Circuitele de comandă a motorului de curent alternativ

Schimbarea sensului de rotatie la un motor monofazat cu bobina auxiliara si condensator (Iunie 2019).

$config[ads_text] not found
Anonim

Circuitele de comandă a motorului de curent alternativ

AC Circuite electrice


Intrebarea 1

Poate că aspectul cel mai provocator al interpretării schemelor de scări, pentru persoanele mai familiarizate cu diagramele schematice electronice, este modul în care sunt reprezentate releele electromecanice. Comparați aceste două diagrame echivalente:

În primul rând, diagrama scării:

În continuare, diagrama schematică:

Pe baza observațiilor pe care le aveți asupra acestor două diagrame, explicați modul în care releele electromecanice sunt reprezentate diferit între schemele schematice și schema.

Revelați răspuns Ascundeți răspunsul

Una dintre cele mai semnificative diferențe este că în diagramele scării, bobinele releelor ​​și contactele releului (contactul normal deschis în această diagramă arătat ca un simbol condensator) nu trebuie să fie desenate una lângă alta.

Următoarea întrebare: Ce înseamnă cele două etichete "L1" și "L2" "note ascunse"> Note:

Discutați aceste diagrame cu elevii dvs., observând orice avantaje și dezavantaje semnificative ale fiecărei convenții.

În ceea ce privește întrebarea provocată, simbolurile "L1" și "L2" sunt denumiri foarte frecvente pentru conductorii de alimentare cu curent alternativ. Asigurați-vă că studenții dvs. au cercetat acest lucru și știu ce semnifică aceste etichete!

intrebarea 2

Interpretați această diagramă a circuitului de comandă al motorului AC, explicând semnificația fiecărui simbol:

De asemenea, explicați funcționarea acestui circuit de comandă a motorului. Ce se întâmplă atunci când cineva acționează comutatorul "Run" "# 2"> Reveal răspuns Ascunde răspunsul

În acest circuit, motorul va porni odată ce comutatorul "Run" este acționat. Când comutatorul "Run" este eliberat, motorul continuă să funcționeze.

Următoarele întrebări: acest circuit nu are comutator "stop"! Ce ar trebui să fie modificat în circuitul logicii scării pentru a oferi controlul "stop"?

Note:

Acest circuit este cunoscut ca un circuit de blocare, deoarece "se blochează" în starea "on" după o acțiune momentană. Contactul în paralel cu comutatorul "Execuție" este adesea denumit contact de etanșare, deoarece "sigilează" starea momentană a închiderii comutatorului de funcționare după deconectarea comutatorului.

Următoarea întrebare a modului în care putem opri funcționarea motorului este una foarte importantă. Petreceți timp cu elevii dvs., discutând această problemă de proiectare practică și implementați o soluție.

Întrebarea 3

Desenați conexiunile necesare pentru a construi circuitul prezentat în această diagramă de scară:

Diagrama diagramei:

Ilustrație care prezintă componente:

Revelați răspuns Ascundeți răspunsul

Note:

Această întrebare îi ajută pe elevi să-și construiască abilitățile de relaționare spațială, deoarece aceștia descriu o diagramă curată și curată într-un circuit relativ "murdar" din lumea reală. Ca de obicei, circuitul prezentat aici nu este singurul mod în care ar fi putut fi construit, dar este o soluție.

Întrebarea 4

Cel mai simplu și mai puțin costisitor stil de control al motorului electric este așa-numitul demaror pe linie . Descrieți modul în care funcționează acest circuit de comandă al motorului și, de asemenea, definiți cuvântul "starter" în acest context.

Revelați răspuns Ascundeți răspunsul

Un "starter" este un alt nume pentru releul de putere mare folosit pentru a conduce curentul către liniile motorului. Starter-urile sunt, de asemenea, cunoscute ca contactori și sunt de obicei etichetate cu litera "M" în diagramele scării.

Note:

Cereți studenților dvs. să identifice toate diagramele circuitului de comandă a motorului pe care le-au văzut deja ca fiind "în linie". Dacă nu există diagrame de circuit convenabil pentru controlul motorului disponibile pentru ilustrare, poate doriți să întrebați un student pentru a desena un " - circuitul de pornire de pe tablă pentru a vedea toată lumea.

Întrebarea 5

Deși circuitele de comandă ale motorului "în linie" sunt simple și necostisitoare, ele nu sunt preferate pentru pornirea motoarelor mari. O alternativă la pornirea motorului pe întreaga linie este pornirea redusă a tensiunii . Identificați unele dintre motivele pentru care pornirea în linie este nedorită pentru motoarele electrice mari.

Revelați răspuns Ascundeți răspunsul

Vă voi lăsa să cercetați răspunsurile la această întrebare!

Note:

Motivele pentru utilizarea pornind de la tensiuni reduse în loc de pornire în linie, depășesc puterea electrică! Discutați acest lucru cu elevii dvs.

Întrebarea 6

Un tip special de dispozitiv de protecție la supracurent utilizat frecvent în circuitele de comandă a motorului este încălzitorul de suprasarcină . Aceste dispozitive sunt conectate în serie cu conductorii motoarelor și se încălzesc ușor în condiții normale de curent:

Deși elementele "încălzitorului" sunt conectate în serie cu liniile de motor ca siguranțe, acestea nu sunt siguranțe! Cu alte cuvinte, scopul încălzitorului de suprasarcină nu este ars să se deschidă sub o stare de defecțiune la supracurent, deși este posibil ca acesta să facă acest lucru.

Cheia pentru înțelegerea scopului unui încălzitor de supraîncărcare se găsește examinând circuitul de comandă monofazat (L1 / L2), unde un contact cu comutatorul normal închis cu același nume (ÖL) este conectat în serie cu bobina releului motorului .

Cum, exact, încălzitoarele de suprasarcină protejează un motor electric împotriva "arderii" din condiții de supracurent "# 6"> Răspuns dezvălui Ascunde răspunsul

Atunci când încălzitoarele de suprasarcină devin excesiv de calde de la supracurent, acestea declanșează deschiderea contactului ÖL, stopând astfel motorul. Încălzitoarele nu iau locul dispozitivelor regulate de protecție la supracurent (întrerupătoare de circuit, siguranțe), dar servesc altfel în întregime. Sarcina încălzitoarelor de suprasarcină este aceea de a proteja motorul împotriva supracurentului, imitând caracteristicile termice ale motorului însuși. Întreruptoarele și siguranțele, pe de altă parte, protejează o parte complet diferită a circuitului!

Note:

Cereți elevilor să descrie informațiile pe care le-au găsit pe încălzitoarele de supraîncărcare prin cercetarea lor. Există diferite stiluri și variații ale încălzitoarelor de suprasarcină, dar toate au aceeași funcție. De asemenea, asigurați-vă că studiați cu studenții dvs. scopul siguranțelor și întrerupătoarelor de circuit. Aceste dispozitive nu sunt destinate să protejeze sarcina (motorul), ci mai degrabă o altă componentă importantă a unui sistem electric!

O modalitate interesantă de a explica funcția încălzitoarelor de suprasarcină este aceea de a le referi la ele ca modele analogice ale înfășurărilor motorului. Acestea sunt proiectate astfel încât la un anumit nivel curent, vor dura atât de mult timp să se încălzească și să ajungă la punctul lor de călătorie, așa cum motorul propriu-zis va lua pentru a se încălzi până la un punct de avarie iminent. De asemenea, ele se răcesc la aceeași viteză ca și motorul real răcit atunci când nu este aplicată nicio putere. Încălzitoarele de suprasarcină sunt asemănătoare modelelor cu motor mic, cu un mecanism de termostat atașat, pentru a declanșa contactul de suprasarcină la momentul potrivit. Este un concept elegant și practic în aplicații reale de control al motorului.

Întrebarea 7

Circuitul prezentat aici oferă comanda în două direcții (înainte și înapoi) pentru un motor electric trifazat:

Explicați modul în care se realizează inversarea direcției motorului cu două demaroare diferite ale motorului, M1 și M2. De asemenea, explicați de ce există un singur set de încălzitoare prin suprasarcină în loc de două (unul pentru înainte și unul pentru inversare). În cele din urmă, explicați scopul contactelor în mod normal închise în serie cu fiecare bobină de pornire.

Revelați răspuns Ascundeți răspunsul

Reversarea motorului se realizează prin inversarea secvenței de faze a puterii trifazate care merge spre motor (de la ABC la ACB). Existența unui singur set (trei) încălzitoare poate fi explicată în mod adecvat dacă luați în considerare un scenariu în care motorul se supraîncălzește după ce a fost rulat în direcția "Forward", apoi se face o încercare imediată de ao rula în "Reverse". Contactele NC (numite în mod obișnuit contacte de interblocare ) împiedică o mulțime de scântei să zboare dacă ambele butoane sunt simultan apăsate!

Note:

Cereți studenților să explice exact de ce "scânteie (ar zbura)" dacă ambele butoane au fost apăsate simultan. Denumirea obișnuită a contactelor NC este blocată, deoarece fiecare "blochează" celălalt starter de la a fi alimentat.

Întrebarea 8

Ansamblul de pornire și încălzire prin suprasarcină pentru un motor electric industrial este adesea locat la o distanță destul de mare față de motorul însuși, în interiorul unei încăperi denumite centru de comandă a motorului sau MCC:

Deoarece este imposibil ca un tehnician să fie în două locuri simultan, este adesea necesar să se efectueze verificări de diagnosticare a unui motor electric defect din MCC, unde tehnicianul are acces la toate circuitele de comandă.

O astfel de verificare de diagnosticare este curentul de linie, pentru a detecta prezența unei înfășurări deschise a motorului. Dacă o înfășurare trifazată a motorului nu este deschisă, motorul nu va funcționa așa cum ar trebui. Aceasta se numește o singură etapă . O bună modalitate de a verifica această condiție este să utilizați un ampermetru cu clemă (inductiv) pentru a verifica curentul de linie pe toate cele trei linii în timp ce starterul este alimentat. Acest lucru se poate face în orice loc unde există acces fizic la conductorii de putere ai motorului.

Să presupunem, totuși, că lucrați la un loc de muncă în care se suspectează o singură fază și nu aveți un ampermetru de fixare cu dvs. Tot ce aveți este un DMM (multimetru digital), care nu are capacitatea de a măsura în siguranță curentul motorului. Sunteți pe punctul de a vă întoarce la magazin pentru a obține un ampermetru de prindere atunci când un tehnician mai experimentat sugerează un test alternativ. El ia DMM-ul dvs., îl plasează în gama milivolt AC, apoi conectează sondele de testare la fiecare parte a fiecărui element de încălzire prin suprasarcină, la unul de încălzire la un moment dat, cum ar fi:

În fiecare element de încălzire de supraîncărcare se măsoară aproximativ 20 mV AC cu arzătorul demarat. Din acest motiv el stabilește că motorul nu este un singur fazat, dar atrage curent aproximativ egal pe toate cele trei faze.

Explicați modul în care funcționează acest control de diagnosticare și de ce se poate face această determinare. De asemenea, descrieți ce limitări are această procedură de diagnosticare și cum un ampermetru cu clemă este într-adevăr cel mai bun mod de măsurare a curentului curentului motor.

Revelați răspuns Ascundeți răspunsul

Fiecare element de încălzire cu suprasarcină dispune de o cantitate mică de rezistență electrică, care este cheia acestei proceduri de diagnosticare. Bineînțeles, măsurarea obținută este strict calitativă, nu cantitativă pe măsură ce un ampermetru de fixare ar da.

Următoarea întrebare nr. 1: ce fel de rezultat s-ar putea întâmpla cu această verificare de diagnosticare dacă motorul a fost într-adevăr un singur fazat datorită încălzirii supraîncărcate care nu a deschis "notele ascunse"> Note:

Am folosit mai mult de o dată acest diagnostic de diagnostic pentru depanarea unui motor electric cu o singură fază. Este uimitor ce fel de verificări de diagnostic se poate face cu un DMM de înaltă calitate și o înțelegere solidă a teoriei electrice!

Întrebarea 9

O strategie populară pentru controlul motorului cu inducție AC este utilizarea unităților de acționare cu frecvență variabilă sau a VFD-urilor. Explicați ce variază frecvența de alimentare la un motor de inducție AC realizează, și de ce acest lucru ar putea fi avantajos.

Revelați răspuns Ascundeți răspunsul

Convertizoarele de frecvență variabile permit controlul precis și eficient al turației motorului de inducție, ceea ce nu este posibil prin alte mijloace.

Note:

Punctul central al răspunsului la această întrebare este principiul unui câmp magnetic rotativ și modul în care viteza rotorului este în primul rând o funcție a frecvenței liniei. În timp ce detaliile interne ale VFD sunt destul de complexe, principiul de bază (și raționamentul) nu este.

Întrebarea 10

Prezentat aici este un set tipic de "curbe" pentru un încălzitor de supraîncărcare, cum este utilizat în mod obișnuit pentru asigurarea protecției la supracurent pentru motoare electrice de curent alternativ:

De ce există un timp necesar pentru a re-seta un contact la încălzire prin suprasarcină după o "călătorie" "# 10"> Dezvăluiți răspunsul Ascundeți răspunsul

Timpul de resetare pentru un încălzitor supracurent este o caracteristică intenționată de proiectare. Dacă încălzitorul este prea fierbinte pentru a fi resetat, motorul este prea fierbinte pentru a porni din nou.

Note:

Amintiți-vă studenților că scopul unui încălzitor de suprasarcină este de a furniza un analog termic al motorului electric însuși. În mod ideal, încălzitorul se încălzește și se răcește la aceeași rată cu motorul. Acest lucru explică de ce există un timp necesar de resetare după ce un încălzitor de supraîncărcare face ca circuitul de comandă a motorului să "se stingă".

Cereți studenților dvs. să împărtășească caracteristicile comune de proiectare ale unui încălzitor de supraîncărcare, din cercetarea lor. Cum funcționează aceste dispozitive? Dacă elevii dvs. înțeleg acest lucru, ei ar trebui să nu aibă dificultăți în a înțelege de ce contactele încălzitorului de supraîncărcare necesită timp pentru resetare după o călătorie.

Motivul pentru care curba timpului de resetare scade după aproximativ 300% curent complet încărcat este un pic mai complex pentru a răspunde. Și acest lucru nu este o idiosincrazie, ci mai degrabă o caracteristică de proiectare a încălzitorului de supraîncărcare. Deoarece nivelele mai mari de curent vor declanșa încălzirea într-un timp mai scurt, încălzesc motorul mai puțin în timpul acelei perioade scurte de timp decât o suprasarcină susținută de o magnitudine mai mică. Prin urmare, motorul nu trebuie să se răcească cu mult timp înainte de următoarea repornire.

Întrebarea 11

Releele de protecție sunt dispozitive speciale de detectare a puterii, a căror sarcină este de a deschide sau a închide automat întreruptoarele în sistemele mari de energie electrică. Unele relee de protecție sunt proiectate pentru a fi utilizate direct cu motoare electrice mari pentru a oferi monitorizare sofisticată, oprire și control pornire.

Una dintre caracteristicile acestor relee de protecție orientate pe motor este blocarea pornire . Ceea ce înseamnă acest lucru este faptul că releul va împiedica pe cineva să încerce prea multe repetări succesive ale unui motor electric mare. Dacă motorul este pornit și oprit de mai multe ori într-o perioadă scurtă de timp, releul va împiedica persoana să-l pornească din nou până când nu a trecut un timp suficient de "odihnă".

Explicați de ce un motor electric mare ar trebui să "se odihnească" după mai multe evenimente succesive de pornire. Dacă motoarele electrice sunt perfect capabile să funcționeze continuu la sarcină completă de ani de zile, de ce ar fi câteva start-up-uri vrednice de blocare automată?

Revelați răspuns Ascundeți răspunsul

Nu vă voi da un răspuns direct aici, dar voi oferi un indiciu mare: curentul de intrare .

Note:

Curentul de pornire este un factor pentru fiecare tip de motor, AC sau DC. Este ușor să uităm cât de mult mai mare este un curent tipic de pornire al motorului, comparat cu curentul său normal de sarcină maximă. Atunci când elevii iau în considerare amploarea curenților implicați, precum și faptul că majoritatea motoarelor electrice sunt răcite cu ventilator și, prin urmare, lipsesc răcirea în momentele inițiale ale pornirii, motivul blocării automate după mai multe porniri succesive evenimentele devin evidente.

Întrebarea 12

Releele electromecanice utilizate pentru pornirea și oprirea motoarelor electrice de mare putere (numite "contactori" sau startere) trebuie să fie considerate o posibilă sursă de bliț arc . Explicați de ce este acest lucru. Ce este construcția sau funcționarea unui astfel de releu care invită acest fenomen periculos?

Revelați răspuns Ascundeți răspunsul

Releele electromecanice întrerup curentul prin întreruperea perechilor de contacte metalice, separându-le cu un spațiu de aer. Deoarece această mișcare de contact nu este instantanee, este posibil să se genereze un arc peste golurile de aer de o asemenea mărime încât devine un blitz cu arc.

Note:

Arc flash este la fel de periculos pentru tehnicieni electrice ca șoc electric, dar am văzut (și a lucrat cu) oameni care nu acordă atenție pericolelor! Trebuie să se înțeleagă că demaroarele motorului sunt prin natura lor dispozitive generatoare de arc și că, în anumite condiții neobișnuite, pot genera blocaje letale. S-ar putea să doriți să întrebați elevii dvs. ce fel de condiții neobișnuite ar putea duce la un contactor care produce un bliț arc efectiv (mai degrabă decât doar câteva scânteiere mici).

Întrebarea 13

Există mai multe metode diferite de a asigura pornirea cu tensiune redusă pentru motoarele electrice. Una dintre ele este metoda autotransformatoare . Iată o diagramă care arată cum funcționează aceasta:

"L1", "L2" și "L3" reprezintă conductorii de alimentare cu trei faze. Trei seturi de contacte (R, S și Y) servesc la conectarea alimentării la motor în momente diferite. Secvența de pornire a motorului este după cum urmează:

1. Opriți motorul (R deschis, S deschis, Y deschis)
2. Butonul de pornire apăsat (S și Y contactează aproape toate)
3. Întârziere (în funcție de dimensiunea motorului)
4. Contactele Y sunt deschise
5. Întârziere (în funcție de dimensiunea motorului)
6. Contactele R se închid, contactele S deschise

Explicați funcționarea acestui sistem. Cum funcționează autotransformatoarele pentru a reduce tensiunea la motorul electric în timpul pornirii "# 13"> Răspuns dezvăluiți Ascunde răspunsul

Atunci când contactele "S" și "Y" sunt toate închise, autotransformatoarele formează o conexiune trifazată "Y", cu tensiunea de linie (L1, L2 și L3) aplicată la "vârfurile" Y și o tensiune redusă a motorului a atins o porțiune din fiecare înfășurare autotransformator.

Când contactele "Y" sunt deschise, cele trei autotransformatoare funcționează acum doar ca inductori conectați în serie, limitând curentul cu reactanța lor inductivă.

Atunci când contactele "R" se închid, motorul primește curent direct din L1, L2 și L3.

Următoarea întrebare: cum funcționează încălzitoarele de suprasarcină în acest circuit? Ele nu sunt conectate în serie cu conductorii de motor, așa cum este tipic cu motoarele mai mici!

Note:

Pentru fiecare etapă a secvenței de pornire, este posibilă redirecționarea puterii de alimentare a circuitului către motor, pentru a face funcția mai evidentă. Nu creați aceste re-desene, dar elevii dvs. trasează un circuit echivalent pentru fiecare pas din secvența de pornire.

Întrebarea de urmărire este o revizuire bună a transformatoarelor de curent (CT), precum și o introducere în utilizarea încălzitoarelor de suprasarcină în sistemele electrice cu curent înalt.

Întrebarea 14

Identificați cel puțin trei defecțiuni independente care ar putea determina pornirea acestui motor:

Pentru fiecare defecțiune propusă, explicați de ce ar împiedica pornirea motorului.

Revelați răspuns Ascundeți răspunsul

Iată câteva erori posibile (nu o listă exhaustivă prin orice mijloace!):

    • Orice siguranță arsă
    • Bobina contactorului nu a reușit să se deschidă
    • Orice bobina transformatorului a eșuat
    • Jumper între H3 și H2 pe transformator
    • Conexiune cu cablu corodat la borna A1 sau A2
    • Înfășurarea motorului a eșuat

Următoarele întrebări: va exista o diferență de funcționare între suflarea siguranței L1 și suflarea siguranței L2 sau L3. Explicați ce este această diferență și de ce ar putea servi drept indiciu pentru ceea ce sa înșelat.

Note:

Identificarea defectelor multiple ar trebui să fie destul de ușoară în acest circuit. Valoarea reală a acestei întrebări este ocazia de a explica și de a discuta pe care le generează pentru elevii dvs., pe măsură ce își împărtășesc răspunsurile între ele.

Întrebarea 15

Există ceva în neregulă în acest circuit de control al motorului. Când butonul de pornire este apăsat, contactorul se aprinde dar motorul în sine nu funcționează:

Identificați un loc bun pentru a verifica cu multimetrul dvs. pentru a diagnostica natura defecțiunii și pentru a explica raționamentul dumneavoastră.

Revelați răspuns Ascundeți răspunsul

Încercați verificarea tensiunilor de linie la partea "linia" (sursă) a contactorului, între bornele 1 și 2, 2 și 3 și 1 și 3, cu contactorul alimentat (motorul ar trebui să funcționeze). Vă las să vă explicați de ce este un loc bun pentru a verifica mai întâi.

Note:

Discutați cu studenții dvs. diferitele opțiuni pe care le au în pașii de diagnosticare și ce gândesc despre etapa propusă în răspuns. Scenariile de rezolvare a problemelor, cum ar fi acest lucru, sunt excelente pentru stimularea discuțiilor de clasă activă, astfel încât să profitați de ea!

Întrebarea 16

Interpretați această diagramă a circuitului de comandă al motorului AC, explicând semnificația fiecărui simbol:

De asemenea, explicați funcționarea acestui circuit de comandă a motorului. Ce se întâmplă când cineva acționează comutatorul "Run" "# 16"> Reveal răspuns Ascunde răspunsul

Comutatorul "Run" este un buton normal deschis. Bateria releului "M1" este alimentată de acest comutator și acționează trei contacte normal deschise (denumite și "M1") pentru a trimite alimentarea trifazată la motor. Rețineți că detaliile sursei de alimentare nu sunt prezentate în aceste diagrame. Aceasta este o omisiune comună, făcută de dragul simplității.

Note:

Discutați cu elevii dvs. sursele de energie electrică pentru ambele circuite aici: circuitul de comandă a releului și motorul propriu-zis. Provocați elevilor să exploreze acest concept, punându-i următoarele întrebări:

    • Sunt cele două surse neapărat la fel?
    • Cum convenie conectarea bobinelor de relee cu contactele după nume (mai degrabă decât prin linii întrerupte și de proximitate) în diagramele de scară beneficiază de circuite cu mai multe surse cum ar fi acesta?
    • Aceste circuite trebuie chiar să fie desenate pe aceeași pagină?

Întrebarea 17

Identificați cel puțin o greșeală care ar determina oprirea motorului imediat după eliberarea butonului "Start", în loc de "blocare" în modul de funcționare așa cum ar trebui:

Pentru fiecare dintre defectele propuse, explicați de ce va cauza problema descrisă.

Revelați răspuns Ascundeți răspunsul

    • Contactul de control M1 a eșuat.
    • Firele dintre contactul de comandă M1 și circuitul de comandă sunt rupte deschise.

Note:

Această formă de circuit de comandă a motorului este foarte populară în industrie. Este bine să meriți timpul studenților să o studieze și să înțeleagă cum și de ce funcționează.

Întrebarea 18

O formă foarte obișnuită de circuit de blocare este circuitul simplu al releului "start-stop" utilizat pentru comenzile motorului, prin care o pereche de comutatoare cu contact instantaneu controlează funcționarea unui motor electric. În acest caz special, am arătat un circuit de control de joasă tensiune și un motor trifazat, de tensiune mai mare:

Explicați funcționarea acestui circuit, de la activarea comutatorului "Start" până la momentul activării comutatorului "Stop". Contactul M1 deschis în mod normal, prezentat în circuitul de comandă de joasă tensiune, se numește de obicei un contact de etanșare . Explicați ce face acest contact și de ce ar putea fi numit contact "închis".

Revelați răspuns Ascundeți răspunsul

Chiar dacă întrerupătoarele "Start" și "Stop" sunt momentan, contactul "închidere" face ca zăvorul circuitului să fie în una din cele două stări: fie cu motor alimentat, fie cu motor fără energie.

Note:

Circuitele motor "start-stop" sunt foarte frecvente în industrie și se aplică aplicațiilor dincolo de motoarele electrice. Întrebați elevii dvs. dacă se pot gândi la orice aplicație pentru un astfel de circuit.

Întrebarea 19

O alternativă la diagrama schematică convențională în sistemele de control al puterii AC este diagrama scării . În această convenție, conductorii de alimentare "fierbinți" și "neutri" sunt desenați ca niște linii verticale în apropierea marginilor paginii, toate sarcinile și contactele între ele fiind trasate între liniile ca niște trepte pe o scară:

După cum puteți vedea, simbolismul în diagramele scării nu este întotdeauna același ca în diagramele electrice schematice. În timp ce unele simboluri sunt identice (de exemplu, comutatorul de comutare), alte simboluri nu sunt (de exemplu, bobina solenoidală).

Re-desenați această diagramă de scară ca o diagramă schematică, traducând toate simbolurile în cele corecte pentru diagramele schematice.

Revelați răspuns Ascundeți răspunsul

Note:

În timp ce diagramele scării au eleganța lor unică, ar putea fi frustrant pentru unii studenți să aibă de învățat o nouă convenție a diagramei. Deoarece diagramele la scară sunt atât de frecvente în industrie, elevii tăi nu au de ales.

Întrebarea 20

Desenați conexiunile necesare pentru a construi circuitul prezentat în această diagramă de scară:

Diagrama diagramei:

Ilustrație care prezintă componente:

Da, comutatorul "Run" prezentat în diagramă este un SPST, dar comutatorul prezentat în ilustrație este un SPDT. Acesta este un scenariu realist, în care singurul tip de comutator pe care îl aveți la dispoziție este un SPDT, dar diagrama de conectare solicită ceva diferit. Este treaba ta să improvizezi o soluție!

Revelați răspuns Ascundeți răspunsul

Întrebare la întrebare: care poziție de comutare (mâner spre stânga sau mâner spre dreapta) transformă motorul pe "note ascunse"> Note:

Această întrebare îi ajută pe elevi să-și construiască abilitățile de relaționare spațială, deoarece aceștia descriu o diagramă curată și curată într-un circuit relativ "murdar" din lumea reală. Ca de obicei, circuitul prezentat aici nu este singurul mod în care ar fi putut fi construit, dar este o soluție.

Referindu-se la întrebarea provocată, stilul particular al comutatorului SPDT arătat foarte frecvent, iar conexiunile terminale de pe partea inferioară ar putea să nu fie ceea ce v-ați aștepta să-l priviți la simbolul său schematic.

Întrebarea 21

Examinați acest circuit trifazat de comandă a motorului, unde siguranțele protejează împotriva supracurentului și un releu cu trei poli (numit contactor ) pornește și oprește motorul:

După ani de serviciu fidel, într-o zi acest motor refuză să înceapă. Efectuează un sunet "bâzâit" atunci când contactorul este alimentat (contactele releului sunt aproape), dar nu se rotesc. Un mecanic îl verifică și determină că arborele nu este confiscat, dar este liber să se rotească. Problema trebuie să fie de natură electrică!

Ești chemat să investighezi. Folosind un ampermetru de prindere, măsurați curentul prin fiecare linie (imediat după fiecare siguranță), deoarece se încearcă încă o dată o altă pornire. Apoi, înregistrați cele trei măsurători curente:


LiniaActual


152, 7 amperi


251, 9 amperi


30 amperi


Determinați cel puțin două erori posibile care ar putea explica refuzul motorului de a porni și cele trei măsurători curente efectuate. Apoi, decideți ce măsurare va fi pentru a izola locația exactă și natura defecțiunii.

Revelați răspuns Ascundeți răspunsul

Iată câteva posibilități:

    • Siguranța # 3 este deschisă
    • Al treilea contact al releului a fost deteriorat (eșuat deschis) în interiorul contactorului
    • O singură bobină a eșuat în interiorul motorului (presupunând o configurație de înfășurare "Y")

Există câțiva "pasi următori" valabili pe care îi puteți lua de la acest punct. Discutați despre alternative cu colegii de clasă.

Note:

Acesta este un scenariu practic pe care tu și elevii tăi trebuie să-l distrezi explorând. Dacă nu au auzit niciodată de un "contactor" înainte, această întrebare este o bună ocazie de a introduce componenta. Aduceți-o împreună cu dvs. în discuție dacă aveți ocazia!

Întrebarea 22

Lucrând pe un loc de muncă cu un tehnician cu experiență, sunteți însărcinat cu încercarea de a determina dacă curenții de linie care merg la un motor electric trifazat sunt echilibrați. Dacă totul este în regulă cu motorul și circuitele de alimentare, desigur, curenții de trei linii trebuie să fie exact egali unul cu celălalt.

Problema este că nici unul dintre voi nu a adus un ampermetru pentru măsurarea curentului de linie. Multimetrele dvs. sunt prea mici pentru a măsura curenții mari din acest circuit și conectarea unui ampermetru în serie cu un motor atât de mare ar putea fi oricum periculoasă. Deci, tehnicianul experimentat decide să încerce ceva diferit - folosește multimetrul său ca milli-voltmetru AC pentru a măsura scăderea tensiunii pe fiecare siguranță, folosind siguranțele ca rezistoare de șunt brute:

Obtine urmatoarele masuratori:


LiniaScădere de tensiune a siguranței


124, 3 mV


237, 9 mV


315, 4 mV


Aceste măsurători ale căderii de tensiune sugerează curenți linia dezechilibrată a motorului "# 22"> Răspuns dezvăluiți Ascunde răspunsul

Rezultatele sunt neconcludente, deoarece rezistența pentru ansamblul siguranței și suportului nu este o cantitate stabilă în mod sigur. Corodarea dintre unul dintre capetele siguranței și clema suportului de siguranță, de exemplu, ar crește rezistența între punctele în care este afișat milivoltajul măsurat.

Următoarea întrebare: tocmai pentru că rezultatele acestor măsurători milivoltă nu sunt concludente în acest scenariu nu înseamnă neapărat că principiul utilizării siguranțelor ca rezistori de șunt indicând curentul este inutil. Descrieți o aplicație în cazul în care utilizarea unei siguranțe ca un șunt de indicare a curentului ar furniza informații de încredere cu privire la curent.

Întrebare de provocare: determinați unde ați putea măsura milivoltage, care ar putea fi mai fiabilă în ceea ce privește indicarea cantitativă a curentului de linie.

Note:

În timp ce măsurarea milivoltă a unei siguranțe poate părea o tehnică de diagnostic ciudată, este una pe care am aplicat-o în mod plătit de ani de zile. "Captura" este că trebuie să știți ce este bine și ce nu este. Nu este o tehnică precisă, cantitativă prin nici un mijloc!

Întrebarea 23

O metodă de a realiza pornirea cu tensiune redusă pentru motoarele electrice mari este de a introduce rezistențe de serie în fiecare dintre conductorii de putere ai motorului. La pornire, toată forța trebuie să treacă prin rezistoare. După ce motorul a avut timp să accelereze, un alt set de "starter" contacte de bypass de putere în jurul valorii de rezistori, direct la înfășurările motorului.

Desenați o diagramă care arată cum se poate face acest lucru pentru un motor electric monofazat, folosind două contacte de pornire: "R" pentru "rulați" și "S" pentru "pornire". Sugestie: aveți nevoie doar de două contacte și de un rezistor!

Revelați răspuns Ascundeți răspunsul

Niciuna dintre circuitele de comandă (comutatorul de pornire, contactul de supraîncărcare, bobina de pornire etc.) nu este prezentată în această diagramă:

Note:

Dacă elevii au studiat metoda autotransformatoare de pornire cu tensiune redusă, cereți-i să compare această metodă cu aceasta. Desigur, metoda rezistivă este mai simplă, dar metoda autotransformatorului are propriul său avantaj "meta-etichete ascunse">

Instrumente asociate:

Non-inversoare op-amp rezistor Calculator Edge Coupled Microstrip Impedanță Calculator Ohm's Calculator de lege

  • ← Foaia de lucru anterioară

  • Fișa foilor de lucru

  • Foaia de lucru următoare →