Diagramas de interação em circuitos elétricos

Sabe-se que os dispositivos e suas partes são mostrados em diagramas, via de regra, na posição desligada, ou seja, na ausência de forças coercitivas atuando nos contatos móveis. Se for feito um desvio desta regra, isso é indicado nos desenhos. Mas, de qualquer forma, o diagrama representa cada posição do aparelho.

Na prática, tanto quando a alimentação é aplicada e desconectada, quanto durante a operação, ocorrem alterações no circuito e estas ocorrem ao longo do tempo e em alguns casos devem ser refletidas nos desenhos. Para isso, são construídos diagramas de interação.

Os diagramas mais comuns são de dois tipos. O primeiro tipo é o mais simples e serve para representar a sequência de ações e calcular o tempo em modos estacionários. O segundo tipo é mais complicado. Destinam-se a esquemas operando em regimes transitórios, os quais são considerados na literatura especializada.

Pré-requisitos e Escopo

O número de linhas no diagrama é igual ao número de dispositivos cuja interação é considerada.Para facilitar a descrição dos esquemas, os pontos característicos do diagrama são numerados em ordem crescente da esquerda para a direita (então são mais fáceis de encontrar). Os pontos característicos são conectados por setas que indicam a «direção do processo» O tempo é contado horizontalmente. A escala de tempo para todos os dispositivos é a mesma.

A operação de um dispositivo operado manualmente de posição única, tal como um interruptor, no diagrama da FIG. 1, e é mostrado com um retângulo. Isso mostra que a chave SB1 é pressionada no ponto de tempo indicado no ponto 1 e liberada no ponto 4. Portanto, seu contato de fechamento é fechado durante o tempo 1-4, e o contato normalmente aberto é fechado de 0-1 e de 4 em diante .

Quando no diagrama é necessário mostrar a natureza do movimento de um mecanismo controlado com cinemática complexa, o movimento é indicado por linhas oblíquas e o restante - horizontal. Analisemos a fig. 1, b. Ele descreve a operação do mecanismo da seguinte maneira. Quando a tensão é aplicada ao acionamento do mecanismo, sua parte móvel primeiro se move (seção 7-8), depois para (8-9), se move novamente (9-10) e finalmente para - ponto 10.

O mecanismo ativado permanece em repouso (10-11). No ponto 11, inicia-se o retorno à posição inicial. Na seção 11-12, o mecanismo se move, mas agora na direção oposta, depois para (12-13), se move novamente (13-14) e atinge sua posição original - ponto 14.

Vejamos outro exemplo — fig. 1c, levando em consideração as mudanças nos valores dos parâmetros tecnológicos, por exemplo, temperatura, ao longo do tempo. Até o ponto 15, a temperatura T1 não varia (linha horizontal), depois começa a aumentar (linha inclinada), e após atingir o valor de T2 (ponto 16) diminui (linha inclinada).Após um certo tempo correspondente ao ponto 17, a temperatura T3 é ajustada. Da mesma forma, eles representam mudanças na pressão, níveis, velocidades, etc.

Deve-se notar que, se a escala de tempo for conhecida, no eixo horizontal é possível determinar a duração da parte do processo que nos interessa. Vejamos um exemplo. Deixe na fig. 1, c na linha horizontal 1 cm corresponde a 10 minutos, e as convexidades das seções 15-16 e 16-17 no eixo horizontal são 2,5 e 1,3 cm. Isso significa que a temperatura sobe 2,5 × 10 = 25 minutos e diminui 1,3 × 10 = 13 minutos. Também é necessário saber que os valores absolutos das quantidades não podem ser determinados a partir do diagrama. Por exemplo, resulta da Fig. 1c que a temperatura T1 é inferior à temperatura T2, mas superior à temperatura T3.

Arroz. 1. Diagrama de interação do primeiro tipo

Vamos dar uma olhada no primeiro tipo de gráfico. Ao examinar os diagramas, verificou-se que a operação de relés, contatores e eletroímãs é representada por trapézios. A altura de todos os trapézios é a mesma e corresponde à corrente nominal do dispositivo. Assim, no diagrama da fig. 1, e a chave SB1 (ponto 1) fechou o circuito do relé K1. Neste caso, a ação do interruptor do botão do relé K1 é indicada por uma seta que vai da "linha do interruptor" para a "linha do relé". Durante o tempo 1-2, o relé funciona, ou seja, seus contatos são trocados, o movimento da armadura termina, etc. O circuito do relé está aberto no ponto 4.

Durante 4-6, os contatos são trocados novamente e retornam à sua posição inicial. A parte sombreada do trapézio indica a presença de corrente na bobina da fonte de alimentação principal.

Quando, durante a operação do aparelho, a corrente em sua bobina muda (por exemplo, parte da resistência do circuito é mostrada), então um «degrau» é formado no diagrama. Por exemplo, os relés K1 e K2 (Fig. 1, a) são ligados ao mesmo tempo, mas após o acionamento do relé K1, seu contato no circuito do relé K2 abre e ativa o resistor R1, a corrente na bobina do relé K2 diminui com o tempo 2-3.

Como você pode ver, os diagramas do primeiro tipo são simples, claros, com certas habilidades, podem ser executados com precisão e substituir quase completamente as descrições verbais dos diagramas. A partir do gráfico, é fácil determinar o que está acontecendo no gráfico a qualquer momento. Para fazer isso, você precisa desenhar uma linha perpendicular ao eixo do tempo no local apropriado do diagrama e ver com o que ela se cruza. Assim, na fig. 1, e a linha correspondente ao tempo t1 mostra o seguinte: o botão SB1 é pressionado, a corrente na bobina do relé K1 atingiu um estado estável e a corrente na bobina do relé K2 diminuiu.

A partir do gráfico disponível, é fácil determinar quanto tempo você precisa para definir um determinado dispositivo para alcançar um determinado resultado. Portanto, leva tempo 1-2 (contando ao longo do eixo horizontal do tempo) para o relé K1 operar. Isso significa que o botão SB1 deve ser pressionado por pelo menos esse tempo. O retorno do relé K1 leva de 4 a 6 vezes.

Portanto, você não pode pressionar SB1 repetidamente (para repetir as mesmas ações) antes desse horário.Perguntas como: "Quanto tempo leva?", "Quais intervalos são necessários?", "Existem margens de temporização e quais são elas?" As correntes de partida de vários motores coincidem no tempo? ", etc., muitas vezes surgem entre aqueles que projetam, criam e operam dispositivos para automação, telemecânica, acionamentos elétricos. Essas questões simplesmente não podem ser resolvidas sem um diagrama de interação.

Foi notado acima que a parte escurecida do trapézio indica a presença de corrente na bobina da fonte de energia principal. A parte leve é ​​o atraso do mecanismo ao retornar à sua posição original. Vamos agora consolidar as informações obtidas respondendo às seguintes perguntas:

1. O que acontece no diagrama da fig. 1, e após o tempo T2 e T3, assim como no intervalo entre os pontos 0 e 1?

2. Movimento mais rápido ou mais lento do mecanismo (fig. 1, b) durante o acionamento e retorno?

3. O que pode ser dito sobre os valores de temperatura TI-I e TII-II correspondentes às linhas I-I e II-II na fig. 1, em?

Para reforçar o material, tente a seguinte tarefa. Na fig. 1, d à esquerda é dado em uma imagem unifilar um diagrama inicial de um motor elétrico M com um rotor de fase (os circuitos de controle não são mostrados). Nele: KM1 — contator no circuito do estator, KM2 -KM4 — contatores do acelerador; seus contatos em uma determinada sequência causam curto-circuito nas seções do resistor de partida R1. Um diagrama de interação é desenhado à direita. Referindo-se a ele, descreva a ação do diagrama e decida o que acontece no tempo correspondente à linha III-III.

A. V. Suvorin