Ток плавления Iп в плавкой вставке (предохранителе) для малых токов (d=0,02 – 0,2 мм) можно рассчитать по формуле:
где: d – диаметр проводника, мм;
k – коэффициент, зависящий от материала проводника (см. таблицу 32).
Таблица 32
Материал проводника | Коэффициент | Материал проводника | Коэффициент | ||
k | m | k | m | ||
Алюминий | - | 59,2 | Железо | 0,127 | 24,6 |
Константан | 0,07 | - | Медь | 0,034 | 80 |
Никелин | 0,06 | 40,8 | Олово | - | 12,8 |
Для больших токов (d>0,2) применяется формула
где: m – коэффициент, зависящий от материала проводника (см. таблицу 32).
Часто определяют диаметр проводников. Для проводов малого диаметра (d=0,02 – 0,2 мм) находим
,
для проводов большого диаметра
Для оценки времени срабатывания проволочной вставки, используем формулу Джоуля - Ленца
,
где: Q- количество теплоты, выделяющееся на плавкой вставке, Дж;
I – ток проводника;
R – сопротивление вставки, Ом;
t – время нахождения проводника под током.
Сопротивление проводника рассчитывается по формуле
где: удельное сопротивление материала проводника, Ом*м/мм2;
I - длина проводника, м;
s – площадь поперечного сечения проводника, мм2.
И, наконец, время перегорания проводника
Описание лабораторного стенда
Лабораторный стенд (рис. 32) состоит из прибора 1 тестирования плавких предохранителей, панели 12 установки трубчатых предохранителей и закрепления проволоки, набора предохранителей для исследования, медной проволоки разного сечения (диаметра), микрометр, секундомер, монтажный инструмент (бокорезы).
На передней панели прибора 1 установлены:
кнопка 2 подачи тока на предохранитель;
ручка 3 плавной установки тока;
кнопка 4 предварительной установки тока;
розетка 5 для установки предохранителя ножевого типа;
измерительный прибор «Амперметр» 6;
переключатель 7 диапазона установки тока «0…10А/10…30А»;
Рис. 32. Cтенд «Исследование плавких предохранителей»
1 – прибор тестирования плавких предохранителей; 2 – кнопка подачи тока на предохранитель; 3 – ручка плавной установки тока; 4– кнопка предварительной установки тока; 5 – розетка для установки предохранителя ножевого типа; 6 – измерительный прибор «Амперметр»;
7 – переключатель диапазона установки тока «0…10А/10…30А»; 8 – зажимы для подключения проводки; 9 – индикаторная лампа «Сеть»; 10, 11 – сетевой предохранитель и выключатель; 12 – панель установки трубчатых предохранителей и закрепления проволоки; 13 – проволока для пережигания; 14 – трубчатый предохранитель
зажимы 8 для подключения проводки;
индикаторная лампа «Сеть» 9;
сетевой предохранитель 10 и выключатель 11.
На панели 12 расположены:
розетки для подключения трубчатых предохранителей;
зажимы для закрепления медного провода для пережигания.
Задание на исследование
Исследовать характеристики плавких предохранителей разных типов и медной проволоки разного диаметра.
Порядок выполнения задания
Выбрать медную проволоку и микрометром измерить ее диаметр.
Закрепить медную проволоку лабораторными зажимами на панели 12.
Включить источник тока 1 сетевым выключателем 11.
Индикаторная лампа 9 «Сеть» покажет наличие питающего напряжения на стенде.
Установить тестовый (испытательный) ток, подаваемый на
предохранитель. Для этого установить переключатель 7 диапазон тока в положение «0...10А». Далее нажимая и удерживая кнопку 4 «Предварительная установка тока» и поворачивая ручку 3 «Установка значения тока», установить требуемое значение тока по амперметру 6.
Нажать на кнопку 2 «Подача тока на предохранитель». Используя секундомер, зафиксировать время перегорания проволоки. Подавать ток на предохранитель не более 10 с. Если медная проволока не перегорела, то установить большее значение тестового тока и повторить эксперимент. Добиться, чтобы проволока перегорала в течение нескольких секунд и мгновенно.
Экспериментальные данные занести в таблицу 33.
Сравнить результаты испытаний с расчетными данными по формулам раздела «Расчет проводников плавких предохранителей».
По очереди установить на лабораторный стенд разные типы автомобильных предохранителей с разными номинальными токами и провести их испытание. При этом руководствоваться
Таблица 33
№ п/п | Диаметр медной прово- локи, мм | Сечение прово- локи, мм2 | Тесто-вый ток, А | Время перего-рания, с | Комментарий |
1 |
|
| Не перегорает | ||
2. | |||||
3. | |||||
4. | Мгновенно перегорает | ||||
5. |
|
| Не перегорает | ||
6. | |||||
7. | |||||
8. | Мгновенно перегорает | ||||
9. |
|
| Не перегорает | ||
10. | |||||
11. | |||||
12. | Мгновенно перегорает |
информацией, приведенной в разделе «Элементы теории к лабораторной работе».
Экспериментальные данные поместить в таблицу 34.
Содержание отчета
Отчет должен содержать:
1. Название работы.
2. Цель работы.
3. Вид лабораторного стенда.
Таблица 34
№ п/п | Тип предохрани- теля с номи-нальным током, А | Тесто-вый ток, А | Время перего-рания, с | Комментарий |
1. |
| |||
2. | ||||
3. |
| |||
4. | ||||
5. |
| |||
6. | ||||
7. |
| |||
8. | ||||
9. |
| |||
10. |
4. Таблицы с экспериментальными данными и комментариями.
5. Графики токовременных характеристик автомобильных предохранителей.
6. Выводы.
Вопросы для самопроверки
1. Где применяются плавкие предохранители? Какие у них преимущества и недостатки по отношению к другим защитным устройствам?
2. Какой принцип действия одноэлементного плавкого предохранителя?
3. Какой принцип действия двухэлементного плавкого предохранителя?
4. Из каких частей состоит плавкий предохранитель? Из каких материалов изготавливается плавкая вставка?
5. Где устанавливаются плавкие предохранители в электрооборудовании АТС?
6. Что называется номинальным током предохранителя?
7. Что обозначает напряжение, написанное на предохранителе?
8. Почему предохранители выпускаются разной длины?
9. Какую информацию можно получить с графика токовременной характеристики предохранителя?
10. Почему флажковые предохранители предпочтительнее трубчатых?
11. Зачем цветом дублируют номинальный ток предохранителя?
12. Почему важно знать падение напряжения на предохранителе и как его правильно измерять?
13. Каким способом ускоряют срабатывание плавкого предохранителя?
14. К чему может привести неисправность плавкого предохранителя?
15. Зачем применяется иерархическая схема включения предохранителей в электрическую цепь?
Литература
1. Ютт В.Е. Электрооборудование автомобилей. Учебник для ВУЗов. 4-изд., перераб. и доп. – М: Горячая линия – Телеком, 2006. – 440 с.: ил.
2. Акимов С.В., Чижков Ю.П. Электрооборудование автомобилей. Учебник для ВУЗов. – М: ЗАО «КЖИ За рулем». 2004. -384 с.: ил.
3. Соснин Д.А. Автотроника. Электрооборудование и системы бортовой автоматики современных легковых автомобилей: Учебное пособие. М.: Солон-Р, 2001, 272 с.
4. Генераторы зарубежных автомобилей/Акимов А.В., Акимов С.В., Лейкин Л.П. – М.: Изд. «За рулем», 1998. – 80 с.
5. Ходасевич А.Г., Ходасевич Т.И. Справочник по устройству, применению и ремонту электронных приборов автомобилей. Часть 1. Электронные системы зажигания. – М.: АНТЕЛКОМ, 2003. – 240 с., ил.
6. Ходасевич А.Г., Ходасевич Т.И. Справочник по устройству и ремонту электронных приборов автомобилей. Часть 4. Системы световой сигнализации поворотов и аварийной сигнализации. Реле поворотов. – М.: АНТЕЛКОМ, 2003. – 192 с., ил.
7. Сайт производителя автомобильной сигнализации
MS-225: www.magic system.ru.
8. ГОСТ Р 41.97-99. Единообразные предписания, касающиеся официального утверждения систем тревожной сигнализации транспортных средств и механических транспортных средств в отношении их систем тревожной сигнализации.
Приложение
Балтийская государственная академия рыбопромыслового флота
Дисциплина: Электроника и электрооборудование транспортных и машин
Лабораторная работа 1
Дата: 2019-11-01, просмотров: 215.