СДЕЛАЙТЕ СВОИ УРОКИ ЕЩЁ ЭФФЕКТИВНЕЕ, А ЖИЗНЬ СВОБОДНЕЕ

Благодаря готовым учебным материалам для работы в классе и дистанционно

Скидки до 50 % на комплекты
только до

Готовые ключевые этапы урока всегда будут у вас под рукой

Организационный момент

Проверка знаний

Объяснение материала

Закрепление изученного

Итоги урока

Группа 2-1 ОП 02 Электротехника

Нажмите, чтобы узнать подробности

Просмотр содержимого документа
«Группа 2-1 ОП 02 Электротехника»

Урок _37_____

Предмет: ОП -02 Электротехника

Дата проведения: 23.03.2020 год. Преподаватель: Акаев И.И.

Группа 2-1

Тема урока:КЛАССИФИКАЦИЯ ЭЛЕКТРОИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ ПРИБОРОВ

Цели:Ознакомить учащихся с признаками классификации электроизмерительных приборов и единицами измериния различних параметров

  

Электроизмерительные приборы различаются по следующим признакам:

  • по роду измеряемой величины;

  • по роду тока;

  • по степени точности;

  • по принципу действия;

  • по способу получения отсчета;

  • по характеру применения.

Кроме этих признаков, электроизмерительные приборы можно также отличать:

  • по способу монтирования;

  • по способу защиты от внешних магнитных или электрических полей;

  • по выносливости в отношении перегрузок;

  • по пригодности к применению при различных  температурах;

  • по габаритным размерам и другим признакам.

Для измерения электрических величин применяются различные электроизмерительные приборы, а именно:

тока — амперметр;

напряжения — вольтметр;

электрического сопротивления — омметр, мосты сопротивлени й;

мощности — ваттметр;

электрической энергии — счетчик;

частоты переменного тока — частотомер;

коэффициента мощности — фазометр.

По роду тока приборы делятся на приборы постоянного тока, приборы переменного тока и приборы постоянного и переменного тока.

По степени точности приборы делятся на восемь классов: 0,05; 0,1; 0,2; 0,5; 1; 1,5; 2,5 и 4. Цифры указывают значение допустимой приведенной погрешности в процентах.

По принципу действия приборы подразделяются на:

  • магнитоэлектрические;

  • электромагнитные;

  • электродинамические (ферромагнитные);

  • индукционные;

  • и другие.

По способу получения отсчета приборы могут быть с непосредственным отсчётом и самозаписывающие

По характеру применения приборы делятся на стационарные, переносные и для подвижных установок.




Урок _38_____

Предмет: ОП -02 Электротехника

Дата проведения: 23.03.2020 год. Преподаватель: Акаев И.И.

Группа 2-1

Тема урока:ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ПРИБОРЫ

Цели:Ознакомить учащихся с устройством и принципом работы элекромагнитных

измерительных приборов

ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ПРИБОРЫ

Электромагнитные измерительные приборы работают на принципе взаимодействия магнитного поля, создаваемого измеряемым током, с сердечником из ферромагнитного материала, помещенным в поле и являющимся подвижной частью прибора.

По конструкции электромагнитные приборы делятся на два типа: приборы с плоской катушкой и приборы с круглой катушкой. Рассмотрим сначала устройство первого типа приборов, рис. а).

Обмотка прибора представляет собой плоскую катушку 1 со щелью. Обмотка катушки у вольтметров выполняется из тонкой (диаметр 0,05—0,1 мм) медной проволоки с большим числом витков (2000—10 000). Обмотка амперметров на токи до 30А изготовляется из небольшого числа витков толстой проволоки. На токи до 200А обмотка выполняется из медной ленты или в виде одного шинного витка (на токи 300—500А). Второй основной частью прибора является сердечник из ферромагнитного материала (например, пермаллоя) в форме листка 2, укрепленного эксцентрично на оси прибора 3. При прохождении тока по виткам катушки возникает магнитное поле, которое втягивает сердечник в щель катушки тем больше, чем больший ток протекает по виткам  катушки. Укрепленная на оси стрелка 4 будет отклоняться по шкале 5. Противодействующий момент создается спиральной пружиной 6, связанной одним концом с осью, а другим концом с неподвижной частью прибора. Для успокоения электромагнитных  приборов обычно применяются воздушные успокоители 7. Поршенек успокоителя, закрепленный на оси при помощи проволоки, перемещаясь в изогнутом цилиндре, испытывает со стороны воздуха в цилиндре сопротивление своим колебаниям, что приводит к успокоению стрелки. Изменение величины тока в катушке вызывает непропорциональное изменение угла поворота стрелки, поскольку вращающий момент, действующий на подвижную систему, зависит от квадрата тока. Поэтому шкала электромагнитного прибора неравномерна.

Внешние магнитные поля оказывают влияние на работу электромагнитного прибора, но железный кожух прибора значительно ослабляет это влияние. Изменение направления тока в обмотке прибора приводит к перемагничиванию сердечника (или сердечников),  и сила взаимодействия не меняет своего направления.  Поэтому электромагнитные приборы могут работать  в цепях постоянного и переменного токов. При переменном токе прибор будет показывать действующее значение тока или напряжения. Потребление мощности в амперметрах составляет 2—8 вт, в вольтметрах — 5—6 вт. Простота конструкции, дешевизна, возможность выдерживать перегрузку, пригодность для постоянного и переменного токов привели к  тому, что приборы электромагнитной системы нашли себе широкое применение для технических измерений. К недостаткам прибора нужно отнести малую точность, неравномерность шкалы, зависимость показаний прибора от внешних магнитных полей и от частоты. Электромагнитные приборы изготовляются главным образом в качестве технических щитовых приборов классов точности 1; 1,5; 2,5.

Придавая специальную форму сердечнику (лепестку) и изменяя его расположение относительно катушки, можно добиться некоторого уменьшения неравномерности шкалы у этих приборов, рис. б) и в).


 








Урок _39_____

Предмет: ОП -02 Электротехника

Дата проведения: 25.03.2020 год. Преподаватель: Акаев И.И.

Группа 2-1

Тема урока: Измерение тока, напряжения и мощности

Цели: Ознакомить учащихся с использованием приборов для малых токов(напряжений,мощности,сопротивлений )для измериния больших токов (напряжений,мощности,сопротивлений ) с примением шунта.

Измерение тока, напряжения и мощности

1 Измерение тока. Для измерения тока служат амперметры, миллиамперметры и микроамперметры. Эти приборы включаются последовательно в участок электрической цепи.

При этом необходимо, чтобы внутреннее сопротивление амперметра было мало по сравнению с сопротивлением участка электрической цепи, в который он включен. В противном случае включение прибора вызовет существенное изменение сопротивления и тока на данном участке электрической цепи, а также и изменение режима работы всей цепи.

Сопротивления катушек (рамок) электроизмерительных приборов составляют 1.. .2 кОм и рассчитаны на полное отклонение стрелки при токе 100...500 мкА (что соответствует падению напряжения на приборе 0,1... 1 В). Следовательно, непосредственное включение электроизмерительного прибора возможно только при измерении малых токов до 500 мкА в высокоомных электрических цепях.

Чтобы использовать данный прибор для измерения токов больших значений и снизить его внутреннее сопротивление, применяют шунты.

Шунт представляет собой манганиновые пластины или стержни, впаянные в медные или латунные наконечники. Сопротивление шунта значительно меньше сопротивления рамки прибора. Шунт включается в электрическую цепь последовательно, а параллельно ему подключается рамка (катушка) прибора.

Рис. 9.3. - Схема включения прибора с шунтом: 1 – шунт; 2 – рамка (катушка) прибора;

I – измеряемый ток; Iш – ток через шунт; IА – ток через рамку прибора

По первому закону Кирхгофа измеряемый ток в электрической цепи равен  ,

где IА – ток через рамку прибора, А;

Iш – ток через шунт, А.

Так как  , то  , так что 

При параллельном соединении   или

Отсюда сопротивление шунта

или

(9.14)

где   – коэффициент шунтирования.

Для расширения пределов измерения амперметров в цепях синусоидального (переменного) тока применяются трансформаторы тока (рис. 9.4)которые служат для преобразования больших токов в малые.

2. Измерение напряжения. Для измерения напряжения служат вольтметры. Они подключаются параллельно участку, на котором необходимо измерить напряжение.

Внутреннее сопротивление вольтметра должно быть значительно больше сопротивления участка, к которому он подключается, так как в противном случае вольтметр будет оказывать влияние на токораспределение в электрической цепи и результаты измерения будут содержать большую погрешность.

Для расширения пределов измерения вольтметров последовательно с ними включают добавочные сопротивления.

В приборах на напряжение до 300 В добавочные сопротивления вмонтированы в корпус приборов или укреплены снаружи приборов.

Для измерения напряжений свыше 300 В добавочные сопротивления присоединяют к одному из выводных зажимов прибора.

Добавочные сопротивления рассчитывают так, чтобы в цепи с увеличенным напряжением по обмотке (рамке) вольтметра проходил тот же ток, что и при номинальном напряжении, на которое рассчитана обмотка.

Обмотка рассчитана на ток

где  – ток, протекающий через рамку вольтметра, А;

 – напряжение на рамке, В;

 – сопротивление рамки, Ом.

При увеличении напряжения в цепи в п раз, ток  должен остаться прежним:

Отсюда

(9.17)

Пример. Вольтметром на 15 В необходимо измерить напряжение 150 В. Определить добавочное сопротивление, если внутреннее сопротивление вольтметра 900 Ом.

Решение:

1. Определим отношение измеряемого напряжения к напряжению вольтметра:

2. Добавочное сопротивление равно:

Ом.

Для измерения высоких напряжений синусоидального тока применяют измерительные трансформаторы напряжения.

Первичная обмотка трансформатора напряжения включается параллельно потребителю и имеет большое число витков.

В паспорте трансформатора напряжения указывается отношение напряжений первичной и вторичной обмоток. Например, 5000/100 означает, что номинальное напряжение первичной обмотки 5000 В, вторичной – 100 В.

Коэффициент трансформации напряжения равен:

.

Зная К и напряжение вторичной обмотки, можно определить первичное напряжение:

.

Большинство трансформаторов напряжения выпускается номинальным вторичным напряжением 100 В.

3.Измерение мощности электрического тока. Для измерений мощности в цепях постоянного и в цепях синусоидального тока промышленной частоты применяются ваттметры, обеспечивающие непосредственный отсчет мощности по шкале.

Ваттметр электродинамической системы состоит из двух катушек (рамок):

  • неподвижной, токовой из толстого провода, включаемой последовательно с потребителем;

  • подвижной обмотки напряжения, выполненной из тонкого провода, включаемой параллельно потребителю.

При постоянном токе вращающий момент электродинамического прибора пропорционален произведению токов в его обмотках:

где  – ток в неподвижной катушке, А;

–ток в подвижной катушке, А.

В ваттметре ток подвижной обмотки прямо пропорционален приложенному напряжению

где Rп – сопротивление подвижной катушки, Ом.

Следовательно, вращающий момент прямо пропорционален мощности. Поэтому электродинамический ваттметр имеет равномерную шкалу, т.е.

Вращающий момент электродинамического прибора, включенного в цепь синусоидального тока:

то есть показания ваттметра пропорциональны току, напряжению и cosφ, то есть активной мощности цепи Р.

Ваттметр имеет четыре зажима: к одним двум выводится токовая обмотка, к другим двум – обмотка напряжения. Первая пара зажимов включается в измеряемую цепь последовательно, вторая – параллельно. Начала обмоток обозначаются звездочками (*) и соединяются вместе. Это необходимо, чтобы токи в катушках пропускались в определенном направлении.

На шкале ваттметра указываются верхние пределы измерений тока и напряжения. Если, например, на шкале ваттметра обозначено I = 5 А и U = 100 В, это значит, что верхний предел измерения ваттметра Р = 500 Вт, то есть им можно измерять мощности до 500 Вт.

Очевидно, что цена деления ваттметра равна

где п – число делений шкалы.