КАФЕДРА

ЕЛЕКТРИЧНИХ МАШИН ТА АПАРАТІВ

Методичні вказівки

до виконання лабораторних робіт

з дисципліни

«Електроматеріалознавство»

для студентів галузі знань – 0507 «Електротехніка та електромеханіка»

напряму підготовки 6.050702 - «Електромеханіка»

бакалаврів всіх форм навчання

РЕКОМЕНДОВАНО

на засіданні кафедри

«Електричні машини та

апарати»

Протокол №5 від 25.01.2013

ЗАТВЕРДЖЕНО

для друку на засіданні

методичної ради Дон ДТУ

Протокол №6 від 01.03.2013

Алчевськ

Дон ДТУ

2013

УДК 621.315.6 (076.5)

Методичні вказівки до виконання лабораторних робіт з дисци-пліни «Електроматеріалознавство» (для студентів галузі знань 0507 – «Електротехніка та електромеханіка», напряму підготовки 6.050702 – «Електромеханіка», бакалаврів всіх форм навчання) / Укл. В.Г.Стройников - Алчевськ: ДонДТУ, 2013. - 80 с.

У лабораторних роботах відображені стандартні методи випро-бувань властивостей електротехнічних матеріалів, приведені принци-пові електричні схеми випробувальних стендів, опис високовольтних пристроїв та заходи по безпечному їх застосуванню.

Укладач В.Г. Стройников, ст. викл.

Рецензент М.М.Заблодский, проф.

Відповідальний редактор М.М.Заблодский, проф.

Відповідальний за випуск В.І.Пятенко, інж.

ЗМІСТ

1 Лабораторна робота 1…………………………………..................4

2 Лабораторна робота 2…………………………………………….15

3 Лабораторна робота 3…………………………………………….27

4 Лабораторна робота 4…………………………………………….44

5 Лабораторна робота 5…………………………………………….54

6 Лабораторна робота 6…………………………………………….69

Лабораторна робота 1 Дослідження електричних характеристик твердих діелектриків на випрямленій напрузі

1 Мета роботи

1.1 Визначити значення питомого об'ємного (р_ν), питомого поверхневого (p_s) опірів для ряду твердих діелектриків і їхню залежність від величини прикладеної напруги.

1.2 Визначити активну потужність (Р_а), яка розсіюється у твердому діелектрику, на випрямленій напрузі.

За результатами виконаної роботи студент повинний:

знати — явище електропровідності і фактори, що визначають її у твердих діелектриках: фізичний зміст і практичну значимість питомого об'ємного (р_ν) і питомого поверхневого (p_s) опірів, опір ізоляції (R_із), залежність їх від величини прикладеної напруги, структури і хімічного складу діелектриків, стану їхньої поверхні; фізичний зміст і причини виникнення діелектричних втрат; заходи щодо стабілізації опіру ізоляції і діелектричних втрат, а також основні властивості, область застосування, переваги і недоліки випробовува-них твердих діелектриків;

уміти - правильно і безпечно визначати питомі опіри твердих діелектриків стандартним методом, правильно вибрати матеріал діелектриків для конкретного застосування.

2. Пояснення до роботи

Випробування на електропровідність твердих діелектриків проводяться на кенотронній установці, вбудованої в лабораторний стенд. Принципова схема для визначення питомих опірів твердих діелектриків приведена на рис. 2.1.

де 1 - кенотронна установка;

2 - блок максимального струмового захисту;

3 - камера для іспиту твердих діелектриків з набором електродів

4 - блокувальний пристрій дверцят іспитової камери

Рисунок 2.1 - Принципова схема для визначення питомих опірів твердих діелектриків

До складу схеми входять наступні основні елементи: автоматичний вимикач QF, магнітний пускач КМ, автотрансформатор Т1 (регулятор напруги), катодний трансформатор Т2, високовольтний трансформатор ТЗ, кенотрон VD (елемент, який випрямляє змінний струм), блок максимального струмового захисту (2), кнопки SB1 і SB2 для включення і відключення магнітного пускача КМ, контакти КА реле максимального струмового захисту, кіловольтметр PV, сигнальні лампи HL1 і HL2; елементи, що обмежують напругу та виміряють: резистор RR, ємність С, розрядники FV1 і FV2, мікроамперметри РА1 і РА2 (для виміру величини струму витоку), що підключаються в схему кнопками SB4 і SB5, набір електродів (два циліндричних, один охоронний кільцевий), що розміщуються в іспитовій камері (3) із блокувальним пристроєм (4) дверцяти іспитової камери — контактами SB3, включеними в ланцюг керування магнітного пускача КМ.

Набір елементів, позначених цифрою (1) на схемі рис.2.1, складає кенотронну установку, яка дозволяє проводити дослідження на електропровідність твердих електротехнічних матеріалів при високій напрузі на випрямленому струмі для визначення питомих опірів.

Розташування електродів на плоскому твердому діелектрику і схеми їхнього підключення для виміру об'ємного і поверхневого струмів витоків приведені на рис. 2.2 і рис. 2.3.

де 1; 2 - циліндричні електроди;

3 - охоронний електрод;

4-досліджуваний твердий діелектрик

Рисунок 2.2 - Схема для виміру об'ємного струму витоку

де h - товщина діелектрика;

d - діаметр циліндрового електроду;

D - внутрішній діаметр охоронного електроду

Рисунок 2.3 - Схема для вимірювання поверхневого струму витоку