Diagramy interakcji w obwodach elektrycznych

Wiadomo, że urządzenia i ich części są przedstawiane na schematach z reguły w pozycji wyłączonej, to znaczy przy braku sił koercyjnych działających na ruchome styki. W przypadku odstępstwa od tej zasady jest to zaznaczone na rysunkach. Ale w każdym razie schemat przedstawia każdą pojedynczą pozycję aparatu.

W praktyce, zarówno przy włączaniu i wyłączaniu zasilania, jak i podczas eksploatacji, w obwodzie zachodzą zmiany, które następują w czasie iw niektórych przypadkach muszą być odzwierciedlone na rysunkach. W tym celu konstruowane są diagramy interakcji.

Najpopularniejsze diagramy są dwojakiego rodzaju. Pierwszy typ jest najprostszy i służy do zobrazowania sekwencji działań i obliczenia czasu w trybach stacjonarnych. Drugi typ jest bardziej skomplikowany. Są one przeznaczone dla systemów działających w reżimach przejściowych, które są rozważane w literaturze specjalistycznej.

Warunki wstępne i zakres

Liczba wierszy na diagramie jest równa liczbie urządzeń, których interakcja jest brana pod uwagę.Dla ułatwienia opisu schematów charakterystyczne punkty diagramu ponumerowano rosnąco od lewej do prawej (wtedy łatwiej je odnaleźć). Charakterystyczne punkty są połączone strzałkami wskazującymi „kierunek procesu”.Czas liczony jest poziomo. Skala czasu dla wszystkich urządzeń jest taka sama.

Działanie jednopozycyjnego urządzenia obsługiwanego ręcznie, takiego jak przełącznik, na schemacie z FIG. 1, i jest pokazany z prostokątem. Pokazuje, że przełącznik SB1 jest wciśnięty w punkcie czasowym wskazanym w punkcie 1 i zwolniony w punkcie 4. W związku z tym jego styk zamykający jest zamknięty w czasie 1-4, a styk normalnie otwarty jest zamknięty od 0-1 i od 4 wzwyż. .

Kiedy na schemacie konieczne jest pokazanie natury ruchu kontrolowanego mechanizmu o złożonej kinematyce, wówczas ruch jest oznaczony ukośnymi liniami, a reszta - pozioma. Przeanalizujmy rys. 1, b. Przedstawia działanie mechanizmu w następujący sposób. Po przyłożeniu napięcia do napędu mechanizmu jego część ruchoma porusza się najpierw (rozdział 7-8), następnie zatrzymuje się (8-9), ponownie porusza się (9-10) i wreszcie zatrzymuje się - punkt 10.

Uruchomiony mechanizm pozostaje w spoczynku (10-11). W punkcie 11 rozpoczyna się powrót do pozycji wyjściowej. W odcinku 11-12 mechanizm porusza się, ale teraz w przeciwnym kierunku, po czym zatrzymuje się (12-13), porusza się ponownie (13-14) i osiąga swoją pierwotną pozycję - punkt 14.

Spójrzmy na inny przykład — ryc. 1c, uwzględniając zmiany wartości parametrów technologicznych, np. temperatury, w czasie. Do punktu 15 temperatura T1 nie zmienia się (linia pozioma), następnie zaczyna rosnąć (linia ukośna), a po osiągnięciu wartości T2 (punkt 16) maleje (linia skośna).Po pewnym czasie odpowiadającym punktowi 17 zostaje ustawiona temperatura T3. Podobnie przedstawiają zmiany ciśnienia, poziomów, prędkości itp.

Należy zauważyć, że jeśli znana jest skala czasowa, to na osi poziomej można określić czas trwania interesującej nas części procesu. Spójrzmy na przykład. Niech na ryc. 1, c na linii poziomej 1 cm odpowiada 10 minutom, a wypukłości odcinków 15-16 i 16-17 na osi poziomej wynoszą 2,5 i 1,3 cm, co oznacza, że ​​temperatura rośnie 2,5×10 = 25 minut i maleje 1,3×10 = 13 minut. Należy również wiedzieć, że wartości bezwzględnych wielkości nie można określić na podstawie diagramu. Na przykład z rys. 1c wynika, że ​​temperatura T1 jest niższa niż temperatura T2, ale wyższa niż temperatura T3.

Ryż. 1. Diagram interakcji pierwszego typu

Przyjrzyjmy się bliżej pierwszemu rodzajowi wykresu. Podczas badania schematów stwierdzono, że działanie przekaźników, styczników, elektromagnesów jest przedstawione za pomocą trapezów. Wysokość wszystkich trapezów jest taka sama i odpowiada prądowi znamionowemu urządzenia. Tak więc na schemacie z ryc. 1, a przełącznik SB1 (punkt 1) zamknął obwód przekaźnika K1. W tym przypadku działanie przełącznika przycisku przekaźnika K1 jest wskazywane strzałką przechodzącą od „linii przełącznika” do „linii przekaźnika”. W czasie 1-2 przekaźnik działa, to znaczy jego styki są przełączane, ruch twornika się kończy itp. Obwód przekaźnika jest otwarty w punkcie 4.

Podczas 4-6 styki są ponownie przełączane i powracają do pozycji wyjściowej. Zacieniona część trapezu wskazuje na obecność prądu w cewce z głównego źródła zasilania.

Kiedy podczas pracy urządzenia zmienia się prąd w jego cewce (na przykład pokazana jest część rezystancji obwodu), wówczas na schemacie powstaje „skok”. Np. przekaźniki K1 i K2 (rys. 1, a) są załączane w tym samym czasie, ale po zadziałaniu przekaźnika K1 jego styk w obwodzie przekaźnika K2 otwiera się i załącza rezystor R1, prąd w cewce przekaźnika K2 maleje z czasem 2-3 .

Jak widać, diagramy pierwszego typu są proste, przejrzyste, przy pewnych umiejętnościach można je dokładnie wykonać i prawie całkowicie zastępują słowne opisy diagramów. Z wykresu łatwo jest określić, co dzieje się na wykresie w danym momencie. Aby to zrobić, musisz narysować linię prostopadłą do osi czasu w odpowiednim miejscu na diagramie i zobaczyć, z czym się przecina. Tak więc na rys. 1, a linia odpowiadająca czasowi t1 pokazuje, że: przycisk SB1 jest wciśnięty, prąd w cewce przekaźnika K1 osiągnął stan stabilny, a prąd w cewce przekaźnika K2 zmalał.

Z dostępnego wykresu łatwo określić, ile czasu trzeba ustawić, aby dane urządzenie osiągnęło określony rezultat. Tak więc potrzeba czasu 1-2 (licząc wzdłuż poziomej osi czasu), aby zadziałał przekaźnik K1. Oznacza to, że przełącznik SB1 musi być wciśnięty przynajmniej przez ten czas. Powrót przekaźnika K1 zajmuje 4-6 czasu.

Dlatego nie możesz wielokrotnie naciskać SB1 (aby powtórzyć te same czynności) wcześniej niż w tym czasie.Pytania typu: „Jak długo to trwa?”, „Jakie interwały są potrzebne?”, „Czy istnieją marginesy czasowe i jakie one są?” Czy prądy rozruchowe kilku silników pokrywają się w czasie? ", itp., bardzo często pojawiają się wśród tych, którzy projektują, tworzą i obsługują urządzenia dla automatyki, telemechaniki, napędów elektrycznych. Takich pytań po prostu nie da się rozwiązać bez diagramu interakcji.

Zauważono powyżej, że zaciemniona część trapezu wskazuje na obecność prądu w cewce z głównego źródła zasilania. Lekka część to opóźnienie mechanizmu po powrocie do pierwotnej pozycji. Teraz skonsolidujemy uzyskane informacje, odpowiadając na następujące pytania:

1. Co dzieje się na schemacie na ryc. 1, a po czasie T2 i T3 oraz w przedziale między punktami 0 i 1?

2. Szybszy czy wolniejszy ruch mechanizmu (rys. 1, b) podczas uruchamiania i powrotu?

3. Co można powiedzieć o wartościach temperatur TI-I i TII-II odpowiadających liniom I-I i II-II na ryc. 1 w?

Aby wzmocnić materiał, wykonaj następujące zadanie. na ryc. 1, d po lewej stronie przedstawiono jednoliniowy schemat rozruchu silnika elektrycznego M z wirnikiem fazowym (obwody sterujące nie są pokazane). Na nim: KM1 — stycznik w obwodzie stojana, KM2 -KM4 — styczniki akceleratora; ich styki w określonej kolejności zwierają sekcje rezystora rozruchowego R1. Diagram interakcji jest narysowany po prawej stronie. Nawiązując do niego, opisz działanie diagramu i zdecyduj, co dzieje się w czasie odpowiadającym rzędom III-III.

AV Suvorin