Interakční diagramy na elektrických obvodech

Je známo, že zařízení a jejich části jsou znázorněny ve schématech zpravidla ve vypnuté poloze, to znamená v nepřítomnosti donucovacích sil působících na pohyblivé kontakty. Pokud dojde k odchylce od tohoto pravidla, je to vyznačeno na výkresech. V každém případě však schéma znázorňuje každou jednotlivou polohu zařízení.

V praxi, jak při přivedení a odpojení napájení, tak i během provozu dochází v obvodu ke změnám, které časem nastávají a v některých případech se musí projevit na výkresech. Za tímto účelem jsou konstruovány interakční diagramy.

Nejběžnější diagramy jsou dvou typů. První typ je nejjednodušší a slouží k zobrazení sledu akcí a výpočtu času ve stacionárních režimech. Druhý typ je složitější. Jsou určeny pro schémata pracující v přechodných režimech, o kterých se uvažuje ve speciální literatuře.

Předpoklady a rozsah

Počet řádků v diagramu se rovná počtu zařízení, jejichž interakce je uvažována.Pro usnadnění popisu schémat jsou charakteristické body diagramu očíslovány vzestupně zleva doprava (snáze je pak najdete). Charakteristické body jsou spojeny šipkami znázorňujícími «směr procesu» Čas se počítá vodorovně. Časový rozsah pro všechna zařízení je stejný.

Činnost jednopolohového ručně ovládaného zařízení, jako je spínač, ve schématu na OBR. 1 a je znázorněn obdélníkem. Ukazuje, že spínač SB1 je stisknut v časovém bodě uvedeném v bodě 1 a uvolněn v bodě 4. Proto je jeho zapínací kontakt sepnut během času 1-4 a normálně otevřený kontakt je sepnut od 0-1 a od 4 dále. .

Když je na diagramu nutné ukázat povahu pohybu řízeného mechanismu se složitou kinematikou, pak je pohyb naznačen šikmými čarami a zbytek - vodorovný. Analyzujme Obr. 1, b. Znázorňuje činnost mechanismu následovně. Po přivedení napětí na pohon mechanismu se jeho pohyblivá část nejprve pohne (oddíl 7-8), poté se zastaví (8-9), znovu se pohne (9-10) a nakonec se zastaví - bod 10.

Aktivovaný mechanismus zůstává v klidu (10-11). V bodě 11 začíná návrat do výchozí pozice. V sekci 11-12 se mechanismus pohybuje, ale nyní v opačném směru, poté se zastaví (12-13), znovu se pohne (13-14) a dosáhne své původní polohy - bodu 14.

Podívejme se na další příklad — obr. 1c, s přihlédnutím ke změnám hodnot technologických parametrů, například teploty, v průběhu času. Do bodu 15 se teplota T1 nemění (horizontální čára), poté se začne zvyšovat (šikmá čára) a po dosažení hodnoty T2 (bod 16) klesá (šikmá čára).Po určité době odpovídající bodu 17 se nastaví teplota T3. Podobně zobrazují změny tlaku, hladiny, rychlosti atd.

Je třeba poznamenat, že pokud je známa časová škála, pak na vodorovné ose je možné určit dobu trvání části procesu, která nás zajímá. Podívejme se na příklad. Vpusťte obr. 1, c na vodorovné čáře 1 cm odpovídá 10 minutám a konvexity řezů 15-16 a 16-17 na vodorovné ose jsou 2,5 a 1,3 cm. To znamená, že teplota stoupá 2,5×10 = 25 minut a klesá 1,3×10 = 13 minut. Je také nutné vědět, že absolutní hodnoty veličin nelze z diagramu určit. Například z obr. 1c vyplývá, že teplota T1 je nižší než teplota T2, ale vyšší než teplota T3.

Rýže. 1. Diagram interakce prvního typu

Podívejme se blíže na první typ grafu. Při zkoumání schémat bylo zjištěno, že činnost relé, stykačů, elektromagnetů je znázorněna lichoběžníky. Výška všech lichoběžníků je stejná a odpovídá jmenovitému proudu zařízení. Takže v diagramu na obr. 1 a spínač SB1 (bod 1) sepnul reléový obvod K1. V tomto případě je činnost spínače relé K1 označena šipkou, která přechází z "spínací linky" do "reléové linky". Během času 1-2 relé pracuje, to znamená, že se spínají jeho kontakty, končí pohyb kotvy atd. Reléový obvod je v bodě 4 rozpojen.

Během 4-6 se kontakty opět přepnou a dostanou se do výchozí polohy. Stínovaná část lichoběžníku indikuje přítomnost proudu v cívce z hlavního napájecího zdroje.

Když se během provozu zařízení změní proud v jeho cívce (například je zobrazena část odporu obvodu), pak se na diagramu vytvoří «krok». Například relé K1 a K2 (obr. 1, a) jsou zapnuta současně, ale po sepnutí relé K1 se jeho kontakt v obvodu relé K2 otevře a aktivuje rezistor R1, proud v cívce relé K2 klesá s časem 2-3.

Jak vidíte, diagramy prvního typu jsou jednoduché, jasné, s určitými dovednostmi, mohou být přesně provedeny a téměř zcela nahrazují slovní popisy diagramů. Z grafu je snadné určit, co se v daném okamžiku děje na grafu. K tomu je potřeba na příslušném místě diagramu nakreslit čáru kolmou k časové ose a podívat se, s čím se protíná. Takže na Obr. 1 a čára odpovídající času t1 ukazuje následující: je stisknuto tlačítko SB1, proud v cívce relé K1 dosáhl stabilního stavu a proud v cívce relé K2 se snížil.

Z dostupného grafu lze snadno určit, kolik času potřebujete nastavit pro určité zařízení, abyste dosáhli určitého výsledku. Takže to trvá 1-2 (počítáno podél horizontální časové osy), než relé K1 sepne. To znamená, že spínač SB1 musí být stisknut alespoň po tuto dobu. Návrat relé K1 trvá 4-6krát.

Proto nemůžete opakovaně stisknout SB1 (pro opakování stejných akcí) dříve než tentokrát.Otázky jako: „Jak dlouho to trvá?“, „Jaké intervaly jsou potřeba?“, „Existují časové rezervy a jaké jsou?“ Shodují se startovací proudy několika motorů v čase? “ atd., velmi často vznikají mezi těmi, kteří navrhují, vytvářejí a provozují zařízení pro automatizaci, telemechaniku, elektrické pohony. Takové otázky prostě nelze vyřešit bez interakčního diagramu.

Výše bylo uvedeno, že ztmavená část lichoběžníku indikuje přítomnost proudu v cívce z hlavního zdroje energie. Světelná část je zpoždění mechanismu při návratu do původní polohy. Nyní sjednotíme získané informace zodpovězením následujících otázek:

1. Co se děje v diagramu na obr. 1, a po čase T2 a T3, stejně jako v intervalu mezi body 0 a 1?

2. Rychlejší nebo pomalejší pohyb mechanismu (obr. 1, b) během aktivace a návratu?

3. Co lze říci o hodnotách teplot TI-I a TII-II odpovídajících čarám I-I a II-II na obr. 1, v?

Pro zpevnění materiálu vyzkoušejte následující úkol. Na Obr. 1, d vlevo je na jednořádkovém obrázku znázorněno spouštěcí schéma elektromotoru M s fázovým rotorem (řídící obvody nejsou znázorněny). Na něm: KM1 — stykač v obvodu statoru, KM2 -KM4 — stykače akcelerátoru; jejich kontakty v určitém sledu zkratují sekce rozběhového rezistoru R1. Vpravo je nakreslen interakční diagram. S odkazem na něj popište činnost diagramu a rozhodněte, co se stane v době odpovídající řadě III-III.

A. V. Suvorin