МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ
Придніпровський державний металургійний коледж
Для здобувачів освіти спеціальності 192 «Будівництво та цивільна інженерія»
Кам'янське, 2020 р.
Методичний посібник до виконання практичних робіт з навчальної дисципліни «Електротехніка в будівництві» / Укладач Устименко Ю.В. - викладач Придніпровського державного металургійного коледжу - 2020
Рецензент Лісняк С.М. – викладач – методист Придніпровського державного металургійного коледжу, голова ЦК електротехнічних дисциплін
Ухвалено на засіданні циклової комісії
електротехнічних дисциплін
Протокол від _________№ _____ Голова ЦК
______________ С. М. ЛІСНЯК
Практична робота №1 ……………………………………………………………….5
Практична робота №2 ………………………………………………………………10
Практична робота №3 ………………………………………………………………14
Практична робота №4 ………………………………………………………………16
Практична робота №5 ………………………………………………………………22
Практична робота №6 ………………………………………………………………29
Практична робота №7 ………………………………………………………………31 ПРИДНІПРОВСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ МЕТАЛУРГІЙНИЙ КОЛЕДЖ ЦИКЛОВА КОМІСІЯ БУДІВЕЛЬНО-ТРАНСПОРТНИХДИСЦИПЛІН
ЛАБОРАТОРНІ (ПРАКТИЧНІ)
з навчальної дисципліни: «Електротехніка в будівництві»
Галузь знань: 19 « Архітектура та будівництво» Спеціальність:
192 «Будівництво та цивільна інженерія»
Спеціалізація:
«Будівництво та експлуатація будівель і споруд» Здобувача освіти групи БЕС-181/9
_____________________________________
Викладач ____________________________
Відмітка про залік ____________________
м. Кам'янське – 2020 рік
Практична робота №1 Розрахунок перетину проводів по потужності
1.1 Мета роботи:навчитися розраховувати перетин проводів по питомій потужності. 1.2 Завдання: виконати розрахунок перетину проводів для житлових приміщень. 1.3 Варіант: індивідуальне завдання по варіантам (за призначенням викладача) 1.4 Час проведення роботи: 4 години 1.5 Хід роботи 1.5.1Перш ніж проводити розрахунок перетину проводів по потужності, слід обчислити суму потужностей підключаємих електроприладів. У більшості сучасних квартир основними споживачами є: (Додаток А,табл.№1). Заповнити таблицю №1.
Таблиця №1- Потужність споживання електроенергії для різних видів побутових навантажень
1.5.2 Розрахунок перетину кабелю для однофазних і трифазних мереж проводиться за різними формулами. Розрахунок перетину проводів по потужностідля однофазних мереж здійснюєтьсяза допомогоюнаступної формули:
I = (P × Kи) / (U × cos(φ), А (1) деI – сила струму; P – питома потужністьусіх електроприладів в сумі; Ки – коефіцієнт одночасності, приймається стандартне значення 0,75; |
U – фазна напруга, вона складає 220 (В), але можеколиватися у межахвід 210 до 240 (В); сos φ – для побутових однофазних приладів дана величина незмінна і дорівнює 1.
Розрахунок перетину проводів по потужностідля трифазних мереж здійснюєтьсяза допомогоюнаступної формули: , А (2) де I – сила струму, за якою буде вибиратися площа перетину кабелю; U – фазнанапруга, 380 (В); сos φ – кут зсуву фаз, сos φ=1; P – показник загальної потужності всіх електроприладів.
1.5.3 Розрахувати перетин проводів на вході в будівлю та для кожної ділянки за формулами 1 і 2 (згідно варіанту). 1.5.4Після проведення розрахунку, з (табл. №2 ДодаткаА) підбираємо найближче значення,округляючи відповідь у формулі у більшу сторону,особливо звертая увагу на потужність мережі та матеріал проводів. Перетин проводу на вході в квартиру буде складати ________ мм2. Перетин проводів для кожної ділянки складає: _____________________________________ ____________________________________________________________________ ____________________________________________________________________ __________________________________________________________ (Додаток Б). 1.5.5 Накреслити схему з'єднання дротів по прикладу (Додатка В).
Висновки: ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ |
Перелік джерел посилання: 1. Методична розробка до самостійного вивчення навчальної дисципліни «Електротехніка в будівництві» / для студентів спеціальності 192 «Будівництво та цивільна інженерія» Укладач Піщида Н.В.- викладач Придніпровського державного металургійного коледжу -2019.56с. 2.Інструкційна карта
Домашнє завдання: Докреслити схемуз'єднання дротів,оформити практичну роботу.
|
ДОДАТОК А
Побутові прибори |
Потужність, Вт |
Побутові прибори |
Потуж ність,Вт |
Фен для волосся |
1000-2000 |
Дріль |
400-800 |
Праска |
1500-1700 |
Перфоратор |
1200-1400 |
Електроплита |
5000-6000 |
Шліфувальна машина |
1700-2200 |
Тостер |
1000-1500 |
Компресор |
1500-2800 |
Кавоварка |
1000-1500 |
Блок керування ел.котлом |
1000 |
Водонагрівач |
1200-1500 |
Водяний насос |
500-900 |
Гриль |
1200-2000 |
Кондиціонер |
1000-3000 |
Пилосос |
1500-2000 |
Опалювальний котел газ |
40-1000 |
Аудіокомплекс |
200-250 |
Комп'ютер |
400-750 |
Телевізор |
100-150 |
Лазерний принтер |
200-500 |
Пральна машина |
1500-1700 |
Струйний принтер |
30-50 |
Холодильник |
1000 |
Електрочайник |
1500-2000 |
Духовка |
1000-3000 |
Обігрівач |
1000-5000 |
Мікрохвильова піч |
1500-3000 |
Вентилятор |
750-1700 |
Таблиця №2 - Перетинкабелю або проводу і струм при навантаженні
ДОДАТОК Б
Буквенні позначення установочних проводів
ДОДАТОК В
Схема з’єднанняпроводів різного перетину
Е2н,В 132 130 126 122 136 140 138 135 133 137 131 R2,Ом 0,24 0,22 0,2 0,2 0,25 0,27 0,26 0,25 0,23 0,27 0,22 Х2н,Ом 1,2 1,1 1,0 1,2 1,3 1,4 1,35 1,3 1,1 1,4 1,1 sн 0,035 0,03 0,04 0,02 0,04 0,06 0,05 0,02 0,03 0,04 0,035
Розв'язання задачі I А (6) = (7) Якщо при визначенні номінального струму ротора знехтувати індуктивнимопором Х2 = Х2H·s, матимемо I А (8) Висновки: ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ Перелік джерел посилання: 1. Методична розробка до самостійного вивчення навчальної дисципліни «Електротехніка в будівництві» / для студентів спеціальності 192 «Будівництво та цивільна інженерія» Укладач Піщида Н.В.- викладач Придніпровського державного металургійного коледжу - 2019.56с. 2.Інструкційна карта Домашнє завдання:
Оформити практичну роботу, відповісти на запитання. 1.Що розуміють під механічною характеристикою двигуна і який вигляд механічної характеристики АД? 2. Як залежать ЕРС ротора й частота струму ротора від ковзання? 3. Поясніть будову і принцип дії однофазного АД.
|
||||||
|
|
|
|
|
|
Арк.Арк. |
|
|
|
|
|
67 |
|
Змн.Змн. |
Арк.Арк. |
№ докум.№ докум. |
ПідписПідпис |
ДатаДата |
Практична робота №4 Вибір типу і потужності електродвигуна
1.1 Мета роботи: навчитися за даними параметрами з каталогу вибирати тип і потужність асинхронного електродвигуна. 1.2 Завдання:користуючись каталогом, вибрати асинхронний короткозамкнений двигун для піднімального механізму, що працює в повторнокороткочасному режимі за графіком навантаження (рис.1). 1.3 Варіант: (за призначенням викладача по варіантам) 1.4 Час проведення роботи: 4 години 1.5 Хід роботи 1.5.1 Користуючись каталогом, вибрати асинхронний короткозамкнений двигун для піднімального механізму, що працює в повторнокороткочасному режимі за графіком навантаження (рис.1). Швидкість обертання n,тривалість ступенів навантаження t, та відповідні величини потужності навантаження Рнаведені в табл.1.1. Таблиця 1.1 – Вихідні дані
кГм - Кілограм-сила-метр (килограммометр) — одиниця роботи, чисельно рівна роботі, яку здійснюють постійною силою в 1 кг при переміщенні точки прикладання цієї сили на відстань в 1 м за її напрямом; 1кГм=9,81 Дж (одночасно кГм є мірою енергії). 1.5.2 Розв’язання задачі
Арк. |
Графік навантаження показаний на рис. 1.(накреслити графік самостійно по заданим даним по прикладу додатка А).
Рисунок 1–Графік навантаження
1.5.3 Визначимо еквівалентну потужність за робочий період за формулою: Рекв. = кВт (1) 1.5.4 Фактична тривалість включення визначається за формулою:
ПВ = % (2) 1.5.5 Перерахуємо еквівалентну потужність на стандартне значення ПВ2, тобто округлимо до рівного значення: ПВ2= %
1.5.6 Рекв. = кВт (3) 1.5.7 За величиною Pекв′= кВт з каталогу (Додаток Б) вибираємо асинхронний короткозамкнений двигун кранової серії типу ____________, для якого при ПВ = ______% Рн _______ кВт, n = ________ об/хв:
= (Додаток Б)
Арк. |
|
Висновки: Обраний двигун підходить (не підходить) також за перевантажувальними і пусковимивластивостями. ________________________________________________________________________
Перелік посилань:
1. Методична розробка до самостійного вивчення навчальної дисципліни «Електротехніка в будівництві» / для студентів спеціальності 192 «Будівництво та цивільна інженерія» Укладач Піщида Н.В.- викладач Придніпровського державного металургійного коледжу -2019. 56с. 2.Інструкційна карта.
Домашнє завдання:
1. Дайте визначення електричного привода. Назвіть його основні елементи. 2. Як класифікують системи електроприводів? 3. Охарактеризуйте поняття «приведений момент інерції» і «динамічний момент».
Арк.А 125 Змн.З Арк.А № ПідписПі |
|
Приклад виконання графіка навантаження
ДОДАТОК Б
Вибірка з каталогу (кранові асинхронні двигуни з фазним ротором)
Практична робота №5 Вивчення електирчного приводу будівельних кранів
1.1 Мета роботи: відпрацювати навички, прийоми використання електричного приводу виконавчих механізмів ВПМ. 1.2 Завдання: дослідити використання електричного приводу на прикладі крану КБ-401А. 1.3 Варіант: (за призначенням викладача) 1.4 Час проведення роботи: 4 години 1.5 Хід роботи Теоретичне обгрунтування
Електричний привод виконавчих механізмів ВПМ використовується на гусеничних і пневмоколесних самохідних кранах, а також на автомобільних і баштових кранах. На будівельних кранах найбільше поширення одержав багатодвигунний електричний привод змінного і постійного струмів. Причому електричний струм часто виробляється власною силовою установкою і надходить від синхронного генератора до електродвигунів виконавчих механізмів. Електричні схеми привода будівельних кранів передбачають можливості живлення електродвигунів не тількивід генератора, але й від зовнішньої мережі трифазного струму напругою 380 В. Живлення від зовнішньої мережі здійснюється по кабелю, що дає можливість передавати електроенергію через кільцевий струмоприймач на панель керування в кранах з приводом змінного струму. В кранах з приводом постійного струму від зовнішньої мережі струм підводиться до електродвигуна змінного струму, який обертає синхронний генератор постійного струму. Як приклад розглянемо електричну схему крана КБ-401А. На рис.1.показана електрична схема силових кіл крана, на рис.2 - схема кіл керування, а на рис.3-схема кіл освітлення, опалення і сигналізації. |
||||||
|
|
|
|
|
ПДМК 1921___005ТЗ |
Арк. |
|
|
|
|
|
13 |
|
Змн. |
Арк. |
№ докум. |
Підпис |
Дата |
Таблиця 1.3– Замикання контактів командо контролера пересуваннякрана й підйому стріли крана КБ-401А
У випадку монтажу самого крана і його випробування, коли машиніст не може перебувати в кабіні, механізмами керують з виносного пульта кнопками S19...S28. Передача керування на кабіну або виносний пульт виконуєтьсяуніверсальним перемикачем S9, ручку якого встановлюють у положенняК(керування краном з кабіни) або в положення М (керування з виносного пульта). В схемах електроприводів кранових механізмів забезпечується східчастий розгін двигуна під контролем реле часу. При цьому ступені пускорегулюючих реостатів закорочуються відповідно до витримки реле часу. Наприклад, якщо встановити ручку стрілового командоконтролера S4 відразу в друге положенняпіднімання (опускання), спочатку ввімкнеться контактор реверса К26 (К27) і двигун почне працювати з повним опором реостата. Одночасно виключиться реле часу К17. Коли закінчиться витримка часу, реле К17 спрацьовує й своїми контактами замкне коло котушки К28. Контактор К28 увімкнеться й закоротить реостат, залишивши в колі ротора двигуна М6 невеликий опір, що не вимикається. Електродвигуни, електроапарати і кранові механізми захищають автоматами, реле максимального струму, плавкими запобіжниками і кінцевими вимикачами (рис. 1). Нульовий захист виконують контакти командоконтролерів S1-1, S2-1, S3-1, S4-1, замкнуті тільки в нульовому положенні ручок. Ці контакти включеніпослідовно з кнопкою S7 у коло котушки лінійного контактора КЛ.Електродвигуни кранових механізмів захищені від перенапруги за допомогою № докум. |
реле максимальногоструму. Котушки реле F5, F6, F7 і F8 включені доодної фази живлення електропривода кожного механізму. Реле об'єднані в одинблок і діють на загальний контакт F8, включений до кола котушки лінійногоконтактора КЛ. Спрацьовування будь-якого реле обумовлює розмикання колакотушки й відключення силового кола крана від живильної мережі.Одна фаза гальмової машини М2і кола живлення випрямляча VIтакожзахищені реле F5, а дві інші фази - триполюсним автоматом F2. Третій полюсавтомата включений у коло котушки лінійного контактора КЛ. Тому у випадкуспрацьовування автомата лінійний контактор вимикається. Захист загального живлення кола від короткого замикання здійснюють автоматичний вимикач і плавкі запобіжники силового вхідного ящика Q. Кінцевий захист від переходу крановими механізмами крайніх положень виконують кінцеві вимикачі, що розмикаються, контакти яких включені до кіл котушок відповідних контакторів. Кінцевий вимикач S11 розмикається, коли гакова підвіска підходить до стріли. Кінцевий вимикач S13 розмикається в крайньому правому положенніповоротної платформи, а S14 - у її крайньому лівому положенні. Контакт S15 кінцевого вимикача обмежника пересування крана розмикається в крайньому положенні під час руху крана вперед, а контакт S16 того ж вимикача - у крайньомуположенні під час руху назад. Кінцеві вимикачі S17 і S18 виключають електродвигун стрілової лебідки відповідно в крайніх верхніх і крайньому нижньому положеннях стріли. Роботу вантажної лебідки контролює обмежник вантажопідйомності ОВП-1, вихідний контакт якого включений у коло котушки К8. У випадку розмикання контакту (в результаті перевищення вантажопідйомності) вимикається контактор підняття вантажу й електросхема дає можливість виконувати операцію опускання вантажу.
Арк. |
|||||
|
|
|
|
1921___005ТЗ |
18 |
|
|
|
|
Якщо потрібно терміново зупинити всі кранові механізми, лінійний контактор можна виключити аварійним вимикачем S6 у кабіні керування або S10 - на виносному пульті. В колах освітлення, опалення й сигналізації (рис. 2) лампа Н1освітлення кабіни й лампи Н2, Н3, Н4 прожекторів освітлення робочої зони управляються пакетними вимикачами S30...S34. Кабіна керування опалюється нагрівальними приладами Е2. Трубчасті нагрівачі Е1служать для обігріву ліхтарякабіни. Звукова сирена Н5 включається кнопкою S35 і контактом, що розмикається, вихідного реле анемометра. При нормальному вітровому навантаженні й справній схемі анемометра його вихідне реле включене і контакт у колі сирени буде розімкнутим. У випадку вимикання вихідного реле анемометра (в результаті посилення вітру або несправності в схемі анемометра) контакт замикається й включає сирену. До кіл освітлення приєднаний блок живлення анемометра й трансформатор Т2 з розетками Х1 і Х2 для включення ламп ремонтного освітлення. Кола освітлення, опалення й сигналізації захищені плавкими запобіжниками.
Висновки: ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ Перелік джерел посилання: 1. А. Є. Ачкасов,В. А. Лушкін, В. М. Охріменко та ін.; за ред. В. М. ОхріменкаЕлектротехніка у будівництві: підручник /Харк.нац. акад. міськ. госп-ва. – Х.: ХНАМГ, 2010.384 с. 2.Інструкційна карта. Домашнє завдання: 1.Поясніть призначення основних елементів силових кіл крана КБ-401А. 2.Поясніть призначення основних елементів кіл керування краном КБ- 4001А.
Арк. 1921___005ТЗ 19 Змн. Арк. Підпис Дата |
лінійнаU2 л.ном= U1л.ном / nВ;(3) фазнаU2ф.номU
1.5.6 Коефіцієнти трансформації трансформатора при з'єднанні обмоток засхемою «зірка - зірка»: лінійний nY.л.U1л.ном/U2л.ном ;(5) фазний nY.фU1ф.ном /U2ф.ном . (6)
1.5.7 Коефіцієнти трансформації трансформатора при з'єднанні обмоток засхемою «зірка - трикутник»: лінійний n.лU1л.ном /U2 л.ном ; (7) фазний n.фU1ф.ном /U2 ф.ном = . (8)
Висновки: ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________
Перелік джерел посилання: 1. А. Є. Ачкасов,В. А. Лушкін, В. М. Охріменко та ін.; за ред. В. М. ОхріменкаЕлектротехніка у будівництві: підручник /Харк.нац. акад. міськ. госп-ва. – Х.: ХНАМГ, 2010. 384 с. 2.Інструкційна карта.
Домашнє завдання: 1. Поясніть призначення і принцип дії трансформатора. 2. Як розташовують обмотки трансформатора на осерді магнітопроводу? 3. Що називають коефіцієнтом трансформації трансформатора, як йоговизначити? 4. Як з'єднують обмотки трифазних трансформаторів? 1921___006ТЗ |
n = (шт.)
Відповідь:Слід встановити ________ прожектора (ів) на ______ щоглах (Додаток Б,рис.2), розмістивши щогли по контуру майданчика.
1.5.2 Задача №2 Необхідно висвітлити монтажну майстерню площею 190 м².
Памятайте!Висота підвісу(hпідв.) світильників над підлогою повинна бути не нижче 3,5 м. Розв'язання задачі Для освітлення виберемо лампи розжарювання. Вибираємо для освітлення майстерні світильник «Універсал» (Додаток Б,рис.3); висота підвісу над підлогою3,5 м. Приймаючи висоту освітлюваних поверхонь (верстаків) надпідлогою (hпов.) 0,8 м, знаходимо розрахункову висоту підвісу світильника за формулою:
hр.п.= hпідв.–hпов= _____________ м. (2)
За ( табл. №1 Додатка А) знаходимо для майстерні мінімальну освітленість ________ лк. По (табл. №2Додатка В) знаходимо для даних умов величину питомої потужності - ________ Вт/м². Загальна потужність ламп для освітлення майстерні визначається за формулою: (3) де ω– питома потужність ламп світильників, Вт/м²; S–площа приміщення, м². Р заг. = Вт. 1921___007ТЗ |
Таблиця 1.1–Норми освітлення будівельних і монтажних робіт від установок загального освітлення
Найменування ділянок територій і робочих операцій |
Освітленність Е,лк |
Площина,в якій нормується освітленність |
Примітки |
Територія будівельного майданчика в районі виконання робіт |
2 |
Горизонтальна,на рівні землі |
Освітлення повинне бути всебічним |
Автошляхи на території будівництва з інтенсивним рухом |
3 |
Те ж |
- |
Залізнодорожні шляхи на території будівництва |
0,5 |
- |
- |
Земляні роботи,які виробляються землерийними машинами |
5…10 |
Горизонтальна,вертикальна |
- |
Монтаж будівельних конструкцій |
25 |
Горизонтальна,вертикальна |
- |
Бетонування |
25 |
На поверхні бетону |
- |
Оздоблювальні роботи |
50 |
На робочій поверхні |
- |
Кранові і такелажні роботи |
10 |
Горизонтальна |
- |
Збірка і монтаж будівельних механізмів |
50 |
Те ж |
Необхідні додаткові пересувні освітлювальні пристрої |
Монтаж обладнання |
50 |
На робочій поверхні |
Те ж |
Рисуонк 1– Прожектори заливаючого світла:а – типу ПЗС – 45 з лампою 1000 Вт,
б – типу ПЗС–35 з лампою 500 Вт.
Рисунок 2–Інвентарна телескопічна прожекторная щогла типуТПМ–6: а–вид збоку; б – вид спереду;1 – розподільний щиток, 2 –прожектори,
3–металоконструкція, 4 –ручна лебідка.
Рисунок 3–Світильники з лампами розжарювання«Универсал»
Таблиця 1. 2–Питома потужність загального рівномірного освітлення світильником
«Универсал» без затемнювача з лампами розжарювання
Розрахункова висота,м
|
Площа приміщення,м²
|
Питома потужність ω (Вт/м²) при мінімальній освітленності(лк),рівною
|
|||||
20 |
30
|
50 |
75
|
100 |
150
|
||
2-3
3-4 |
25-50 50-150 150-300 30-50 50-120 120-300 |
6,4 5,3 4,7 6,4 5,5 4,7 |
8,6 7,2 6,4 8,9 7,6 6,6 |
13,8 11,4 10,2 14,5 12 10,2 |
19,5 16,3 14,3 20,5 17 14 |
24,5 21 18,5 25 21,5 18 |
35 29 26 35 29,5 25 |