Мастер-класс по теме: "Электротехнические устройства"

ГБПОУ «Лысьвенский политехнический колледж» МАСТЕР­КЛАСС ТЕМА: «ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКИЕ УСТРОЙСТВА» Разработал:  мастер производственного обучения Горонков А.Н. 2018 Мастер класс Тема «Электротехнические устройства» Цель:      ­Расширить профессиональный  кругозор учащихся 9­х классов;       ­Способствовать развитию познавательных интересов  к профессии         электромонтера.     Номенклатура: конденсатор, батарейка, реостат, люминесцентный  светильник, мегомметр, амперметр, электродвигатель с короткозамкнутым  ротором, магнитный пускатель, лампа накаливания, катушка со стальным  сердечником. Форма проведения: демонстрация опытов Ход  мероприятия С помощью батарейки демонстрирую устойчивое свечение лампочки  накаливания. Мегомметром заряжаю конденсатор и подсоединяю к нему  лампочку накаливания, которая ярко загорается и гаснет.  Вопрос: Какое электротехническое устройство является источником  электроэнергии.  Любой источник электроэнергии должен иметь электродвижущую силу.  Э.Д.С – это работа сторонних сил источника , отнесенная к единице  положительного заряда или это причина, которая устанавливает и  поддерживает напряжение на клеммах источника, вызывает ток в цепи,  преодолевая её внешнее и внутреннее сопротивления. Сторонними силами  батарейки является химическая реакция. Исходя из этого, делаю вывод, что  батарейка – источник электроэнергии. Конденсатор, обладающий емкостью, является накопителем  электрических зарядов. Емкость – это свойство металлических электродов,  разделенных диэлектриком, накапливать и удерживать электрические заряды.  Следовательно, конденсатор не является источником электроэнергии и не  может поддержать горение лампочки, что мы и наблюдали. Статические конденсаторы – это уникальные электрические устройства  и широко применяются в электро производстве для разных целей.  Демонстрирую работу конденсатора в люминесцентном светильнике. Схема –  см. приложение. Подаю на светильник напряжение 220Вольт, лампа  загорается, амперметром измеряю ток, потребляемый светильником.  Отсоединяю конденсатор из схемы светильника, ток светильника  значительно возрастает. Из опыта делаю вывод, что конденсатор в схеме  светильника является генератором реактивной энергии, которая расходуется  на компенсацию реактивной составляющей тока катушки индуктивности  дросселя светильника. Конденсаторы, в цепях переменного тока с  индуктивной нагрузкой, используют для повышения cos  I= P .φ U∗cosφ Окончательно делаю вывод, что включение в цепь светильника  конденсатора приводит к снижению потребляемой энергии и электрических  потерь в проводах. ∆Рэл.=I2∗R Следующий опыт заключается в том, чтобы запустить трехфазный  асинхронный электродвигатель с короткозамкнутым ротором от однофазной  сети переменного тока. Подключаю фазы «A» и «C» обмотки статора к  однофазной сети, двигатель гудит и не вращается. Механически, от руки,  привожу во вращение ротор, сначала в одном, затем в другом направлении и  ротор двигателя начинает вращаться в заданном направлении. Это происходит потому, что однофазный переменный ток создает не вращающийся, а  пульсирующее магнитное поле, при этом пусковой вращающийся  электромагнитный момент двигателя:                                Mэм=M1−M2 =0  Механические характеристики двигателя и рисунок симметричных  витков обмотки ротора (смотри в приложении). Для запуска асинхронного двигателя от однофазной сети применяю  конденсатор. Собираю схему конденсаторного пуска асинхронного двигателя, подключаю обмотку статора к однофазной сети и ротор двигателя сразу начинает вращаться. Схему, смотри в приложении. Необходимо заметить, что  для конденсаторного пуска необходима емкость конденсатора 3 ­5 Мкф. на  100Вт. Активной мощности двигателя. Использование электромагнетизма в электрических аппаратах начинаю  с простейшего опыта. Подключаю катушку со стальным сердечником к  однофазной сети и показываю, как сердечник начинает примагничивать,  стальные изделия. (Использую отвертку). Затем исследую работу магнитных  пускателей ПМЕ­211. Подаю напряжение на катушки исправного пускателя,  который включается и работает бесшумно. Подаю напряжение на катушку  неисправного пускателя, который включается, но сильно гудит. Чтобы  определить причину неисправности, необходимо знать назначение и работу  всех  конструктивных элементов пускателя. При визуальном осмотре можно  заметить, что в неисправном пускателе отсутствуют короткозамкнутые витки. Используя рисунки, (смотри приложение), показываю работу  короткозамкнутого витка, который расщепляет магнитный поток сердечника  на два магнитных потока и , по правилу Ленца, сдвигает их по фазе  относительно друг друга так, что, когда ток в катушке равен нулю, один из  магнитных потоков достигает максимального значения. В заключении, делаю вывод, что для исследовательской  работы, для  определения неисправности в работе электрооборудования и обеспечения его  экономичной работы, необходимо хорошо знать: 1. Все основные законы и свойства электрических и магнитных цепей. 2. Устройство и принцип действия электрооборудования. 3. Иметь практический опыт работы с электрооборудованием. Мастер­класс является мероприятием, используемым для  профессиональной ориентации выпускников 9 классов. Также развивает  познавательные способности к профессии электромонтера. На простом  примере показана работа электротехнического устройства. Также  представлены формулы для расчетов. В конце мастер ­ класса представлены  выводы ­ практическая  работа имеет большое значение при работе с  электрическими устройствами.