Электрические аппараты. Лабораторный практикум

Т. С. Громыко

ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ АППАРАТЫ

Лабораторный практикум

Допущено Министерством образования Республики Беларусь

в качестве учебного пособия для учащихся учреждений 

образования, реализующих образовательные программы 

среднего специального образования по специальностям «Монтаж 
и эксплуатация электрооборудования», «Городской электрический 

транспорт», «Автоматизированные электроприводы»

Минск 
РИПО
2019

УДК 621.3(076)
ББК 31.26я723

Г87

А в т о р:

преподаватель ГУО «Могилевский профессиональный 

электротехнический колледж» Т. С. Громыко.

Р е ц е н з е н т ы:

цикловая комиссия спецдисциплин специальности 

«Монтаж и эксплуатация электрооборудования» 

филиала БНТУ «Минский государственный 
политехнический колледж» (Т. В. Писарук);

старший преподаватель кафедры электрооборудования 
сельскохозяйственных предприятий УО «Белорусский 

государственный аграрный технический 

университет» Т. Г. Базулина.

Все права на данное издание защищены. Воспроизведение всей книги или любой ее 

части не может быть осуществлено без разрешения издательства.

Выпуск издания осуществлен при финансовой поддержке Мини стерства 

образования Республики Беларусь.

Громыко, Т. С.

Г87
Электрические аппараты. Лабораторный практикум : учеб. посо
бие / Т. С. Громыко. – Минск : РИПО, 2019. – 102 с., [8] л. ил. : ил.

ISBN 978-985-503-915-1.

Учебное пособие содержит рекомендации по выполнению практических 

и лабораторных работ по учебной дисциплине «Электрические аппараты». 

Выполнение практических и лабораторных работ содействует углублен
ному изучению учащимися учебной дисциплины, формированию практических навыков сборки электрических схем для проверки и настройки 
аппаратов, испытания схем, использования электроизмерительных приборов и проведения опытов, а также оформления технической документации в соответствии с требованиями нормативных документов.

Предназначено для учащихся учреждений среднего специального об
разования по специальностям  «Монтаж и эксплуатация электрооборудования», «Городской электрический транспорт», «Автоматизированные 
электроприводы».

УДК 621.3(076)
 ББК 31.26я723

ISBN 978-985-503-915-1 
 
© Громыко Т. С., 2019

 
 
 
 
© Оформление. Республиканский институт

профессионального образования, 2019

ПРЕДИСЛОВИЕ

Несмотря на стремительное развитие электроники, элек
трические аппараты, используемые для управления электродвигателями станков, механизмов, машин и другим электро-оборудованием, все еще находят широкое применение благодаря 
относительно простой конструкции и невысокой стоимости. 
В процессе эксплуатации электрических аппаратов необходимо 
обеспечить их нормальное функционирование, своевременное 
техническое обслуживание, текущий и капитальный ремонт.

В своей профессиональной деятельности техник-электрик 

должен уметь по малейшим признакам не только устанавливать 
характер и причину возникновения неисправностей, но и определять способы их быстрого устранения и квалифицированно 
производить ремонт. Для этого он должен знать конструкцию 
и принцип действия электрических аппаратов, происходящие в 
них процессы, современную технологию ремонта и способы модернизации поступающего в ремонт электрооборудования, т. е. 
обладать инженерным мышлением, широким техническим кругозором и высокой профессиональной подготовкой. 

Каждая профессия требует овладения специфическими уме
ниями. У учащихся эти умения формируются в процессе неоднократного повторения соответствующих заданий, активных методов обучения. Суть активных методов обучения, направленных 
на формирование умений и навыков, состоит в обеспечении учащимся таких условий, в которых они могут овладеть различными 
способами деятельности. 

Лабораторные работы имеют цель подтвердить, уточнить име
ющиеся у учащегося знания путем их практической проверки.

Практические работы ориентированы на перенос знаний на 

практику. Знания в данной ситуации выступают как средство 
формирования практических умений и навыков (решение задач, 
составление документов, поиск неисправностей и их устранение).

В соответствии с ведущей дидактической целью в содержа
ние практических занятий входят решение разного рода задач; 
выполнение вычислений, расчетов, чертежей; работа с измери

Электрические аппараты. Лабораторный практикум

тельными приборами, оборудованием, аппаратурой, нормативными документами, инструктивными материалами, справочниками; составление проектной, плановой и другой технической и 
специальной документации и др.

Темы практических и лабораторных работ соответствуют 

требованиям типовой учебной программы. 

Практические и лабораторные работы включают основные 

теоретические сведения, необходимые учащимся для выполнения практической части. 

Выполняя лабораторные работы, учащиеся проводят опыты, 

исследуют электромагнитные пускатели, контакторы, электромагнитные и герконовые реле.

При выполнении практических работ учащиеся изучают и 

анализируют конструктивные особенности аппаратов ручного 
и дистанционного управления, аппаратов защиты; приобретают 
навыки расчета и выбора аппаратов защиты; ремонта, регулировки и настройки параметров электрических аппаратов, выполнения принципиальных электрических схем с использованием 
условных обозначений. 

Содержание практических и лабораторных работ и методи
ка их проведения обеспечивают связь теории с практикой, способствуют развитию мыслительно-познавательной деятельности 
учащихся, что имеет большое значение для их профессиональной 
подготовки.

ОСНОВНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ ПО ОХРАНЕ ТРУДА
ПРИ ПРОВЕДЕНИИ ЛАБОРАТОРНЫХ 
И ПРАКТИЧЕСКИХ РАБОТ

Требования по охране труда перед началом 
лабораторной (практической) работы

Запрещается:
• включать оборудование в электрическую сеть мокрыми и 

влажными руками;

• приступать к работе в случае обнаружения несоответствия 

рабочего места установленным в данном разделе требованиям, 
а также при невозможности выполнения подготовительных действий к работе.

Требования по охране труда во время лабораторной 
(практической) работы

Во время занятий учащийся обязан:
• соблюдать настоящую инструкцию и инструкции по экс
плуатации оборудования;

• находиться на своем рабочем месте;
• неукоснительно выполнять все указания преподавателя 

(иного лица, проводящего учебное занятие);

• соблюдать осторожность при обращении с оборудованием;
• не допускать попадания влаги на поверхность электриче
ского оборудования;

• постоянно поддерживать порядок и чистоту на своем ра
бочем месте;

• перед сборкой схемы необходимо убедиться, что автома
тический выключатель на стенде  находится в отключенном положении. Проверить возможность использования оборудования 
для данной схемы;

• включить собранную схему только после проверки препо
давателя и с его разрешения;

Электрические аппараты. Лабораторный практикум

• любые переключения в схеме производить только в отклю
ченном состоянии, повторное включение возможно только после 
разрешения преподавателя;

• обо всех включениях и переключениях предупредить всех 

работающих словами: «Внимание! Включаю», проверить выполнение команды учащимися.

Учащимся запрещается:
• выполнять любые действия без разрешения преподавателя 

(иного лица, проводящего учебное занятие);

• выносить из кабинета (лаборатории) и вносить в него лю
бые предметы, приборы и оборудование без разрешения преподавателя (иного лица, проводящего учебное занятие);

• приводить в действие неизученные оборудование и при
боры;

• включать схему лабораторной работы без разрешения пре
подавателя;

• входить в лабораторию и выходить из нее без разрешения 

преподавателя;

• подходить к пульту преподавателя и производить какие
либо переключения, кроме отключения пульта при несчастных 
случаях и пожаре.

Обо всех неполадках в работе оборудования необходимо ста
вить в известность преподавателя (иное лицо, проводящее учебное занятие). Запрещается самостоятельно устранять любые неисправности используемого оборудования.

Требования по охране труда в аварийных ситуациях

При возникновении чрезвычайной ситуации (появлении по
сторонних запахов, задымлении, возгорании) необходимо немедленно сообщить об этом преподавателю (иному лицу, проводящему учебное занятие) и действовать в соответствии с его 
указаниями. 

При получении травмы – сообщить об этом преподавателю 

(иному лицу, проводящему учебное занятие).

При необходимости помочь преподавателю (иному лицу, 

проводящему учебное занятие) оказать пострадавшему первую 
помощь и содействие в отправке его в ближайшую организацию 
здравоохранения.

Основные требования по охране труда

Требования по охране труда по окончании 
лабораторной (практической) работы

Необходимо:
• привести в порядок рабочее место;
• при обнаружении неисправности мебели, оборудования про
информировать об этом преподавателя (иное лицо, проводящее 
учебное занятие);

• с разрешения преподавателя (иного лица, проводящего 

учебное занятие) организованно покинуть кабинет (лабораторию).

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 1 
«ИЗУЧЕНИЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО 
И ГЕРКОНОВОГО РЕЛЕ»

Цель: изучить электромагнитное и герконовое реле, работоспо
собность электромагнитного реле, технические особенности герконового реле.

Задания: 
• собрать схему испытаний;
• исследовать работу реле;
• снять технические характеристики реле, сравнить их.

Оснащение:
• натуральные образцы реле времени РВ-200 и герконовых 

реле (РПГ-16, РПГ-8, РПГ-2(11), РПГ-2(2), РЭС-55А, РЭС-64А);

• приборы и оборудование (вольтметр, амперметр, реле вре
мени РВ-200, ламповый индикатор);

• соединительные провода, перемычки, электромонтажный 

инструмент.

Основные теоретические сведения

Электромагнитные реле (например, реле времени серии 

РВ-200) применяют в схемах релейной защиты и противоаварийной автоматики на переменном оперативном токе для создания регулируемой с заданной точностью выдержки времени при 
срабатывании и обеспечения определенной последовательности 
работы элементов схемы. Реле этой серии имеют исполнение на 
100, 127, 220 и 380 В, два контакта (скользящий и замыкающий), 
срабатывающие с выдержкой времени при отпадании якоря, и 
один переключающий контакт мгновенного действия. Диапазон 
регулирования выдержки времени реле зависит от модификации 
реле. Например, для реле РВ-215 диапазон регулирования выдержки времени составляет от 0,1 до 0,3 с, РВ-225 – от 0,25 до 
3,5 с, РВ-235 – от 0,5 до 9 с. Наибольший  диапазон регулирования выдержки времени в реле РВ-248 – от 1 до 20 с. 

Абсолютная величина разброса времени срабатывания реле 

составляет: в реле с пределами уставок от 0,1 до 1,3 с – 0,06 с; 

Лабораторная работа 1

в реле с пределами уставок от 0,25 до 3,5 с – 0,12 с; в реле с пределами уставок от 0,5 до 9 с – 0,34 с; в реле с пределами уставок 
от 1 до 20 с – 1 с.

Временем срабатывания электромагнитного реле называют 

время, проходящее с момента замыкания цепи катушки до полного притяжения якоря (время срабатывания на включение) или, 
наоборот, с момента отключения катушки от сети до полного 
отпадания якоря (время срабатывания на отключение). 

Время срабатывания как при включении, так и при отключе
нии вычисляют по формуле:

tср = tтр + tдв,

где tтр – время трогания (при включении – время с момента замыкания цепи катушки до начала трогания якоря, при отключении – время с момента размыкания цепи катушки до начала 
отпускания якоря);
tдв – время движения якоря до полного его притяжения (при 
включении) или до полного отпадания (при отключении).

Герконовые реле широко применяют в системах сигнализа
ции и телеметрии. Они обеспечивают возможность коммутации 
нескольких независимых цепей с помощью одного устройства, 
что позволяет включать систему звукового или светового оповещения с одновременной подачей сигнала на пульт охраны. 

Принцип действия герконов основан на использовании сил 

взаимодействия, возникающих в магнитном поле между ферромагнитными телами. При этом силы вызывают деформацию ферромагнитных токопроводов и перемещение электронов. Магнитоуправляемый контакт (геркон) представляет собой электронный аппарат, 
изменяющий состояние электрической цепи посредством механического размыкания либо замыкания ее при воздействии управляющего магнитного поля на его элементы, совмещающие функции 
контактов, пружин и участков электрической и магнитной цепей.

В настоящее время на базе герконов выпускают огромное ко
личество герконовых реле, кнопок, переключателей, тумблеров, 
распределителей сигналов, датчиков, регуляторов, сигнализаторов и т. д. 

Простейшее герконовое реле с замыкающими контактами 

состоит из двух контактных сердечников с высокой магнитной 
проницаемостью (пермаллой), размещенных в стеклянном герме

Электрические аппараты. Лабораторный практикум

тичном баллоне, заполненном инертным газом, незапятнанным 
азотом или сочетанием азота с водородом. 

Инертная среда предупреждает окисление контактных сер
дечников. Стеклянный баллон герконового реле устанавливают 
внутри обмотки управления, питаемой неизменным током. При 
подаче тока в обмотку герконового реле появляется магнитное 
поле, которое проходит по контактным сердечникам через рабочий зазор между ними и замыкается по воздуху вокруг катушки 
управления. Создаваемый при этом магнитный поток при прохождении через рабочий зазор образует тяговую электрическую 
силу, которая, преодолевая упругость контактных сердечников, 
соединяет их между собой.

Для получения малого переходного сопротивления контактов 

поверхности их касания покрывают золотом, радием, палладием 
либо серебром. При выключении тока в обмотке электромагнита 
герконового реле сила исчезает и под действием сил упругости 
контакты размыкаются.

В герконовых реле отсутствуют детали, подвергающиеся 

трению, а контакты сердечника многофункциональны, так как 
выполняют несколько функций: являются магнитопроводом, 
пружиной и токопроводом. Для уменьшения размеров намагничивающей катушки используют термостойкий эмалированный 
провод. Все детали изготовляют штамповкой, а соединяют сваркой либо пайкой. Для уменьшения зоны включенного состояния 
в герконах используют магнитные экраны.

Достоинства герконовых реле:
• полная герметизация контакта, позволяющая использовать 

их в условиях влажности, запыленности и т. д;

• простота конструкции, малые масса и габариты;
• высокое быстродействие, что позволяет использовать реле 

при высокой частоте коммутаций;

• высокая прочность межконтактного промежутка;
• широкая область применения;
• надежная работа в широком спектре температур (от –60 до 

+120 °С).

Недостатки герконовых реле:
• чувствительность к наружным магнитным полям;
• чувствительность к механическим воздействиям;