую цепь преподавателю для проверки;

-перед выполнением измерений, убедиться, что указатель лабораторного автотрансформатора на рабочем столе установлен в положение
«0 переменный ток»;

-отключить все лампы (установить режим холостого хода);

-включить напряжение на лабораторном столе; с помощью лабораторного автотрансформатора установить в цепи переменное напряжение 220В;

-убедиться в отсутствии холостого хода счетчика;

-включить одну лампу, убедиться, что диск счетчика пришел в движение;

-определить показания всех измерительных приборов, записать значения измеренных величин в таблицу1:

Таблица1

№ п./п	Измерено	Вычислено	Нагрузка
U	I	P	N	t	Kн	K	ɣ	Cos φ
В	А	Вт		с
										1лампа
										2лампы
										3лампы
										4лампы

-измерить секундомером промежуток времени, за которое счетчик сделает один оборот, записать результат измерения в таблицу1;

-включить две лампы, определить показания всех измерительных приборов, записать результаты измерения в таблицу1;

-измерить секундомером промежуток времени, за которое счетчик сделает один оборот при двух работающих лампах, записать результат измерения в таблицу1;

-выполнить подобные измерения с тремя и четырьмя работающими лампами, записать результаты измерения в таблицу1;

-после всех измерений отключите цепь от источника.

6.3.Требования к оформлению отчета:

Отчет о лабораторной работе выполнить в тетради для лабораторных работ или на листах формата А4. В отчет должны быть внесены: № группы, ФИО учащегося. Отчет должен содержать название раздела, темы работы, цели работы, схемы, графики, таблицы, основные расчетные формулы; таблицы и схемы электрических цепей чертить карандашом с применением чертежных инструментов.

-перечертить в отчет схему электрической цепи (рис.1) и таблицу1;

-выполнить расчеты номинальной постоянной счетчика К_н, , т.е. количества энергии (Вт с), приходящегося на один оборот диска: К_н = (),
W_H - количество энергии (Вт с), N_H – число оборотов диска, значения W_H, N_H выписать с передней панели счетчика;

-для каждого опыта вычислить действительную постоянную счетчика
К = = (), где P- мощность, потребляемая лампами накаливания;
t – время, затраченное на один оборот диска, N – число оборотов диска;

-для каждого опыта вычислить коэффициент мощности нагрузки
сos φ =

-для каждого опыта вычислить действительную погрешность измерения

ɣ = ɣ _пр, где ɣ _пр.- приведенная погрешность; если действительная погрешность счетчика не превышает приведенной погрешности, то счетчик соответствует своему классу точности (для счетчика класса точности 2, 5- приведенная погрешность составляет 2, 5%).

Проанализировать результаты измерений и вычислений, записать выводы.

6.4.Контрольные вопросы:

Объяснить, какими счетчиками можно измерить расход электрической энергии в цепях постоянного тока.

Назвать единицы измерения электрической энергии.

Объяснить, каким образом вычислить расход электроэнергии при отсутствии счётчика.

6.5.Используемая литература:

Свириденко Э. А., Китунович Ф.Г. Основы электротехники и электроснабжение. Мн., 2008.

Министерство образования Республики Беларусь

Учреждение образования

«Республиканский институт профессионального образования»

Филиал «Индустриально-педагогический колледж»

Учебная дисциплина

«Электротехника с основами электроники»

Лабораторная работа №5

Исследование электрической цепи переменного тока с последовательным соединением активного и индуктивного сопротивлений