ЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫ

ЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫ

Специальность: - 190701 – организация перевозок и управление

на автомобильном транспорте

- 30.20 – автомеханик

- 190604 – техническое обслуживание и ремонт автомобильного транспорта

- 190201 – автомобиле и тракторостроение

Дисциплина: Электротехника

ОТЧЕТ

АТК2. ЛР__0_. 000

Студента группы __-__ ____________________________________________

200_

ПРАВИТЕЛЬСТВО САНКТ-ПЕТЕРБУРГА

КОМИТЕТ ПО НАУКЕ И ВЫСШЕЙ ШКОЛЕ

САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ

УЧРЕЖДЕНИЕ СРЕДНЕГО СПЕЦИАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«аВТОТРАНСПОРТнЫЙ И ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИЙ КОЛЛЕДЖ»

ЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫ

Специальность: - 210102 – светотехника и источники света

- 190501 – эксплуатация транспортного

оборудования и автоматики городского

электротранспорта

- 140613 - Техническая эксплуатация и

обслуживание электрического и

электромеханического оборудования

Дисциплина: Электротехника, электронная техника,

измерительная техника.

ОТЧЕТ

АТК2. ЛР__0_. 000

Студента группы __-__ ____________________________________________

200_

Содержание.

1. Введение 3

2. Правила построения графиков и векторных диаграмм 5

3. Правила техники безопасности 6

4. Л. Р. №1 Исследование соединений резисторов 7

5. Л. Р. №2 Исследование генератора постоянного тока 11

6. Л. Р. №3 Исследование двигателя постоянного тока 15

7. Л. Р. №4 Исследование резонанса напряжений 20

8. Л. Р. №5 Исследование резонанса токов 24

9. Л. Р. №6 Исследование соединения трехфазной цепи звездой 28

10. Л. Р. №7 Исследование трансформатора 32

11. Л. Р. №8 Измерение сопротивления 36

12. Л. Р. №9 Исследование соединения трехфазной цепи

Треугольником 40

13. Л. Р. №10 Исследование асинхронного двигателя 44

14. Л. Р. №11 Ознакомление с устройством измерительных приборов 49

15. Л. Р. №12 Поверка индукционного счетчика 53

16. Л. Р. №13 Исследование свойств и снятие характеристик

тиратрона 57

17. Л. Р. №14 Исследование биполярного транзистора 61

18. Л. Р. №15 Исследование выпрямителей 65

19. Л. Р. №16 Поверка вольтметра 69

20. Л. Р. №17 Снятие характеристик и определение параметров диода 73

21. Л. Р. №18 Измерение мощности в трехфазных цепях 77

22. Л. Р. №19 Исследование характеристик электронного усилителя 81

23. Л. Р. №20 Неразветвленная электрическая цепь с переменным

сопротивлением 85

24. Л. Р. №21 Исследование полевого транзистора 89

25. Л. Р. №22 Исследование тиристора 93

26. Литература 97

1 Введение.

Рабочая тетрадь является приложением к методическим указаниям по Выполнению лабораторных работ. Она включает В себя электрические цепи, машины, измерительные и электронные приборы, изучаемые в курсе общей электротехники с основами промышленной электроники.

Для успешного выполнения лабораторных работ необходимо предварительно ознакомиться с содержанием работ и повторить теоретический материал по конспекту (учебнику). Работы выполняются бригадами по 2-3 человека. Студенты должны ознакомиться с описанием лабораторной работы и с необходимой аппаратурой, записать её основные технические данные, заполнить таблицу 1.

При сборке схемы следует сначала соединить главную последовательную цепь, о затем параллельные цепи. Начинать сборку схемы надо от одного зажима источника питания, а заканчивать на другом его зажиме. После сборки схему необходимо показать преподавателю для проверки, после чего включить ее под напряжение. Если цепь уже собрана, то без ведома преподавателя разбирать ее запрещается.

Если при Включении будет замечено ненормально быстрое движение стрелок приборов или какая-либо другая неисправность, питание должно быть отключено

Измерения необходимо проводить по правилам и аккуратно. В случае неравномерной шкалы у прибора следует определять цену деления при каждом измерении

Во время работы ведётся карандашом черновая запись и заполняется часть таблицы 2 - измеренная величина.

После окончания измерений составляется отчет, который подписывает преподаватель.

В заключительной части отчета вычерчиваются необходимые графики и делаются соответствующие выводы по второй части таблицы 2 - вычисленная величина. Весь отчет должен быть сдан на проверку до следующей лабораторной работы. Необходимые построения выполняются на миллиметровой бумаге и вклеиваются в отчет.

Лабораторные работы по электротехнике, измерительной технике и электронной технике способствуют закреплению теоретических знаний, полученных студентами на уроках, помогают приобрести практические навыки при сборке электрических цепей,, проведении эксперимента,

использовании простейших электроизмерительных приборов и аппаратов.

На лабораторных занятиях студенты учатся самостоятельно решать некоторые несложные задачи исследовательского характера,

анализиробать результаты проведенного эксперимента, делать обобщающие выводы и составлять в соответствии с требованиями ГОСТ техническую документацию о проделанных опытах. Каждый студент должен уметь самостоятельно обработать данные опытов и подготовить отчёт по проделанной работе.

Отчеты по лабораторным работам выполняются карандашом или ручкой, текст должен быть написан чётким, понятным почерком и даны ответы на контрольные вопросы. Лабораторные работы проводятся по графику, утверждённому на заседании предметной комиссии и вывешенному в доступном месте в лабораториях (аудитория №21.06 и 21.15). Для получения допуска к следующей работе необходимо получить зачёт (если уже изучена теория) или показать расчёты и графическую часть по предыдущей работе.

Если лабораторная работа была пропущена по уважительной причине, ее можно отработать с любой другой группой или после уроков в день, назначенный преподавателем. Если до работы студент не допущен, по тому, что не готов или прогулял работу, то она отрабатывается по указанию дня и времени преподавателем.

Тетрадь по лабораторным работам желательно хранить в твердой папке, чтобы к зачету она не истрепалась, графики надо закреплять внутри тетради. На последнем уроке надо сдать тетрадь преподавателю со всеми графиками и промежуточными подписями и оценками. Только после этого студент получает оценку в зачетной книжке.

4 ЛР.№ 1 - Исследование соединений резисторов

Цель работы: Исследовать цепь постоянного тока со смешанным соединением резисторов, представить полный расчет, если задан один из указанных преподавателем ток или напряжение.

Оборудование: Стенд лабораторный 17Л-03

Электрическая схема представлена в соответствии с рисунком 4.1

Рисунок 4.1

Данные о приборах представлены в таблице 4.1

Таблица 4.1 - Измерительные приборы

Значения сопротивлений представлены в таблице 4.2

Таблица 4.2 - Значения сопротивлений, кОм

Основные расчетные формулы:

R_1-3 = R₁ + R₂ + R₃ (4.1)

1 1 1 1

___ = ___ + ___ + ___

R_5-7 R₅ R₆ R₇ (4.2)

Результаты представлены в таблице 4.3

Таблица 4.3 - Результаты измерений и вычислений

________________________________________________________________________________________________________________________________________

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Решите задачу на расчет цепи со смешанным соединением резисторов, задание получите у преподавателя.

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Дата выполнения работы: «_____» __________200__г

____________________ ___________________ ______________

(подпись студента) (подпись и ФИО преподавателя)

Дата защиты работы: «_____» ___________200__

____________________ ____________________ _____________

(Подпись студента) (подпись и ФИО преподавателя)

Результат защиты:___________

Контрольные вопросы:

1) Как относятся напряжение на последовательно соединенных участках цепи?

2) На коком из последовательных участках вольтметр покажет самое большое напряжение?

3) Как изменится режим работы цепи, если вольтметр включить последовательно или амперметр параллельно с нагрузкой?

4) Как распределяются токи в параллельных ветвях?

5) Как изменится режим работы, если параллельно R5-R7 подключить еще один резистор?

6) Чем отличается напряжение на зажимах источника от его ЭДС?

Ответить на контрольные вопросы используя (Данилов, стр.42-50), (Гаврилюк, стр.40-43)

5 ЛР №2 - Исследование генератора постоянного тока

Цель работ: Ознакомление с устройством, принципом действия, основными характеристиками и методами испытаний генератора постоянного тока с параллельным возбуждением, снятие характеристик.

Оборудование: Стенды лабораторные ЭТ и Э-НВ-01

Электрическая схема представлена в соответствии с рисунком 5.1

Рис. 5.1

Данные о приборах представлены в таблице 5.1

Таблица 5.1 - Измерительные приборы

Порядок выполнения работы:

1. Снять характеристику холостого хода генератора с независимым возбуждением E_я=f(Iв) при I_я=0 (разомкнутой внешней цепи генератора)

При токе возбуждения Iв=0 измерить ЭДС от потока остаточной магнитной индукции E_ост,, изменяя величину тока возбуждения с помощью переключателя SA2 снять восходящую ветвь характеристики холостого хода. Уменьшая ток возбуждения, снять нисходящую ветвь характеристики.

Таблица 5.2 - Результаты измерений

2 Снять внешнюю характеристику генератора с параллельным возбуждением U-f(I_я) при Iв= const. Установить переключатель SA2 в позицию «0». Пустить в ход приводной двигатель и включить обмотку. Увеличивая с помощью нагрузочного реостата R_H (переключатель SA3) ток нагрузки от нуля, снять внешнюю характеристику генератора. Результаты занести в таблицу 5.3

Таблица 5.3 - Результаты измерений

3.По данным таблицы 5.2 построить характеристику холостого хода генератора E_я=f(Iв) при I_я=0

4.По данным таблицы 5.3 построить внешнюю характеристику генератора с параллельным возбуждением U-f(I_я) при Iв= const

5.Заключение и выводы: дать оценку технического состояния генератора и ответить на вопрос - почему на транспорте отдается предпочтение генераторам переменного тока, а не постоянного?

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Дата выполнения работы: «_____» __________200__г

____________________ ___________________ ______________

(подпись студента) (подпись и ФИО преподавателя)

Дата защиты работы: «_____» ___________200__

____________________ ____________________ _____________

(Подпись студента) (подпись и ФИО преподавателя)

Результат защиты:___________

Контрольные вопросы:

1) На чем основан принцип действия ГПТ?

2) В чем проявляет себя в работе ГПТ закон электромагнитной силы?

3)Какие характеристики снимали в работе и что они показывают?

4) почему характеристика U = f ( I_а )называется внешней?

5) Чему равно напряжение на зажимах генератора?

6) Как определить направление тока в генераторе?

Ответить на контрольные вопросы, используя (Данилов,стр.260-269); (Гаврилюк, стр.180-183)

6Л.Р. №3- Исследование двигателя постоянного тока

Цель работ: Изучить принцип действия и устройство двигателя постоянного тока, ознакомиться со схемой его включения в сеть и регулированием частоты вращения. Проанализировать основные характеристики двигателя с параллельным возбуждением.

Оборудование: Стенд лабораторный ЭТ и Э-Нв-01

Электрическая схема представлена в соответствии с рисунком 6.1

Рис. 6.1

Данные о приборах представлены в таблице 6.1

Таблица 6.1 - Измерительные приборы

Порядок выполнения работы:

1)Снять регулировочную характеристику при холостом ходе n=f(Iв).

Для этого запустить двигатель. Установить наибольший ток возбуждения и измерить частоту вращения (первый отсчет).

Затем постепенно уменьшать ток возбуждения с помощью переключателя SA1. Не допускается значительного повышения скорости относительно исходной. Результаты измерений записать в таблицу 6.2. По полученным данным построить регулировочную характеристику n=f(Iв).

Таблица 6.2 - Результаты измерений

2.Снять естественную механическую n=f(M_Т), рабочие характеристики h, M_Т , I_я=f(P₂) двигателя.

Для этого, после проверки схемы преподавателем пустить в ход двигатель (первый отсчет). Затем, пользуясь нагрузочным генератором, изменять тормозной момент. Результаты измерений записать в таблицу 6.3

Таблица 6.3

Измерено

Вычислено

Двигатель

Генератор

U В

Iя А

Iв А

N Об/мин

Ur В

Ir А

P1 вт

Ke

KM

MT Нм

P2 Вт

I А

%

По вычисленным значением построить естественную механическую и рабочие характеристики двигателя.

Формулы для расчета:

P₁ = U I_я

K_е =

M_Т = К_м I_яг

K_м = 9.52 K_е

P₂ = 0,105M_Тn

I = I_я +I_в

R_я = 115 Ом

3. Снять искусственную (реостатную) механическую характеристику.

Для этого установим тумблер SA3 в позицию «1» или «2» по указанию преподавателя. После пуска двигателя с помощью нагрузочного генератора изменить тормозной момент. Результаты занести в таблицу 6.4

Таблица 6.4

4. По данным таблиц 6.2 6.3 6.4 построить графики зависимостей

Таблица 6.2

Таблица 6.3 Таблица 6.4

5. Заключение и выводы: дать оценку технического состояния двигателя и ответить на вопрос - почему на транспорте отдается предпочтение двигателям переменного тока, а не постоянного?

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Дата выполнения работы: «_____» __________200__г

____________________ ___________________ ______________

(подпись студента) (подпись и ФИО преподавателя)

Дата защиты работы: «_____» ___________200__

____________________ ____________________ _____________

(Подпись студента) (подпись и ФИО преподавателя)

Результат защиты:___________

Контрольные вопросы:

3) На чем основан принцип действия ДПТ?

2) В чем проявляет себя закон электромагнитной индукции в работе ДПТ?

3) Какой момент работы ДПТ является наиболее затрудненным?

4) Как можно регулировать число оборотов ДПТ?

5) Какие характеристики ДПТ снимали в работе и что они показывают?

6) Как можно определить и изменить направление вращения вала двигателя?

7)Приведите пример использования такого двигателя в автомобиле.

Ответить на контрольные вопросы, используя (Данилов, стр.277-281); (Гаврилюк, стр.188-190)

7 Л.Р. № 4 - Исследование резонанса напряжений.

Цель работы: Исследование резонанса напряжений в последовательной цепи переменного тока, содержащей реальную катушку индуктивности и конденсатор переменной емкости. Построение векторных диаграмм для всех опытов.

Оборудование: Стенд лабораторный ЛЭС-5.

Электрическая схема представлена в соответствии с рисунком 7.1

Данные о приборах представлены в таблице 7.1

Таблица 7.1 - Измерительные приборы

Результаты наблюдений представлены в таблице 7.2

Таблица 7.2 - Результаты измерений

Результаты вычислений представлены в таблице 7.3

Таблица 7.3 - Результаты вычислений

Вычисленная величина
Z Ом	ZK Ом	Ом Ом	XL Ом	XC Ом	UA В	UL В	Cos	S ВА	P Вт	Q вар

Расчетные формулы:

Полное сопротивление цепи, Ом

Z = U / I 7.1

Полное сопротивление реальной катушки индуктивности, Ом

Z_к = U_к / I 7.2

Активное сопротивление, которое равно полному только при резонансе напряжений, когда ток в цепи максимален, Ом

r=Z = U /I_max 7.3

Индуктивное сопротивление катушки

_______

x_L = ÖZ_к² - r² 7.4

Реактивное сопротивление конденсатора.

X_c = U_c / I 7.5

Падение напряжения на активном сопротивлении катушки индуктивности, В

U_A = I x r 7.6

Индуктивная составляющая напряжения на катушке , В

U_L = I x X_L = 7.7

Коэффициент мощности цепи

Cosj = r/Z 7.8

Активная мощность цепи,Вт

P= I x U_A 7.9

Реактивная мощность цепи, вар

Q=Q_L-Q_C = I (U_L-U_C) 7.10

Полня мощность цепи, ВА

S = I x U 7.11

Векторные диаграммы цепи представлены в соответствии с рисунком 7.2

Рисунок 7.2

Дата выполнения работы: «_____» __________200__г

____________________ ___________________ ______________

(подпись студента) (подпись и ФИО преподавателя)

Дата защиты работы: «_____» ___________200__

____________________ ____________________ _____________

(Подпись студента) (подпись и ФИО преподавателя)

Результат защиты:___________

Контрольные вопросы:

1) Как определить замеры, соответствующие резонансу напряжений, не производя расчеты?

2) Как в цепи можно получить резонанс напряжений, чем он опасен?

3) Чему равны основные параметры цепи во время резонанса напряжений?

4) Чем отличается U_L от U_K?

5)Объясните векторную диаграмму для резонанса напряжений?

6) Что показывает коэффициент мощности цепи, от чего он зависит, как и зачем его повышают?

Ответить на контрольные вопросы, используя (Данилов, стр.150-154); (Гаврилюк, стр.96-98).

8 Л.Р. № 5 – Исследование резонанса токов.

Цель работы: Исследование резонанса токов в параллельной цепи переменного тока, содержащей катушку индуктивности и конденсатор. Исследование влияния емкости конденсатора на повышение коэффициента мощности.

Оборудование: Стенд лабораторный ЛЭС-5

Электрическая схема представлена в соответствии с рисунком 8.1

Рисунок 8.1

Данные о приборах представлены в таблице 8.1

Результаты наблюдений представлены в таблице 8.2

Таблица 8.2 – Результаты измерений.

№	Измеренная величина
U В	I А	IK А	IC А	cos	С, мкф	j
1
2
3

Результаты вычислений представлены в таблице 8.3

Таблица 8.3 – Результаты вычислений

Расчетные формулы:

Полное сопротивление цепи

Z= 8.1

Реактивное сопротивление конденсатора

X_C = 8.2

Активная составляющая тока катушки индуктивности

I_A= I x cos 8.3

Индуктивная составляющая тока катушки

I_L = 8.4

Активная мощность цепи:

P = I_A x U 8,5

Реактивная мощность цепи

Q = Q_L-Q_C =U(I_L-I_C) 8.6

Полная мощность цепи

S = I x U 8.7

Векторные диаграммы цепи представлены в соответствии с рисунком 8.2