ДЕРЖАВНИЙ ВИЩИЙ НАВЧАЛЬНИЙ ЗАКЛАД
ЗАПОРІЗЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ
МІНІСТЕРСТВА ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ
Факультет фізичний
Кафедра прикладної фізики
Курсова робота «моделювання нагріву плавкого запобіжника»
З дисципліни: «Програмування та математичне моделювання»
Розробила
ст. гр.
(підпис, дата)
Керівник
(підпис, дата)
Нормоконтролер, Сніжний В.Л.
доцент, к. ф. – м. н.
(підпис, дата)
2012
РЕФЕРАТ
Курсова робота: 15 стор., 5джерел.
Мета роботи:розглянути і вирішити диференціальне рівняння , а також побудувати графіки нагріву плавкого запобіжника з часом.
МОДЕЛЮВАННЯ НАГРІВУ, ПЛАВКИЙ ЗАПОБІЖНИК, ФУНКЦІЯ, МЕТОД РУНГЕ-КУТТА, МЕТОД ЕЙЛЕРА, ДИФЕРЕНЦІАЛЬНЕ РІВНЯННЯ.
ЗМІСТ
Завдання на курсову роботу…………….……………………………………..............4
1.Плавкий запобіжник…………………………………………………………..........5
2.Завдання у MathCAD………………………………………………………..…........8
3. Рішення у MathCAD………………………………………………………..………9
Висновки…………………………………………………………………...………......11
Література……………………………………………………………...………………12
Додаток 1……………………………………………………………...……………….13
Додаток 2……………………………………………………………...……………….14
Додаток 3……………………………………………………………...……………….15
ЗАВДАННЯНАКУРСОВУРОБОТУ
1.За завданням курсової ознайомитися з принципом дії плавкого запобіжника.
2. За допомогою функціональних операцій програми MathCAD вирішити рівняння.
3. За допомогою вирішеного рівняння описати захист електромережі від перевантаження за допомогою плавкого запобіжника.
1. Плавкий запобіжник
Плавкий запобіжник - компонент силової електроніки одноразової дії, що виконує захисну функцію. В електричному ланцюзі плавкий запобіжник є слабким ділянкою електричного кола, що згорає в аварійному режимі, тим самим розриваючи ланцюг і запобігаючи подальше руйнування високою температурою. Мінімальний струм перевантаження, при якому відбудеться гарантоване згоряння плавкою вставки становить 1,6 від номінального струму: наприклад, запобіжник номінальним струмом 10 ампер гарантовано згорить при струмі вище 16 ампер.
Різновиди запобіжників.
за варіантом виконання (слабкострумові вставки, навантажувачі, пробкові, ножові, кварцові та ті, що регенерують);
за характеристикою: швидкість захисного згоряння запобіжника відбувається в залежності від його характеристики, зазначеної в буквеному вигляді перед значенням номінального струму.
Варіанти виконання.
Слабкострумові вставки використовуються для захисту малопотужних ланцюгів, як правило до 6 ампер. Найчастіше мають циліндричну форму, з боків металеві контакти і всередині тонка дріт. При перевантаженні або короткому замиканні дріт відгорає, розмикаючи ланцюг і запобігаючи подальше руйнування надмірної температурою. Розрізняються за розмірами: 3х15, 4х15, 5x20, 6x32, 7х15, 10х38.
Недоліки
можливість використання тільки один раз.
великим недоліком плавких запобіжників є конструкція, яка дає можливість шунтування, тобто використання «жучків», що призводять до пожеж.
у колах трифазних електродвигунів при згорянні одного запобіжника ініціюється пропажа однієї фази, що може привести до виходу з ладу електродвигуна (рекомендується використовувати реле контролю фаз).
можливість необґрунтованої заміни на запобіжник номіналом вище.
можливий перекіс фаз в трифазних електроланцюгах при великих токах.
Переваги
в асиметричних трифазних ланцюгах при аварії на одній фазі, харчування пропаде тільки на одній фазі, а інші дві фази продовжать далі постачати навантаження (не рекомендується таке практикувати при великих токах, так як це може привести до перекосу фаз)
через повільній швидкості спрацьовування, плавкі запобіжники можна використовувати для селективності.
так само селективність самих плавких запобіжників щодо один одного (при послідовному з'єднанні) мають більш простий розрахунок селективності, ніж у автоматичного запобіжника: номінальні струми послідовно з'єднаних запобіжників повинні відрізнятися один від одного в 1,6 раз або більше.
через більш простої конструкції ніж у автомата захисту, майже виключена можливість т. зв. «Поломки механізму» - у разі аварійної ситуації запобіжник повноцінно знеструмить ланцюг.
1.5 Вимоги до запобіжників.
До запобіжників пред'являються такі вимоги:
при короткому замиканні запобіжники повинні працювати селективно.
час спрацьовування запобіжника при короткому замиканні повинно бути мінімально можливим, особливо при захисті напівпровідникових приладів. Запобіжники повинні працювати зі струмообмеженням.
характеристики запобіжника повинні бути стабільними, розкид параметрів через виробничі відхилень не повинен порушувати захисні властивості запобіжника.
у зв'язку із збільшеною потужністю установок запобіжники повинні мати високу відключає здатність.
заміна згорілого запобіжника або плавкою вставки не повинна вимагати багато часу.