Dźwig w hali produkcyjnej napędza silnik pierścieniowy SUg 200L4A (18,5 kW, 36,0 A przy 400 V). Rozrusznik ma trzy stopnie rezystorów w obwodzie wirnika: po załączeniu stycznika głównego K1 silnik rusza z pełną rezystancją, a styczniki K4, K3 i K2 kolejno zwierają rezystory R1, R2 i R3. Czas każdego stopnia odmierzają przekaźniki czasowe PCM-04 (K5, K6, K7). Układ rusza nieprawidłowo, a wyłącznik silnikowy ma błędną nastawę.
Arkusz daje schemat obwodu głównego (rysunek 1) i sterowania (rysunek 2), tabelę parametrów silników SUg, instrukcję PCM-04 i wyniki pomiarów w tabelach 1-4. Trzeba uzupełnić opis działania, ocenić pomiary, wypisać uszkodzenia, narzędzia i materiały oraz ustawić przekaźniki i wyzwalacz przeciążeniowy.
Zadanie na papierze. W tych arkuszach ELE.05 rezultatem jest dokumentacja: zdający ocenia wyniki pomiarów i prób, wpisuje wnioski, usterki, wykazy i dobór aparatów do tabel wydrukowanych w arkuszu i uzupełnia schematy. W podglądzie tłem jest strona arkusza, wpisy zdającego są granatowe i odręczne, a pola wpisane w bieżącym kroku są podświetlone na żółto. Kolejność kroków idzie za kolejnością tabel i rysunków w arkuszu, a w obrębie jednej tabeli - za kryteriami klucza.
Jak oceniane są pomiary. Połączenie ma ciągłość, gdy omomierz pokazuje ułamek oma; ∞ to przerwa. Zestyk zwierny jest sprawny, gdy po załączeniu ma ułamek oma, a po wyłączeniu ∞; rozwierny (K2(31,32), przycisk Pw) - odwrotnie. Cewka jest sprawna, gdy jej rezystancja jest zbliżona do pozostałych cewek (około 2,4 kΩ), a ∞ oznacza przerwę w uzwojeniu. Każdy wniosek jest w skrypcie wyliczony z wartości w tabelach arkusza.
Dane. Wszystkie wartości pochodzą z treści, tabel i schematów arkusza CKE. Każda ocena i każdy wynik obliczeń jest w skrypcie wyprowadzony z tych danych i porównany z kluczem oceniania, a każda wpisana nazwa - z tekstem kryterium. Tam, gdzie klucz przyjmuje kilka zapisów, w kroku jest to zaznaczone. Zasada nastawiania wyzwalacza przeciążeniowego na prąd znamionowy silnika to ogólna wiedza o zabezpieczeniach silników, zaznaczona w kroku.
Bezpieczeństwo. Prace przy instalacjach i urządzeniach elektrycznych (naprawy, przełączenia, pomiary) wykonuje się po wyłączeniu napięcia i zabezpieczeniu przed jego ponownym załączeniem, a uprawnia do nich świadectwo kwalifikacyjne. To rozwiązanie jest materiałem do nauki na egzamin, nie instrukcją wykonania prac.
To jedno z możliwych rozwiązań: w wykazach i opisach uszkodzeń klucz przyjmuje sformułowania równoważne.
Jak liczą się punkty. Klucz ma 35 kryteriów w 5 rezultatach, każde za 1 punkt. Próg zdania części praktycznej to 75%, czyli 27 punktów - można stracić 8 kryteriów i nadal zdać. Najwięcej (po 10) dają opis działania i wykaz uszkodzeń z rodzajami, a pojedyncza pomyłka w numerze zacisku kosztuje punkt za całe zdanie opisu.
Kroki 1-6 · po tym etapie masz 10 z 35 kryteriów (pkt)
Dokonaj analizy pracy układu na podstawie schematów obwodu głównego i obwodu sterowania oraz uzupełnij Opis prawidłowego działania układu rozruchu silnika na podstawie analizy schematu obwodu głównego i obwodu sterowania.
W obwodzie głównym (rysunek 1) jedynym aparatem z wyzwalaczami przeciążeniowymi i zwarciowymi jest wyłącznik silnikowy Q, a obwód sterowania (rysunek 2) zaczyna się od wyłącznika instalacyjnego F (zaciski 1, 2).
Dokonaj analizy pracy układu na podstawie schematów obwodu głównego i obwodu sterowania oraz uzupełnij Opis prawidłowego działania układu rozruchu silnika na podstawie analizy schematu obwodu głównego i obwodu sterowania.
Przycisk Pz zasila cewkę K1, a równoległy do niego zestyk K1(13,14) podtrzymuje stycznik po zwolnieniu przycisku. Zestyk K1(43,44) podaje napięcie dalej - przez rozwierny K2(31,32) na przekaźnik K5. Całe zdanie to jedno kryterium, więc liczy się każdy numer zacisku.
Pomylenie zestyku samopodtrzymania (13,14) z zestykiem zasilającym przekaźniki (43,44) - zdanie traci punkt.
Dokonaj analizy pracy układu na podstawie schematów obwodu głównego i obwodu sterowania oraz uzupełnij Opis prawidłowego działania układu rozruchu silnika na podstawie analizy schematu obwodu głównego i obwodu sterowania.
Przekaźnik K5 pracuje w trybie opóźnionego załączenia: po 5 s zamyka K5(11,14) i zasila cewkę K4. Na rysunku 1 zestyki K4 leżą najdalej od wirnika i zwierają rezystory R1.
Dokonaj analizy pracy układu na podstawie schematów obwodu głównego i obwodu sterowania oraz uzupełnij Opis prawidłowego działania układu rozruchu silnika na podstawie analizy schematu obwodu głównego i obwodu sterowania.
Zestyk K4(13,14) zasila przekaźnik K6, który po 10 s zamyka K6(11,14) i załącza K3 - jego zestyki zwierają rezystory R2. Zestyk K3(13,14) zasila z kolei przekaźnik K7.
Dokonaj analizy pracy układu na podstawie schematów obwodu głównego i obwodu sterowania oraz uzupełnij Opis prawidłowego działania układu rozruchu silnika na podstawie analizy schematu obwodu głównego i obwodu sterowania.
Po 20 s przekaźnik K7 zamyka K7(11,14) i załącza K2, który zwiera ostatnie rezystory R3 (najbliżej wirnika) - silnik pracuje z pełną mocą. K2(13,14) jest połączony równolegle z K7(11,14), więc podtrzymuje K2 po wyłączeniu przekaźników.
Dokonaj analizy pracy układu na podstawie schematów obwodu głównego i obwodu sterowania oraz uzupełnij Opis prawidłowego działania układu rozruchu silnika na podstawie analizy schematu obwodu głównego i obwodu sterowania.
Rozwierny K2(31,32) zasila całą gałąź przekaźników, więc po załączeniu K2 wyłącza K3, K4 i przekaźniki K5, K6, K7 - pracuje tylko K1 i K2. Wyłączenie: przycisk Pw albo zadziałanie wyłącznika silnikowego, który otwiera swój zestyk pomocniczy Q(13,14) w obwodzie sterowania.
Kroki 7-10 · po tym etapie masz 18 z 35 kryteriów (pkt)
Zinterpretuj wyniki pomiarów przeprowadzonych podczas diagnozowania obwodu głównego i sterowania silnika oraz uzupełnij tabelę 1, tabelę 2, tabelę 3 i tabelę 4.
Wszystkie odcinki mają ułamek oma, oprócz pozycji 8 (K5(14) - K4(A1)), gdzie omomierz pokazuje ∞ - to przerwa w przewodzie. W pozycji 8 „–”, w pozostałych „+”.
Zinterpretuj wyniki pomiarów przeprowadzonych podczas diagnozowania obwodu głównego i sterowania silnika oraz uzupełnij tabelę 1, tabelę 2, tabelę 3 i tabelę 4.
Cewki K1, K2 i K4 mają około 2,4 kΩ - to typowa wartość dla tych styczników. Cewka K3 pokazuje ∞: uzwojenie jest przerwane. Pozycja 3 „–”, pozostałe „+”.
Zinterpretuj wyniki pomiarów przeprowadzonych podczas diagnozowania obwodu głównego i sterowania silnika oraz uzupełnij tabelę 1, tabelę 2, tabelę 3 i tabelę 4.
Wszystkie trzy przekaźniki mają zasilanie (świeci kontrolka napięcia), ale tylko K5 i K7 sygnalizują zadziałanie po czasie. Przekaźnik K6 nie przełącza się - jest uszkodzony („–”), K5 i K7 „+”.
Zinterpretuj wyniki pomiarów przeprowadzonych podczas diagnozowania obwodu głównego i sterowania silnika oraz uzupełnij tabelę 1, tabelę 2, tabelę 3 i tabelę 4.
Dla zestyku zwiernego dobre wyniki to ułamek oma po załączeniu i ∞ po wyłączeniu, dla rozwiernego odwrotnie. Odstają dwie pozycje: 9 - K6(11,14) ma ∞ także po załączeniu (nie zamyka się), i 12 - K7(11,14) ma 0,1 Ω także po wyłączeniu (styki stale zwarte). Rozwierny K2(31,32) i przycisk Pw (rozwierny) dają poprawne wyniki „odwrotne”.
Ocena K2(31,32) albo Pw na „–”, bo ∞ pojawia się po załączeniu - to zestyki rozwierne i tak ma być.
Kroki 11-14 · po tym etapie masz 26 z 35 kryteriów (pkt)
Wykryj usterki w układzie rozruchowym silnika pierścieniowego oraz sporządź wykaz miejsc i rodzajów uszkodzeń uzupełniając tabelę 5.
Wnioski „–” z tabel przekłada się na uszkodzenia. Pozycja 8 tabeli 1: przewód od zestyku K5(14) do cewki K4(A1) - przerwa. Skutek: K4 nie dostaje napięcia i rozruch zatrzymuje się na pierwszym stopniu.
Wykryj usterki w układzie rozruchowym silnika pierścieniowego oraz sporządź wykaz miejsc i rodzajów uszkodzeń uzupełniając tabelę 5.
Tabela 2, pozycja 3: cewka K3 z rezystancją ∞ - przerwa w uzwojeniu.
Wykryj usterki w układzie rozruchowym silnika pierścieniowego oraz sporządź wykaz miejsc i rodzajów uszkodzeń uzupełniając tabelę 5.
Tabela 3 (brak sygnalizacji zadziałania) i tabela 4 (zestyk K6(11,14) nie zamyka się) wskazują ten sam aparat: przekaźnik czasowy K6 jest uszkodzony.
Wykryj usterki w układzie rozruchowym silnika pierścieniowego oraz sporządź wykaz miejsc i rodzajów uszkodzeń uzupełniając tabelę 5.
Tabela 4, pozycja 12: zestyk K7(11,14) ma 0,1 Ω także w stanie wyłączonym - nie rozłącza się. Stycznik K2 załączyłby się od razu po zasileniu K7, bez odliczania 20 s.
Wpisanie samego „K7” bez zestyku - klucz wymaga wskazania zestyku K7(11,14).
Kroki 15-16 · po tym etapie masz 31 z 35 kryteriów (pkt)
Sporządź w tabeli 6 wykaz narzędzi, przyrządów, urządzeń i materiałów, których należy użyć w trakcie usuwania usterek.
Do wymiany aparatów na szynie TH 35 i naprawy przewodu: komplet wkrętaków, szczypce uniwersalne (cięcie przewodu) i narzędzie do zdejmowania izolacji. Przyrząd: miernik uniwersalny albo omomierz - do sprawdzenia ciągłości po naprawie.
Sporządź w tabeli 6 wykaz narzędzi, przyrządów, urządzeń i materiałów, których należy użyć w trakcie usuwania usterek.
Uszkodzone są dwa przekaźniki czasowe (K6 i K7), więc potrzebne są dwa przekaźniki PCM-04, a do K3 - cewka stycznika albo cały stycznik. Przewód do usunięcia przerwy klucz pomija, ale nie jest błędem.
Jeden przekaźnik PCM-04 - zestyk K7(11,14) też wymaga wymiany przekaźnika, więc ilość ma być 2.
Kroki 17-18 · po tym etapie masz 35 z 35 kryteriów (pkt)
Zapisz w tabeli 7 ustawienia trybu pracy oraz nastawy czasu przekaźników czasowych, które sterują stycznikami połączonymi z rezystorami rozruchowymi tak, aby przekaźniki załączały się kolejno: K5 po 5 sekundach od naciśnięcia przycisku Pz, K6 po 10 sekundach od załączenia K5 oraz K7 po 20 sekundach od załączenia K6.
Każdy przekaźnik dostaje napięcie dopiero, gdy zadziała poprzedni stopień, więc odmierza tylko własny czas. Tryb A (opóźnione załączenie - zestyk 11-14 zamyka się po czasie od podania napięcia). Czas = zakres RANGE × mnożnik TIME (pokrętło 1-10): K5 - 1 s × 5, K6 - 10 s × 1 (klucz przyjmuje też 1 s × 10), K7 - 10 s × 2.
Zapisz w tabeli 8 właściwą wartość prądu wyzwalacza przeciążeniowego w wyłączniku silnikowym, aby poprawnie zabezpieczał silnik w czasie pracy.
Silnik SUg 200L4A ma w tabeli parametrów prąd 36,0 A przy 400 V. Wyzwalacz przeciążeniowy nastawia się na prąd znamionowy silnika (ogólna praktyka: 1,0-1,1 · In), więc IW = 36 A - klucz przyjmuje 36-40 A.
Odczyt prądu wirnika (54,5 A) zamiast prądu stojana - wyzwalacz w obwodzie głównym mierzy prąd stojana.
Symulacja ekranu w przeglądarce - w Android Studio / Visual Studio wygląd może się nieco różnić.
To jedno z możliwych rozwiązań. Egzaminator ocenia spełnienie kryteriów z klucza odpowiedzi, a nie zgodność z tym rozwiązaniem - inna, poprawna droga też daje punkty.
Autor rozwiązania: Bartosz Bryniarski. Licencja CC BY-NC 4.0 - kopiowanie i przeróbki do celów niekomercyjnych, z podaniem autora i źródła (link do tej strony) (zasady wykorzystania). Treść arkusza i klucza oceniania pochodzi z CKE.