По организации и выполнению практических работ

Методические УКАЗАНИЯ

ПО ОРГАНИЗАЦИИ И выполнениЮ ПРАКТИЧЕСКИХ РАБОТ

 по учебной дисциплине

ОПЦ.06 Основы электротехники

по профессии среднего профессионального образования

15.01.32 Оператор станков с программным управлением

Грязи, 2018

Методические указания по организации и выполнению практических занятий по учебной дисциплине ОПЦ.06 Основы электротехники разработаны на основе Федерального государственного образовательного стандарта (далее ФГОС) и рабочей программы общепрофессиональной дисциплины Основы электротехники подготовки квалифицированных рабочих по профессии среднего профессионального образования 15.01.32 Оператор станков с программным управлением.

Организация-разработчик: ГОБПОУ «Грязинский технический колледж»

Разработчик: Таныгина А.Р., преподаватель ГОБПОУ «Грязинский технический колледж»

Введение

При освоении дисциплины «Основы электротехники» студенты знакомятся с процессами, происходящими в электрических цепях постоянного и переменного тока; изучают устройство и принципы действия электроизмерительных приборов, электрических машин и трансформаторов; полупроводниковых приборов.

Самостоятельное выполнение расчетов является одним из важнейших этапов  освоения дисциплины «Электротехника и электроника», на котором приобретаются навыки пользования соответствующими расчетными зависимостями и, что особенно важно, достигается отчетливое понимание их физического смысла.

Практические занятия направлены на освоение следующих результатов обучения:

уметь:

- производить расчет параметров электрических цепей;

знать:

- методы преобразования электрической энергии;

- сущность физических процессов, происходящих в электрических и магнитных цепях;

- порядок расчета их параметров.

       Общие требования для студентов по выполнению лабораторных работ

       Вышеперечисленные умения и знания необходимы для формирования следующих профессиональных и общих компетенций, согласно ФГОС СПО и образовательной программе подготовки квалифицированных рабочих по профессии среднего профессионального образования технологического профиля 15.01.32 Оператор станков с программным управлением:

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

ОК 02. Осуществлять поиск, анализ и интерпретацию информации, необходимой для выполнения задач профессиональной деятельности.

ОК 03. Планировать и реализовывать собственное профессиональное и личностное развитие.

ОК 04. Работать в коллективе и команде, эффективно взаимодействовать с коллегами, руководством, клиентами.

ОК 07. Содействовать сохранению окружающей среды, ресурсосбережению, эффективно действовать в чрезвычайных ситуациях.

Список практических работ:

1. Расчет магнитных цепей

2. Расчет параметров электродвигателей постоянного тока.

Тема: Расчет магнитной цепи

Цель: научиться рассчитывать параметры магнитной цепи и пользоваться кривыми намагничивания ферромагнетиков

Ø Теория

Всякий электромагнит состоит из стального сердечника – магнитопровода и намотанной на него катушки с витками изолированной проволоки, по которой проходит электрический ток.

Совокупность нескольких участков: ферромагнитных (сталь) и неферромагнитных (воздух), по которым замыкаются линии магнитного потока, составляют магнитную цепь.

Основанием к расчету магнитных цепей служат: первый закон Кирхгофа для магнитных цепей, закон полного тока – второй закон Кирхгофа для магнитных цепей и закон Ома для магнитных цепей.

Первый закон Кирхгофа для магнитных цепей гласит: алгебраическая сумма магнитных потоков в узле магнитной цепи равна нулю.

Закон полного тока применяется к замкнутому контуру, образованному средними магнитными линиями магнитной цепи и имеет вид:

∫ H dl = ∑ I⋅w, где ∫ H dl = ∑ H⋅l – падение магнитного напряжения U_M = H · l в контуре;

F= ∑ I⋅w – магнитодвижущая сила контура (м. д. с.).

Второй закон Кирхгофа для магнитных цепей сформулируем следующим образом: алгебраическая сумма магнитных напряжений U_M = H · l в замкнутом контуре магнитной цепи (∑ U _M = ∑ H⋅l) равна алгебраической сумме магнитодвижущих сил F = I · w в том же контуре (∑ F = ∑ I⋅w):

∑ U _M = ∑ F или ∑ H⋅l = ∑ I⋅w.

Задачи на расчет магнитной цепи могут быть двух видов: прямая задача на расчет магнитной цепи – когда задан поток и требуется рассчитать магнитодвижущую силу (м. д. с.) и обратная задача на расчет магнитной цепи – когда по заданной м. д. с. требуется рассчитать магнитный поток.

В обоих случаях должны быть известны геометрические размеры магнитной цепи и заданы кривые намагничивания ее материалов.

Исходные данные

Вари-ант	Ф, мВб	I, А	, мм	, см	Верхняя часть сердечника,	Нижняя часть сердечника,
1	0,01	2,5	1,5	20	1	2
2	0,02	1,0	2	30	2	1
3	0,03	1,5	2.5	40	1	2
4	0,04	2,0	1,5	50	2	1
5	0,05	3,0	2	20	1	2
6	0,06	1,4	2,5	30	2	1
7	0,07	2,6	1,5	40	1	2
8	0,08	2,8	2	50	2	1
9	0,09	1,0	2,5	20	1	2
10	0,1	2,4	1,5	30	2	1
11	0,11	3,0	2	40	1	2
12	0,12	2,5	2,5	50	2	1
13	0,13	2,0	1,5	20	1	2
14	0,14	3,0	2	30	2	1
15	0,05	2,5	2,5	40	1	2
16	0,06	1,0	1,5	50	2	1
17	0,07	1,5	2	20	1	2
18	0,08	2,0	2,5	30	2	1
19	0,09	2,8	1,5	40	1	2
20	0,1	1,5	2	50	2	1
21	0,11	2,5	2,5	20	1	2
22	0,12	3,0	1,5	30	2	1
23	0,13	3,2	2	40	1	2
24	0,14	2,0	2,5	50	2	1
25	0,03	2,2	1,5	30	1	2

Результаты расчета

Участок	, м	S, см2	B, Тл	H, А/м	, А	F, А
1
2
3

Контрольные вопросы

1) Что представляет собой магнитная цепь и электромагнит?

2) Сформулируйте закон полного тока для магнитной цепи.

3) Что отражает петля гистерезиса для ферромагнетиков?

Дополнительные вопросы:

4) Приведите примеры использования магнитных цепей и электромагнитов в автомобилях

5) Как решается обратная задача расчета магнитной цепи?.

Задание 1

       Генератор постоянного тока с независимым возбуждением используется для питания цепей автоматики станка с программным управлением, которые требуют постоянного напряжения. Генератор работает в номинальном режиме и отдает полезную мощность Р_{ном 2} при напряжении на зажимах U_ном, развивая ЭДС Е. Мощность первичного двигателя, вращающего генератор, равна Р₁. Генератор отдаёт во внешнюю цепь ток нагрузки, равный току якоря I_н = I_а; ток в обмотке возбуждения I_в. Сопротивление нагрузки равно R_н. Сопротивление обмотки якоря R_а, обмотки возбуждении R_в. Напряжение на обмотке возбуждения U_в. КПД генератора равен _ном. Электрические потери в обмотке якоря R_а, в обмотке возбуждения R_в. Суммарные потери в генераторе равны . Используя данные, приведенные в табл.1, определить величины, отмеченные прочерками в таблице вариантов.

Таблица 1

Величины