1

Lucrarea de laborator L1

A. Prezentarea generală a laboratorului de electrotehnică

Laboratorul de electrotehnica este alcătuit dintr-un tablou de distribuţie pentru alimentarea cu energie electric a meselor de laborator in sistem trifazat si monofazat cu tensiunile 3x380/220V, 3x220V si de la sursa reglabila de curent continuu 0-70V.

1. Aparatele pentru reglarea tensiunii şi intensităţii curentului Autotransformatorul monofazat Reglează tensiunea din secundar prin modificarea poziţiei cursorului. Pentru tensiunea primară de 120V sau 220V se obţine în secundar o tensiune reglabilă între 0 şi 250V. Poziţia iniţială a cursorului este corespunzătoare tensiunii secundare nule.

Schema electrica a autotransformatorului

U1=220V ; U2=0...240V ATR- notaţia autotransformatorului fără cifră de codificare; MT4- cu cifră de codificare. Placă de borne a autotransformatorului are bornele notate ca in figura de mai jos. Intr-un montaj autotransformatorul se conectează cu patru conductoare.

O CU2

Placă de borne a autotransformatorului

2

Autotransformatorul trifazat Reglează tensiunile trifazate de fază şi de linie din secundar prin modificarea poziţiei cursorului.

Schema electrică a autotransformatorului trifazat

T S R

220

O

O

Placa de borne a autotransformatorului trifazat Reostatul cu cursor

Reostatul cu cursor este un rezistor cu rezistenţă variabilă, a cărei valoare poate fi reglată între zero şi valoarea maximă, funcţie de poziţia cursorului. Constructiv , reostatul cu cursor este în două variante : - reostatul simplu cu un cilindru; - reostatul dublu cu doi cilindri. Reostatele sunt constituite dintr-un conductor metalic de constantan oxidat (pentru a izola spirele între ele), înfăşurat pe unul sau două corpuri cilindrice izolate, pe care glisează un cursor; spirele nu sunt izolate de-a lungul generatoarelor cilindrilor pe unde glisează cursorul. Pe plăcuţa indicatoare a reostatelor sunt marcate datele nominale: rezistenţa maximă şi curentul maxim admisibil, valori de care trebuie să se ţină seama la folosirea lor în montaje. Prin poziţia cursorului se modifică tensiunea şi intensitatea curentului.

3

Reostatele cu cursor se montează în serie cu receptorul ( pentru variaţia intensităţii curentului) sau în montaj potenţiometric pentru variaţia tensiunii de alimentare a receptorului, deci si variaţia intensităţii curentului. Reostatul monofazat

R

C

Montajul în serie

Reostatul trifazat in conexiune stea.

C

2. Aparate de măsurat Ampermetrul - pentru măsurarea intensităţii, se conectează în serie cu receptorul.

Voltmetrul - pentru măsurarea tensiunii, se conectează la bornele (în paralel) sursei sau receptorului. Wattmetrul - pentru măsurarea puterii, se conectează bobina de curent în serie cu receptorul, iar bobina de tensiune în derivaţie cu receptorul. Bobinele au fiecare două borne.

receptor

WU

I IU

Schema wattmetrului

4

Calculul constantei wattmetrului şi a puterii măsurate Pentru un I ales al bobinei de curent şi un U al bobinei de tensiune, puterea maximă măsurată este:

Pmax =Ubob⋅Ibob Nmax [div]......................................Pmax 1[div]......................................kw

kw=maxmax

NP [w/div] kw- constanta wattmetrului

P =kw .n n- numărul de diviziuni P – puterea măsurată Exemplu: I =2,5A, U=300V, Nmax = nr. maxim de diviziuni este 75, pentru n =30 diviziuni⇒

P= 30075

303005,2=

⋅⋅ [w], kw= 1030300

= [w/div] si P =10⋅30=300W.

B. Prezentarea generală a laboratorului de maşini electrice

Laboratorul de maşini şi acţionări electrice model I.A.E.M. Timişoara, are o structură modulară fiind format din 6 standuri, un tablou general şi patru platforme de maşini electrice.

Din tabloul general se alimentează cele şase standuri. El este prevăzut cu butoane pornit-oprit cu revenire şi cu lampǎ inclusă, ampermetre şi voltmetre analogice de tablou pentru controlul tensiunii şi curentului electric. Standurile ce compun laboratorul sunt: 1. Stand de măsurări electrice şi transformatoare monofazate; 2. Stand maşină asincronă cu rotorul în scurtcircuit şi maşină de curent continuu ca generator de sarcină; 3. Stand maşină de curent continuu ( serie-deviaţie) şi maşină de curent continuu ca generator de sarcină; 4. Stand de maşină asincronă cu inele şi maşină de curent continuu ca generator de sarcină; 5. Stand de maşină sincronă şi maşină de curent continuu; 6. Stand transformatoare trifazate.

În alcătuirea fiecăruia din cele 6 standuri intră aparate de mǎsură analogice de tablou (ampermetre, voltmetre, wattmetre, contoare, cosfimetre), aparate de conectare şi comutare, semnalizare şi protecţie, de reglaj (reostate cu cursor şi autotransformatoare) surse de alimentare (cu tensiune alternativă sau continuă) cât şi unele elemente de circuit fixe sau variabile.

Standurile au o structură modulară şi cuprind module de conectare şi comandă, module de măsurători, module de surse, de rezistenţe, inductanţe, transformatoare şi autotransformatoare. Fiecare modul are prezentată pe panoul frontal schema de principiu, pe acest panou aflându-se şi bornele de legătură între diferite module. Conexiunile dintre module se realizează cu ajutorul unor cordoane flexibile cu banane speciale

5

Cele patru platforme de maşini electrice conţin fiecare câte douǎ maşini electrice cuplate prin flanşă, fiecare dintre acestea putând funcţiona atât în regim de motor electric cât şi în regim de generator. Acestea sunt:

- maşină asincronă cu rotorul în scurtcircuit-maşină de curent continuu; - maşină asincronă cu rotorul bobinat-maşină de curent continuu; - maşină sincronă - maşină de curent continuu;

- maşină de curent continuu-maşină de curent continuu. În afara modulelor şi standurilor propriu-zise, în dotarea laboratoarelor sunt prevăzute şi alte utilaje şi materiale ( platforme de maşini , cordoane pentru conexiuni etc.) Surse de tensiune continuă

În scopul alimentării unor circuite cu tensiune continuă, unele standuri sunt prevăzute cu una sau mai multe surse de tensiune continuă, tensiune care se obţine prin redresarea tensiunii alternative monofazate obţinute de la modulele de distribuţie MD1. Sursele sunt:

a) cu tensiune continuă nereglabilă: - modulele MS1,MS2, MS4; b) cu tensiune continuă reglabilă: - ATR monofazat +MS1; - ATR monofazat +MS2; - ATR monofazat +MS4.

monofazattransformator

380V220∼ 127V

−

+=

secundar

tensiune fixa≅114V=Uct

Schema pentru varianta - tensiune constantă nereglabilă

La ieşirea sursei de tensiune continuă prezentată mai sus se obţine o tensiune continuă de valoare constantă Ucc ≈ 114V.

O

faza

MS1,MS2,MS3

C ∼ =0...114V

−

Schema pentru varianta - tensiune reglabilă

La ieşirea sursei de tensiune continuă se obţine o tensiune continuă cu valoarea reglabila Ucc ≈ 0….114V.

6

C. Măsuri de tehnica securităţii muncii in laboratoarele de electrotehnică si maşini electrice

Întrucât tensiunea de alimentare a standurilor este de 3X380 V, 50 Hz, studenţii vor trebui să cunoască şi respecte normativele în vigoare referitoare la lucrul în instalaţii sub tensiune.In acest sens, în prima şedinţă de laborator, cadrul didactic va efectua instructajul de protecţia muncii, iar studenţii vor lua notă de acesta, sub semnătură pe fişa de protecţia muncii. Studenţii vor fi admişi la lucrări numai după efectuarea şi însuşirea acestui instructaj. Din momentul intrării în laboratorul de electrotehnică şi maşini electrice vor fi respectate cu stricteţe următoarele reguli: 1. Toată atenţia va fi concentrată asupra lucrării de efectuat, fiind interzisă apropierea de alte instalaţii electrice şi acţionarea (din simpla curiozitate) a unor întrerupătoare, butoane de comandă, etc. 2. La începutul oricărei lucrări se va verifica lipsa vreunei legături metalice întămplătoare între parţile metalice ale maşinilor de pe platforma de lângă locul de muncă şi alte părţi metalice puse la pământ prin construcţia lor(canalizări, conducte, calorifere, etc.). 3. Se va verifica lipsa tensiunii la bornele de ieşire ale tablourilor electrice de la platforme. 4. Se va verifica vizual starea integrităţii izolaţiei coroanelor de conexiune, fiind interzisă utilizarea unor cabluri cu izolaţia deteriorată. 5. Lucrul la platforme se execută stând pe covorul electroizolant de pe pardoseală, existent în acest scop. 6. Se interzice realizarea improvizaţiilor de orice natură în scopul evitării intrării accidentale sub tensiune. 7. Legăturile dintre montaje şi bornele tablourilor se fac ultimele şi se desfac primele, cu bornele tabloului fără tensiune. 8. Manevrele de punere şi scoatere de sub tensiune se execută numai de conducătorul lucrării. Punerea sub tensiune se va face numai după verificarea montajelor de către cadrul didactic. 9. Amplasarea aparatelor de măsură trebuie astfel realizată încât citirea lor sa se facă dintr-o poziţie comodă şi care să elimine pericolul atingerilor directe de bornele neizolate ale aparatelor. In scopul eliminării tendinţei de apropiere a unor obiecte de bornele neizolate ale aparatelor este indicat ca citirea aparatelor să se facă cu mâinile la spate. 10. Orice defecţiune apărută în montaj în timpul efectuării măsurătorilor va fi adusă la cunoştinţa conducătorului lucrării şi va fi remediată numai după intervenţia alimentării montajului. 11. În timpul lucrării este interzisă realizarea sau desfacerea unor legături la sau de la bornele aparatelor sub tensiune. 12. Desfacerea montajelor se va executa numai după scoaterea de sub tensiune a platformelor de lucru. 13. În cazul în care în montajul lucrării sunt incluse condensatoare, este interzis a se atinge bornele acestora, chiar după ce au fost scoase de sub tensiune, deoarece din cauza sarcinilor reziduale, condensatoarele rămân încărcate , motiv pentru care la terminarea lucrării condensatoarele se descarcă prin scurcircuitarea bornelor. 14. Se vor evita acele poziţii care ar permite atingerea simultană a unei părţi metalice, puse la pământ sau în legătură cu pământul şi a unei părţi sub tensiune de pe platformă. De acest lucru se va ţine cont şi la amplasarea aparatelor.

7

15. Se va evita atingerea părţilor metalice puse la pământ printr-o legătură releu, prin intermediul mai multor persoane în serie. 16.Este interzis să se lucreze cu mâinile umede sau transpirate sau cu încălţăminte îmbibată cu apă.