Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь FAQ Написать работу КАТЕГОРИИ: АрхеологияБиология Генетика География Информатика История Логика Маркетинг Математика Менеджмент Механика Педагогика Религия Социология Технологии Физика Философия Финансы Химия Экология ТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрацииТехника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
Влияние общества на человека
Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления |
Техніка безпеки при виконанні робітСодержание книги Поиск на нашем сайте
У лабораторії «Електротехнічних матеріалів» робоча напруга установок змінного струму низької напруги становить 220 і 380 В, постійного струму - до 800 В і змінного струму високої напруги до 60 кВ. При порушенні правил техніки безпеки всі перераховані напруги небезпечні для життя. На початку першого лабораторного заняття всі студенти повинні ознайомитись із правилами техніки безпеки під керівництвом викладача й розписатись у спеціальній відомості. Схеми під напругу вмикаються лише з дозволу викладача і лише після попередження про це всіх студентів, працюючих на даному робочому місці. Вносити зміни до робочої схеми дозволяється лише після відімкнення її від мережі. Після внесення будь-яких змін у робочу схему вмикати її під напругу можна лише з дозволу викладача і лише після того, як усі члени бригади про це будуть попереджені. В усіх випадках відкриття зламаного стану устаткування, вимірювальних приладів і проводів необхідно негайно відімкнути схему й повідомити викладача.
3
Після закінчення роботи студенти повинні відімкнути джерела живлення і розібрати схему. З'єднувальні провода повинні бути складені в окремому місці, а на робочому місці наведений порядок. Не дозволяється знаходження сторонніх предметів на лабораторних стендах при виконанні робіт. Студент, що порушив правила техніки безпеки, негайно відстороняється від робіт у лабораторії до проведення додаткового інструктажу і перевірки викладачем знань стосовно техніки безпеки. Студенти несуть матеріальну відповідальність за псування електрообладнання лабораторії, якщо воно сталося при вмиканні схеми без перевірки її викладачем або лаборантом.
4 Лабораторна робота 1
Визначення діелектричної проникливості й діелектричних втрат
1.1 Мета роботи- закріпити поняття про діелектричну проникливість і діелектричні втрати. Вивчити високовольтний міст змінного струму й сxеми його включення для визначення tgd і e, а також зробити їхнє вимірювання для деяких електроізоляційних матеріалів.
Опис установки Визначення діелектричної проникливості й tgd виконується згідно ГОСТ 22372-77. Для цього служить міст змінного струму Р595. У мості застосована схема Шерінга (рис. 1.1,а), яка дозволяє проводити вимірювання ємності й tgd на високій напрузі по «прямій» (рис. 1.1,б).
Рисунок 1.1 – Принципова схема мосту змінного струму Р595
5
Методичні вказівки до лабораторних робіт з курсів “Електротехнічні матеріали” та “Електроматеріалознавство” (для студентів спеціальностей 7.090601 «Електричні станції», 7.090602 «Електричні системи та мережі», 7.090603 «Електротехнічні системи електроспоживання», 7.0922.03 «Електромеханічні системи автоматизації і електропривод», 7.090803 «Електронні системи»)
Укладачі: Віктор Іванович Чурсінов, к.т.н., доцент Сергій Володимирович Шлепньов, к.т.н., асистент
11. Назвіть галузь застосування магнітом'яких і магнітотвердих матеріалів у електротехніці. 12. Пояснити призначення резистора R1 в схемі, наведеної на рис. 8.1. 13. Яким чином змінеться робота схеми (див. рис. 8.1) якщо буде закорочено резистор R2?
Література: [ 7], с. 5 – 40, 227 - 273;[8], с. 325 - 352
Перелік поcилань 1. Богородицкий Н.П., Пасынков В.В., Тареев Б.М. Электротехнические материалы. - Л.: Энергия, 1977. - 352 с. 2. Тареев Б.М. Физика диэлектрических материалов: Учебное пособие для ВУЗов. – М.: Энергоиздат, 1982. – 320 с. 3. Корицкий Ю.В. Основы физики диэлектриков: Учебник для техникумов. – М.: Энергия. – 248 с. 4. Казарновский Д.М., Тареев Б.М. Испытание электроизоляционных материалов и изделий: Учебник для техникумов. – 3–е изд., перераб. и доп. – Л.: Энергия,1980. – 216 с. 5. Соболев В.Г. Электрическая изоляция рудничного электрооборудования. – М.: Недра, 1982. – 143 с. 6. Гаркуша Н.М. Основы физики полупроводников: Учебник для техникумов. – М.: Высшая школа, 1982. – 245 с. 7. Преображенский А.А. Магнитные материалы и элементы: Учебник для ВУЗов. – 2–е изд., перераб. и доп. – М.: Энергия, 1976. – 336 с. 8. Электротехнический справочник в 3-х томах, т. 1. – 6–е изд., испр. и доп. – М.: Энергия, 1980. – 520 с.
29 Одним плечем мосту є дослідний об'єкт Сx, другим - зразкова ємність С0 (зовнішня - при високовольтних вимірюваннях й вмонтована в міст - при низьковольтних вимірюваннях), третім - магазин опору R3, четверте плече складається з постійного опору R4, паралельно якому ввімкнено магазин ємності С4. При рівновазі мосту мають місце наступні співвідношення:
, (1.1)
де Ом,
tgd=wR4C4*10-6=C4, (1.2)
де C4 – в мкФ.
Тангенс кута втрат об'єкту, що вимірюється, у відсотках відраховується безпосередньо на лицевій панелі мосту. Тут також наведені формули для обчислення ємності об'єкту, що вимірюється. Міст складається з наступних основних блоків: панелі Б1, магазину опорів Б2, магазину ємності Б3, нульіндикатора Б4. На панелі Б1 розміщений перемикач меж «В», перемикач полярності нульіндикатора й знаку тангенса кута втрат «А», розрядники (РИ1, РИ2) й елементи постачання нульіндикатора, гніздо для підключення кабелю. Магазин опорів Б2 складається з п'ятьох декад: 10*1000; 9*100; 9*10; 9*1; 21*0.05 (Ом). Остання декада має 22 фіксованих положень через 0.05 Ом. Магазин ємності Б3 складається з трьох декад: 9*0.1; 9*0.01; 9*0.001 мкФ і повітряного конденсатора змінної ємності близько 1000 пФ. Нульіндикатор Б4 застосовується для індикації рівноваги мосту й подає собою чутливий транзисторний вибірковий підсилювач, на виході якого ввімкнено стрілочний прилад. Корпус мосту, його зовнішня й лицьова панелі служать зовнішнім електростатичним екраном і при роботі мосту заземлюються. Перемикач меж вимірювання «В» забезпечує вибір схеми мосту для роботи на високий (червоне маркування позначок) або низький (чорне маркування позначок) напругах. Для виключення помилки від невірних дій оператора переведення роботи схеми з високої напруги на низьку й навпаки можливо лише при натиснутій кнопці «Б». Перемикач «А» забезпечує два ввімкнення для вимірювання позитивного й негативного tgd. Кожне ввімкнення має два положення «1» та «2». При переході з положення «1» до положення «2» змінюється полярність приєднання нульіндикатора. Перемикач «Чутливість» служить також для вимикання живлення нульіндикатора.
1.3 Порядок виконання роботи У лабораторії зібрана «пряма» схема вимірювання ємності та tgd на високій напрузі. Об’єктом вимірювання служать діелектрики високовольтного та низьковольтного силових конденсаторів, а також трансформаторне масло. На початку роботи необхідно ознайомитись зі схемою вимірювання і будовою мосту Р595. Вихідний стан схеми: 1.3.1 Розрядний опір - у положенні «Заземлено». 1.3.2 Перемикач «Чутливість» - у положенні «Вимкнено». 1.3.3 Перемикач +tgd, -tgd - у положенні +tgd «2». 1.3.4 Перемикач меж вимірювання «В» у положенні (3*10-5 - 6*10-3). 1.3.5 Усі ручки перемикача R3 і tgd - у нульовому положенні. 1.3.6 Тумблер «Мережа» - вимкнуто.
6 1.3.7 Автомат - вимкнуто. 1.3.8 Штепсельну розетку – роз’єднано. 1.3.9 Ручка регуліровочного ЛАТРу - у нульовому положенні. При виконанні роботи необхідно: 1.3.10 Перемикач розрядного опору поставити до положення «Розземлено». 1.3.11 За допомогою штепсельної вилки подати живлення на установку (при цьому загоряється зелена лампочка). 1.3.12 Вмикається автомат (загоряється біла лампочка; вся установка знаходиться під високою напругою). 1.3.13 Ввімкнути тумблер «Мережа». При цьому повинна спалахнути лампочка освітлення шкали мікроамперметру. 1.3.14 Ручку магазину опору R3 поставити до положення відліку 50 Ом. 1.3.15 За допомогою приладу регулювання (ЛАТРу) повільно підняти напругу до 50 В, що буде відповідати напрузі 3 кВ на установці. Ніяких тріскот, розрядів або шипіння у елементах схеми не потрібно спостерігатися. Під час підйому і далі, у процесі випробовувань, потрібно бути готовим негайно відімкнути напругу у випадку виявлення пробою або перекриття ізоляції. 1.3.16 Встановити ручку «Чутливість» до положення «90». 1.3.17 Якщо необхідно, обертом ручки «В» перемикача меж вимірювання, обрати положення, при якому відхилення стрілки мікроамперметру буде мінімальним. ПРИ ЦЬОМУ НЕДОПУСТИМО НАТИСКАТИ КНОПКУ «Б» (біля перемикача меж). 1.3.18 Регулюючи опір ряду R3 та tgd, добитися положення, при якому стрілка мікроамперметру найбільше близько підійде до нульової позначки шкали. При цьому, по мірі потреби, ручку «Чутливість» перемикають спочатку до положення «60», а після цього «30». 1.3.19 Записати значення відліку R3 і tgd, а також положення перемикача «А» на мосту. 1.3.20 Після закінчення вимірювання перемикач «Чутливість» встановити до положення «Вимкнуто»; вимкнути тумблер «Мережа»; ЛАТРом знизити напругу до нуля; вимкнути автомат; вийняти вилку з розетки; перемикач розрядного опору поставити у положення «Заземлено». 1.3.21 Підрахувати згідно з формулою, що вказується ручкою «В» перемикача меж, значення ємності, що вимірюється (величина С0=48.8 пФ). 1.3.22 Для вимірювання ємності та tgd іншого конденсатора необхідно підключити до нього високовольтні провода й повторити у тому ж порядку усі перемикання та вимірювання. 1.3.23 Результати вимірів і обчислень записати у табл. 1.1. Таблиця 1.1 - Результати вимірів і обчислень за визначенням e та tgd Об'єкт випробування |
Вимірюються |
Обчислюються | |||||
tgd | R3, Ом | CX, пФ | e | |||||
Високовольтний конденсатор | ||||||||
Низьковольтний конденсатор | ||||||||
Трансформаторне масло |
Примітки:
1. Вимірювання tgd трансформаторного масла треба починати не раніше, ніж через 5 хвилин після заливки проби до посудини; за цей час з масла вийде основна маса бульбашок повітря. Відлік показань мосту повинен бути проведений не пізніше ніж через 3 хвилини після подачі напруги на посудину, щоб характеристики масла не змінилися від зіткнення з повітрям.
2. Величина відносної діелектричної проникливості er визначається за формулою:
, (1.3)
де СX - ємність конденсатора з даним діелектриком, Ф;
h – товщина зразка, м;
7
Великий лімб генератора встановити до нульового положення, а малий лімб - до положення
50 Гц.
8.3.6 За допомогою ручки потенціометра встановлюється величина необхідної напруги та регуляторами підсилювача осцилографа домагаються достатньо великого зображення петлі гістерезиса на екрані.
8.3.7 Зарисувати петлю гістерезиса на кальку та за її крайніми точками визначити масштаб зображення:
, (8.6)
де Х - відхилення променю по горизонталі, мм;
У - відхилення променю по вертикалі, мм.
Для збільшення точності розрахунку масштабів mх і mу потрібно брати подвійне відхилення променю по обидві сторони від початку координат і ділити його навпіл.
8.3.8 Визначити питомі втрати, Вт/кг,
(8.7)
де F - площа петлі, м2 ;
g - питома вага матеріалу, кг/м3.
8.3.9 Не змінюючи величину напруги, яка встановлена на генераторі, виконати п. 8.3.7 – 8.3.8 для частот 100, 1000 і 10000 Гц (відповідні частоти встановлюються за допомогою великого й малого лімба генератора). Результати вимірів і обчислень занести до табл. 8.3.
Таблиця 8.3 - Величина питомих втрат магнітних матеріалів
f, Гц | Пермалой | Електротехнічна сталь | ||||||
F, м2 | Hm, А / м | Bm, Тл | Pуд , Вт /кг | F, м2 | Hm, А/м | Bm, Тл | Pуд , Вт/кг | |
50 100 1000 10000 |
8.4 Зміст звіту
Звіт повинен додатково містити: залежності B = f (H); m = f (H); Pуд = f (¦).
Контрольні питання
1. Які матеріали відносять до магнітних?
2. Що є причиною магнітних властивостей матеріалів?
3. У чому полягає процес намагнічування магнітних матеріалів?
4. Що таке гранична гістерезисна петля й основна крива намагнічування?
5. Які матеріали відносять до магнітом’яких і чим вони характеризуються?
6. Які матеріали відносять до магнітотвердих і чим вони характеризуються?
7. Пояснити схему одержання кривих намагнічування при змінному струмі.
8. Дати пояснення залежності величини питомих втрат від частоти.
9. Чим відрізняються феромагнітні матеріали від ферімагнітних?
10. Як визначається величина am і що вона характеризує?
28
Оскільки Фm = Вm * S, тоді
, Тл, (8.4)
де S - поперечний переріз випробувального зразка, м2.
Змінюючи напругу в первинній обмотці зразка, на екрані осцилографа одержуємо ряд петель гістерезису.
8.3 Порядок виконання роботи
8.3.1 Зібрати схему за рис. 8.1. В якості зразка взяти пермалой.
8.3.2 Увімкнути й налагодити осцилограф.
8.3.3 Змінюючи струм намагнічування I1, зняти показання амперметра й вольтметра, які необхідні для розрахунку основної кривої намагнічування зразка. Результати вимірів й обчислень записати до табл. 8.1.
Таблиця 8.1 - Характеристики основної кривої намагнічування
№ пп | Результати | ||||
Вимірювання | Обчислення | ||||
I1, A | U, B | Bm, Tл | Hm, A/м | m | |
Примітка. Величини Hm і Bm визначаються згідно з формулами (8.1) і (8.4), а m - за формулою:
(8.5)
де m0 = 4p*10-7 Гн/м - магнітна стала.
При розрахунках використовувати дані табл. 8.2.
Таблиця 8.2 - Технічні дані зразків магнітних матеріалів
Найменування матеріалу | S, м2 | W1=W2 | L, м | Вага зразка, кг | Питома вага зразка, кг/м3 |
Електротехнічна сталь Э 350 Пермалой 80НМ Феріт 2000НН | 120*10-6 112*10-6 210*10-6 | 700 400 800 | 100*10-3 91*10-3 208*10-3 | 0.52 0.045 0.175 | 7.6*103 8.9*103 5.1*103 |
8.3.4 Виконати п.8.3.1-8.3.3, використовуючи в якості зразка електротехнічну сталь і феріт.
8.3.5 Визначити питомі втрати в зразках пермалою й електротехнічної сталі. Для цього необхідно зібрати схему, наведену вище на рис.8.1, до якої замість ЛАТРа підключити звуковий генератор "ГЗ-18".
27
e0 – діелектрична стала, яка дорівнює 8.854*10-12 Ф/м;
S – площа меншого електроду, м2.
Значення S, h задаються викладачем.
1.4 Зміст звіту
Звіт повинен містити:
- еквівалентні схеми заміщення (із вказівкою значень параметрів r, R, CS, CP, прийнявши
CS»CP»CX), а також їхні векторні діаграми;
- величини потужності діелектричних втрат Ра.
1.5 Правила безпеки
1.5.1 Не можна приступати до роботи не будучи впевненим, що корпус мосту, дослідного трансформатора, його вторинна (високовольтна) обмотка та корпус регулювального приладу надійно заземлені.
1.5.2 Усі перемикання у процесі роботи проводити у діелектричних рукавичках, стоячи на ізольованому килимі.
Контрольні питання
1. Що характеризує відносна діелектрична проникливість?
2. Що називається діелектричними втратами?
3. Які струми створюють діелектричні втрати?
4. Що називається кутом діелектричних втрат?
5. Як визначається величина tgd для послідовної і паралельної схем заміщення?
6. Які існують схеми вимірювання tgd?
7. З яких основних блоків складається міст Р595?
8. Запобіжні заходи, яких слід додержуватися при проведенні роботи?
Література: [ 2], c. 205-249; [3], c. 121-167; [4], c. 47-81
Лабораторна робота 2
| Поделиться: |
Познавательные статьи:
Последнее изменение этой страницы: 2021-04-04; просмотров: 50; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы!
infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 3.145.151.16 (0.013 с.)