Katedra Sterowania i InŜynierii Systemów Laboratorium

Transkrypt

Katedra Sterowania i InŜynierii Systemów
3
Temat
1.
Laboratorium elektrotechniki i elektroniki
Badanie przekaźników
Cel ćwiczenia.
Celem ćwiczenia jest zapoznanie się z działaniem i własnościami wybranych
przekaźników.
2.
Wiadomości podstawowe.
Przekaźniki spełniają dwie podstawowe funkcje:
• Zapewniają galwaniczne oddzielenie pomiędzy sekcją sterowania
i sekcją przełączania.
• UmoŜliwiają przełączanie obciąŜeń duŜej mocy z wysokim napięciem
i/lub prądem o wysokim natęŜeniu przy małym zuŜyciu energii nawet
przy małych sygnałach elektrycznych
Pod względem konstrukcyjnym przekaźniki dzielimy na:
• elektromechaniczne (zawierające elementy ruchome),
• elektroniczne (statyczne – nie zawierają elementów ruchomych), w
których skokową zmianę wywołują podzespoły elektroniczne,
magnetyczne, optyczne.
W przekaźniku elektromechanicznym moŜna wyróŜnić dwie sekcje:
• Sekcje sterowania - przełącznik elektromagnetyczny,
• Sekcje przełączania – część przełączająca podłączona bezpośrednio do
obciąŜenia elektrycznego.
W skład sekcji sterowania wchodzi elektromagnes, który powoduje przetwarzanie prądu
elektrycznego na strumień magnetyczny, który wytwarza siłę poruszającą część
przełączającą.
Układ elektromagnesy zbudowany jest z następujących części:
• Cewki (budowane są róŜne napięcia prądu stałego lub przemiennego),
• Rdzenia ferromagnetycznego,
• Jarzma ferromagnetycznego,
• Ruchomej zwory ferromagnetycznej,
• Elementy dodatkowe.
Na rysunkach 1,2 przedstawiono układ elektromagnesu, oraz budowę przekaźnika.
W najprostszym przypadku układem sekcji przełączania jest styk (zestyk) przełączny,
który przedstawiono na rysunku 3.
Istnieją róŜne konfiguracje schematów styków, w celu rozwiązania róŜnych wymagań
związanych z problemami uŜytkowania:
• Zestyki zwierne – normalnie otwarte (NO),
• Zestyki rozwierne – normalnie zamknięte (NC),
• Zestyki przełączne.
1
Na rysunkach w punkcie 2 przedstawiono wygląd, schemat wyprowadzenia styków oraz
budowę przekaźników zastosowanych w ćwiczeniu.
Rys. 1 Widok elektromagnesu
Rys. 2 Budowa przekaźnika
Rys. 3 Budowa sekcji przełączającej.
2
Dobierając przekaźnik do układu sterowania naleŜy uwzględnić następujące parametry:
• wartość napięcia zasilającego cewkę,
• czy cewka będzie zasilania prądem stałym (DC), czy przemiennym (AC),
• liczbę styków przekaźnika,
• obciąŜalność styków – maksymalny prąd płynący przez styki [A],
Wszystkie parametry moŜna znaleźć w katalogach przekaźników (do opracowania
dołączono katalogi przekaźników).
Przekaźniki czasowe.
Przekaźniki czasowe umoŜliwiają uzyskanie zwłoki czasowej – czas zadziałania lub
czas odpadu jest celowo wydłuŜony. Mogą one być wykonane jako samodzielne
przekaźniki lub jako elementy wbudowane w zespoły przekaźnikowe.
Rodzaje przekaźników czasowych:
• z mechanizmem zegarowym i napędem elektromagnesowym,
• z silnikem synchronicznym,
• uruchamiane elektromagnesem, lecz hamowane mechanizmem z tarczą
obracającą się w polu magnesu trwałego.
• elektroniczne – wykorzystujące ładowanie i rozładowanie kondensatora.
Przekaźnik impulsowy.
Przekaźnik impulsowy jest przykładem przekaźnika bistabilnego, który w wyniku
pobudzenia (podanie napięcia zasilającego) zmienia swój stan i pozostaje w tym stanie
nawet po zaniku wielkości pobudzającej. Kolejne pobudzenie powoduje zmianę stanu
przekaźnika. Przykładem przekaźników impulsowych są przekaźniki serii 26 firmy
FINDER (rys. 7). Na rysunku 8 przedstawiono sekwencje kroków przekaźników serii 26.
3.
4.
Zestaw ćwiczeniowy.
W skład zestawu ćwiczeniowego wchodzą:
mierniki wielkości elektrycznych: woltomierz analogowy oraz amperomierz analogowy,
watomierz cyfrowy, watomierz analogowy
odbiornik rezystancyjny Ro,
przewody łączeniowe,
źródło zasilania napięciem przemiennym.
Przebieg ćwiczenia.
UWAGA
Łączenie układów do badania przekaźników wykonać przy
wyłączonym zasilaniu – prowadzący po sprawdzeniu układu
załącza zasilanie.
Podczas realizacji ćwiczenia dokonać oględzin, prób działania i sprawdzenia
własności następujących przekaźników. Zapoznać się z katalogami przekaźników
i zamieszczonymi w nich parametrami. Wszystkie układy połączeń zrealizować na
stanowisku do badania przekaźników i łączników elektrycznych. Zaciski wyłączników
i lampek sygnalizacyjnych zostały wyprowadzone na listwę zaciskową.
3
4.1. Przekaźnik elektromagnetyczny – przekaźnik przemysłowy serii F55 (firmy
FINDER)
Rys. 4 Widok i schemat wyprowadzeń przekaźnika serii F55
4.1.1. NaleŜy zwrócić uwagę na działanie styków zwiernych i rozwiernych. Połączyć
układ wg schematu 1 – rys. 5.
Rys. 5. Schemat 1
4
4.1.2. Realizacja układu podtrzymania przekaźnika – połączyć układ wg schematu 2
– rys 6.
Rys. 6 Schemat 2
4.1.3. Pytania:
Jaka jest róŜnica między stykiem zwiernym, rozwiernym?
W jakim przypadku naleŜy zastosować układ z podtrzymaniem?
4.2. Przekaźnik impulsowy
Rys. 7. Widok i schematy wyprowadzeń (róŜna liczba styków) przekaźnika impulsowego
F26.
5
Rys.8 Sekwencje kroków przekaźnika impulsowego w zaleŜności od ilości styków.
4.2.1. Sprawdzić działanie i własności przekaźnika impulsowego – połączyć układ
wg schematu 3;
Rys. 9. Schemat 3
4.2.2. Pytania:
Jaka jest róŜnica między przekaźnikiem tradycyjnym (p.2.1),
przekaźnikiem impulsowym?
Gdzie moŜna wykorzystać przekaźniki impulsowe?
6
4.3. Przekaźnik czasowy – przekaźnik czasowy TRM-9
Rys 10. Widok i schemat wyprowadzeń przekaźnika czasowego TRM -93
4.3.1. Połączyć układ do badania przekaźnika wg schematu 4 – rys. 11
Rys. 11 Schemat 4
4.3.2. Sprawdzić funkcję opóźnionego zadziałania przekaźnika przy 5 róŜnych
nastawach czasu T N (zmiana zakresu czasu za pomocą pokrętła 1 – rys. 10)
i wykonać pomiary czasu zadziałania. Na podstawie wykonanych pomiarów
obliczyć błąd względny.
7
Lp.
Nastawa czasu TN[s]
Czas zadziałania T[s]
Błąd względny
δ[%]
1
2
3
4
5
Błąd względny czasu zadziałania:
δ% =
T − TN
100
TN
4.3.3. Badania funkcji przekaźnika czasowego. NaleŜy zrealizować cztery wybrane
przez prowadzącego funkcje czasowe przekaźnika (wybór funkcji przekaźnika za
pomocą pokrętła 2 – funkcje E, R, Wu, Wa, Bp, Bi, Ws, Esa, P, I).
Zidentyfikować (nazwać) badane funkcje przekaźnika czasowego. Zmierzyć
czasy zadziałania przekaźnika i wykreślić przebiegi czasowe.
4.3.4. Pytania:
Czym róŜnią się wybrane funkcje?
Zaproponować przykład zastosowanie przekaźnika czasowego w
zaleŜności od funkcji działania przekaźnika.
4.4. Badanie histerezy przekaźnika.
4.4.1. Zapoznać się z parametrami przekaźnika, określić napięcie znamionowe cewki
przekaźnika.
4.4.2. Połączyć układ wg schematu 5 – rys.12.
4.4.3. Zwiększając napięcie zasilania od 0V do wartości napięcia znamionowego
cewki przekaźnika zmierzyć wartość natęŜenia prąd i napięcia, przy którym
nastąpiło przełączenie stanu przekaźnika.
4.4.4. Zmniejszając napięcie zasilania od wartości napięcia znamionowego cewki
przekaźnika do 0V, zmierzyć wartość natęŜenia prądu i napięcia, przy którym
nastąpi wyłączenie przekaźnika.
4.4.5. Porównać uzyskane wyniki badań.
Rys.12. Schemat 5
8
UWAGA
Łączenie układów do badania przekaźników wykonać przy
wyłączonym zasilaniu – prowadzący po sprawdzeniu układu
załącza zasilanie.
5.
Sprawozdanie
1. W sprawozdaniu zamieścić opis przebiegu ćwiczenia wraz z udokumentowanymi
połączeniami, które wykonano podczas ćwiczenia.
2. Przedstawić przeprowadzone w trakcie ćwiczenia obliczenia.
3. Sprawozdanie powinno zawierać omówienie wyników i wnioski.
6. Literatura
1. Elektrotechnika i elektronika dla nieelektryków, Praca zbiorowa, WNT, Warszawa 2004,
wydanie 6.
2. Podstawy elektrotechniki i elektroniki dla elektryków. Część 1 i 2, autor: A. Chochowski,
WSiP, Warszawa 2002.
3. Praca zbiorowa, PORADNIK ELEKTRYKA.
4. J. Kostro, Elementy, urządzenia i układy automatyki,
5. Strona internetowa firmy M ikrobest: www.mikrobest.komputronik.pl
6. Strona internetowa firmy Relpol: www.relpol.com.pl
9
10
11

Katedra Sterowania i InŜynierii Systemów Laboratorium

Transkrypt

Podobne dokumenty

Proste układy alarmowe

Tester Przekaźników PER

PRZEKAŁNIK CZASOWY RT-1Om

REx-11_kk_SE - schneider energy

Przekaźnik pomiarowy nad- lub podnapięciowy

AWZ611 - MP4 Moduł przekaźnikowy