Wechselwirkungsdiagramme an Stromkreisen
Es ist bekannt, dass Geräte und ihre Teile in Diagrammen in der Regel im ausgeschalteten Zustand dargestellt werden, dh ohne dass auf die beweglichen Kontakte Zwangskräfte einwirken. Sollte von dieser Regel abgewichen werden, ist dies in den Zeichnungen angegeben. Aber auf jeden Fall zeigt das Diagramm jede einzelne Position des Geräts.
In der Praxis kommt es sowohl beim Ein- und Ausschalten der Stromversorgung als auch während des Betriebs zu Veränderungen im Stromkreis, die im Laufe der Zeit auftreten und in einigen Fällen in den Zeichnungen berücksichtigt werden müssen. Zu diesem Zweck werden Interaktionsdiagramme erstellt.
Es gibt zwei Arten von Diagrammen, die am häufigsten vorkommen. Der erste Typ ist der einfachste und dient der Darstellung des Aktionsablaufs und der Zeitberechnung im stationären Modus. Der zweite Typ ist komplizierter. Sie sind für Systeme gedacht, die in Übergangsregimen arbeiten, die in der Fachliteratur berücksichtigt werden.
Voraussetzungen und Umfang
Die Anzahl der Zeilen im Diagramm entspricht der Anzahl der Geräte, deren Interaktion berücksichtigt wird.Um die Beschreibung der Schemata zu erleichtern, sind die charakteristischen Punkte des Diagramms in aufsteigender Reihenfolge von links nach rechts nummeriert (dann sind sie leichter zu finden). Die charakteristischen Punkte sind durch Pfeile verbunden, die die «Richtung des Prozesses» anzeigen. Die Zeit wird horizontal gezählt. Die Zeitskala ist für alle Geräte gleich.
Der Betrieb eines manuell betätigten Geräts mit einer einzigen Position, beispielsweise eines Schalters, im Diagramm von FIG. 1 und wird mit einem Rechteck dargestellt. Es zeigt, dass der Schalter SB1 zu dem in Punkt 1 angegebenen Zeitpunkt gedrückt und bei Punkt 4 losgelassen wird. Daher ist sein Schließkontakt während der Zeit 1-4 geschlossen, und der Schließerkontakt ist von 0-1 und von 4 an geschlossen .
Wenn im Diagramm die Art der Bewegung eines gesteuerten Mechanismus mit komplexer Kinematik dargestellt werden muss, wird die Bewegung durch schräge Linien und der Rest durch horizontale Linien angezeigt. Lassen Sie uns Abb. analysieren. 1, geb. Es zeigt die Funktionsweise des Mechanismus wie folgt. Wenn Spannung an den Antrieb des Mechanismus angelegt wird, bewegt sich sein beweglicher Teil zunächst (Abschnitt 7-8), stoppt dann (8-9), bewegt sich erneut (9-10) und stoppt schließlich - Punkt 10.
Der aktivierte Mechanismus bleibt in Ruhe (10-11). Bei Punkt 11 beginnt die Rückkehr in die Ausgangsposition. Im Abschnitt 11-12 bewegt sich der Mechanismus, aber jetzt in die entgegengesetzte Richtung, stoppt dann (12-13), bewegt sich erneut (13-14) und erreicht seine ursprüngliche Position – Punkt 14.
Schauen wir uns ein anderes Beispiel an – Abb. 1c unter Berücksichtigung von Änderungen der Werte technologischer Parameter, beispielsweise der Temperatur, im Laufe der Zeit. Bis zum Punkt 15 ändert sich die Temperatur T1 nicht (horizontale Linie), dann beginnt sie anzusteigen (schräge Linie) und nach Erreichen des Wertes von T2 (Punkt 16) sinkt sie (schräge Linie).Nach einer bestimmten Zeit entsprechend Punkt 17 wird die Temperatur T3 eingestellt. Ebenso stellen sie Änderungen von Druck, Füllständen, Geschwindigkeiten usw. dar.
Es ist zu beachten, dass bei Kenntnis der Zeitskala auf der horizontalen Achse die Dauer des für uns interessanten Teils des Prozesses bestimmt werden kann. Schauen wir uns ein Beispiel an. Lassen Sie Abb. ein. 1, c auf der horizontalen Linie entspricht 1 cm 10 Minuten und die Konvexitäten der Abschnitte 15-16 und 16-17 auf der horizontalen Achse betragen 2,5 und 1,3 cm. Dies bedeutet, dass die Temperatur um 2,5×10 = 25 Minuten ansteigt und abnimmt 1,3×10 = 13 Minuten. Außerdem muss man wissen, dass sich die Absolutwerte der Größen nicht aus dem Diagramm ermitteln lassen. Aus Abb. 1c geht beispielsweise hervor, dass die Temperatur T1 niedriger als die Temperatur T2, aber höher als die Temperatur T3 ist.
Reis. 1. Interaktionsdiagramm des ersten Typs
Schauen wir uns den ersten Diagrammtyp genauer an. Bei der Untersuchung der Diagramme wurde festgestellt, dass die Funktionsweise von Relais, Schützen und Elektromagneten durch Trapeze dargestellt wird. Die Höhe aller Trapeze ist gleich und entspricht dem Nennstrom des Gerätes. Also, im Diagramm von Abb. 1, und der Schalter SB1 (Punkt 1) schloss den Relaiskreis K1. In diesem Fall wird die Wirkung des K1-Relaisknopfschalters durch einen Pfeil angezeigt, der von der „Schalterleitung“ zur „Relaisleitung“ verläuft. Während der Zeit 1-2 arbeitet das Relais, d. h. seine Kontakte werden geschaltet, die Bewegung des Ankers endet usw. Der Relaisstromkreis ist an Punkt 4 geöffnet.
Während 4-6 werden die Kontakte erneut umgeschaltet und kommen in ihre Ausgangsposition. Der schattierte Teil des Trapezes zeigt an, dass in der Spule Strom von der Hauptstromquelle vorhanden ist.
Wenn sich während des Betriebs des Geräts der Strom in seiner Spule ändert (z. B. wird ein Teil des Widerstands des Stromkreises angezeigt), entsteht im Diagramm eine „Stufe“. Beispielsweise werden die Relais K1 und K2 (Abb. 1, a) gleichzeitig eingeschaltet, aber nach dem Auslösen des Relais K1 öffnet sich sein Kontakt im Stromkreis des Relais K2 und aktiviert den Widerstand R1, der Strom in der Spule des Relais K2 nimmt mit der Zeit 2-3 ab.
Wie Sie sehen, sind Diagramme des ersten Typs einfach, klar, mit bestimmten Fähigkeiten können sie präzise ausgeführt werden und verbale Beschreibungen von Diagrammen fast vollständig ersetzen. Anhand des Diagramms lässt sich leicht erkennen, was zu einem bestimmten Zeitpunkt auf dem Diagramm geschieht. Dazu müssen Sie an der entsprechenden Stelle im Diagramm eine Linie senkrecht zur Zeitachse zeichnen und sehen, womit sie sich schneidet. Also, in Abb. 1, und die Linie, die dem Zeitpunkt t1 entspricht, zeigt Folgendes: Die SB1-Taste wird gedrückt, der Strom in der Spule von Relais K1 hat einen stabilen Zustand erreicht und der Strom in der Spule von Relais K2 hat abgenommen.
Anhand der verfügbaren Tabelle können Sie leicht ermitteln, wie viel Zeit Sie für ein bestimmtes Gerät einstellen müssen, um ein bestimmtes Ergebnis zu erzielen. Es dauert also 1-2 Zeit (auf der horizontalen Zeitachse gezählt), bis das Relais K1 anspricht. Dies bedeutet, dass der SB1-Schalter mindestens für diese Zeit gedrückt werden muss. Das Zurückkehren von Relais K1 dauert 4-6 Mal.
Daher können Sie SB1 nicht früher als zu diesem Zeitpunkt wiederholt drücken (um dieselben Aktionen zu wiederholen).Fragen wie: „Wie lange dauert es?“, „Welche Intervalle werden benötigt?“, „Gibt es zeitliche Spielräume und welche sind diese?“ Stimmen die Anlaufströme mehrerer Motoren zeitlich überein? " usw. treten sehr häufig bei denjenigen auf, die Geräte für Automatisierung, Telemechanik und elektrische Antriebe entwerfen, erstellen und betreiben. Solche Fragen können ohne ein Interaktionsdiagramm einfach nicht gelöst werden.
Oben wurde darauf hingewiesen, dass der dunkle Teil des Trapezes auf das Vorhandensein von Strom in der Spule von der Hauptstromquelle hinweist. Der leichte Teil ist die Verzögerung des Mechanismus bei der Rückkehr in seine Ausgangsposition. Wir werden nun die gewonnenen Informationen zusammenfassen, indem wir die folgenden Fragen beantworten:
1. Was passiert im Diagramm in Abb. 1 und nach der Zeit T2 und T3 sowie im Intervall zwischen den Punkten 0 und 1?
2. Schnellere oder langsamere Bewegung des Mechanismus (Abb. 1, b) während der Betätigung und Rückkehr?
3. Was lässt sich über die Temperaturwerte TI-I und TII-II sagen, die den Linien I-I und II-II in Abb. entsprechen? 1 in?
Um das Material zu verstärken, versuchen Sie die folgende Aufgabe. In Abb. In Abb. 1, d links ist in einem einzeiligen Bild ein Anlaufdiagramm eines Elektromotors M mit Phasenrotor dargestellt (Steuerkreise sind nicht dargestellt). Darauf: KM1 – Schütz im Statorkreis, KM2 – KM4 – Beschleunigerschütze; Ihre Kontakte schließen in einer bestimmten Reihenfolge die Abschnitte des Startwiderstands R1 kurz. Rechts ist ein Interaktionsdiagramm dargestellt. Beschreiben Sie anhand dieses Diagramms die Wirkung des Diagramms und entscheiden Sie, was zu dem Zeitpunkt geschieht, der Zeile III-III entspricht.
A. V. Suworin