Διαγράμματα αλληλεπίδρασης σε ηλεκτρικά κυκλώματα

Είναι γνωστό ότι οι συσκευές και τα μέρη τους εμφανίζονται σε διαγράμματα, κατά κανόνα, σε θέση απενεργοποίησης, δηλαδή απουσία καταναγκαστικών δυνάμεων που δρουν στις κινούμενες επαφές. Εάν γίνει απόκλιση από αυτόν τον κανόνα, υποδεικνύεται στα σχέδια. Αλλά σε κάθε περίπτωση, το διάγραμμα απεικονίζει κάθε θέση της συσκευής.

Στην πράξη, τόσο κατά την παροχή ρεύματος και αποσύνδεση όσο και κατά τη λειτουργία, συμβαίνουν αλλαγές στο κύκλωμα και αυτές συμβαίνουν με την πάροδο του χρόνου και σε ορισμένες περιπτώσεις πρέπει να αντικατοπτρίζονται στα σχέδια. Για το σκοπό αυτό κατασκευάζονται διαγράμματα αλληλεπίδρασης.

Τα πιο συνηθισμένα διαγράμματα είναι δύο τύπων. Ο πρώτος τύπος είναι ο απλούστερος και χρησιμεύει για την απεικόνιση της ακολουθίας των ενεργειών και τον υπολογισμό του χρόνου σε στατικές λειτουργίες. Ο δεύτερος τύπος είναι πιο περίπλοκος. Προορίζονται για συστήματα που λειτουργούν σε μεταβατικά καθεστώτα, τα οποία εξετάζονται στην ειδική βιβλιογραφία.

Προαπαιτούμενα και Πεδίο εφαρμογής

Ο αριθμός των σειρών στο διάγραμμα είναι ίσος με τον αριθμό των συσκευών των οποίων εξετάζεται η αλληλεπίδραση.Για να διευκολυνθεί η περιγραφή των σχημάτων, τα χαρακτηριστικά σημεία του διαγράμματος αριθμούνται με αύξουσα σειρά από αριστερά προς τα δεξιά (τότε είναι ευκολότερο να τα βρούμε). Τα χαρακτηριστικά σημεία συνδέονται με βέλη που δείχνουν την «κατεύθυνση της διαδικασίας» Ο χρόνος μετράται οριζόντια. Η χρονική κλίμακα για όλες τις συσκευές είναι η ίδια.

Η λειτουργία μιας χειροκίνητης συσκευής μίας θέσης, όπως ένας διακόπτης, στο διάγραμμα του ΣΧ. 1, και εμφανίζεται με ένα ορθογώνιο. Δείχνει ότι ο διακόπτης SB1 είναι πατημένος στο χρονικό σημείο που υποδεικνύεται στο σημείο 1 και ελευθερώνεται στο σημείο 4. Επομένως, η επαφή κλεισίματός του είναι κλειστή κατά τη διάρκεια του χρόνου 1-4 και η κανονικά ανοιχτή επαφή κλείνει από το 0-1 και από το 4 και μετά .

Όταν στο διάγραμμα είναι απαραίτητο να δείξετε τη φύση της κίνησης ενός ελεγχόμενου μηχανισμού με πολύπλοκη κινηματική, τότε η κίνηση υποδεικνύεται με λοξές γραμμές και το υπόλοιπο - οριζόντια. Ας αναλύσουμε το σχ. 1, β. Απεικονίζει τη λειτουργία του μηχανισμού ως εξής. Όταν εφαρμόζεται τάση στον κινητήρα του μηχανισμού, το κινητό του τμήμα μετακινείται πρώτα (τμήμα 7-8), μετά σταματά (8-9), μετακινείται ξανά (9-10) και τέλος σταματά - σημείο 10.

Ο ενεργοποιημένος μηχανισμός παραμένει σε ηρεμία (10-11). Στο σημείο 11 ξεκινά η επιστροφή στην αρχική θέση. Στο τμήμα 11-12, ο μηχανισμός κινείται, αλλά τώρα προς την αντίθετη κατεύθυνση, μετά σταματά (12-13), κινείται ξανά (13-14) και φτάνει στην αρχική του θέση - σημείο 14.

Ας δούμε ένα άλλο παράδειγμα - εικ. 1c, λαμβάνοντας υπόψη τις αλλαγές στις τιμές των τεχνολογικών παραμέτρων, για παράδειγμα, θερμοκρασία, με την πάροδο του χρόνου. Μέχρι το σημείο 15, η θερμοκρασία Τ1 δεν αλλάζει (οριζόντια γραμμή), μετά αρχίζει να αυξάνεται (λοξή γραμμή) και αφού φτάσει στην τιμή Τ2 (σημείο 16) μειώνεται (λοξή γραμμή).Μετά από ορισμένο χρόνο που αντιστοιχεί στο σημείο 17, ρυθμίζεται η θερμοκρασία T3. Ομοίως, απεικονίζουν αλλαγές στην πίεση, τα επίπεδα, τις ταχύτητες κ.λπ.

Θα πρέπει να σημειωθεί ότι εάν η χρονική κλίμακα είναι γνωστή, τότε στον οριζόντιο άξονα είναι δυνατό να προσδιοριστεί η διάρκεια του μέρους της διαδικασίας που μας ενδιαφέρει. Ας δούμε ένα παράδειγμα. Αφήστε το σχ. 1, c στην οριζόντια γραμμή 1 cm αντιστοιχεί σε 10 λεπτά και οι κυρτότητες των τμημάτων 15-16 και 16-17 στον οριζόντιο άξονα είναι 2,5 και 1,3 cm. Αυτό σημαίνει ότι η θερμοκρασία αυξάνεται 2,5×10 = 25 λεπτά και μειώνεται 1,3×10 = 13 λεπτά. Είναι επίσης απαραίτητο να γνωρίζουμε ότι οι απόλυτες τιμές των ποσοτήτων δεν μπορούν να προσδιοριστούν από το διάγραμμα. Για παράδειγμα, από το Σχ. 1γ προκύπτει ότι η θερμοκρασία Τ1 είναι χαμηλότερη από τη θερμοκρασία Τ2, αλλά υψηλότερη από τη θερμοκρασία Τ3.

Ρύζι. 1. Διάγραμμα αλληλεπίδρασης πρώτου τύπου

Ας ρίξουμε μια πιο προσεκτική ματιά στον πρώτο τύπο γραφήματος. Κατά την εξέταση των διαγραμμάτων, διαπιστώθηκε ότι η λειτουργία των ηλεκτρονόμων, των επαφών, των ηλεκτρομαγνητών απεικονίζεται με τραπεζοειδή. Το ύψος όλων των τραπεζοειδών είναι το ίδιο και αντιστοιχεί στο ονομαστικό ρεύμα της συσκευής. Έτσι, στο διάγραμμα του σχ. 1, και ο διακόπτης SB1 (σημείο 1) έκλεισε το κύκλωμα ρελέ K1. Σε αυτήν την περίπτωση, η δράση του διακόπτη κουμπιού ρελέ K1 υποδεικνύεται με ένα βέλος που πηγαίνει από τη "γραμμή διακόπτη" στη "γραμμή ρελέ". Κατά τη διάρκεια του χρόνου 1-2, το ρελέ λειτουργεί, δηλαδή οι επαφές του αλλάζουν, η κίνηση του οπλισμού τελειώνει κ.λπ. Το κύκλωμα του ρελέ είναι ανοιχτό στο σημείο 4.

Κατά τη διάρκεια 4-6, οι επαφές αλλάζουν ξανά και έρχονται στην αρχική τους θέση. Το σκιασμένο τμήμα του τραπεζοειδούς δείχνει την παρουσία ρεύματος στο πηνίο από την κύρια πηγή ενέργειας.

Όταν, κατά τη λειτουργία της συσκευής, το ρεύμα στο πηνίο της αλλάζει (για παράδειγμα, φαίνεται μέρος της αντίστασης του κυκλώματος), τότε σχηματίζεται ένα «βήμα» στο διάγραμμα. Για παράδειγμα, τα ρελέ Κ1 και Κ2 (Εικ. 1, α) ενεργοποιούνται ταυτόχρονα, αλλά μετά την ενεργοποίηση του ρελέ Κ1, η επαφή του στο κύκλωμα του ρελέ Κ2 ανοίγει και ενεργοποιεί την αντίσταση R1, το ρεύμα στο πηνίο του ρελέ Το K2 μειώνεται με το χρόνο 2-3.

Όπως μπορείτε να δείτε, τα διαγράμματα του πρώτου τύπου είναι απλά, σαφή, με ορισμένες δεξιότητες, μπορούν να εκτελεστούν με ακρίβεια και να αντικαταστήσουν σχεδόν πλήρως τις λεκτικές περιγραφές των διαγραμμάτων. Από το γράφημα είναι εύκολο να προσδιορίσετε τι συμβαίνει στο γράφημα κάθε δεδομένη στιγμή. Για να το κάνετε αυτό, πρέπει να σχεδιάσετε μια γραμμή κάθετη στον άξονα του χρόνου στην κατάλληλη θέση στο διάγραμμα και να δείτε με τι τέμνεται. Έτσι, στο σχ. 1, και η γραμμή που αντιστοιχεί στον χρόνο t1 δείχνει τα εξής: πατιέται το κουμπί SB1, το ρεύμα στο πηνίο του ρελέ Κ1 έχει φτάσει σε σταθερή κατάσταση και το ρεύμα στο πηνίο του ρελέ Κ2 έχει μειωθεί.

Από το διαθέσιμο γράφημα, είναι εύκολο να προσδιορίσετε πόσο χρόνο χρειάζεται να ρυθμίσετε για μια συγκεκριμένη συσκευή για να επιτύχετε ένα συγκεκριμένο αποτέλεσμα. Χρειάζεται λοιπόν χρόνος 1-2 (μετρώντας κατά μήκος του οριζόντιου άξονα χρόνου) για να λειτουργήσει το ρελέ Κ1. Αυτό σημαίνει ότι ο διακόπτης SB1 πρέπει να πατηθεί τουλάχιστον αυτή τη φορά. Το ρελέ επιστροφής Κ1 διαρκεί 4-6 χρόνους.

Επομένως, δεν μπορείτε να πατήσετε επανειλημμένα το SB1 (για να επαναλάβετε τις ίδιες ενέργειες) νωρίτερα από αυτήν τη φορά.Ερωτήσεις όπως: «Πόση ώρα χρειάζεται;», «Τι διαστήματα χρειάζονται;», «Υπάρχουν περιθώρια χρονισμού και ποια είναι αυτά;» Τα ρεύματα εκκίνησης πολλών κινητήρων ταιριάζουν χρονικά; ", κ.λπ., πολύ συχνά προκύπτουν μεταξύ εκείνων που σχεδιάζουν, δημιουργούν και χειρίζονται συσκευές αυτοματισμού, τηλεμηχανικής, ηλεκτροκίνησης. Τέτοιες ερωτήσεις απλά δεν μπορούν να λυθούν χωρίς ένα διάγραμμα αλληλεπίδρασης.

Σημειώθηκε παραπάνω ότι το σκοτεινό τμήμα του τραπεζοειδούς υποδεικνύει την παρουσία ρεύματος στο πηνίο από την κύρια πηγή ενέργειας. Το ελαφρύ μέρος είναι η καθυστέρηση του μηχανισμού κατά την επιστροφή στην αρχική του θέση. Τώρα θα ενοποιήσουμε τις πληροφορίες που λάβαμε απαντώντας στις ακόλουθες ερωτήσεις:

1. Τι συμβαίνει στο διάγραμμα στο σχ. 1, και μετά το χρόνο Τ2 και Τ3, καθώς και στο διάστημα μεταξύ των σημείων 0 και 1;

2. Ταχύτερη ή πιο αργή κίνηση του μηχανισμού (εικ. 1, β) κατά την ενεργοποίηση και την επιστροφή;

3. Τι μπορεί να ειπωθεί για τις τιμές θερμοκρασίας TI-I και TII-II που αντιστοιχούν στις γραμμές I-I και II-II στο σχ. 1, σε;

Για να ενισχύσετε το υλικό, δοκιμάστε την ακόλουθη εργασία. Στο σχ. 1, d στα αριστερά δίνεται σε μια εικόνα μιας γραμμής ένα διάγραμμα εκκίνησης ενός ηλεκτροκινητήρα M με ρότορα φάσης (τα κυκλώματα ελέγχου δεν φαίνονται). Σε αυτό: KM1 — επαφέας στο κύκλωμα του στάτη, KM2 -KM4 — επαφές επιταχυντή. οι επαφές τους σε μια συγκεκριμένη σειρά βραχυκυκλώνουν τα τμήματα της αντίστασης εκκίνησης R1. Ένα διάγραμμα αλληλεπίδρασης σχεδιάζεται στα δεξιά. Αναφερόμενοι σε αυτό, περιγράψτε τη δράση του διαγράμματος και αποφασίστε τι συμβαίνει τη στιγμή που αντιστοιχεί στη σειρά III-III.

A. V. Suvorin