Pytania pomocnicze - ELM.03

Oznacza, że siła 1 niutona działa na powierzchnię 1 metra kwadratowego. Taka wartość ciśnienia to dokładnie 1 paskal.

Ciśnienie oblicza się ze wzoru p = F / S, gdzie F to siła, a S to powierzchnia, na którą ta siła działa.

Paskal jest bardzo małą jednostką, dlatego wartości ciśnienia w Pa byłyby duże i mniej wygodne. W praktyce technicznej częściej stosuje się bar, kPa lub MPa.

1 bar jest równy 100 000 Pa. Jest to często używana jednostka ciśnienia w układach pneumatycznych.

Paskal jest jednostką układu SI, natomiast milimetr słupa rtęci to jednostka pozaukładowa. 1 mmHg odpowiada w przybliżeniu 133,3 Pa.

W obliczeniach zgodnych z układem SI należy stosować paskale, czyli Pa. Większe wartości można zapisywać jako kPa lub MPa.

Można odczytać m.in. moc, napięcie, prąd, częstotliwość, prędkość obrotową, cos φ, stopień ochrony IP, klasę izolacji i sposób połączenia uzwojeń.

Symbol 3~ oznacza trójfazowy prąd przemienny. Jest to typowe zasilanie przemysłowych silników indukcyjnych.

Silnik synchroniczny pracuje z prędkością równą prędkości synchronicznej. Silnik indukcyjny pracuje z prędkością nieco mniejszą, ponieważ występuje w nim poślizg.

Cos φ określa współczynnik mocy silnika, czyli relację mocy czynnej do pozornej. Jest potrzebny przy analizie obciążenia sieci i doborze instalacji.

Przy częstotliwości 50 Hz prędkość synchroniczna silnika sześciobiegunowego wynosi 1000 obr/min. Wartość 955 obr/min jest mniejsza, co wskazuje na poślizg typowy dla silnika indukcyjnego.

Symbol Δ oznacza połączenie uzwojeń silnika w trójkąt. Sposób połączenia uzwojeń musi być zgodny z napięciem zasilania i danymi producenta.

Stopień IP określa odporność obudowy na wnikanie ciał stałych i wody. Przykładowo IP54 oznacza ochronę przed pyłem w ograniczonym zakresie i bryzgami wody.

Oznacza rozdzielacz o 5 drogach i 2 położeniach pracy. Nie jest to rozmiar gwintu ani średnica przyłącza.

Ponieważ `1/8` w oznaczeniu rozdzielacza odnosi się do rozmiaru gwintu rurowego, zapisywanego jako `G 1/8`. Nie jest to wymiar podany w milimetrach.

Rozdzielacz 5/2 służy najczęściej do sterowania kierunkiem przepływu sprężonego powietrza, np. przy sterowaniu siłownikiem dwustronnego działania.

Litera `G` oznacza gwint rurowy walcowy stosowany m.in. w pneumatyce i hydraulice. Przykładem jest `G 1/8`.

Oznaczenie typu `5/2`, `4/2` lub `3/2` opisuje liczbę dróg i położeń zaworu. Oznaczenia typu `G 1/8` lub `G 1/4` opisują rozmiar przyłącza gwintowanego.

Często stosuje się gwinty `G 1/8`, `G 1/4`, `G 3/8` i `G 1/2`. Dobór zależy od wielkości elementu i wymaganego przepływu powietrza.

Wzmacniacz operacyjny oznacza się najczęściej trójkątem z dwoma wejściami i jednym wyjściem. Wejścia są opisane znakami „+” oraz „−”.

Wejście „+” to wejście nieodwracające. Gdy napięcie na tym wejściu rośnie względem wejścia „−”, napięcie wyjściowe również dąży do wzrostu.

Wejście „−” to wejście odwracające. Wzrost napięcia na tym wejściu względem wejścia „+” powoduje dążenie napięcia wyjściowego do zmniejszenia.

Stosuje się go do wzmacniania, porównywania, filtrowania i przetwarzania sygnałów analogowych. Często pracuje w torach pomiarowych czujników.

Wzmacniacz operacyjny jest elementem elektronicznym przetwarzającym sygnały napięciowe. Czujnik pojemnościowy wykrywa obiekty na podstawie zmiany pojemności elektrycznej.

Napięcie wyjściowe jest wynikiem wzmocnienia różnicy napięć między wejściem nieodwracającym i odwracającym. Jego wartość zależy także od zasilania i zastosowanego sprzężenia zwrotnego.

Sprzężenie zwrotne pozwala ustalić wzmocnienie układu, poprawić stabilność pracy i ograniczyć nasycenie wyjścia. Dzięki temu układ działa przewidywalnie.

Punkt rosy to temperatura, przy której para wodna zawarta w powietrzu zaczyna się skraplać. W pneumatyce określa ryzyko pojawienia się kondensatu w instalacji.

Podczas sprężania rośnie ciśnienie cząstkowe pary wodnej. Przy stałej temperaturze powietrze zbliża się do stanu nasycenia, więc łatwiej osiąga punkt rosy.

Oznacza to, że para wodna jest coraz bliżej skroplenia. W praktyce wzrasta ryzyko powstania wody w zbiorniku lub przewodach pneumatycznych.

Woda może powodować korozję, zacinanie zaworów, uszkodzenia siłowników oraz zamarzanie przewodów przy niskiej temperaturze.

Stosuje się separatory kondensatu, filtry, chłodnice oraz osuszacze sprężonego powietrza. Ich zadaniem jest obniżenie zawartości pary wodnej przed zasileniem układu.

Wilgotność absolutna określa rzeczywistą ilość pary wodnej w powietrzu. Wilgotność względna mówi, jaki procent maksymalnej możliwej ilości pary wodnej przy danej temperaturze znajduje się w powietrzu.

Im niższa temperatura, tym mniej pary wodnej może pozostać w powietrzu bez skroplenia. Ochłodzenie sprężonego powietrza często prowadzi do kondensacji wody.

Enkoder służy do pomiaru położenia kątowego wału. Na podstawie generowanych impulsów sterownik może określić przemieszczenie, kierunek ruchu i pośrednio prędkość obrotową.

Podstawową wielkością mierzoną przez enkoder jest położenie kątowe. Zmiana kąta powoduje pojawienie się impulsów elektrycznych na wyjściu enkodera.

Enkoder daje sygnał impulsowy związany z położeniem kątowym. Prądnica tachometryczna wytwarza napięcie zależne od prędkości obrotowej.

Rozdzielczość enkodera określa liczbę impulsów przypadających na jeden obrót wału. Im większa liczba impulsów, tym dokładniej można wyznaczyć kąt obrotu.

Kanały A i B generują impulsy przesunięte względem siebie w fazie. Dzięki temu można określić nie tylko liczbę impulsów, ale także kierunek obrotu wału.

Tak, ale pośrednio. Prędkość można obliczyć na podstawie liczby impulsów zliczonych w określonym czasie.

Enkoder inkrementalny informuje o zmianie położenia, generując impulsy podczas ruchu. Enkoder absolutny podaje bezpośrednio aktualne położenie wału.

Mostek jest w równowadze, gdy przez wskaźnik zera nie płynie prąd. Wtedy stosunki rezystancji w obu gałęziach mostka są sobie równe.

Pomiar odbywa się metodą porównawczą, z wykorzystaniem znanych rezystorów wzorcowych. Przy stanie równowagi wynik nie zależy bezpośrednio od dokładności wskazania prądu lub napięcia.

Mostek Wheatstone'a służy do precyzyjnego pomiaru typowych rezystancji. Mostek Thomsona stosuje się głównie do bardzo małych rezystancji, gdzie trzeba ograniczyć wpływ rezystancji przewodów i styków.

Megaomomierz mierzy bardzo duże rezystancje, najczęściej rezystancję izolacji przewodów, silników i urządzeń elektrycznych. Nie jest typowym przyrządem do pomiaru zwykłych rezystorów.

Rezystory odniesienia mają znane wartości i służą do porównania z rezystancją badaną. Dzięki nim można obliczyć nieznaną rezystancję po zrównoważeniu mostka.

Gdy w pytaniu pojawia się ogólne określenie mostka pomiarowego do rezystancji. Należy wtedy sprawdzić, czy chodzi o klasyczny układ z trzema rezystorami wzorcowymi, czy o pomiar bardzo małych rezystancji.

Ponieważ prostuje obie połówki napięcia przemiennego. W jednym okresie napięcia wejściowego przez obciążenie przepływają dwa impulsy prądu w tym samym kierunku.

Kondensator ładuje się w chwilach wzrostu napięcia i rozładowuje przez obciążenie, gdy napięcie prostownika maleje. Dzięki temu zmniejsza tętnienia napięcia wyjściowego.

Nie. Liczba pulsów zależy od konfiguracji prostownika, a nie od kondensatora. Kondensator jedynie wygładza napięcie wyjściowe.

Średnia wartość napięcia zwykle wzrasta, ponieważ kondensator podtrzymuje napięcie między kolejnymi impulsami prostownika.

Zależy głównie od pojemności kondensatora, prądu obciążenia i częstotliwości tętnień. Większa pojemność i mniejsze obciążenie oznaczają mniejsze tętnienia.

Najłatwiej użyć oscyloskopu i obserwować przebieg napięcia na wyjściu prostownika. Widoczne będą okresowe zmiany napięcia wokół wartości stałej.

Dla każdej połówki napięcia wejściowego prąd płynie przez inną parę diod. Układ połączeń zapewnia jednak ten sam kierunek prądu przez obciążenie.

Wyboczenie tłoczyska powstaje zwykle przy dużej sile osiowej lub przeciążeniu. Jeśli ruch odbywał się bez obciążenia, bardziej prawdopodobna jest awaria mechaniczna wewnątrz siłownika.

Spadek ciśnienia można wykryć manometrem i zwykle wpływa on na cały układ. Przy zakleszczeniu ciśnienie może być prawidłowe, ale tłoczysko nadal nie wykonuje ruchu.

Mogą to być pył, opiłki, rdza, woda kondensacyjna lub degradujące się elementy uszczelnień. Dlatego ważne jest prawidłowe przygotowanie sprężonego powietrza.

Filtr usuwa zanieczyszczenia i wodę, reduktor stabilizuje ciśnienie, a smarownica może zapewnić mgłę olejową, jeśli układ tego wymaga. Dzięki temu zmniejsza się ryzyko zatarcia lub zakleszczenia elementów ruchomych.

Jeśli powietrze nie może swobodnie opuścić komory siłownika, powstaje przeciwciśnienie hamujące ruch tłoka. W analizowanym pytaniu jednak za przyczynę uznano zakleszczenie tłoka.

Najpierw należy sprawdzić ciśnienie zasilania, działanie zaworu sterującego oraz brak zewnętrznych nieszczelności. Jeśli te elementy są prawidłowe, należy podejrzewać problem mechaniczny siłownika.

Zwiększenie ciśnienia może doprowadzić do gwałtownego odblokowania lub uszkodzenia siłownika. Bezpieczniej jest zatrzymać układ, odpowietrzyć go i przeprowadzić kontrolę mechaniczną.

Podczas rozruchu płynie duży prąd, który jednocześnie zasila twornik i uzwojenie wzbudzenia. Powoduje to duży strumień magnetyczny i bardzo duży moment startowy.

W silniku szeregowym uzwojenie wzbudzenia jest połączone szeregowo z twornikiem, a w bocznikowym równolegle. Silnik szeregowy ma większy moment rozruchowy, a bocznikowy stabilniejszą prędkość.

Moment rozruchowy to moment obrotowy wytwarzany przez silnik w chwili startu, gdy wirnik jeszcze się nie obraca lub dopiero zaczyna ruch. Decyduje o zdolności silnika do ruszenia z obciążeniem.

W silniku bocznikowym strumień magnetyczny jest prawie stały, bo uzwojenie wzbudzenia jest zasilane równolegle. Moment zależy głównie od prądu twornika, więc nie wzrasta tak silnie jak w silniku szeregowym.

Nadaje się do napędów wymagających dużego momentu przy ruszaniu, np. rozruszników, pojazdów trakcyjnych i mechanizmów dźwigowych. Nie powinien pracować bez obciążenia.

Silnik synchroniczny jest typowo silnikiem prądu przemiennego, a pytanie dotyczy silników prądu stałego. Wśród podanych odpowiedzi poprawnym typem DC o największym momencie startowym jest silnik szeregowy.