 |
Электрические станции, сети и системы
|
|
|
|
ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКИЕ ИЗМЕРЕНИЯ
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К ВЫПОЛНЕНИЮ
ВНЕАУДИТОРНОЙ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ СТУДЕНТОВ
Усть-Илимск, 2016
| РАССМОТРЕНЫ Цикловой комиссией специальных технических дисциплин и ПМ Председатель _____________ Т.В.Збарацкая 01.09. 20 16 г. | УТВЕРЖДЕНЫ Педагогическим советом УИФ ГБПОУ «ИЭК» протокол №01 от 01.01. 20 16 года |
Данные методические указания предназначены для организации внеаудиторных самостоятельных занятий обучающихся и составлены в соответствии с разделами рабочей программы по учебой дисциплине Электротехнические измерения предназначены для студентов дневной формы обучения по специальностей:
Тепловые электрические станции
Электрические станции, сети и системы
Составитель: преподаватель УИФ ГБПОУ «ИЭК»
Пояснительная записка
Внеаудиторная самостоятельная работа студентов (далее - СРС) – это планируемая учебная, учебно-исследовательская, научно-исследовательская работа студентов, выполняемая во внеаудиторное время по заданию и при методическом руководстве преподавателя, но без его непосредственного участия.
Целью и основными задачами организации и осуществления самостоятельной работы обучающихся является:
- систематизация и закрепление полученных теоретических знаний и практических умений;
- углубление и расширение теоретических знаний;
- формирование умений использовать нормативную, правовую, справочную документацию, специальную и дополнительную литературу, периодическую печать;
- развитие познавательных способностей и активности обучающихся;
- формирование самостоятельности мышления;
|
|
|
- развитие исследовательских умений.
Объем СРС определяется Федеральным государственным образовательным стандартом среднего профессионального образования (далее - ФГОС СПО). СРС является обязательной для каждого студента, её объём в часах определяется действующими учебными планами по основным образовательным программам Колледжа.
При определении содержания СРС учитывается уровень самостоятельности обучающихся и требования к уровню самостоятельности выпускников для того, чтобы за период обучения он был достигнут.
Для организации СРС необходимы следующие условия:
- готовность обучающихся к самостоятельному труду;
- мотив к получению знаний;
- наличие и доступность всего необходимого учебно-методического и справочного материала;
- система регулярного контроля качества выполненной самостоятельной работы;
- консультационная помощь.
Формы СРС определяются содержанием учебной дисциплины, степенью подготовленности обучающихся. Они могут быть тесно связаны с теоретическими курсами и иметь учебный характер или учебно-исследовательский характер. Форму СРС определяет преподаватель при разработке рабочих учебных программ изучаемых дисциплин и учебно-методических комплексов.
Самостоятельная работа обучающихся при изучении дисциплины «Безопасность жизнедеятельности» включает следующие виды самостоятельной деятельности:
для освоения умениями и формирования общих компетенций:
- решение задач и упражнений по образцу;
- решение вариативных задач и упражнений;
- анализ результатов исследований, выполненных в лабораторной работе;
- проведение и представление мини-исследования в виде отчета по теме;
для овладения знаниями:
- чтение текста (учебника, первоисточника, дополнительной литературы);
- составление плана текста;
- конспектирование текста;
- выписки из текста;
- работа со словарями и справочниками;
|
|
|
для закрепления и систематизации знаний:
- работа с конспектом лекции;
- работа над учебным материалом (учебника, первоисточника, дополнительной литературы, аудио- и видеозаписей);
- ответы на контрольные вопросы;
- составление терминологического глоссария по теме;
- подготовка рефератов;
Форма предоставления отчета о выполнении задания внеаудиторной самостоятельной работы обучающимся соответствует виду работы и оговаривается в задании.
Контроль и оценка качества выполнения внеаудиторной самостоятельной работы обучающегося в рамках текущего контроля успеваемости осуществляется преподавателем дисциплины по пятибалльной шкале. Отметка выставляется в журнал теоретического обучения, при этом дата выставленной отметки соответствует дате проверки выполнения задания внеаудиторной самостоятельной работы обучающимся.
Критерии оценки самостоятельной работы студентов:
1. Уровень усвоения студентом учебного материала;
2. Умение использовать теоретические знания при выполнении практических и ситуационных задач;
3. Уровень сформированности общеучебных умений;
4. Обоснованность и чёткость изложения материала;
5. Оформления материала в соответствии с требованиями;
6. Уровень самостоятельности при выполнении самостоятельной работы.
7. Показатели творческой деятельности:
- видение новой проблемы в знакомой ситуации;
- самостоятельное комбинирование известных способов деятельности в новой ситуации;
- видение возможных путей решения данной проблемы;
- построение принципиально нового способа решения проблемы;
| № | Основные общеучебные умения и навыки | Должен владеть студент колледжа | Владеет на данный момент |
| 1. | Конспектировать, составлять план, тезировать | ||
| 2. | Цитировать материал. | ||
| 3. | Подготовить реферат, доклад, сообщение | ||
| 4.. | Выступить в рефератом, докладом, сообщением | ||
| 5. | Быстро читать с различными целями(для усвоения важных деталей, для критической оценки, для долговременного запоминания). | ||
| 6. | Вести исследовательскую деятельность. | ||
| 7. | Логически осмысливать материал, выделяя в нём главное. | ||
| 8. | Систематизировать и классифицировать явления. | ||
| 9. | Соотносить, сравнивать факты, явления, концепции, точки зрения. | ||
| 10. | Строить умозаключения, обобщения на основе анализа собранного фактического материала. | ||
| 11. | Наблюдать. | ||
| 12. | Делать обоснованные выводы. | ||
| 13. | Критически оценивать информацию, давать ей оценку. | ||
| 14. | Использовать полученные знания в действии. | ||
| 15. | Осуществлять самоконтроль в ходе деятельности и корректировать её. | ||
| 16. | Проявлять творческую инициативу по разным направлениям деятельности. |
|
|
|
СРС № 1. Проработка конспектов занятий. Составление опорного конспекта по теме: «Меры и эталоны электрических величин»
Цель: Самостоятельно изучить дополнительную информацию по теме. Продолжить формирование умений анализировать, сравнивать, обобщать, делать выводы.
Источники информации:
1. http://studopedia.org/8-26152.html
2. http://www.gumer.info/bibliotek_Buks/Science/biruk/05.php
3. http://window.edu.ru/resource/978/53978/files/stup332.pdf
Задание: составить опорный конспект «Меры и эталоны электрических величин»
СРС № 2. Решение задач по теме «Обработка результатов измерений»
1. Вольтметром, имеющим значения γm= 1,0 %, Uн = Gнорм, Gk = 450 В, измеряют напряжение Uu, равное 10 В. Оценим погрешности измерений.
2. Вычислить абсолютную погрешность вольтметра В7-26 при измерениях напряжения в цепи постоянного тока. Класс точности вольтметра задан максимально приведенной погрешностью γm=±2,5 %. Используемый в работе предел шкалы вольтметра Uнорм=30 В.
3. Найти предельную абсолютную погрешность частного 2,81: 0,571.
4. Вычислить относительную погрешность показаний вольтметра, включенного по схеме (рис. 1.3), которая получается, если предположить, что вольтметр имеет бесконечно большое сопротивление и не вносит искажений в измеряемую цепь. Классифицировать погрешность измерения для этой задачи.
рис. 1.3
5. В цепь постоянного тока (рис.1.4) включены приборы: А – амперметр типа М 330 класса точности КА = 1,5 с пределом измерения Ik = 20 А; А1 – амперметр типа М 366 класса точности КА1 = 1,0 с пределом измерения Iк1 = 7,5 А. Найти наибольшую возможную относительную погрешность измерения тока I2 и возможные пределы его действительного значения, если приборы показали, что I=8,0А. и I1 = 6,0А. Классифицировать измерение.
|
|
|
рис. 1.4
6. Найти сумму приближенных замеров прибора. Найти количество верных знаков: 0,0909 + 0,0833 + 0,0769 + 0.0714 + 0,0667 + 0.0625 + 0,0588+ 0,0556 + 0,0526.
СРС № 3. Решение задач по теме «Расчет шунтов и добавочных сопротивлений»
Понятия и формулы
Шунтом называется сопротивление, которое присоединяется параллельно зажимам амперметра (параллельно внутреннему сопротивлению прибора), чтобы увеличить диапазон измерений. Измеряемый ток I разделяется между измерительным шунтом (rш, Iш) и амперметром (rа, Iа) обратно пропорционально их сопротивлениям.
Сопротивление шунта rш=rа∙Iа/(I-Iа).
Для увеличения диапазона измерений в n раз шунт должен иметь сопротивление rш=(n-1)/rа
Пример
1. Электромагнитный амперметр имеет внутреннее сопротивление rа=10 Ом, а диапазон измерений до 1 А. Рассчитайте сопротивление rш шунта так, чтобы амперметр мог измерять ток до 20 А (рис. 1).
Рис. 1.
Измеряемый ток 20 А разветвится на ток Iа=1 А, который потечет через амперметр, и ток Iш, который потечет через шунт:
I=Iа+Iш.
Отсюда ток, протекающий через шунт, Iш=I-Iа=20-1=19 А.
Измеряемый ток I=20 А должен разделиться в отношении Iа:Iш=1:19.
Отсюда вытекает, что сопротивления ветвей должны быть обратно пропорциональны токам: Iа:Iш=1/rа: 1/rш;
Iа:Iш=rш:rа;
1:19=rш:10.
Сопротивление шунта rш=10/19=0,526 Ом.
Сопротивление шунта должно быть в 19 раз меньше, чем сопротивление амперметра rа, чтобы через него проходил ток Iш, в 19 раз больший тока Iа=1 А, который проходит через амперметр.
Задачи для самостоятельного решения:
1. Магнитоэлектрический миллиамперметр имеет диапазон измерений без шунта 10 мА и внутреннее сопротивление 100 Ом. Какое сопротивление должен иметь шунт, если прибор должен измерять ток до 1 А (рис. 2)?
Рис. 2.
2. Амперметр (рис. 3) имеет внутреннее сопротивление rа=9,9 Ом, а сопротивление его шунта 0,1 Ом. В каком отношении разделится измеряемый ток 300 А в приборе и шунте?
Рис. 3.
Шунт для амперметра
3. Амперметр, внутреннее сопротивление которого 1,98 Ом, дает полное отклонение стрелки при токе 2 А. Необходимо измерить ток до 200 А. Какое сопротивление должен иметь шунт, подключаемый параллельно зажимам прибора?
4. Определить величину сопротивления шунта амперметра для расширения пределов измерения тока с 10 миллиампер до 10 Ампер. Внутреннее сопротивление амперметра равно 100 Ом.
Дано: I1=10 мА; I=10 А; R1=100 Ом;
Найти: R2 —?
|
|
|
5. Определить величину добавочного сопротивления вольтметра для расширения пределов измерения напряжения с 5 до 500 Вольт. Внутреннее сопротивление вольтметра равно 200 Ом.
Дано: U1=5 В; U2=500 В; R1=200 Ом;
Найти: R2 —?
СРС № 4. Составление таблицы классификации электроизмерительных приборов
Цель: Самостоятельно изучить дополнительную информацию по теме. Продолжить формирование умений анализировать, сравнивать, обобщать, делать выводы.
Источники информации:
https://sites.google.com/site/elizmpribor/Home/klassifikacia-el-izm-priborov
http://electrono.ru/elektroizmeritelnye-pribory-i-metody-izmerenij/95-naznachenie-i-tipy-elektroizmeritelnyx-priborov
Задание: составить таблицу классификации электроизмерительных приборов
СРС № 5. Составление отчета по лабораторной работе № 4
Изучить содержание лабораторной работы №4. Составить отчет по лабораторной работе.
СРС № 6. Составление опорного конспекта по теме: «Конструктивное выполнение ваттметров. Составление схем измерения мощности прямым и косвенным способами»
Источники информации:
https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%92%D0%B0%D1%82%D1%82%D0%BC%D0%B5%D1%82%D1%80
http://abc.vvsu.ru/books/metrolog_standar_i_sertif/page0013.asp
http://portal.tpu.ru:7777/SHARED/z/ZHDANOVAAO/teaching/Tab1/Lab7.pdf
Задание:
1. Составить опорный конспект «Конструктивное выполнение ваттметров»
2. Составить схему измерения мощности прямым и косвенным способами
СРС № 7. Решение задач по теме «Измерительные трансформаторы тока и напряжения»
1. В трехпроводную сеть трехфазного тока включены амперметры на 5 А, вольтметры на 100 В и два однофазных ваттметра на 5 А и 150 В со шкалой на 150 делений через трансформаторы тока 200/5 и трансформаторы напряжения 6000/100. Определить мощность нагрузки и показания ваттметров в делениях шкалы, если показания вольтметров по 95 В, амперметров по 4,2 А, а коэффициент мощности нагрузки 0,8. Начертить схему включения приборов.
Рис. 3. Схема включения ваттметров через
измерительные трансформаторы.
2. Для измерения активной энергии Wa, напряжения U и тока I в однофазной цепи частотой 50 Hz с коэффициентом мощности cosφ необходимо:
· выбрать измерительные трансформаторы тока (ТА) и напряжения (TV), амперметр, вольтметр и индукционный счетчик;
· проанализировать нагрузку вторичных цепей TA и TV, используя ориентировочные значения мощностей собственного потребления обмотками приборов [9, табл. 3.5]. При необходимости выбрать другие приборы;
· оценить погрешности измерения U, I, Wa при нормальных условиях эксплуатации и представить результаты измерений в установленной стандартом форме, если продолжительность измерения энергии составляет Δt часов;
· привести схему измерений.
Исходные данные:
U = 5,8 KV; cosφ = 0,93; I = 100 A; Δt = 0,5h
3. Однофазный трансформатор ОМ-6667/35 работает как понижающий. Пользуясь его техническими данными приведенными в таблице 6.1, рассчитать: коэффициент трансформации; номинальные токи первичной вторичной обмоток; напряжение на вторичной обмотке U2 при активно-индуктивной нагрузке, составляющей 50% (β=0,5) от номинальной и cosφ2=0,8; к.п.д. при cosφ2–0,9 и нагрузке, составляющей 75% (β=0,75)от номинальной.
4. Трехфазный трансформатор ТС-180/10 включен в сеть напряжением 10000 В. Пользуясь данными, указанными в паспорте (см. таблицу 6.1 к задаче 1), рассчитать: фазные напряжения, если группа соединения трансформатора Y / Δ - 11; фазный и линейный коэффициенты трансформации; номинальные токи первичной и вторичной обмоток; активные сопротивления обмоток, если при коротком замыкании трансформатора мощности первичной и вторичной обмоток равны; напряжение вторичной обмотки при активно-индуктивной нагрузке, составляющей 75% от номинальной (β=0,75) и cosφ2=0,9; к.п.д. при нагрузке, составляющей 50% (β=0,5) от номинальной и cosφ2=0,8.
5. Автотрансформатор, схема которого изображена на рис. 6.1, включен в сеть с напряжением U1=220 В. Напряжение на вторичных зажимах U2=180 В, ток нагрузки I2=10 А. Обмотка имеет ω1=500 витков. Определить площадь поперечного сечения провода, из которого сделана обмотка, если максимально допустимая плотность тока равна 2,5 А/мм2.
6. Схема включения измерительных приборов через трансформаторы напряжения 3000/100 В и тока 100/5 А дана на рис. 6.2. Показания приборов оказались следующими: вольтметра U2=80 В, амперметра I2=4 А, ваттметра Р2=256 Вт.
СРС № 8. Составление схем подключения электроизмерительных приборов с измерительными трансформаторами тока и напряжения
Источники информации:
http://model.exponenta.ru/electro/0070.htm
http://electricalschool.info/relay/1652-izmeritelnye-transformatory-toka-v.html
Задание: Изучить дополнительную информацию. Составить схемы подключения электроизмерительных приборов с измерительными трансформаторами тока и напряжения
СРС № 9. Составление отчета по лабораторной работе № 6
|
|
|
