 |
Главная Случайная страница Контакты | Мы поможем в написании вашей работы! | |
Основні положення. До виконання лабораторної роботи допускаються лише студенти, які ознайомилися з правилами техніки безпеки та внутрішнього розпорядку в електрохнічних
|
|
До виконання лабораторної роботи допускаються лише студенти, які ознайомилися з правилами техніки безпеки та внутрішнього розпорядку в електрохнічних лабораторіях та розписалися у журналі обліку за дотримання правил техніки безпеки й за відповідальність при їх невиконанні.
Електрична енергія відрізняється від інших енергій тим, що людина не в змозі без спеціальних приладів відчути її на відстані. Часто наявність напруги на поверхні обладнання виявляється запізно, коли людина вже потрапила під дію цієї напруги. Нині наука має достатньо статичних даних про дію електричного струму (табл.1).
| Струми через людину, mA | Характер дії | |
| Змінний струм частотою 50 Hz | Постійний струм | |
| 0,5 - 1,5 | Початок відчуття, легке дрижання пальців рук | Не відчувається |
| 2,0 – 3,0 | Сильне дрижання пальців рук | Не відчувається |
| 5,0 – 7,0 | Судороги в руках | Свербіж, відчуття нагрівання |
| 8,0 – 10,0 | Руки важко, але ще можна відірвати від електродів. Сильні болі в пальцях, кістках рук і передпліччі | Посилення нагрівання |
| 20 - 25 | Параліч рук, відірвати їх від електродів неможливо. Дуже сильні болі. Дихання утруднене | Ще більше посилення нагрівання. Незначне скорочення м’язів |
| 50 – 80 | Параліч дихання. Початок фібриляції серця | Сильне відчуття нагрівання. Скорочення м’язів рук. Судороги, утруднення дихання |
| 90 - 100 | Параліч дихання. Якщо тривалість три секунди і більше – параліч серця | Параліч дихання |
Таблиця 1 - Характер дії постійного струму і змінного струму частотою 50 Hz на людину
Як видно із таблиці 1, небезпека ураження тим більша, чим більше значення струму, що діє через тканини людини, але ця залежність неоднозначна, оскільки небезпека ураження, крім значення струму, залежить від багатьох чинників:
· індивідуальних особливостей людини;
· тривалості дії струму на організм;
· шляхів дії струму в тілі людини;
· роду та частоти струму;
· опору тіла людини.
Опір тіла людини – величина нелінійна, залежить від багатьох факторів. Результати досліджень вказують, що тіло людини має властивості активно-ємного опору. Наявність ємності зумовлене тим, що між електродом, який торкається тіла, і тканинами тіла з високою провідністю, знаходиться верхній пороговий шар шкіри, властивість якого наближена до властивості діелектрика. Тому утворюється ніби конденсатор.
Для наближених розрахунків прийняте значення опору людини (2 – 2,5) кΩ. Цей опір має таке значення при струмах, що не відпускають.
Щоб передбачити раціональний комплекс захисних засобів і визначити необхідні їх параметри (опір заземлення, вставку захисного вимикання тощо), необхідно знати допустимі напруги дотику, за яких ще можливе дотримання безпеки. Згідно з даними таблиці 1 за найбільший довготривалий струм (І д.т) через людину при випадковому дотику потрібно приймати поріг струму, що відпускає, який дорівнює І д.т. = 10mA. Довготривала напруга дотику (U д.т.) може бути визначена за законом Ома
U д.т.. = R * Ід.т. = 2500 * 10 *10-3 = 25 V
Значення напруг, якими студенти будуть оперувати при дослідженні електричних кіл на стендах УИЛС -1, не зумовлюють небезпеку для життя. Але, враховуючи те, що живлення стендів здійснюється від джерел трифазної напруги 220 V, а корпус стендів металевий, безпечні умови експлуатації забезпечуються такими заходами:
- корпуси стендів та металеві корпуси вимірювальних приладів заземленні шляхом
надійного підключення до захисного заземлення та занулення;
- труби системи обігріву огородженні.
Учбово-дослідницький лабораторний стенд УИЛС -1 складається із джерел енергії, електронного ключа, пасивних елементів, лабораторного поля (рис.1).
Рисунок 1- Лицьова панель стенда
Блок постійних напруг (рис.2) складається із джерела стабілізованої напруги, що регулюється (Д Р) від (0 - 25)V, та джерела напруги, що не регулюється (Д Н). Обидва джерела забезпечені електронним захистом, що вимикає їх, якщо струм в колі перевищує значення (800 – 1000) mA. При цьому загоряється сигнальна лампочка. Після усунення причини перевантаження джерел, необхідно натиснути кнопку «защита». Електронний ключ представляє собою замикаючі та розмикаючі напівпровідні контакти, що пере-микаються від зовнішнього джерела напруги, чи внутрішнім джерелом частоти ƒ = 50Hz
Рисунок 2 – Блок постійних напруг
Блок змінної напруги (рис. 3) – це стабілізоване джерело, напруга якого регулюється від 5 до 25 V, при частоті від 0,1 до 8,0 kHz. За допомогою перемикача можна вибрати синусоїдну, трикутну, та прямокутну форми напруги.
Ліва клема розйому джерела поєднана з корпусом стенда та заземлена (
).
Рисунок 3 – Блок змінної напруги
Блок забезпечений електронним захистом від перевантаження.
Блок трифазної напруги (рис. 4)- це три джерела з незалежними фазами напруги А-В-С промислової частоти, напруга яких регулюється від0 до 40 V. Джерела забезпечені електронним захистом.
Рисунок 4 – Блок трифазної напруги
Блок змінного опору (рис. 5) дозволяє отримати на виході “R4” опір в діапазоні від 1 до 999 Ω. До виводів R1, R2, R3 підключені резистори, опір яких 100 Ω.
Рисунок 5 – Блок змінного опору
Блок змінної ємності (рис. 6) забезпечує на виході “С4” ємність від
0,01 до 9,99µFДо виводів С1, С2, С3 підключені конденсатори, ємність яких 10 µF.
Рисунок 6 – Блок змінної ємності
Блок змінної індуктивності (рис. 7) дозволяє отримати на виході “L4” індуктивність від 0,1 до 99,9mH. Виходи L1, L2, L3 підключені до котушок, індуктивність яких
Рисунок 7 – Блок змінної індуктивності
Наборне поле представляє із себе панель з 58 пар гнізд, до яких підключають елементи.
В комплект стенду УИЛС -1 входить 39 елементів наборного поля, з’єднувальні проводи та перемички. Параметри елементів приведено в табл.1 додатку А.
Стенди укомплектовані комбінованим цифровим приладом (рис. 8), осцилографом С1-77, фазометром та частотоміром ФЧ-2.
Рисунок 8 – Цифровий комбінований прилад
Клас точності цифрового комбінованого приладу наданий в відносній похибці (δ), залежить від величини, що вимірюється (струм чи напруга) та роду струму, в коло якого ввімкнено прилад (постійне чи змінне). Наприклад:
,
де c та d – коефіцієнти, що беруться із паспортних даних приладів;
Imax- максимальне значення діапазону вимірювань;
I– струм, який вимірюється.
Клас точності осцилографа наданий в відносній похибці (δ = ± 4 %).
Позначення приладів для зображення їх в схемах кіл приведені в табл.2 (додаток А).
До переваг стенду слід віднести:
- простоту роботи з його блоками та елементами;
- наглядність при збиранні кіл;
- прямий контакт студентів з реальними елементами;
- безпека роботи за стендом.
Стенд УИЛС -1 є універсальним пристроєм, що дозволяє виконувати лабораторні роботи з таких тем:
o дослідження лінійних та нелінійних кіл постійного струму;
o дослідження лінійних та нелінійних кіл
змінного гармонійного та негармонійного струму;
o дослідження трифазних електричних кіл;
o дослідження перехідних процесів в електричних колах.
При виконанні циклу лабораторних робіт студенти зобов’язанні систематично готуватися до заняття та з’являтися на нього з підготовленим бланком звіту. Якщо студенти не підготовлені теоретично та не мають звіту, оформленого в установленій формі, то до роботи вони не допускаються.
Звіт до лабораторної роботи складається з титульного листа та основної частини, що включає в себе такі розділи:
1. Короткий зміст роботи
1.1 Мета роботи
1.2 Основні теоретичні відомості
1.3 Короткі відомості про експеримент
2. Принципова схема кола, що досліджується
3. Перелік приладів та елементів
4. Розрахункові формули та обчислення
5. Результати досліджень (таблиці, графіки)
6. Висновки
Звіт до лабораторної роботи оформляється на аркушах білого паперу формату А4 (210 х 297) mm, що заповнюється з одного боку. При підготовці звіту необхідно дотримуватися положень стандартів по оформленню текстових документів та виконанню електричних схем. Основні положення цих стандартів наданні в «Правила оформлення текстових учбових документів для студентів денної та заочної форми навчання», з якими можна ознайомитися в електронній бібліотеці ОНПУ та в комп’ютерних лабораторіях ІЕЕ.
Вдома студенти готують бланк звіту до лабораторної роботи і, якщо необхідно, проводять всі розрахунки, готують всі таблиці, в які занесуть результати лабораторних експериментів.
Після виконання експерименту проводять обчислення, будують графіки (якщо це необхідно) та роблять висновки.
Зразок оформлення звіту до ознайомчої лабораторної роботи наведено в додатку В.
Збірка кола полягає в установлені вказаних по схемі елементів в гніздах наборного поля. Якщо необхідно вимірювати струми у вітках кола, то в цих вітках повинна бути хоча б одна перемичка. Заміна цієї перемички амперметром дозволяє визначити не тільки значення струму в вітці, але й, в колах постійного струму, його напрямок (струм діє від точки з вищим потенціалом до точки з меншим потенціалом). У комбінованих цифрових приладах «зірочкою» (*) чи написом «COM» позначають мінус (-). Якщо амперметр ввімкнено у вітку таким чином як показано на рис.9 та його показ додатний, то напрямок струму буде відповідати показаному на рис.9.
R1
E
R2
Рисунок 9 – Схема включення приладів в коло
R1
R2
Рисунок 10 – Схема для вимірювання опору за допомогою омметра
Для вимірювання напруги необхідно підключити паралельно елементу вольтметр (рис.9). Для вимірювання опору резисторів за допомогою омметра, необхідно видалити джерело напруги з кола, а потім підключати омметр паралельно до кожного з елементів окремо (рис.10).
Дата публикования: 2015-04-10; Прочитано: 201 | Нарушение авторского права страницы | Мы поможем в написании вашей работы!
