Pytania pomocnicze - ELM.04

Kamera termowizyjna ma ekran z kolorowym obrazem rozkładu temperatury. Na ilustracjach często jest skierowana na szafę sterowniczą, rozdzielnicę lub urządzenie elektryczne.

Celem jest wykrycie przegrzewających się elementów, połączeń i zacisków. Podwyższona temperatura może wskazywać na uszkodzenie, przeciążenie lub luźne połączenie.

Luźne połączenie zwiększa rezystancję styku, co powoduje nagrzewanie. Może to prowadzić do uszkodzenia aparatury, przerw w pracy lub pożaru.

Kontrola sprawności może obejmować oględziny, termowizję i ocenę stanu połączeń. Pomiar napięcia wyjść PLC wykonuje się miernikiem elektrycznym, np. woltomierzem lub multimetrem.

Kontroluje się zaciski przewodów, styczniki, przekaźniki, zabezpieczenia, zasilacze, moduły PLC i listwy połączeniowe. Szczególną uwagę zwraca się na miejsca o nietypowo wysokiej temperaturze.

Przegrzewanie elementów ujawnia się pod obciążeniem. Przy wyłączonej instalacji wiele usterek cieplnych może nie być widocznych.

Pomiar sygnału bezprzewodowego wykonuje się analizatorem sieci lub odpowiednim urządzeniem radiowym, a nie kamerą skierowaną na szafę sterowniczą. Obraz termiczny wskazuje na kontrolę temperatury elementów.

Przerwa w uzwojeniu daje wynik bardzo duży lub nieskończony między końcami tego uzwojenia, np. V1–V2 = ∞ Ω. Zwarcie do obudowy daje małą rezystancję między zaciskiem uzwojenia a PE.

Rezystancja izolacji względem PE powinna być bardzo duża, zwykle liczona w megaomach. Wynik 30 Ω oznacza prawie bezpośrednie połączenie uzwojenia z obudową.

Oznacza brak połączenia elektrycznego między oddzielnymi uzwojeniami. W tym przypadku nie wskazuje to na uszkodzenie, lecz na brak zwarcia między fazami.

Podobne rezystancje świadczą o symetrii uzwojeń silnika. Duża różnica mogłaby wskazywać na uszkodzenie jednej fazy, np. zwarcie lub nadpalenie uzwojenia.

Może spowodować pojawienie się niebezpiecznego napięcia na obudowie silnika. Grozi to porażeniem oraz zadziałaniem zabezpieczeń instalacji.

Do pomiaru rezystancji izolacji stosuje się miernik rezystancji izolacji, np. megaomomierz lub gigaomomierz. Pomiar wykonuje się podwyższonym napięciem probierczym.

Nie zawsze. Rezystancje uzwojeń mogą być prawidłowe, a jednocześnie izolacja względem obudowy może być uszkodzona, jak w przypadku zwarcia V1–PE.

Należy znaleźć w tabeli czynność odpowiadającą pytaniu, a następnie odczytać wartość z kolumny „Okres wykonywania”. Nie należy zgadywać na podstawie ogólnej ważności czynności.

Kontroli chłodnicy odpowiada zapis dotyczący sprawdzania rurociągu, skraplacza i części chłodniczych. W tabeli ta czynność ma okres wykonywania raz na rok.

Chłodnica obniża temperaturę sprężonego powietrza i ułatwia wykraplanie wilgoci. Chroni to elementy pneumatyczne przed korozją, zabrudzeniem i uszkodzeniami.

Kontrola codzienna dotyczy najczęściej podstawowych parametrów pracy, np. temperatury lub zasilania. Kontrola okresowa obejmuje dokładniejsze sprawdzenia wykonywane co kilka miesięcy albo raz w roku.

Może dojść do wzrostu temperatury powietrza, gorszego usuwania wilgoci, korozji instalacji i awarii zaworów lub siłowników. Spada też niezawodność całego układu pneumatycznego.

Egzamin sprawdza umiejętność korzystania z dokumentacji, a nie ocenę intuicyjną. Jeśli harmonogram podaje dla danej czynności „raz na rok”, to taka odpowiedź jest prawidłowa.

Czas oblicza się ze wzoru t = s / v, gdzie s to wysuw siłownika, a v to prędkość wysuwu. Dla 100 mm i 8,6 mm/s wynik wynosi około 11,6 s.

Wartość 8,6 oznacza prędkość w mm/s, a nie czas. Trzeba podzielić cały skok siłownika przez tę prędkość.

Oznacza maksymalną lub orientacyjną prędkość ruchu trzpienia. Rzeczywista prędkość może być mniejsza, np. przy większym obciążeniu.

Cykl pracy informuje, jak długo urządzenie może pracować w określonym okresie bez przegrzania. Nie jest to czas potrzebny na wykonanie jednego pełnego skoku.

Wyłączniki krańcowe zatrzymują napęd po osiągnięciu skrajnego położenia trzpienia. Chronią mechanizm przed przeciążeniem lub uszkodzeniem.

Większe obciążenie może zmniejszyć prędkość ruchu trzpienia, a więc wydłużyć czas wysuwu. Dane katalogowe często dotyczą określonych warunków pracy.

Trzeba znać prędkość wysuwu i prędkość wsuwu. Jeśli są takie same, pełny cykl dla skoku 100 mm przy 8,6 mm/s trwa około 23,2 s.

Przetwornik ma ograniczone napięcie zasilania i nie jest w stanie wymusić wymaganego prądu przez zbyt duży opór. W efekcie prąd wyjściowy może spaść poza zakres lub zaniknąć.

W podanej tabeli zbyt wysoka rezystancja obciążenia jest przypisana do objawu „Brak sygnału 4÷20 mA”. Dlatego poprawną przyczyną jest odpowiedź o zbyt dużym obciążeniu pętli.

Brak sygnału oznacza, że prąd wyjściowy nie pojawia się w wymaganym zakresie. Sygnał niestabilny występuje wtedy, gdy prąd jest obecny, ale zmienia się chaotycznie lub pulsuje.

Tabela wskazuje także nieprawidłowe podłączenie zasilania oraz brak zasilania. Są to podstawowe usterki, które należy sprawdzić przed wymianą urządzenia.

Według tabeli wadliwy moduł elektroniczny lub komora pomiarowa są podejrzewane, gdy sygnał prądowy przekracza 22 mA albo spada poniżej 3,6 mA. Nie jest to typowa przyczyna zwykłego braku sygnału 4–20 mA.

Napięcie robocze musi wystarczyć do przepływu prądu przez całe obciążenie pętli. Gdy napięcie jest za niskie albo rezystancja za wysoka, przetwornik nie osiąga wymaganego prądu.

W tabeli brak kompensacji ciśnienia jest przypisany do objawu „Sygnał 4÷20 mA niestabilny”. Pytanie dotyczy natomiast braku sygnału prądowego.

Należy odczytać oznaczenia na obudowie. Zaciski opisane jako INPUT są wejściem sterującym, a zaciski opisane jako OUTPUT służą do przełączania obciążenia.

Przy zaciskach 3 i 4 znajduje się opis INPUT oraz zakres napięcia sterującego 50–280 VAC. Oznacza to, że do tych zacisków doprowadza się sygnał załączający przekaźnik.

Zaciski 1 i 2 są opisane jako OUTPUT, więc służą do załączania obwodu wykonawczego, np. grzałki, lampy lub innego odbiornika.

Przekaźnik półprzewodnikowy nie ma ruchomych styków i przełącza obwód elementami elektronicznymi. Przekaźnik elektromagnetyczny wykorzystuje cewkę i mechanicznie poruszane styki.

Oznacza dopuszczalny zakres napięcia przełączanego na wyjściu oraz maksymalny prąd obciążenia. W tym przypadku wyjście może przełączać obwody AC od 24 do 240 V przy prądzie do 10 A.

Wejście sterujące SSR jest przystosowane do określonego rodzaju napięcia. Podanie niewłaściwego napięcia, np. DC na wejście AC lub odwrotnie, może spowodować brak działania albo uszkodzenie przekaźnika.

Radiator jest potrzebny przy większych prądach obciążenia, ponieważ elementy półprzewodnikowe nagrzewają się podczas pracy. Brak chłodzenia może doprowadzić do przegrzania i uszkodzenia przekaźnika.

Pierwsza wartość dotyczy połączenia w trójkąt Δ, a druga połączenia w gwiazdę Y. Dla zapisu 265/460 V Δ/Y napięcie znamionowe przy trójkącie wynosi 265 V, a przy gwieździe 460 V.

Pierwsza wartość prądu odpowiada połączeniu w trójkąt, druga połączeniu w gwiazdę. Przy połączeniu Δ prąd znamionowy wynosi 3,46 A.

Zmiana częstotliwości wpływa na warunki pracy silnika, m.in. prędkość obrotową i dopuszczalne napięcie zasilania. Dlatego tabliczka często podaje oddzielne dane dla 50 Hz i 60 Hz.

Symbol Δ oznacza połączenie uzwojeń silnika w trójkąt. W tym połączeniu silnik pracuje zwykle przy niższym napięciu międzyfazowym z pary wartości Δ/Y.

Symbol Y oznacza połączenie uzwojeń silnika w gwiazdę. W tym połączeniu silnik jest zasilany zwykle wyższym napięciem z pary wartości Δ/Y.

Należy korzystać wyłącznie z wiersza lub kolumny opisanej jako 60 Hz. Dane dla 50 Hz nie są wtedy właściwe do wskazania wartości znamionowych.

Prędkość synchroniczna silnika rośnie wraz z częstotliwością zasilania. Dlatego na tabliczce widać większą prędkość przy 60 Hz niż przy 50 Hz.

Oznacza sieć trójfazową prądu przemiennego o napięciu międzyfazowym 400 V, z trzema fazami, przewodem neutralnym N i przewodem ochronnym PE.

Ponieważ przewód neutralny N i ochronny PE są oznaczone osobno. W układzie TN-S funkcje tych przewodów są rozdzielone.

W TN-S występują oddzielne przewody N i PE. W TN-C zamiast nich stosuje się wspólny przewód PEN.

Przewód PE jest przewodem ochronnym. Łączy części przewodzące dostępne urządzeń z układem ochronnym, co zmniejsza ryzyko porażenia prądem.

Przewód N jest przewodem neutralnym. Służy do zamykania obwodu roboczego, szczególnie przy zasilaniu odbiorników jednofazowych z sieci trójfazowej.

W układzie TN-C nie występują oddzielne przewody N i PE. Ich funkcję pełni jeden wspólny przewód PEN.

S2 oznacza pracę dorywczą, czyli pracę przez określony czas przy stałym obciążeniu, po której musi nastąpić przerwa na ostygnięcie silnika do temperatury otoczenia.

W pracy S1 silnik może pracować bez przerwy aż do osiągnięcia stanu cieplnie ustalonego. W pracy S2 silnik pracuje tylko przez ograniczony czas, a następnie wymaga postoju w celu schłodzenia.

Rodzaj pracy określa, czy silnik może pracować stale, czy tylko cyklicznie lub krótkotrwale. Nieprawidłowy dobór może doprowadzić do przegrzania uzwojeń i uszkodzenia silnika.

Informacja o rodzaju pracy, np. S1, S2, S3, znajduje się zwykle na tabliczce znamionowej silnika wraz z mocą, napięciem, prądem, prędkością obrotową i częstotliwością.

Oznacza, że silnik jest przeznaczony do pracy dorywczej przez 30 minut przy znamionowym obciążeniu. Po tym czasie powinien zostać wyłączony i schłodzony.

Silnik może się nadmiernie nagrzewać, co prowadzi do przyspieszonego starzenia izolacji, spadku niezawodności, zadziałania zabezpieczeń termicznych lub trwałego uszkodzenia uzwojeń.

Charakterystyczne są dwa poziomy napięcia: napięcie zasilające, np. 230 V, oraz napięcie wyjściowe, np. 12 V. Dodatkowo pojawiają się parametry typowe dla transformatora, takie jak prąd jałowy i straty mocy w rdzeniu.

Jest to napięcie doprowadzane do uzwojenia pierwotnego transformatora. W tym przypadku transformator jest zasilany z sieci 230 V AC, 50 Hz.

Jest to napięcie uzyskiwane na uzwojeniu wtórnym. W tabeli podano 12 V, więc transformator obniża napięcie z 230 V do 12 V.

To prąd pobierany przez transformator przy zasilonym uzwojeniu pierwotnym i bez obciążenia po stronie wtórnej. Wynika głównie z magnesowania rdzenia.

Są to straty energii powstające w rdzeniu magnetycznym, głównie przez histerezę i prądy wirowe. Występują nawet wtedy, gdy transformator nie zasila obciążenia.

Dla silnika typowe byłyby dane takie jak moc mechaniczna, prędkość obrotowa, cosφ, sprawność, sposób połączenia uzwojeń lub klasa pracy. Napięcie wyjściowe 12 V i straty w rdzeniu wskazują na transformator.

Regulator temperatury miałby parametry związane z wejściami czujnikowymi, zakresem regulacji, typem wyjścia sterującego i algorytmem regulacji. Dane o rdzeniu i prądzie jałowym nie są dla niego typowe.