Методические рекомендации для подготовки к лабораторным работам специальность 190631 Техническое обслуживание и ремонт автомобильного транспорта
методическая разработка на тему

КРАЕВОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ

ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

«ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ КОЛЛЕДЖ»

ЭЛЕКТРОТЕХНИКА И ЭЛЕКТРОНИКА

Методические рекомендации для подготовки

к лабораторным работам

специальность 190631 Техническое обслуживание и ремонт автомобильного транспорта

Разработала:  Васькина В.П.

преподаватель КГА ПОУ «ДВТК»

Уссурийск

2015

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

Законы электротехники являются основой, на которой разрабатываются все электрические приборы, аппараты, машины и преобразователи. Их надежное функционирование, безопасность жизнедеятельности их пользователей усиливают требования к электротехнической подготовке специалистов.

В учебный программе для специальности 190631 «Техническое обслуживание и ремонт автомобильного транспорта» по дисциплине «Электротехника и электроника» значительное внимание уделено лабораторным работам, которые позволяют повысить уровень электротехнической подготовки студентов, формируют базу для освоения профессиональных модулей, позволяют воспитать интеллектуального специалиста с социальной и профессиональной готовностью необходимой для жизни в современном мире.

Для выполнения лабораторных работ применяются лабораторные комплексы «Электротехника и основы электроники» ЭТ и ОЭ – СК, предназначенные для обучения студентов неэлектротехнических специальностей.

1. Перечень лабораторных работ 

Лабораторные работы проводятся в последовательности указанной в таблице №1.                                                                                                              Таблица 1

До проведения лабораторной работы студент должен подготовить в тетради для лабораторных работ отчет, содержащий соответствующие схемы, таблицы наблюдений, расчетные формулы. Составить ответы на контрольные вопросы, приведенные  в методических указаниях.

Неподготовленные студенты к работе не допускаются.

2. Оформление отчета 

Составление отчета о проведенных  исследованиях  является  важнейшим  этапом  выполнения  лабораторной работы. По каждой выполненной работе студент составляет отчет, руководствуясь следующими положениями:

1. Отчет по лабораторной работе выполняется в тетради для лабораторных работ.

2. Отчет включает в себя разделы, отражающие все этапы выполнения работы.  

2.1. Цель работы, которая отражает основные задачи теоретического и экспериментального плана, решаемые в данной работе.

2.2. Ход работы включающий:

- Экспериментальную часть с  электрическими схемами и результатами  исследований,  сведенных  в  таблицы.  Каждый  этап,  опыт  должны иметь свой подзаголовок.

- Обработку  результатов  эксперимента.  Приводятся  таблицы  результатов расчетов по экспериментальным результатам, расчетные соотношения, по которым делались эти расчеты, построенные по результатам экспериментов и расчетов графики, диаграммы.

2.3. Отчет должен содержать основные выводы, соответствующие цели лабораторной работы.

3. Графическая часть отчета (схемы, таблицы, графики) выполняются карандашом с применением соответствующих чертежных инструментов.  

3.1. Принципиальные схемы вычерчиваются в соответствии с требованиями ГОСТ.

3.2. Векторные диаграммы строятся в масштабе с соблюдением величин углов и указанием масштаба.

3.3. При построении графиков надо учитывать, что всякое измерение имеет случайные погрешности. Поэтому не следует проводить кривые через все экспериментальные точки, На рабочем поле указываются экспериментальные точки, по которым строится плавная непрерывная кривая. При построении графиков вдоль оси абсцисс в выбранном масштабе откладывают независимую переменную. Условное буквенное обозначение этой величины рекомендуется ставить под осью, а наименование единиц измерения – после обозначения величины. Вдоль оси ординат масштабные цифры ставят слева от оси, наименование или условное обозначение откладываемых величин – также слева от оси и под этим обозначением указывают единицу измерения. Наименование единиц измерения дается без скобок.

3. Методические рекомендации для подготовки к лабораторным работам

3.1  ЛАБОРАТОРНАЯ  РАБОТА № 1

ТЕМА: ЭЛЕКТРОИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ПРИБОРЫ И ИЗМЕРЕНИЯ

1. Повторить  тему «Электроизмерительные приборы»

Литература:

1. [3], стр. 140-165

2. [5], стр. 129-146

2. Устно подготовить  ответы на контрольные вопросы

1. Конструкция и принцип действия приборов магнитоэлектрической и электромагнитной систем.

2. Основные достоинства и недостатки приборов магнитоэлектрической и электромагнитной систем?

3. Что такое предел измерения?

4. Как определяется цена деления прибора?

5. Что такое абсолютная и относительная погрешности измерения?

6. Как рассчитать максимальную допустимую абсолютную погрешность стрелочного прибора?

7. Как рассчитать относительную погрешность измерения стрелочного прибора в любой точке шкалы прибора?

8. В какой части шкалы прибора измерения точнее и почему?

9. Что характеризует класс точности прибора?

10. Каковы основные достоинства цифровых измерительных приборов?  

3. Оформить  схему отчета.    

Лабораторная работа №1

ТЕМА: _________________________________________________________

ЦЕЛЬ:______________________________________________________ 

ОБОРУДОВАНИЕ: ___________________________________________

ХОД РАБОТЫ

1. Изучение паспортных характеристик стрелочных электроизмерительных приборов.                                                                               

  Таблица 1.1

2. Изучение мультиметра.

Таблица 1.2

Таблица 1.3

3. Изучение цифрового универсального измерителя мощности 

Таблица 1.4

3.2  ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №2

ТЕМА: ЛИНЕЙНЫЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ЦЕПИ ПОСТОЯННОГО ТОКА

1. Повторить  тему «Линейные электрические цепи постоянного тока»

Литература:

1. [3], стр. 28-46

2. [4], стр. 28-47

2.  Подготовить  устные ответы на контрольные вопросы

1. Что такое «линейный элемент» в электрической цепи?

2. Как по показаниям амперметра и вольтметра можно определить величину сопротивления участка электрической цепи постоянного тока?

3.  В каких единицах измеряются сила тока, напряжение и сопротивление?

4. Для  исследуемых  электрических  цепей  запишите  уравнения  по  законам Кирхгофа.

5. Как определить величину эквивалентного сопротивления при параллельном соединении двух, трех сопротивлений?

3. Пользуясь схемами соединений (рис.1, 2, 3 лабораторной работы), начертить принципиальные схемы исследуемых цепей исследуемых цепей с включенными измерительными приборами.

4.  Оформить  схему отчета  

Лабораторная работа №2

ТЕМА: ________________________________________________________________

ЦЕЛЬ:________________________________________________________________ 

ОБОРУДОВАНИЕ: _____________________________________________________

ХОД РАБОТЫ

1.  Линейная  электрическая цепь постоянного тока с последовательным соединением элементов 

                                                                   Рис.1                                

Таблица 1

2. Линейная электрическая цепь постоянного тока с параллельным соединением резисторов.

                                                             Рис. 2                                          

Таблица 2

3. Линейная электрическая цепь постоянного тока со смешанным соединением резисторов.

Рис.3

Таблица 3

3.3  ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №3

ТЕМА: ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ЦЕПЬ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА С ПАРАЛЛЕЛЬНЫМ СОЕДИНЕНИМ ЭЛЕМЕНТОВ.

1. Повторить  тему «Параллельное соединение в цепи переменного тока»

Литература:

1. [3], стр. 93-115

2. [4], стр. 82-98

3. [5], стр. 85-114

2.  Подготовить  устные ответы на контрольные вопросы

1. Как при параллельном включении потребителей определить величину тока, потребляемого из сети?

2. С какой целью повышают коэффициент мощности цепи?

3. Как можно определить коэффициент мощности цепи?

4. Как изменятся величина тока, потребляемого из сети, и активная мощность цепи, если параллельно активно-индуктивному потребителю включить конденсатор? Что такое «резонанс токов»?

5. Почему уменьшается ток, потребляемый из сети, при подключении параллельно индуктивной катушке конденсатора?

3.  Пользуясь схемой соединений, приведенной в лабораторной работе (рис.1), начертить принципиальные схемы исследуемых цепей с измерительными приборами.

4.  Оформить  схему отчета  

Лабораторная работа №3

ТЕМА: _________________________________________________________

ЦЕЛЬ:__________________________________________________________ 

ОБОРУДОВАНИЕ: _______________________________________________

ХОД РАБОТЫ

1.  Электрическая цепь переменного тока  с параллельным соединением резистора, катушки и конденсатора. 

Рис.1

Таблица 1

2. Выводы по лабораторной работе №3

– о применении 1-го закона Кирхгофа в цепях переменного тока,

– о влиянии параллельно включенных потребителей друг на друга,

3.4  ЛАБОРАТОРНАЯ   РАБОТА №4

ТЕМА: ТРЕХФАЗНАЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ЦЕПЬ ПРИ СОЕДИНЕНИИ ПО СХЕМЕ «ЗВЕЗДА».

1. Повторить  тему «Трехфазная электрическая цепь при соединении по схеме звезда»

Литература:

1. [3], стр. 121-132

2. [5], стр. 157-165

2. Подготовить устные ответы на контрольные вопросы:

1.  Какое соединение называется звездой?

2. Каково соотношение между фазным и линейным напряжениями трехфазного источника питания при соединении его обмоток по схеме звезда?

3. Какое соотношение между фазными и линейными токами при соединении в звезду?

4. Для чего применяют нейтральный провод?

5. К каким зажимам следует подключить вольтметр, чтобы измерить фазное и линейное напряжение?

6. Какая трехфазная нагрузка называется симметричной?

7. Почему при несимметричной нагрузке обрыв нейтрального провода является аварийным режимом?  

3. Пользуясь схемой соединений, приведенной в лабораторной работе, начертить принципиальные схемы исследуемых цепей с подключенными измерительными приборами.

4. Оформить  схему отчета  

Лабораторная работа №4

ТЕМА: _________________________________________________________

ЦЕЛЬ:_________________________________________________________ 

ОБОРУДОВАНИЕ: ______________________________________________

ХОД РАБОТЫ

1 Линейные и фазные напряжения трехфазного источника тока (трехфазного трансформатора) в режиме холостого хода.  

Таблица 1

2. Режимы работы трехфазной цепи.

Рис.1

Таблица 2

3.  Выводы по лабораторной работе №4: Роль нейтрального провода в трехфазной цепи при соединении потребителей по схеме звезда.        

3.5  ЛАБОРАТОРАЯ  РАБОТА №5

ТЕМА: ОДНОФАЗНЫЙ ТРАНСФОРМАТОР

1. Повторить тему «Однофазный силовой трансформатор»

Литература:

1. [3], стр. 171-179

2. [5], стр. 171-184

2.  Подготовить устные ответы на контрольные вопросы:

1. Для чего предназначен трансформатор?

2. Каков принцип действия трансформатора?

3. Как опытным путем определить коэффициент трансформации?

4. Почему при увеличении тока нагрузки увеличивается ток, потребляемый трансформатором из сети?

5.  Какие процессы характеризует активная мощность, потребляемая трансформатором в режиме холостого хода и в режиме короткого замыкания?

3. Пользуясь схемами соединений, приведенных в лабораторной работе, начертить принципиальные  схемы  исследуемых  установок  с  включенными  измерительными приборами.

4. Ознакомиться  с  паспортными  данными  исследуемого  трансформатора таблица №1

Табл.1

5. Оформить  схему отчета  

Лабораторная работа №5

ТЕМА: _________________________________________________________

ЦЕЛЬ:______________________________________________________ 

ОБОРУДОВАНИЕ: ____________________________________________

ХОД РАБОТЫ

1 Опыт холостого хода трансформатора

Таблица 1

2. Рабочий режим работы трансформатора                                            

 Таблица 2

3. Внешняя характеристика трансформатора при емкостном характере нагрузки

Таблица 3

3.6   ЛАБОРАТОРНАЯ  РАБОТА  №6

ТЕМА: УПРАВЛЕНИЕ АСИНХРОННЫМ ДВИГАТЕЛЕМ

1. Повторить  тему «Трехфазный асинхронный двигатель.

Литература:

1. [3], стр. 190-206

2. [4], стр. 178-209

3.  [5], стр. 201-219

2. Подготовить  устные ответы на контрольные вопросы:

1. Принцип действия трехфазного асинхронного двигателя?  

2. Что такое скольжение?

3. Как соединить звездой выводы обмоток трехфазного двигателя?  

4. Как соединить треугольником выводы обмоток трехфазного двигателя?

5. Как изменить направление вращения асинхронного двигателя?

6. Какая мощность указывается в паспорте двигателя?

7. Какие существуют  способы регулирования частоты трехфазного асинхронного двигателя?

3. Ознакомиться с паспортными данными исследуемого трехфазного асинхронного двигателя (табл. 1).

Таблица 1

4. Оформить  схему отчета  

Лабораторная работа №6

ТЕМА: _________________________________________________________

ЦЕЛЬ:_________________________________________________________ 

ОБОРУДОВАНИЕ: ______________________________________________

ХОД РАБОТЫ

1.  Работа двигателя   на холостом ходу  
2. Таблица 1

3.  Механическая характеристика и рабочие характеристики асинхронного двигателя при соединении обмоток двигателя в треугольник.

Таблица 2

3.7  ЛАБОРАТОРНАЯ  РАБОТА №7

ТЕМА: ИСПЫТАНИЕ ДВИГАТЕЛЯ ПОСТОЯННОГО ТОКА

1. Повторить  тему «Двигатель постоянного тока». 

Литература:

1. [3], стр. 240-259

2. [5], стр. 247-250, 272-288

2.  Подготовить  устные ответы на контрольные вопросы

1. Какие существуют способы возбуждения двигателей постоянного тока?

2. Как осуществляется пуск двигателя постоянного тока с параллельным возбуждением?

3. Какие существуют способы регулирования скорости вращения якоря двигателя с параллельным возбуждением?

4. Как можно изменить  направление  вращения якоря у двигателя постоянного тока?

5. Почему у двигателя при увеличении нагрузки на валу возрастает ток якоря?

3. Ознакомиться  с паспортными данными исследуемого двигателя 

Таблица 1

4. Оформить схему отчета  

Лабораторная работа №7

ТЕМА: _________________________________________________________

ЦЕЛЬ:______________________________________________________ 

ОБОРУДОВАНИЕ: ___________________________________________

ХОД РАБОТЫ

1.  Паспортные данные исследуемого двигателя постоянного тока: Р, U, I, n,η.

2. Сопротивления обмотки якоря RЯ и обмотки возбуждения RВ двигателя. 

Таблица 1

3. Регулировочная характеристика при холостом ходе двигателя. 

            Таблица 2

Рис.1 График регулировочной характеристики испытуемого двигателя.

4.  Естественная механическая и рабочие характеристики двигателя.

Таблица 3

5.   Искусственная  (реостатная) механическая  характеристика

Таблица 4

3.8  ЛАБОРАТОРНАЯ  РАБОТА №8

ТЕМА: ИСПЫТАНИЕ ГЕНЕРАТОРА ПОСТОЯННОГО ТОКА

1. Повторить  тему «Генераторы постоянного тока

Литература:

1. [3], стр. 240-259

2. [5], стр. 247-250, 263-270

2 . Подготовить  устные ответы на контрольные вопросы

1. Устройство генератора постоянного тока.

2. По каким внешним признакам можно отличить машину постоянного тока от машины переменного тока?

3. Каков принцип действия генератора постоянного тока?

4. Каковы условия самовозбуждения генератора с параллельным возбуждением?

5. Как протекает процесс самовозбуждения генератора с параллельным возбуждением?

3. Оформить  схему отчета  

Лабораторная работа №8

ТЕМА: _________________________________________________________

ЦЕЛЬ:______________________________________________________ 

ОБОРУДОВАНИЕ: ___________________________________________

ХОД РАБОТЫ

1. Работа генератора постоянного на холостом ходу

Таблица 1

2. Внешняя характеристика генератора с параллельным возбуждением U=f(I). П

Таблица 2

График внешней  характеристики генератора постоянного тока с параллельным возбуждением.

Рис.1

3. Внешняя характеристика генератора с независимым возбуждением U=f(I)

Таблица 3

График внешней  характеристики генератора постоянного тока с независимым возбуждением.

Рис.2

3.9  ЛАБОРАТОРНАЯ         РАБОТА №9

ТЕМА: ИССЛЕДОВАНИЕ И СНЯТИЕ ВОЛДЬТАМПЕРНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ПОЛУПРОВОДНИКОВОГО ПРИБОРА

1.  Повторить  тему «Полупроводниковые диоды».

Литература:

1. [3], стр. 319-330

2.  Подготовить устные ответы на контрольные вопросы:

1. Чем отличаются полупроводники типа р и n?

2. Каковы свойства р-n перехода?

3. Как работает неуправляемый выпрямитель?

4. Какими параметрами характеризуется стабилитрон?

5. Как изменится напряжение на выходе стабилизатора при повышении температуры?

6. Что такое коэффициент стабилизации, и каков его физический смысл?

3 . Оформить  схему отчета  

Лабораторная работа №9

ТЕМА: _________________________________________________________

ЦЕЛЬ:_________________________________________________________ 

ОБОРУДОВАНИЕ: ______________________________________________

ХОД РАБОТЫ

  1. Исследование выпрямительного диода VD1 

Таблица 1

Таблица 2

Рис.1

2. Исследование однополупериодного выпрямителя на полупроводниковом диоде.

Рис.2

3.  Исследование стабилитрона

Построить график зависимости выходного напряжения Uст от тока Iст. Результаты занести в табл. 3.  

Таблица3  

Рис.3

По полученной вольтамперной характеристике определить напряжение стабилизации Uст .

4. Параметрического стабилизатора напряжения 

Таблица 4

Коэффициент стабилизации параметрического стабилизатора

ЛИТЕРАТУРА

1. Бородянко В.Н. Электротехника. Лабораторные работы: Методические указания к проведению лабораторных работ на стендах «Электротехника и электроника». – Челябинск: ЮУрГУ, 2010. - 118 с.
2. Васькина В.П. Электротехника и электроника. Лабораторные работы и методические указания к лабораторным работам.- Уссурийск: ДВТК, 2014
3. Синдеев Ю.Г. Электротехника с основами электроники: Учебник для учащихся профессиональных училищ и колледжей. – Ростов н/Д: Феникс, 2013. – 384 с.: ил.
4. Славинский А.К., Туревский И.С. Электротехника с основами электроники: учебное пособие. – М.: ИД «ФОРУМ»: ИНФРА-М, 2011. – 448с.: ил.
5. Электротехника и электроника: учебник для студентов образоват. учреждений сред. проф. Образования/ Н.В. Немцов, М.Л. Немцова. -4-е изд., перераб. И доп.- М.: Издательский центр «Академия», 2012.- 480 с.