Hem » Dammar i trädgården » De enklaste kontrollsystemen. Elektriska drivkretsar. Symboler i elscheman

De enklaste kontrollsystemen. Elektriska drivkretsar. Symboler i elscheman

Innehåll:

Varje elektrisk krets består av många element, som i sin tur också inkluderar olika delar i sin design. Det mest slående exemplet är hushållsapparater. Även ett vanligt strykjärn består av ett värmeelement, temperaturregulator, pilotljus, säkring, sladd och stickpropp. Andra elektriska apparater har en ännu mer komplex design, kompletterad med olika reläer, strömbrytare, elmotorer, transformatorer och många andra delar. En elektrisk anslutning skapas mellan dem, vilket säkerställer full interaktion mellan alla element och varje enhet uppfyller sitt syfte.

I detta avseende uppstår frågan väldigt ofta om hur man lär sig att läsa elektriska diagram, där alla komponenter visas i form av konventionella grafiska symboler. Detta problem är av stor betydelse för dem som regelbundet sysslar med elinstallationer. Korrekt läsning av diagram gör det möjligt att förstå hur elementen samverkar med varandra och hur alla arbetsprocesser går till.

Typer av elektriska kretsar

För att korrekt använda elektriska kretsar måste du i förväg bekanta dig med de grundläggande begreppen och definitionerna som påverkar detta område.

Varje diagram är gjort i form av en grafisk bild eller ritning, på vilken, tillsammans med utrustningen, alla anslutningslänkar till den elektriska kretsen visas. Det finns olika typer av elektriska kretsar som skiljer sig åt i deras avsedda syfte. Deras lista inkluderar primära och sekundära kretsar, larmsystem, skydd, kontroll och andra. Dessutom finns och används ofta principiella och helt linjära och utökade. Var och en av dem har sina egna specifika egenskaper.

Primära kretsar inkluderar kretsar genom vilka huvudprocessens spänningar tillförs direkt från källor till konsumenter eller mottagare av el. Primära kretsar genererar, omvandlar, överför och distribuerar elektrisk energi. De består av en huvudkrets och kretsar som ger sina egna behov. Huvudkretsarna genererar, omvandlar och distribuerar huvudflödet av el. Självbetjäningskretsar säkerställer driften av viktig elektrisk utrustning. Genom dem tillförs spänning till installationernas elmotorer, till belysningssystemet och till andra områden.

Sekundära kretsar anses vara de där den applicerade spänningen inte överstiger 1 kilowatt. De tillhandahåller automations-, kontroll-, skydds- och sändningsfunktioner. Genom sekundära kretsar utförs styrning, mätning och mätning av el. Att känna till dessa egenskaper hjälper dig att lära dig att läsa elektriska kretsar.

Hellinjära kretsar används i trefaskretsar. De visar elektrisk utrustning kopplad till alla tre faserna. Enkellinjediagram visar utrustning placerad på endast en mittfas. Denna skillnad måste anges på diagrammet.

Schematiska diagram indikerar inte mindre element som inte utför primära funktioner. På grund av detta blir bilden enklare, vilket gör att du bättre kan förstå principen för drift av all utrustning. Installationsscheman, tvärtom, utförs mer i detalj, eftersom de används för den praktiska installationen av alla delar av det elektriska nätverket. Dessa inkluderar enlinjediagram som visas direkt på anläggningens byggplan, samt diagram över kabeldragningar tillsammans med transformatorstationer och distributionspunkter ritade på en förenklad översiktsplan.

Under installations- och driftsättningsprocessen har omfattande kretsar med sekundära kretsar blivit utbredda. De lyfter fram ytterligare funktionella undergrupper av kretsar relaterade till påslagning och avstängning, individuellt skydd av valfri sektion och andra.

Symboler i elscheman

Varje elektrisk krets innehåller enheter, element och delar som tillsammans bildar en väg för elektrisk ström. De kännetecknas av närvaron av elektromagnetiska processer associerade med elektromotorisk kraft, ström och spänning, och beskrivs i fysiska lagar.

I elektriska kretsar kan alla komponenter delas in i flera grupper:

Den första gruppen inkluderar enheter som genererar el eller kraftkällor.
Den andra gruppen av grundämnen omvandlar elektricitet till andra typer av energi. De utför funktionen som mottagare eller konsumenter.
Komponenterna i den tredje gruppen säkerställer överföringen av elektricitet från ett element till ett annat, det vill säga från strömkällan till elektriska mottagare. Detta inkluderar även transformatorer, stabilisatorer och andra enheter som ger erforderlig kvalitet och spänningsnivå.

Varje enhet, element eller del motsvarar en symbol som används i grafiska representationer av elektriska kretsar, så kallade elektriska diagram. Förutom huvudsymbolerna visar de kraftledningarna som förbinder alla dessa element. De delar av kretsen längs vilka samma strömmar flyter kallas grenar. Platsen för deras anslutningar är noder, indikerade på elektriska diagram i form av prickar. Det finns slutna strömbanor som täcker flera grenar samtidigt och kallas elektriska kretsar. Det enklaste elektriska kretsschemat är enkrets, medan komplexa kretsar består av flera kretsar.

De flesta kretsar består av olika elektriska enheter som skiljer sig åt i olika driftlägen, beroende på strömvärdet och spänningen. I viloläge finns det ingen ström i kretsen alls. Ibland uppstår sådana situationer när anslutningar bryts. I nominellt läge fungerar alla element med den ström, spänning och effekt som anges i enhetens pass.

Alla komponenter och symboler för elementen i den elektriska kretsen visas grafiskt. Figurerna visar att varje element eller enhet har sin egen symbol. Till exempel kan elektriska maskiner avbildas på ett förenklat eller utökat sätt. Beroende på detta konstrueras även villkorliga grafiska diagram. Enkelradiga och flerradiga bilder används för att visa lindningsterminaler. Antalet linjer beror på antalet stift, vilket kommer att vara olika för olika typer av maskiner. I vissa fall, för att underlätta läsning av diagram, kan blandade bilder användas, när statorlindningen visas i expanderad form och rotorlindningen visas i en förenklad form. Andra utförs på samma sätt.

De utförs också i förenklade och utökade, enkelradiga och flerradiga metoder. Sättet att visa själva enheterna, deras terminaler, lindningsanslutningar och andra komponenter beror på detta. Till exempel, i strömtransformatorer, används en tjock linje, markerad med prickar, för att avbilda primärlindningen. För sekundärlindningen kan en cirkel användas i den förenklade metoden eller två halvcirklar i den expanderade bildmetoden.

Grafiska representationer av andra element:

Kontakter. De används i kopplingsanordningar och kontaktanslutningar, främst i brytare, kontaktorer och reläer. De är indelade i stängning, brytning och växling, som var och en har sin egen grafiska design. Vid behov är det tillåtet att avbilda kontakterna i en spegelvänd form. Basen på den rörliga delen är markerad med en speciell oskuggad prick.
. De kan vara enpoliga eller flerpoliga. Den rörliga kontaktens bas är markerad med en prick. För effektbrytare anges typen av utlösning på bilden. Omkopplare skiljer sig åt i typ av åtgärd, de kan vara tryckknappar eller spår, med normalt öppna och slutna kontakter.
Säkringar, motstånd, kondensatorer. Var och en av dem motsvarar vissa ikoner. Säkringar är avbildade som en rektangel med kranar. För permanenta motstånd kan ikonen ha kranar eller inga kranar. Den rörliga kontakten för ett variabelt motstånd indikeras med en pil. Bilderna av kondensatorer visar konstant och variabel kapacitans. Det finns separata bilder för polära och opolära elektrolytkondensatorer.
Halvledarenheter. Den enklaste av dem är pn-övergångsdioder med envägsledning. Därför är de avbildade i form av en triangel och en elektrisk anslutningslinje som korsar den. Triangeln är anoden och strecket är katoden. För andra typer av halvledare finns det egna beteckningar som definieras av standarden. Att känna till dessa grafiska ritningar gör det mycket lättare att läsa elektriska kretsar för dummies.
Ljuskällor. Finns på nästan alla elektriska kretsar. Beroende på deras syfte visas de som belysnings- och varningslampor med motsvarande ikoner. När man avbildar signallampor är det möjligt att skugga en viss sektor, motsvarande låg effekt och lågt ljusflöde. I larmsystem, tillsammans med glödlampor, används akustiska enheter - elektriska sirener, elektriska klockor, elektriska horn och andra liknande enheter.

Hur man läser elscheman korrekt

Ett schematiskt diagram är en grafisk representation av alla element, delar och komponenter mellan vilka en elektronisk anslutning görs med strömförande ledare. Det är grunden för utvecklingen av alla elektroniska enheter och elektriska kretsar. Därför måste varje nybörjare elektriker först behärska förmågan att läsa en mängd olika kretsscheman.

Det är korrekt läsning av elektriska diagram för nybörjare som låter dig förstå väl hur du kopplar alla delar för att få det förväntade slutresultatet. Det vill säga att enheten eller kretsen måste fullgöra sina avsedda funktioner. För att korrekt läsa ett kretsschema är det först och främst nödvändigt att bekanta dig med symbolerna för alla dess komponenter. Varje del är märkt med en egen grafisk beteckning - UGO. Typiskt återspeglar sådana symboler den allmänna designen, karakteristiska egenskaperna och syftet med ett visst element. De mest slående exemplen är kondensatorer, motstånd, högtalare och andra enkla delar.

Det är mycket svårare att arbeta med komponenter representerade av transistorer, triacs, mikrokretsar, etc. Den komplexa designen av sådana element innebär också en mer komplex visning av dem på elektriska kretsar.

Till exempel har varje bipolär transistor minst tre terminaler - bas, kollektor och emitter. Därför kräver deras konventionella representation speciella grafiska symboler. Detta hjälper till att skilja mellan delar med individuella grundläggande egenskaper och egenskaper. Varje symbol bär viss krypterad information. Till exempel kan bipolära transistorer ha helt olika strukturer - p-p-p eller p-p-p, så bilderna på kretsarna kommer också att vara märkbart olika. Det rekommenderas att du noggrant läser alla delar innan du läser de elektriska kretsschemana.

Villkorsbilder kompletteras ofta med förtydligande information. Vid närmare granskning kan du se latinska alfabetiska symboler bredvid varje ikon. På det här sättet betecknas den eller den detaljen. Detta är viktigt att veta, speciellt när vi bara ska lära oss att läsa elektriska diagram. Det finns även siffror bredvid bokstavsbeteckningarna. De anger motsvarande numrering eller tekniska egenskaper hos elementen.

Spårautomation, eller styrning i spårfunktionen, används för att begränsa mekanismens rörelse eller stoppa den vid valfri mellan- eller slutpunkt på spåret.

Huvudalternativen för arbetscykler som styrs av delar av spårautomatisering kan vara: automatisk avstängning av den elektriska drivningen i slutet av cykeln, omkastning med automatisk begränsning av rörelsebanan för något element i ställdonet utan fördröjning och med fördröjning vid ändpunkter, reversering med avstängning av mekanismen efter varje cykel eller med lång skyttelrörelse.

I de fall där ett fel på gränslägesbrytaren kan leda till en olycka, installeras dessutom gränslägesbrytare för att stänga av motorn.

I de givna diagrammen visas inte kraftdelen med magnetstartare: kraftkretsens huvudkontakter drivs: av KM-spolen med en icke-reversibel starter och av spolarna KM1 och KM2 om startmotorn är reversibel

Schema i fig. a och b sörjer för att stänga av motorn vid slutet av rörelsen av mekanismen med en gränslägesbrytare och skiljer sig från varandra endast i dess placering i styrkretsen och de funktionella egenskaper som orsakas av detta. I det första schemat kan motorn som stoppas av gränslägesbrytaren inte startas om i samma riktning genom att trycka på startknappen; i det andra schemat kan mekanismen fortsätta att röra sig om knappen trycks in igen.

Ris. Motorstyrkretsar i en banfunktion med gränslägesbrytare: a och b - stänga av motorn i slutet av mekanismens rörelse, c - med begränsning av mekanismens rörelse, d - cyklisk rörelse med en tidsfördröjning i extrema lägen

Styrdiagram i fig. c tillhandahåller förflyttning av mekanismen längs en väg begränsad av två gränslägesbrytare SQ1 och SQ2, och arbetet kan utföras antingen i separata eller kontinuerliga rörelser. I det första fallet börjar mekanismen röra sig framåt när knappen SB1 trycks in och rör sig tills den trycker på gränslägesbrytaren SQ1. För att ta bort mekanismen från detta läge är det nödvändigt att trycka på knappen SB2. Öppningskontakter KM2 och KM1 i kretsarna för spolarna KM1 och KM2 tjänar till ömsesidig förregling.

Om, med hjälp av ett mellanrelä, dess kontakter K är stängda, kommer ställdonet efter att ha tryckt på startknappen SB1 eller SB2 kontinuerligt att röra sig mellan ytterlägen med automatisk reversering och elektrisk bromsning av motorn genom back-on. Efter att motorn stängts av med gränslägesbrytaren SQ1, slås den automatiskt på av kontaktorn KM2 genom de normalt öppna kontakterna SQ1 och K, som går förbi startknappen SB2. För att stoppa motorn, tryck på SB-knappen.

För cyklisk drift av mekanismen med olika tidsfördröjningar i extremlägen, visas diagrammet i fig. d. När motorn startas framåt slår startknappen SB1 på tidsreläet KT1 och öppnar dess kontakt i kontaktorns KM2 spolkrets. Rörelsen fortsätter tills färdbrytaren SQ aktiveras, öppnar kretsen för kontaktorspolen KM1 och stänger kontakten SQ som är mekaniskt ansluten till den. Men reversering sker inte omedelbart, eftersom brytkontakten KT1 fortfarande är öppen.

Tidsreläet KT1, avstängt av kontakten KM1, räknar den angivna tidsfördröjningen och slår på spolen på kontaktorn KM2 och backar motorn. Genom slutblockskontakten KM2 slås tidreläet KT2 på och bryter kretsen för spolen KM1 med kontakt KT2. Elmotorn slår på och flyttar mekanismen tills gränslägesbrytaren aktiveras, varefter cykeln upprepas i samma ordning.

Om en tidsfördröjning på grund av driftsförhållanden endast behövs i ett ytterläge, är ett tidsrelä och dess brytkontakt uteslutet från styrkretsen.

För att styra elektrisk utrustning i elektriska kretsar används en mängd olika fjärrkontroll-, skydds-, telemekanik- och automationsanordningar, vilket påverkar omkopplingsanordningar för att slå på och av eller reglera den.

Figur 5.4 visar ett schematiskt diagram över styrningen av en asynkron elmotor med en ekorrburrotor. Detta schema används ofta i praktiken vid styrning av drivningar av pumpar, fläktar och många andra.

Slå på QF-strömbrytaren innan arbetet påbörjas. När du trycker på SB2-knappen slås KM-startaren på och M-motorn startar. För att stoppa motorn måste du trycka på SB1-knappen som stänger av KM-startaren och M-motorn.

Fig.5.4. Kopplingsschema för en asynkron elmotor med en ekorrburrotor

När elmotorn M är överbelastad, aktiveras det elektrotermiska reläet KK, vilket öppnar kontakterna KK:1 i KM-spolkretsen. KM-startaren stängs av, M-motorn stannar.

I det allmänna fallet kan styrkretsar bromsa den elektriska drivenheten, reversera den, ändra rotationshastigheten etc. Varje specifikt fall använder sitt eget kontrollschema.

Förreglingsanslutningar används ofta i elektriska drivsystem. Låsning säkerställer fixering av ett visst tillstånd eller position för de fungerande delarna av enheten eller kretselementen. Blockeringen säkerställer tillförlitlig drift av frekvensomriktaren, underhållssäkerhet, den nödvändiga sekvensen för att slå på eller av enskilda mekanismer, samt begränsa rörelsen av mekanismer eller verkställande organ inom arbetsområdet.

Det finns mekaniska och elektriska förreglingar.

Ett exempel på den enklaste elektriska blockeringen, som används i nästan alla kontrollscheman, är blockeringen av "Start"-knappen SB2 (Fig. 5.4.) med kontakt KM2. Blockering med denna kontakt gör att du kan släppa SB2-knappen efter att ha slagit på motorn utan att avbryta strömförsörjningskretsen för den magnetiska startspolen KM, som går genom blockeringskontakten KM2.

I kretsar för reversering av elmotorer (samtidigt som man säkerställer rörelse av mekanismer fram och tillbaka, upp och ner, etc.), såväl som under bromsning, används reversibla magnetstartare. En reversibel magnetisk startmotor består av två icke-reversibla. När du använder en reverserande startmotor är det nödvändigt att utesluta möjligheten att slå på dem samtidigt. För detta ändamål tillhandahåller kretsarna både elektriska och mekaniska förreglingar (Fig. 5.5). Om motoromkastningen utförs av två irreversibla magnetstartare, spelas rollen som elektrisk blockering av kontakterna KM1:3 och KM2:3, och mekanisk blockering tillhandahålls av knapparna SB2 och SB3, som var och en består av två kontakter anslutna mekaniskt . I det här fallet är en av kontakterna en slutkontakt, den andra är en brytkontakt (mekanisk förregling).

Schemat fungerar enligt följande. Låt oss anta att när KM1-startaren slås på, roterar motorn M medurs och moturs när KM2 slås på. När du trycker på SB3-knappen kommer först öppningskontakten på knappen att bryta strömförsörjningskretsen för KM2-startaren, och först då kommer SB3-stängningskontakten att stänga kretsen för KM1-spolen.

Fig.5.5. Mekaniska och elektriska förreglingar vid backning av drevet

KM1-startaren slås på, och motorn M startar medurs.KM1:3-kontakten öppnas, vilket ger elektrisk blockering, d.v.s. Medan KM1 är påslagen är strömförsörjningskretsen för KM2-startaren öppen och den kan inte slås på. För att backa motorn måste du stoppa den med knappen SВ1 och sedan, genom att trycka på knappen SВ2, starta den i motsatt riktning. När du trycker på SB2 bryter först brytkontakten SB2 strömförsörjningskretsen för KM1-spolen och stänger sedan strömförsörjningskretsen för KM2-spolen (mekanisk förregling). KM2-startaren slår på och reverserar motorn M. Kontakt KM2:3, när den öppnas, blockerar KM1-startaren elektriskt.

Oftare utförs motoromkastning med en omvändande magnetisk startmotor. En sådan startmotor består av två enkla starter, vars rörliga delar är mekaniskt förbundna med varandra med hjälp av en anordning i form av en vipparm. En sådan anordning kallas en mekanisk förregling, som inte tillåter kraftkontakten för en KM1-startare att samtidigt stänga kraftkontakterna för en annan KM2-startare (Fig. 5.6).

Ris. 5.6. Mekanisk blockering med en "vipparm" av de rörliga delarna av två starter i en enda reversibel magnetstartare

Den elektriska kretsen för att styra motorns reversering med två enkla startmotorer av en enda reverserande magnetisk startmotor är densamma som den elektriska kretsen för att styra motorns reversering med två icke-reversibla magnetstartare (Fig. 5.5), med samma elektriska och mekaniska förreglingar i elektrisk krets.

Vid automatisering av elektriska drivningar av produktionslinjer, transportörer etc. En elektrisk förregling används, som säkerställer starten av linjens elmotorer i en viss sekvens (fig. 5.7). Med detta schema, till exempel, är det möjligt att slå på den andra motorn M2 (Fig. 5.7) endast efter att ha slagit på den första motorn M1, att slå på M3-motorn är möjlig efter att ha slagit på M2. Denna startsekvens säkerställs genom att spärra kontakterna KM1:3 och KM2:3.

Fig.5.7. Motor sekventiellt kretsschema

Exempel 5.1. Genom att använda den elektriska kretsen (Fig. 5.4) för att styra en asynkron elektrisk motor med en ekorrburrotor, är det nödvändigt att inkludera i denna krets ytterligare kontakter som säkerställer automatiskt stopp av arbetsmekanismens elektriska motor vid en eller två specificerade punkter .

Lösning. Uppgiftens krav att säkerställa att elmotorn stannar vid en given punkt kan uppfyllas av gränslägesbrytaren SQ1 med en normalt sluten kontakt installerad i serie med KM2-blockkontakten, som går förbi SB2-knappen. För att stoppa arbetsmekanismens elektriska motor placeras en kontakt från den andra gränslägesbrytaren SQ2 i serie med kontakten på gränslägesbrytaren SQ1 vid två specificerade punkter. I fig. Figur 5.8 visar elscheman för att stoppa elmotorn vid en och två angivna punkter. Efter start av motorn börjar mekanismen röra sig och när den når stopppunkten trycker den på gränslägesbrytaren, till exempel SQ1, och elmotorn stannar. Efter att ha slutfört den nödvändiga tekniska operationen, tryck på knappen SB2 igen, och mekanismen fortsätter att röra sig tills nästa gränslägesbrytare SQ2, där den tekniska operationen slutar.

Ris. 5.8 Till exempel 5.1

Exempel 5.2. Ljussignaleringselement bör införas i den elektriska kretsen (fig. 5.5) för att styra omvändningen av en asynkronmotor med ekorrbur med hjälp av förreglade anslutningar för att styra motorns rotationsriktning.

Lösning. Ljussignaleringskretsen för övervakning av motorns rotationsriktning under backning, kombinerad med motorns reverseringskrets, visas i fig. 5.9. När motorn roterar, till exempel åt höger, tänds HL1-lampan, tänd av kontakt KM1.4 på KM1-magnetstartaren, medan HL2-lampan släcks, p.g.a. magnetstartaren KM2 är inte påslagen. När motorn roterar åt vänster, tänds HL2-lampan, tänd av kontakt KM2.4 på KM2-magnetstartaren. Således signalerar HL1-lampan att motorn roterar åt höger, och HL2-lampan indikerar att motorn roterar åt vänster. Som ett resultat av förreglade anslutningar ger ljussignaleringen kontroll över motorns rotationsriktning vid backning.

Ris. 5.9 Till exempel 5.2

Kontrollfrågor

1. Hur delas elektriska kretsar in i typer och typer?

2. Vilka är de grundläggande reglerna för att konstruera elektriska kretsar?

3. Ge exempel på bokstavsbeteckningar för elektriska element.

4. Ge exempel på grafiska beteckningar av elektriska element.

5. Rita motorkopplingsdiagrammen som visas i Fig. 5.1, 5.2 och 5.4.

6. Förklara kretsarnas funktion i fig. 5,5 och 5,7.

Fig.5.4. Kopplingsschema för en asynkron elmotor med en ekorrburrotor

När elmotorn M är överbelastad, aktiveras det elektrotermiska reläet KK, vilket öppnar kontakterna KK:1 i KM-spolkretsen. KM-startaren stängs av, M-motorn stannar.

I det allmänna fallet kan styrkretsar bromsa den elektriska drivenheten, reversera den, ändra rotationshastigheten etc. Varje specifikt fall använder sitt eget kontrollschema.

Det finns mekaniska och elektriska förreglingar.