mech_auto_przem_731[01].Z2.04

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

SPIS TREŚCI

Wprowadzenie
Wymagania wstępne

CC Cele kształcenia

Materiał nauczania

4.1. Przełączające

elementy

stykowe

stosowane

sterowaniu

i zabezpieczeniach urządzeń

4.1.1. Materiał nauczania

4.1.2. Pytania sprawdzające

4.1.3. Ćwiczenia

4.1.4. Sprawdzian postępów

4.2. Zabezpieczenia różnicowo-prądowe instalacji elektrycznych

4.2.1. Materiał nauczania

4.2.2. Pytania sprawdzające

4.2.3. Ćwiczenia

4.2.4. Sprawdzian postępów

4.3. Stosowanie zabezpieczeń nadprądowych

4.3.1. Materiał nauczania

4.3.2. Pytania sprawdzające

4.3.3. Ćwiczenia

4.3.4. Sprawdzian postępów

4.4. Stosowanie falowników w układach automatyki

4.4.1. Materiał nauczania

4.4.2. Pytania sprawdzające

4.4.3. Ćwiczenia

4.4.4. Sprawdzian postępów

4.5 Pneumatyczne i hydrauliczne zabezpieczenia nadciśnieniowe oraz

ochrona manometrów

4.5.1 Materiał nauczania

4.5.2 Pytania sprawdzające

4.5.3 Ćwiczenia

4.5.4 Sprawdzian postępów

4.6 Sprzęgła stosowane w mechanizmach precyzyjnych

4.6.1 Materiał nauczania

4.6.2 Pytania sprawdzające

4.6.3 Ćwiczenia

4.6.4 Sprawdzian postępów

5. Sprawdzian osiągnięć

6. Literatura

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

1. WPROWADZENIE

Poradnik będzie Ci pomocny w przyswajaniu wiedzy o stosowaniu elementów

sterowania i zabezpieczeń w urządzeniach precyzyjnych.

W poradniku zamieszczono:

−

wymagania wstępne, czyli wykaz umiejętności, jakie powinieneś umieć przed
przystąpieniem do nauki,

−

cele kształcenia, jakie powinieneś osiągnąć w czasie zajęć edukacyjnych tej jednostki
modułowej,

−

materiał nauczania–czyli wiadomości dotyczące stosowania elementów sterowania
i zabezpieczeń w urządzeniach precyzyjnych,

−

zestawy pytań, które pomogą Ci sprawdzić, czy opanowałeś materiał nauczania,

−

ćwiczenia, które umożliwią Ci ukształtowanie umiejętności praktycznych,

−

sprawdzian osiągnięć,

−

wykaz literatury.
W materiale nauczania przedstawiono podstawowe pojęcia i wiadomości dotyczące

elementów sterowania i zabezpieczeń. Z rozdziałem Pytania sprawdzające możesz zapoznać
się:

−

przed przystąpieniem do rozdziału Materiał nauczania–poznając przy tej okazji
wymagania wynikające z potrzeby zawodu,

−

po zapoznaniu się z rozdziałem Materiał nauczania, aby sprawdzić stan swojej wiedzy,
która będzie Ci potrzebna do wykonywania ćwiczeń.
Wykonując ćwiczenia zawarte w Poradniku lub zaproponowane przez nauczyciela

poznasz zasady stosowania elementów sterowania i zabezpieczeń.

Po wykonaniu ćwiczeń sprawdź poziom swoich postępów rozwiązując test Sprawdzian

postępów, zamieszczony po ćwiczeniach. W tym celu:

−

przeczytaj pytania i odpowiedz na nie,

−

podaj odpowiedź wstawiając X w odpowiednie miejsce.
Odpowiedź NIE wskazuje na luki w Twojej wiedzy, informuje Cię również o pewnych

brakach w przyswajanej przez Ciebie wiedzy. Oznacza to konieczność powtórzenia treści,
które nie są dostatecznie opanowane.

Poznanie przez Ciebie wszystkich wiadomości na temat stosowania elementów

sterowania i zabezpieczeń będzie podstawą do przeprowadzenia przez nauczyciela
sprawdzianu poziomu przyswajanych wiadomości i ukształtowanych umiejętności.

W rozdziale 5 tego poradnika jest zamieszczony Sprawdzian osiągnięć, zawiera on:

−

instrukcję, w której opisano tok postępowania podczas przeprowadzania sprawdzianu,

−

zestaw zadań testowych,

−

przykładową kartę odpowiedzi, w której, w przeznaczonych miejscach zaznacz
odpowiedź na pytania. Będzie to stanowić dla Ciebie trening przed sprawdzianem
zaplanowanym przez nauczyciela.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Schemat układu jednostek modułowych

731[01].Z2

Układy automatyki przemysłowej

i urządzenia precyzyjne

731[01].Z2.01

Uruchamianie przetworników

i regulatorów

731[01].Z2.02

Obsługiwanie zespołów napędowych

i nastawczych

731[01].Z2.03

Określanie konstrukcji wybranych urządzeń

precyzyjnych

731[01].Z2.04

Stosowanie elementów sterowania

i zabezpieczeń w urządzeniach

precyzyjnych

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

2. WYMAGANIA WSTĘPNE

Przystępując do realizacji programu jednostki modułowej powinieneś umieć:

−

korzystać z różnych źródeł informacji,

−

stosować jednostki układu SI,

−

przeliczać jednostki,

−

wykonywać wykresy funkcji,

−

użytkować komputer,

−

korzystać z Internetu,

−

stosować symbole elementów automatyki,

−

rozumieć i interpretować schematy układów elektrycznych i automatyki,

−

czytać i interpretować dokumentacje techniczno-ruchowe urządzeń,

−

podłączać aparaturę kontrolno-pomiarową elektryczną i mechaniczną,

−

dobierać zakresy pomiarowe mierników elektrycznych,

−

współpracować w grupie,

−

stosować zasady bezpieczeństwa i higieny pracy, ochrony przeciwpożarowej
oraz ochrony środowiska.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

3. CELE KSZTAŁCENIA

W wyniku realizacji programu jednostki modułowej powinieneś umieć:

−

rozpoznać przyciski sterownicze, ich oznaczenie i funkcje,

−

podłączyć i przetestować funkcjonowanie zabezpieczenia różnicowo-prądowego,

−

rozróżnić przekaźniki, styczniki i kontaktrony,

−

rozpoznać oznaczenia umieszczane na przekaźnikach, stycznikach i kontaktronach,

−

podłączyć przekaźnik, stycznik, kontaktron do układu oraz sprawdzić poprawność
jego działania,

−

wyjaśnić działanie falownika,

−

podłączyć, uruchomić i sprawdzić działanie falownika,

−

sprawdzić zabezpieczenia instalacji i urządzeń elektrycznych oraz układów
elektronicznych,

−

dobrać elementy układów elektrycznych i elektronicznych,

−

posłużyć się polskimi normami, dokumentacją techniczną, katalogami,

−

zastosować zasady bezpieczeństwa i higieny pracy, ochrony przeciwpożarowej
oraz ochrony środowiska na stanowisku pracy.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

MATERIAŁ NAUCZANIA

4.1. Przełączające elementy stykowe stosowane w sterowaniu

i zabezpieczeniach urządzeń

4.1.1. Materiał nauczania

Elementy przełączające w sterowaniu i zabezpieczeniach mają za zadanie załączać,

wyłączać i przełączać obwody elektryczne, w celu uruchomiania, zatrzymania urządzeń bądź
też realizować układy sygnalizacji blokad i zabezpieczeń tych urządzeń poprzez zmianę
położenia styków roboczych i styków pomocniczych.

Przekaźnik – urządzenie elektromagnetyczne, elektroniczne lub cyfrowe, służące do

przełączania  styków  w  obwodach  elektrycznych  automatyki.  Przekaźnik  jest  urządzeniem
reagującym  na  zmianę  określonej  wielkości  fizycznej  wejściowej  (natężenia  lub  napięcia
prądu, ciśnienia płynu, temperatury) w taki sposób, że po przekroczeniu wartości wejściowej
wielkość  wyjścia  zmienia  się  skokowo.  Przekaźnik  jest  elementem  dwustanowym,
przełączającym.

Stycznik – łącznik przestawiany w sposób inny niż ręczny, zdolny do załączania,

wyłączania  i  przewodzenia  prądów  o  znacznych  wielkościach  nominalnych.  Cechą
charakterystyczną  stycznika  jest  mechaniczny  układ  gaszenia  łuku  elektrycznego
występującego podczas przełączania. Styczniki cechują się dużą trwałością mechaniczną oraz
dużą  częstością  łączeń  przy  stosunkowo  małych  wymiarach,  niewielkiej  masie  i  wysokiej
pewności  działania.  W  dokumentacjach  przekaźników  i  przełączników  często  używane  są
skróty przy opisywaniu rodzajów styków. Oznaczenia styków (rys. 1):

−

SPST – pojedynczy styk wyłącz/załącz;

−

SPDT – pojedynczy styk przełączny;

−

DPST – podwójny zespół styków wyłącz/załącz;

−

DPDT – podwójny zespół styków przełącznych.

Rys. 1. Rodzaje styków i ich oznaczenia stosowane na schematach [10]

W wielu przekaźnikach występują styki wielokrotne i wtedy np. 3PST oznacza trzy

zespoły  styków  załącz/włącz; 4PDT oznacza cztery zespoły  styków przełącznych. Używane
się  także  oznaczenia  styków  w  stanie  nieaktywnym:  NO–oznacza  styk  normalnie  otwarty
(rozłączony);  NC–normalnie  zamknięty  (załączony).  Za  stan  normalny  styków  przekaźnika
uważa się ich położenie, gdy przez cewkę tych urządzeń nie płynie prąd wzbudzenia.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Kontaktron – styki robocze, najczęściej złocone lub srebrzone, są umieszczone wewnątrz

bańki szklanej, która z kolei umieszczona jest wewnątrz cewki. Budowę oraz sposób
uruchamiania przekaźnika kontaktronowego przedstawia rys. 2.

Rys. 2.

Przekaźnik  kontaktronowy:  a)  rurka  ze  stykami  b)  uruchamiany
polem  magnetycznym  wytwarzanym  przez  cewkę  c)  uruchamiany
na  skutek  zbliżenia  magnesu  trwałego,  1  –  styk,  2  –  cewka,
3 – magnes trwały [4, s.337]

Budowę przekaźnika z różnymi rodzajami styków roboczych przedstawiono na rys. 3.

Budowę przekaźnika przedstawia rys. 4, a wygląd stycznika przedstawia rys. 5.

Rys. 3.

Schemat budowy przekaźnika ze stykami: a)zwiernymi, b) rozwiernymi,
e) przełącznymi: 1 – cewka, 2 – zwora, 3 – sprężyna, 4 – tyk ruchomy, 5 – styk
nieruchomy [4, s.335]

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Rys. 4.

Przekaźnik typu MT–12: 1–cewka, 2– zwora, 3– sprężyny przełączne,
4 – dźwignia, 5 – popychacz [4, s.336]

Rys. 5. Przekaźnik średniej mocy–stycznik [4, s.336]

Łącznik krańcowy – chroni urządzenie przed dojściem mechanizmu do położenia

skrajnego. Rozróżniamy łączniki:

−

krańcowe dźwigniowe–napędzane elementem wykonującym ruch posuwisty,

−

krańcowe wrzecionowe–napędzane ruchem obracającego się walca.
Schemat działania łącznika krańcowego zwykłego i kontaktronowego pokazuje rys.6.

Przykładową budowę łącznika krańcowego przedstawiono na rys.7.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Rys. 6. Schemat działania łącznika krańcowego: a) zwykłego, b) kontaktronowego [4, s.338]

Przyciski – elementy przełączające napędzane ręcznie. Rozróżniamy przyciski:

−

bistabilne, posiadają dwa stany stabilne pracy, styki przycisku są zwarte lub rozwarte,
przejście do drugiego stanu następuje po przyciśnięciu przycisku,

−

astabilne, posiadają jeden stabilny stan pracy, przełączenie styków następuje w chwili
przyciśnięcia przycisku i powraca samoczynnie do stanu początkowego w chwili
ustąpienia wymuszenia (przyciśnięcia),

−

przyciski z blokadą zabezpieczającą, powrót przycisku do stanu początkowego wymaga
dodatkowych czynności odblokowania mechanizmu zabezpieczającego.
Znaczenie kolorów przy oznakowaniu przycisków:

−

kolor zielony–przycisk załączający,

−

kolor czerwony–przycisk wyłączający, awaryjny, bezpieczeństwa,

−

kolor żółty–inne znaczenie np. kontrolny, testujący,

−

inne kolory–inne uzgodnione znaczenie lecz nie występujące powyżej.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Rys. 7. Przykład budowy łącznika krańcowego [4, s.338]

4.1.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

1.  Czym znacząco różni się budowa stycznika od przekaźnika?
2.  Jakie znasz rodzaje styków?
3.  Kiedy mówi się, że styki przekaźnika są w stanie normalnym?
4.  Jakie  jest  znaczenie  kolorów  w  oznaczaniu  przycisków  sterowniczych  w  układach

automatyki?

5.  Jak działa kontaktron?
6.  Jakie znasz oznaczenia styków stosowane na schematach elektrycznych?
7.  Jakie znasz rodzaje łączników krańcowych?

4.1.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Dokonaj rozpoznania elementów stykowych i rodzajów styków roboczych.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) rozpoznać dostępne elementy stykowe,
2) przeanalizować na planszach, katalogach, kartach informacyjnych wyrobów z parametry

techniczne elementów stykowych,

3) rozpoznać rodzaje styków przekaźników i ich obciążalność prądową,
4) rozpoznać rodzaj i wielkość napięcia zasilania cewek,

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

5) za pomocą omomierza lub próbnika przejścia zidentyfikować i sprawdzić rodzaje styków

roboczych,

6) rozrysować styki na schemacie i oznaczać je zgodnie z obowiązującymi normami,
7) porównać rodzaje styków rozpoznawanych elementów z karta katalogową wyrobu.

Wyposażenie stanowiska pracy:

–

elementy stykowe: styczniki, przekaźniki, przyciski sterownicze oraz łączniki,

–

karty katalogowe badanych elementów,

–

omomierz, multimetr uniwersalny, optyczny (akustyczny) próbnik przejścia,

Ćwiczenie 2

Wykonaj łączenie układu przekaźnikowo stycznikowego sterowania bramą.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) przeanalizować schemat elektryczny wybranego do ćwiczeń układu przekaźnikowo

stycznikowego,

2) przeanalizować funkcje i działanie układu,
3) zgodnie ze schematem elektrycznym wybrać elementy układu (aparaty) pod względem

funkcjonalnym i parametrów technicznych,

4) połączyć układ zgodnie ze schematem zwracając szczególną uwagę na dobór przekroju

i kolor przewodów łączących,

5) za pomocą omomierza lub akustycznego próbnika przejścia sprawdzić poprawność

i ciągłość połączeń układu,

6) zgłosić wykonanie ćwiczenia prowadzącemu,
7) po sprawdzeniu prawidłowości połączeń i akceptacji prowadzącego podłączyć napięcia

zasilające do układu,

8) przetestować i sprawdzić funkcje układu przekaźnikowo–stycznikowego i porównać jego

działanie z opisem i schematem elektrycznym,

9) wykryte ewentualne nieprawidłowości przeanalizować i znaleźć przyczyny ich

powstania–wnioski odnotować w sprawozdaniu, układ połączeń poprawić i ponownie
sprawdzić.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Rys. do ćwiczenia 2. Układ przekaźnikowo–stycznikowy sterowania bramą.

Wyposażenie stanowiska pracy:

–

stanowisko do montażu układów przekaźnikowo stycznikowych,

–

schemat elektryczny układu przekaźnikowo stycznikowego,

–

styczniki, przekaźniki, przyciski, lampki sygnalizacyjne, wyłączniki krańcowe, osprzęt
instalacyjny do wykonania montażu układu,

–

karty katalogowe wykorzystywanych w ćwiczeniu elementów,

–

przewody łączeniowe,

–

narzędzia do montażu układu,

–

multimetr uniwersalny,

–

akustyczny próbnik przejścia.

4.1.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak

Nie

rozpoznać rodzaje styków?



dobrać elementy przełączające do realizacji schematu elektrycznego?



dobrać z katalogów elementy przełączające o wymaganych
parametrach elektrycznych?



zinterpretować według kolorystyki funkcje przycisków sterujących?



połączyć według schematu układ przekaźnikowo stycznikowy?



sprawdzić prawidłowość połączeń i właściwe funkcjonowanie
układu?



zidentyfikować przyczyny złego funkcjonowania układu?



„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.2. Zabezpieczenia różnicowo-prądowe instalacji elektrycznych

4.2.1. Materiał nauczania

Wyłącznik różnicowo-prądowy

Wyłączniki różnicowo-prądowe są wyłącznikami ochronnymi o działaniu niezależnym

od napięcia sieci. Przeznaczone są do ochrony przed porażeniem prądem elektrycznym przez
dotyk pośredni, zapobiegając pojawianiu się długotrwałych niebezpiecznych dla życia napięć
na obudowach i osłonach urządzeń elektrycznych.

Podstawowym elementem wyłącznika różnicowo-prądowego jest przekładnik sumujący

w postaci  toroidalnego  rdzenia  magnetycznego,  przez  który  są  przeprowadzone  przewody
czynne  instalacji  (fazowe  i  neutralny),  lecz  nie  przewód  ochronny  PE.  Jeżeli  odbiornik
i instalacje  za  wyłącznikiem  są  całkowicie  sprawne,  to  suma  prądów  przepływających
przewodami  fazowymi  i  neutralnym  jest  równa  zeru  i  wyłącznik  daje  się  załączyć  oraz
pozostaje  w  pozycji  załączonej.  Jeżeli  jednak  nastąpi  zwarcie  doziemne  zagrażające
porażeniem  elektrycznym,  to  część  prądu  przepływa  przewodem  ochronnym  bezpośrednio
do ziemi  lub  przez  ciało  człowieka  i  nie  wraca  przewodem neutralnym  tak,  że  suma  prądów
przepływających  przewodami  fazowymi  i  neutralnym  przechodzącymi  przez  okno
przekładnika sumującego jest różna od zera.

W obwodzie magnetycznym przekładnika pojawia się zmienny strumień magnetyczny,

który w obwodzie wtórnym przekładnika indukuje napięcie, powodujące zadziałanie
wyłącznika w bardzo krótkim czasie (setne części sekundy) i wyłączenie uszkodzonego
obwodu. Zasadę działania wyłącznika różnicowo–prądowego przedstawiono na rys. 8.

Rys. 8. Zasada działania wyłącznika różnicowo–prądowego [6, s.36]

Zasada działania

Podczas normalnej pracy, wektorowa suma prądów płynących przez przekładnik jest

równa zero (zgodnie z I prawem Kirchhoffa), stąd w uzwojeniu wtórnym (nawiniętym
na rdzeniu przekładnika) nie indukuje się SEM, przekaźnik spolaryzowany jest zamknięty
(zwora przyciągana przez magnes stały) a styki główne zamknięte.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Jeżeli w chronionym obwodzie pojawi się prąd upływowy (np. przez ciało człowieka, lub

przez  przewód  PE),  to  wtedy  suma  prądów  w  oknie  przekładnika  będzie  różna  od zera.
W uzwojeniu  wtórnym  indukuje  się  SEM,  która  powoduje  przepływ  prądu  przez  cewkę
przekaźnika spolaryzowanego. Pole magnetyczne wytworzone przez cewkę kompensuje pole
magnetyczne  magnesu  stałego  przekaźnika.  Jeśli  prąd  upływu  przekroczy  próg  zadziałania
wyłącznika  (I

Δn

), przekaźnik spolaryzowany zostaje otwarty, zwalniając zamek i otwierając

styki główne, a przez to odłączając zasilanie obwodu.

Podział i oznaczenia
1. Ze względu na czułość (prąd zadziałania I

Δn

−

wysokoczułe – IΔn nie większy od 30mA,

−

średnioczułe – IΔn pomiędzy 30 a 500mA,

−

niskoczułe – IΔn powyżej 500mA.

2. Ze względu na wykrywane rodzaje prądów upływu:

−

AC – prąd przemienny sinusoidalny,

−

–

prąd

przemienny

sinusoidalny,

prąd

sinusoidalny

wyprostowany

jednopołówkowo i impulsowy,

−

–

prąd

przemienny

sinusoidalny,

prąd

sinusoidalny

wyprostowany

jednopołówkowo i impulsowy, prąd stały.

3. Ze względu na wbudowane zabezpieczenie nadprądowe:

−

RCCB – wyłącznik różnicowoprądowy bez wbudowanego zabezpieczenia
nadmiarowo–prądowego,

−

RCBO – wyłącznik różnicowoprądowy z wbudowanym zabezpieczeniem
nadmiarowo-prądowym.

Najbardziej rozpowszechnione są wyłączniki typu AC, najtańsze i zadowalająco

skuteczne w większości instalacji. Wyłączniki typu AC powinny być stosowane
w instalacjach z jednofazowymi odbiornikami (o obudowach metalowych, przystosowanych
do połączenia z przewodem ochronnym PE), zasilanym z urządzeń prostownikowych.

Wyłączniki typu B powinny być stosowane w instalacjach przemysłowych

z trójfazowymi urządzeniami zasilającymi odbiorniki prądu stałego lub z przetwornicami
częstotliwości zasilającymi silniki o regulowanej prędkości kątowej przez zmianę
częstotliwości napięcia zasilającego.

4.2.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

1.  Jakie jest przeznaczenie wyłączników różnicowoprądowych?
2.  Jak dzielimy wyłączniki różnicowo–prądowe ze względu na czułość (prąd zadziałania)?
3.  Jak dzielimy wyłączniki różnicowo–prądowe ze względu na rodzaje prądów upływu?
4.  Jaka jest rola przycisku sprawdzającego PK w wyłączniku różnicowo–prądowym?
5.  Czy wyłączniki różnicowo–prądowe mogą posiadać zabezpieczenie nadprądowe ?

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.2.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Dobierz wyłącznik różnicowo–prądowy do różnych typów instalacji i urządzeń.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) przeanalizować charakterystykę chronionego obwodu lub urządzenia, moc urządzenia,

rodzaj rozruchu, rodzaj zasilania, rodzaj prądów upływu, obudowę urządzenia,
warunkami miejsca zainstalowania,

2) z dostępnych katalogów dobrać typ wyłącznika różnicowo-prądowego uwzględniając:

–

rodzaj prądu upływu,

–

czułość, wielkość prądu zadziałania,

–

konieczność lub nie wbudowanego zabezpieczenia nadprądowego,

3) odnotować rodzaj i parametry wybranego wyłącznika różnicowo-prądowego,

w sprawozdaniu uzasadnić jego wybór.

Wyposażenie stanowiska pracy:

–

schemat elektryczny zasilania konkretnego urządzenia (pralka, silnik elektryczny,
urządzenie dźwigowe, taśmociągi o ciężkim rozruchu),

–

parametry techniczno elektryczne urządzeń,

–

karty katalogowe wyłączników różnicowo-prądowych różnych firm.

Ćwiczenie 2

Wykonaj montaż instalacji z wyłącznikami różnicowo-prądowymi

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1)  przeanalizować dokumentację montażową układów przygotowanych do ćwiczenia,
2)  wybrać zgodnie z dokumentacją odpowiednie aparaty do poszczególnych układów,
3)  wykonać montaż przydzielonych do montażu instalacji,
4)  zgłosić wykonanie montażu prowadzącemu,
5)  po sprawdzeniu i uzyskaniu zgody prowadzącego załączyć napięcie zasilające,
6)  sprawdzić  prawidłowość  funkcjonowania  wykonanych  instalacji  z  wyłącznikami

różnicowo–prądowymi przez przyciśnięcie przycisków kontrolnych na aparatach.

Wyposażenie stanowiska pracy:

–

stanowiska montażowe do wykonania instalacji,

–

schematy elektryczne montażowe przygotowanych do wykonania ćwiczenia instalacji,

–

karty katalogowe wyłączników różnicowo-prądowych,

–

przewody i narzędzia do wykonania montażu.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.2.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak

Nie

wyjaśnić działanie wyłącznika różnicowo–prądowego?



przedstawić parametry wyłącznika różnicowo–prądowego?



zmontować instalację z wyłącznikiem różnicowo–prądowym?



sprawdzić działanie wyłącznika różnicowo–prądowego?



„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.3. Stosowanie zabezpieczeń nadprądowych

4.3.1. Materiał nauczania

Zabezpieczenia przeciążeniowe nadprądowe–chronią odbiorniki energii elektrycznej

przed  nadmiernym  poborem  prądu  z  instalacji  zasilającej,  przed  znacznym  wzrostem
temperatury tych urządzeń, co  może prowadzić do ich przegrzania  i uszkodzenia. Stosujemy
zabezpieczenia  przeciążeniowe  instalacji  zasilających  oraz  indywidualnych  odbiorników
takich  jak  silniki.  Przy  przeciążeniach  powstaje  temperatura  wyższa  niż  dopuszczalna,  co
grozi uszkodzeniem izolacji. Temperatura ta zależna jest od wartości przeciążenia i czasu jego
trwania. Przeciążenie silnika występuje, gdy pobiera przez dłuższy okres czasu prąd większy
od znamionowego.

Przyczynami przeciążenia silników najczęściej są:

−

nadmierne obciążenie mechaniczne silnika,

−

obniżenia napięcia zasilającego w silnikach indukcyjnych,

−

braku jednej fazy zasilającej lub asymetrii zasilania w silnikach trójfazowych.
Do wykonania zabezpieczenia silników stosuje się wyzwalacze lub przekaźniki termiczne

współpracujące z wyłącznikami samoczynnymi lub stycznikami. Urządzenia zabezpieczające
nadprądowe mogą działać na różnych zasadach:

−

przekaźniki i wyzwalacze termobimetalowe (najprostsze i najtańsze),

−

przekaźniki i wyzwalacze elektromagnetyczne,

−

przekaźniki mikroprocesorowe (drogie o dużych możliwościach zabezpieczeń),
Zabezpieczenia przeciążeniowe mogą działać w dwojaki sposób:

−

jako przekaźnik ze stykiem ryglowanym (ponowne uruchomienie wymaga ręcznego
zamknięcia styku przez obsługę),

−

jako przekaźnik ze stykiem nieryglowanym (po ostygnięciu układ wraca do pracy,
stosowany tylko w układach o impulsowej krótkotrwałej pracy silnika).

Rys. 9. Przykład zabezpieczenia termicznego silnika trójfazowego [opracowanie własne]

Oznaczenia do rys. 9:
PT

– przekaźnik termiczny,

– styk przekaźnika PT,

– stycznik,

– styk stycznika S,

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

– przycisk załączający,

–

przycisk wyłączający,

– wyłącznik silnikowy

Zabezpieczenie przeciążeniowe powinno umożliwiać pracę silnika przy krótkotrwałym

przeciążeniu, a wyłączać go przy dłużej trwającym. Prąd zadziałania zabezpieczenia
przeciążeniowego powinien być 1,1 razy większy od prądu nominalnego silnika.
Zabezpieczeń przeciążeniowych nie stosuje się:

−

w silnikach o prądzie znamionowym mniejszym niż 4 A,

−

w silnikach o mocy mniejszej niż 10 kW, w których przeciążenia mechaniczne jest mało
prawdopodobne (np. wentylatory, napędy pomp odśrodkowych).

Zabezpieczenie silnika czujnikiem termistorowym

Silniki dużej mocy często zabezpieczane są dodatkowo termistorowym czujnikiem

temperatury do pomiaru temperatury uzwojeń silnika. Czujnik ten współpracuje z układem
elektronicznym i przekaźnikiem na wyjściu, który w przypadku nadmiernego wzrostu
temperatury uzwojeń silnika uniemożliwia jego dalszą pracę.

Przeciążeniowe wyłączniki instalacyjne

Do ochrony instalacji elektrycznych w powszechnym użytku stosuje się bardzo

praktyczne przeciążeniowe wyłączniki instalacyjne. Zastępują one dawniej stosowane
bezpieczniki topikowe

starego typu wyłączniki termobimetalowe (wyłączniki

automatyczne). Charakterystyki czasowo-prądowe wyzwalaczy przedstawia rys. 10.

Rys. 10. Charakterystyki

czasowo–prądowe

wyzwalaczy

typu

B C i D wyłączników

nadprądowych

In–prąd

znamionowy

wyzwalacza przeciążeniowego, Int, It–prąd niezadziałania(Int)
i zadziałania (It) wyzwalacza [5, s.72]

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Według EN 60898 stosuje się wyłączniki przeciążeniowe o następujących rodzajach

charakterystyk:

−

charakterystyka  B  –  granica  zadziałania  wyzwalaczy  termobimetalowych  zawiera  się
od 1,13  do  1,45  krotności  prądu  znamionowego  wyłącznika,  obszar  zadziałania
wyzwalaczy  elektromagnesowych  wynosi  od  3  do  5  krotności  prądu  znamionowego,
przeznaczone  są  do  zabezpieczania  przewodów i  odbiorników  w  obwodach  oświetlenia,
gniazd wtykowych i sterowania, budowane na zakresy prądowe 6 do 63A,

−

charakterystyka  C  –  granica  zadziałania  wyzwalaczy  termobimetalowych  zawiera  się
od 1,13  do  1,45  krotności  prądu  znamionowego  wyłącznika,  obszar  zadziałania
wyzwalaczy  elektromagnesowych  wynosi  od  5  do  10  krotności  prądu  znamionowego,
przeznaczone  są  do  zabezpieczania  instalacji  w  których  zastosowano  urządzenia
elektroenergetyczne o dużych prądach rozruchowych (silniki, transformatory), budowane
na zakresy prądowe 0,3 do 63A,

−

charakterystyka  D  –  granica  zadziałania  wyzwalaczy  termobimetalowych  zawiera  się
od 1,13  do  1,45  krotności  prądu  znamionowego  wyłącznika,  obszar  zadziałania
wyzwalaczy  elektromagnesowych  wynosi  od  10  do  20  krotności  prądu  znamionowego,
przeznaczone  są  do  zabezpieczania  instalacji  w  których  zastosowano  urządzenia
elektroenergetyczne o bardzo dużych prądach rozruchowych (silniki o ciężkim rozruchu,
transformatory,  grupy  lamp  oświetleniowych),  budowane  na  zakresy  prądowe
0,3 do 63A.

Na rysunku 11 przedstawiono wygląd oraz oznaczenia stosowane na schematach

elektrycznych wyłączników instalacyjnych.

Rys. 11. Instalacyjne wyłączniki przeciążeniowe do montażu na euroszynie

35. Rodzaje i ich schematy elektryczne [10]

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.3.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

1.  Czy wiesz, co może być przyczyną przeciążenia silników?
2.  Na jakich zasadach mogą działać zabezpieczenia nadprądowe?
3.  Jak duży powinien być prąd zadziałania zabezpieczenia przeciążeniowego silnika?
4.  Jaką rolę pełnią w silnikach termistorowe czujniki temperatury?
5.  Gdzie stosujemy przeciążeniowe wyłączniki instalacyjne?
6.  Jakie są charakterystyki przeciążeniowych wyłączników instalacyjnych?

4.3.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Wykonaj badanie zabezpieczenia nadprądowego.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1)  odczytać z tabliczki znamionowej silnika jego prąd znamionowy,
2)  wyznaczyć prąd zabezpieczenia przeciążeniowego, Iz=1,1 x In,
3)  nastawić prąd przeciążeniowy na zabezpieczeniu,
4)  załączyć przyciskiem PZ silnik, po około 1 min przyciskiem PW wyłączyć silnik,
5)  zmienić  prąd  zabezpieczenia  na  mniejszy,  załączyć  silnik,  mierzyć  czas  do  chwili

wyłączenia silnika przez zabezpieczenie,

6)  mierzyć temperaturę uzwojeń silnika w funkcji czasu,
7)  wyniki pomiarów wpisać do tabeli pomiarowej,
8)  przeprowadzić analizę wykonanych pomiarów.

Wyposażenie stanowiska pracy:

–

stanowisko pomiarowe układu pracy silnika z zabezpieczeniem przeciążeniowym,

–

układ pomiarowy temperatury uzwojeń silnika,

–

stoper,

–

karty katalogowe zabezpieczeń przeciążeniowych.

Ćwiczenie 2

Wykonaj montaż instalacji z zabezpieczeniami nadprądowymi.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1)  zapoznać się z dokumentacją montażową układów przygotowanych do ćwiczenia,
2)  dobrać zgodnie z dokumentacją odpowiednie aparaty do poszczególnych układów,
3)  wykonać montaż przydzielonych ci do montażu instalacji,
4)  zgłosić wykonanie montażu prowadzącemu,
5)  po sprawdzeniu i uzyskaniu zgody prowadzącego załączyć napięcie zasilające,
6)  sprawdzić  prawidłowość  funkcjonowania  wykonanych  instalacji  z  przeciążeniowymi

zabezpieczeniami nadprądowymi przez przyciśnięcie przycisków kontrolnych PZ i PW.

Wyposażenie stanowiska pracy:

–

stanowiska montażowe do wykonania instalacji,

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

–

schematy elektryczne montażowe przygotowanych do wykonania ćwiczenia instalacji
z zabezpieczeniami nadprądowymi,

–

karty katalogowe przeciążeniowych zabezpieczeń nadprądowych,

–

przewody i narzędzia do wykonania montażu,

4.3.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak

Nie

dobrać z katalogu odpowiedni rodzaj/typ zabezpieczenia silnika?



wyznaczyć i nastawić prąd wyłączenia zabezpieczenia?



sprawdzić

prawidłowość

działania

przycisków

zabezpieczenia silnika?



dokonać

analizy

ocenić

prawidłowość

funkcjonowania

zabezpieczenia?



„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.4. Stosowanie falowników w układach automatyki

4.4.1. Materiał nauczania

Falownik – urządzenie energoelektroniczne zamieniające prąd stały, którym jest zasilane,

na prąd przemienny o regulowanej częstotliwości wyjściowej. Jeśli w falowniku zastosuje się
modulację szerokości impulsów oznaczaną w języku polskim skrótem MSI a w języku
angielskim PWM (Pulse Width Modulation) to równocześnie ze zmianą częstotliwości można
regulować wartość średnią napięcia wyjściowego.

Falowniki zasilane są często z sieci prądu przemiennego przez niesterowany prostownik

diodowy  lub  sterowany  prostownik  tyrystorowy  ew.  prostownik  tranzystorowy.  Taki  układ,
czyli  prostownik  +  falownik  +  obwód  pośredniczący  z  kondensatorem  (dla  falownika
napięcia)  lub  dławikiem  (dla  falownika  prądu),  nazywany  jest  przetwornicą  częstotliwości.
Schemat blokowy falownika.

Rys. 12.

Schemat blokowy falownika [7, s.12]

Prostownik–napięcie zasilające przetwornicę jest napięciem sieciowym jedno

lub trójfazowym. W przypadku, gdy prostownik składa się z samych diod jest określany jako
nie  sterowany,  może  być  w  wykonaniu  jednofazowym  lub  trójfazowym.  Mostek  sterowany
posiada  tyrystory  jako  elementy  prostownicze  sterowane.  Zaletą  prostownika  sterowanego
jest  to,  iż  wartość  napięcia  wyprostowanego  może  być  regulowana  przez  zmianę  kąta
przewodzenia poszczególnych tyrystorów.

Stopień pośredni–stopień pośredni w przetwornicy, niezależnie od jego budowy, można

traktować jako swoisty magazyn energii, z którego zasilany jest inwerter mocy. Poprawna
praca wielu układów elektrycznych zależy od wydajnego, stabilnego źródła energii w każdym
układzie elektrycznym. Istnieją trzy typy stopni pośrednich, stosowane w zależności od
rodzaju inwertera mocy. Są to:

−

stopień pośredni z regulowanym prądem,

−

stopień pośredni z regulowanym lub stałym napięciem wejściowym i wyjściowym,

−

stopień pośredni ze stałym napięciem wejściowym i zmiennym wyjściowym.
Inwerter mocy–blok wyjściowy przetwornicy, do którego podłączony jest silnik,

nazywany jest inwerterem mocy. W tym module wytwarzane jest trójfazowe napięcie
wyjściowe przetwornicy, które powinno być ciągle dopasowywane do warunków pracy
silnika.

Przetwornica powinna zapewnić warunki jak najbardziej zbliżone do warunków

nominalnych w całym zakresie zmian częstotliwości oraz obciążenia silnika. Inwerter mocy

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

dokonuje (w zależności od rodzaju stopnia pośredniego) zamiany prądu lub napięcia
na trójfazowe napięcie o regulowanej wartości i częstotliwości.

Układ sterowania i kontroli–blok ten można nazwać mózgiem przetwornicy. Pełni on

dwie podstawowe funkcje: steruje pracą inwertera mocy oraz otrzymuje i obsługuje sygnały
komunikacyjne z otoczenia przetwornicy. Sygnały te mogą pochodzić z zewnętrznych
urządzeń sterujących bądź z panelu operatora.

Zastosowanie falowników

Jednym z głównych zastosowań falowników jest regulacja częstotliwości w układach

sterowań  silnikami.  W  falownikach  tyrystorowych,  przechodzenie  tyrystorów  ze  stanu
przewodzenia  do  stanu  blokowania  może  nastąpić  tylko  przy  wymuszonym  wytworzeniu
na nich  napięcia  ujemnego.  Proces  ten  nazywa  się  komutacją  wymuszoną.  Praca  falownika
polega  na  cyklicznym  przyłączaniu  odbiornika  do  źródła  napięcia  stałego;  przy  czym
poszczególne  tyrystory,  spełniające  rolę  łączników,  pracują w trzech  stanach:  przewodzenia,
blokowania  i  zaworowym.  Napięcie  przemienne  na  wyjściu  falownika  o regulowanej
częstotliwości  uzyskuje  się  przez  zmianę  czasu  pracy  tyrystorów  w  stanie  przewodzenia.
Falowniki realizują szereg funkcji takich jak:
1)  regulacja prędkości obrotowej silników,
2)  regulacja czasu i rodzaju przyśpieszenia oraz hamowania silników,
3)  mają  szereg  wejść  sterujących  umożliwiających  pracę  silnika  w  złożonych  układach

automatyki.
Falowniki mogą być zasilane napięciem jedno lub trójfazowym. Na rys. 13

przedstawiono  przykładowy  sposób  podłączenia  silnika  do  falownika.  Falowniki  służą
głównie  do  regulacji  prędkości  obrotowej  silników  elektrycznych  prądu  przemiennego.
Oprócz  tego  falowniki  stanowią  element  składowy  niektórych  zasilaczy  impulsowych.
Dawniej  stosowane  były  falowniki  tyrystorowe.  W  chwili  obecnej  falowniki  budowane  są
przy wykorzystaniu tranzystorów IGBT lub tranzystorów polowych VHUS. Zastosowanie do
konstrukcji  falowników  takich  elementów  pozwala  znacznie  zmniejszyć  gabaryty
falowników.

Rys. 13.

Podłączenie falownika do silnika indukcyjnego (dla zasilania
jednofazowego zacisk L3 pozostaje wolny) [10]

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.4.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

1.  Jakie przemiany prądów zachodzą w falowniku?
2.  Jakie są różnice w zasilaniu falownika napięcia i falownika prądu?
3.  Jaką role pełni falownik w układach sterowania silników?
4.  Jakiej postaci mogą być sygnały zadające częstotliwość dla falownika?

4.4.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Wyznacz charakterystyki pracy silnika sterowanego falownikiem.
Podłącz falownik do silnika indukcyjnego zgodnie ze schematem fabrycznym falownika

i regulując częstotliwość na falowniku wyznacz charakterystykę układu sterownia.
Do pomiaru prędkości obrotów silnika użyj stroboskopu. Wyniki umieść w tabeli
pomiarowej.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1)  podłączyć falownik zgodnie ze schematem,
2)  podłączyć silnik trójfazowy do falownika,
3)  podłączyć potencjometr lub źródło do regulacji obrotów silnika,
4)  zadawać różne prędkości silnika i sprawdzać prędkość obrotową na wale silnika,
5)  wyniki pomiarów wpisać do tabeli pomiarowej,
6)  przeprowadzić analizę wyników pomiarów.

Falownik

Silnik

Stroboskop

N

R

Rys. 1. do ćwiczenia 1. Schemat stanowiska do badania falownika

Tabela do ćwiczenia 1

Kolejny
nr
pomiaru

Nastawa na falowniku
[mA]
(wartość zadana)

Częstotliwość [Hz]

Prędkość
obrotowa
[obr/sek]

…

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Rys. 2. do ćwiczenia 1. Przykładowe połączenie układu do badania pracy silnika z falownikiem [7, s.54]

Wyposażenie stanowiska pracy:

–

stanowisko pomiarowe z falownikiem,

–

silnik trójfazowy

–

karty katalogowe wykorzystanego w ćwiczeniu silnika i falownika

–

stroboskop do pmiaru prędkości obrotowej.

Ćwiczenie 2

Zainstaluj falownik i przeprowadź jego obsługę i eksploatację.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1)  przeczytać informację dotyczącą bezpieczeństwa pracy z falownikiem,
2)  przeanalizować dokumentację falownika,
3)  sprawdzić  prawidłowość  wykonania  instalacji  falownika  na  zgodność  z dokumentacją

techniczno montażową,

4) zwrócić uwagę na prawidłowość okablowania, przekroje, ekranowanie i rodzaje kabli

zasilających i przewodów sterujących,

5) sprawdzić obecność i prawidłowość instalacji kontrolnych i zabezpieczających,
6) posługując się instrukcja stanowiskową wprowadzić ustawienia parametrów pracy

falownika,

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

7)  po uzyskaniu zgody prowadzącego włączyć układ zasilania falownika,
8)  zadając różne wartości zadane sprawdzić prawidłowość pracy falownika z silnikiem,
9)  przeanalizować tabelę kodów typowych uszkodzeń falownika,
10)  przeanalizować  możliwe  do  wystąpienia  różne  przyczyny  i  sposób  usuwania

nieprawidłowej pracy falownika.

Wyposażenie stanowiska pracy:

–

stanowisko z falownikiem,

–

silnik,

–

karty katalogowe wykorzystanego w ćwiczeniu silnika i falownika,

–

dokumentacja techniczno–montażowa stanowiska,

–

instrukcja stanowiskowa do ustawiania parametrów falownika,

–

tabela kodów do rozpoznawaia i usuwania usterek falownika.

Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak

Nie

podłączyć silnik do falownika zgodnie ze schematem?



wstępnie dobrać typ falownika do silnika?



odczytać i zrozumieć dokumentację techniczno–ruchową falownika?



wyznaczyć z wykresu wartość zadaną dla falownika, aby osiągnąć
żądaną prędkość obrotową silnika?



ustawić parametry falownika zgodnie z założonym projektem?



rozpoznać i zinterpretować usterki falownika wykorzystując tabele
i kody błędów?



„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.5. Pneumatyczne i hydrauliczne zabezpieczenia nadciśnieniowe

oraz ochrona manometrów

4.5.1. Materiał nauczania

Zawór bezpieczeństwa najczęściej jest zabudowany na instalacji rurociągowej gazowej

lub instalacji  wypełnionej  cieczą  (wodą,  olejem,  emulsjami),  który  otwiera  się  samoczynnie
w chwili,  gdy  ciśnienie  medium  w  rurociągu  przekroczy  dopuszczalną  dla  instalacji
rurociągowej  i  zabudowanych  na  niej  urządzeń  bezpieczną  wartość.  Zawory  służą
do zabezpieczenia  instalacji  przesyłowych  i  ich  elementów  przed  nadmiernym  wzrostem
ciśnienia  przesyłanego  medium.  Pierwowzorem  zaworu  bezpieczeństwa  był  bezpiecznik
zastosowany przez Denisa Papina w zbudowanym przez niego w 1681r. szybkowarze. Ogólną
zasadę działania zaworu bezpieczeństwa przedstawia rys. 14.

Rys. 14. Zasada działania zaworu bezpieczeństwa: a) pozycja zaworu przy

normalnym ciśnieniu, b) pozycja zaworu przy podwyższonym ciśnieniu
[10]

Sprężynowo-membranowe zawory bezpieczeństwa

Zawory bezpieczeństwa sprężynowo-membranowe (rys. 15.) służą do zabezpieczenia

instalacji  wodnych,  parowych  oraz  sprężonego  powietrza  przed  nadmiernym  wzrostem
ciśnienia.  Konstrukcja  i  parametry  pozwalają  na  stosowanie  ich  w  typowych
wymiennikowych  węzłach  cieplnych  na  instalacjach  CO  i  CWU.  Zawory  znajdują  również
zastosowanie w układach kotłowych i instalacjach sprężonego powietrza.

Rys. 15.

Sprężynowo-membranowy zawór bezpieczeństwa typu ZBM [10]

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Budowa sprężynowo-membranowego zaworu bezpieczeństwa przedstawiona jest na

rysunku 16. Zawory bezpieczeństwa zbudowane są w oparciu o korpus DN40 (1). W korpusie
(2) zamontowano sprężynę (3). Jej wstępne napięcie odpowiada wartości ciśnienia otwarcia 3
bar  lub  6  bar  (ustawienie  fabrycznie).  Siła  napięcia  sprężyny  (3)  poprzez  wrzeciono  (4)
przenoszona  jest  na  grzyb  zaworu  (5).  W  celu  okresowego  sprawdzania  działania  zaworu
bezpieczeństwa  zastosowano  pokrętło  (6),  którego  przekręcenie  powoduje  krótkotrwałe
otwarcie  grzyba  (5)  i  chwilowy  wypływ  czynnika  z  zabezpieczanej  instalacji.  Przed
przepływającym  czynnikiem  komora  wewnętrzna  korpusu  (2)  zabezpieczona  jest  przez
membranę (7).

Rys. 16. Sprężynowo–membranowy zawór bezpieczeństwa ZBM–budowa: 1 – korpus zaworu,

2 – korpus sprężyny, 3 – sprężyna, 4 – wrzeciono, 5 – grzyb zaworu, 6 – pokrętło
sprawdzania działania, 7 – membrana [10]

Zasada działania sprężynowo-membranowego zaworu bezpieczeństwa

Zawór w stanie bez energii jest zamknięty. Czynnik znajdujący się w instalacji napływa

pod  grzyb  (5).  Siła  działająca  na  wrzeciono  (4)  jest  iloczynem  pola  powierzchni  grzyba  (5)
i ciśnienia  panującego  w  układzie.  Wzrost  ciśnienia  powyżej  wartości  zadanej  powoduje
otwarcie  zaworu  i  wypływ  czynnika,  do  momentu  obniżenia  ciśnienia  w  instalacji.
W momencie  ustabilizowania  się  ciśnienia  poniżej  wartości  zadanej,  następuje  zamknięcie
grzyba zaworu (5) i zanik wypływu czynnika.

Zawory montuje się w pozycji pionowej. Rurociąg dolotowy musi mieć średnicę

nie mniejszą  niż  35 mm,  a  jego  długość  nie  może  być  większa  niż  1000  mm.  Na  drodze
do zaworu  bezpieczeństwa  nie  należy  montować  zaworów  odcinających.  Po  stronie
wylotowej  rura  spustowa  musi  mieć  średnicę  wewnętrzną  nie  mniejszą  niż  45  mm.  Opis
miejsca  i  sposobu  montażu  opisują  wyżej  wymienione  normy  oraz  przepisy  Dozoru
Technicznego.

Ustawianie zaworów bezpieczeństwa

Zawory bezpieczeństwa podzielić można na:

−

zawory bezpieczeństwa o stałej nastawie,

−

zawory bezpieczeństwa o zmiennej nastawie.
Nastawa decyduje, od jakiej wartości ciśnienia następuje jego zadziałanie (otwarcie).

Regulacja wartości ciśnienia początku otwarcia zaworu bezpieczeństwa jest dokonywana
zawsze przez producenta zgodnie z wymaganiami użytkownika.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Zabezpieczenia manometrów

Do typowych zabezpieczeń manometrów stosowane są następujące urządzenia:

−

odpowietrzacze automatyczne służące do usunięcia powietrza z sieci zasilającej i układu
pomiarowego co gwarantuje prawidłowość dokonywanych przez manometr pomiarów,

−

separatory służące do odseparowania układu pomiarowego od agresywnych chemicznie
mediów (pary, cieczy, gazów) ciśnienia, których mierzą,

−

szybkozłącze służące do połączenia manometru z końcówką pomiarową, szybkozłącze
posiada zaworek odcinający zapewniający bezwyciekowe połączenie i odłączenie układu
pomiarowego,

−

zaślepki wtyku pomiarowego chroniące wtyk pomiarowy manometru przed
zabrudzeniami i uszkodzeniem podczas transportu,

−

zabezpieczenia przeciążeniowe manometrów-chroniące układ pomiarowy manometru
przed zniszczeniem mechanicznym podczas nagłych wzrostów ciśnienia powyżej zakresu
pomiarowego manometru, odbywa to się najczęściej przez zadziałanie zaworu
odcinającego lub blokadę mechaniczną mechanizmu wskaźnika.

Zestaw do automatycznej stabilizacji ciśnienia, uzupełniania i magazynowania
nadmiaru wody

Zestaw (rys. 17) przeznaczony jest do zabezpieczenia układów grzewczych przed

nadmiernym wzrostem ciśnienia z równoczesną  samoczynną stabilizacją zadanego ciśnienia.
Dodatkowo  posiadają  funkcję  automatycznego  uzupełniania  wody.  Mogą  być  również
wyposażone w funkcję automatycznego odgazowania wody. Zaleca się stosować w wysokich
budynkach,  jak  również  tam  gdzie  ubytki  wody  są  duże  i  powodują  konieczność  stałej
obsługi. Cechy szczególne:

−

kompensacja wzrostu ciśnienia na skutek wzrostu temperatury,

−

uzupełnianie ubytków wody w instalacji,

−

odgazowanie wody,

−

automatyczna stabilizacja ciśnienia na ustalonym poziomie.

Rys. 17.

Zestaw  do  automatycznej  stabilizacji  ciśnienia  wody:  1  –  układ  sterowania,
2  –  pompa,  3  –  regulator  upustowy,  4  –  zawór  elektromagnetyczny,
5  –  wodomierz,  6  –  filtr  skośny,  7–zawór  odcinający,  8  –  zawór  zwrotny,
9  –  czujnik  ciśnienia,  10  –  manometr,  11  –  zawór  elektromagnetyczny,
12–zestaw  naczyń  wyrównawczych,  13  –  czujnik  napełnienia  naczynia,
14 – przelewowy zawór bezpieczeństwa [10]

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Obliczeniowe ciśnienie pracy (ciśnienie statyczne instalacji) ustawiane jest na układzie

sterowania  (1).  Elementami  wykonawczymi,  odpowiedzialnymi  za  utrzymywanie  stałego
ciśnienia  w  instalacji  są  pompa  (2)  i  regulator  upustowy  bezpośredniego  działania  (3).
Przekroczenie  ustawionego  ciśnienia  na regulatorze upustowym (3)  powoduje  jego  otwarcie
i przepływ wody do naczynia lub naczyń przeponowych (12). Obniżenie ciśnienia w instalacji
jest  odczytywane  poprzez  czujnik  ciśnienia  (9)  i  przekazywane  do  układu  sterowania  (1).
Układ sterowania (1) włącza pompę (2), której zadaniem  jest uzupełnienie wody w  instalacji
do  poziomu  ciśnienia  statycznego.  Za  utrzymanie  minimalnego  niezbędnego  poziomu  wody
w  naczyniu  przeponowym  odpowiedzialny  jest  czujnik  napełnienia  (13).  Gdy  układ
sterowania  (1)  otrzyma  sygnał  o  minimalnym  poziomie  wody  następuje  otwarcie  zaworu
elektromagnetycznego  (4)  i  uzupełnienie  ubytku  wody  grzewczej  do  ustawionego  poziomu.
Podstawowa  funkcja  odgazowania  odbywa  się  na regulatorze  upustowym  (3),  natomiast
w wypadku,  gdy  straty  w  instalacji  nie  są  duże  celowym  jest  zastosowanie  zaworu
elektromagnetycznego  (11),  który  poprzez  układ  sterowania  (1)  wspomaga  funkcję
odgazowania.

4.5.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

1.  Czy wiesz, jaką funkcję pełnią w instalacjach rurociągowych zawory bezpieczeństwa?
2.  Czy umiesz objaśnić zasadę działania i budowę zaworu bezpieczeństwa?
3.  Czy umiesz wskazać urządzenia, które stosowane są w zabezpieczeniach manometrów?
4.  Czy  potrafisz  objaśnić  działanie  zestawu  do  automatycznej  stabilizacji  ciśnienia,

uzupełniania i magazynowania nadmiaru wody?

4.5.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Dokonaj rozpoznania elementów budowy zaworu bezpieczeństwa.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1)  przeanalizować tablicę poglądową przedstawiającą budowę zaworu bezpieczeństwa,
2)  przeanalizować działanie zaworu bezpieczeństwa,
3)  rozmontować przygotowany do ćwiczenia zawór bezpieczeństwa na elementy składowe,
4)  nazwać i objaśnić działanie poszczególnych elementów zaworu,
5)  zmontować zawór bezpieczeństwa z elementów składowych,
6)  sprawdzić poprawność montażu.

Wyposażenie stanowiska pracy:

–

tablica poglądowa budowy zaworu bezpieczeństwa,

–

zawór bezpieczeństwa lub jego model,

–

zestaw narzędzi monterskich.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Ćwiczenie 2

Przenalizuj działanie zestawu do automatycznej stabilizacji ciśnienia wody.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1)  przeanalizować schemat budowy zestawu do automatycznej stabilizacji ciśnienia wody,
2)  przeanalizować działanie i funkcje poszczególnych elementów układu,
3)  przerysować schemat budowy zestawu do automatycznej stabilizacji ciśnienia wody,
4)  nazwać poszczególne elementy układu,
5)  wyjaśnić działanie zestawu do automatycznej stabilizacji ciśnienia wody.

Wyposażenie stanowiska pracy:

–

schemat budowy zestawu do automatycznej stabilizacji ciśnienia wody,

–

papier, narzędzia do kreślenia.

4.5.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak

Nie

nazwać elementy składowe zaworu bezpieczeństwa?



narysować przekrój zaworu bezpieczeństwa?



objaśnić zasadę działania zaworu bezpieczeństwa?



wyjaśnić zasadę działania zestawu stabilizacji ciśnienia wody?



„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.6. Sprzęgła stosowane w mechanizmach precyzyjnych

4.6.1. Materiał nauczania

Sprzęgło to mechanizm należący do układu napędowego maszyn. Za pomocą sprzęgła

można  łączyć  wały  oraz  przenosić  moment  obrotowy.  Moment  ten  jest  przenoszony  z  wału
napędzającego  (wał  czynny)  na  wał  napędzany  (wał  bierny)  nie  wpływając  przy  tym
na kierunek  ruchu  obrotowego.  Sprzęgło  jest  zbudowane  z  elementu  czynnego
zamocowanego  na  wale  napędzającym,  biernego  na  wale  napędzanym  oraz  elementu
łączącego  (np.  śruby,  kołki  lub  ciecz).  Definiując  element  łączący  wskazuje  się  na metodę
przeniesienia momentu obrotowego i zarazem cechuje sprzęgło. Za pomocą sprzęgła możliwe
jest  połączenie  silnika,  układu  napędowego  oraz  elementów  wykonawczych  jako  osobne
urządzenia.  Aby podołać różnym zadaniom stosuje się różne rodzaje sprzęgieł, w  niektórych
przypadkach brak sprzęgła znacząco utrudniłby lub uniemożliwiłby budowę maszyny.

Sprzęgła sztywne nadają się do zastosowania tylko wtedy, gdy istnieje możliwość

zagwarantowania współosiowości wałów, tak podczas pracy jak i w czasie składania.

Jeżeli mogą wystąpić komplikacje podczas montażu, bądź też przemieszczanie się wałów

w  trakcie  pracy  (np.  na  wskutek  miejscowego  wytarcia  się  panewki  łożyska  ślizgowego),
należy  zastosować  sprzęgła  samonastawne.  Zastosowanie  tego  rodzaju  rozwiązania  pozwala
na  eliminację  przemieszczania  się  wałka  osiowo  i  eliminuje  zniekształcenia  wynikające
z rozszerzalności  termicznej.  Dla  wałków,  które  są  ułożone  pod  ostrym  kątem  względem
siebie, należy zastosować sprzęgło z grupy samonastawnych przegubowych.

W celu ochrony maszyn przed niekorzystnymi warunkami pracy, np. efektem dużego

i gwałtownego  przeciążenia  stosuje  się  sprzęgła  podatne.  Ten  rodzaj  sprzęgieł  jest  używany
również w  celu  zapobiegania  przemieszczenia  drgań (np. pojazdy  silnikowe),  kiedy  podczas
pracy  maszyny  wystąpi  znaczne  podwyższenie  obciążenia  do  wartości  krytycznej,  zadaniem
sprzęgła  jest  automatycznie  rozłączyć  silnik  od maszyny.  Są  to  tak  zwane  sprzęgła
bezpieczeństwa.  Do  popularnych  należą  sprzęgła  z możliwością  sterowania,  w  których
możliwe  jest  odłączenie  wałka  napędzanego  bez  konieczności  wyłączania  silnika  bądź
zmiany  prędkości  obrotowej.  Oprócz  wyżej  wymienionych  rodzajów  sprzęgieł  istnieje  też
grupa  sprzęgieł  funkcjonujących  automatycznie,  np.  podczas  zmiany  kierunku  ruchu
obrotowego, bądź przy wzroście momentu obrotowego itp.

Sprzęgła nierozłączne to takie sprzęgła, które mają na stałe złączone element czynny

i bierny  tzn.  podczas  pracy  mechanizmu  nie  jest  możliwe  ich  rozłączenie.  Są  one
wykorzystywane  w  sytuacjach,  kiedy  rozdzielenie  elementów  współpracujących  jest
dokonywane w momencie demontażu urządzenia. Sprzęgła tego rodzaju można podzielić na:
1)  sprzęgła  sztywne–uniemożliwiają  przemieszczenia  względne  pomiędzy  elementami

podczas pracy,

2) sprzęgła samonastawne–pozwalają pracującym członom na drobne ruchy,
3) sprzęgła podatne–to takie, gdzie wykorzystano elementy sprężyste jako łącznik.

Sprzęgła sterowane to takie, które są wyposażone w mechanizmy pozwalające

pracownikowi  obsługującego  maszynę  na  połączenie  bądź  rozłączenie  współpracujących
elementów sprzęgła.  Czynności  te  mogą być wykonywane  na ruchomym albo  nieruchomym
sprzęgle. Trzeba wziąć też pod uwagę to, że na kształt sprzęgła  może  mieć wpływ kierunek
momentu oraz ruchu wirowego przy uruchamianiu i wyłączaniu bez lub z obciążeniem.

Sprzęgła sterowane można podzielić na:

−

sprzęgła przełączalne synchronicznie–charakteryzują się tym, że przełączanie zachodzi
tylko wtedy, gdy wały bierny i czynny mają równe albo zbliżone do siebie prędkości
kątowe.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

−

sprzęgła  przełączalne  asynchroniczne  (cierne)-przenoszą  moment  obrotowy  za  pomocą
sił  tarcia,  nie  jest  to  przeszkodą  dla  przełączania  sprzęgła  przy  różnych  prędkościach
obrotowych obu wałów.
Sprzęgła  samoczynne  umożliwiają  połączenie  albo  rozłączenie  elementów  układu

napędowego  bez  ingerencji  pracownika,  tylko  w  wyniku  zmiany  stałych  parametrów  pracy.
Najpowszechniej  stosowane  sposoby  rozłączania  to  wykorzystanie  sił  bezwładności  (przede
wszystkim  siły  odśrodkowej),  zmiana  kierunku  ruchu  wirowego  lub  zmiana  przenoszonego
momentu obrotowego.

Sprzęgła samoczynne można podzielić na:

−

odśrodkowe – siła odśrodkowa powoduje włączenie albo rozłączenie elementów
współpracujących sprzęgła,

−

jednokierunkowe – przenosi moment obrotowy wyłącznie w jednym kierunku, rozłącza
się w momencie zmiany kierunku ruchu obrotowego,

−

bezpieczeństwa – rozłącza w chwili uzyskania większego momentu obrotowego
od założonego.
Aby sprzęgła sterowane mogły pracować zgodnie ze swoim przeznaczeniem, konieczne

jest stosowanie odpowiednich mechanizmów pozwalających na połączenie i rozłączenie
elementów ciernych. Mechanizmy te, mają też za zadanie wywierać siłę docisku F

gwarantującą przekazanie momentu obrotowego z wału czynnego na bierny.

Przekładnie stosowane w mechanizmach precyzyjnych – przekładnie falowe

W przekładniach falowych (rys.18), zwanych także przekładniami z podatnym wieńcem,

przekazywanie  ruchu  odbywa  się  wskutek  przemieszczania  się  fali  odkształcenia  jednego
z członów  przekładni,  wykonanego  jako  element  elastyczny  (podatny).  Najprostsza
przekładnia  falowa składa się z trzech zasadniczych członów: sztywnej tulei, odkształcanego
wieńca podatnego oraz generatora wywołującego odkształcanie wieńca.

Rys. 18. Budowa przekładni dwufalowej: 1 – sztywna tuleja, 2 – odkształcający

wieniec podatny, 3 – generator dwufalowy [10]

Najczęściej jest stosowany generator dwufalowy odkształcający okrągły wieniec podatny

na owal zbliżony  do elipsy.  W  miejscach  największego odkształcenia wieńca (wzdłuż dużej
osi  elipsy)  następuje  współpraca  powierzchni  roboczych  członu  sztywnego  i podatnego,
wzdłuż małej zaś osi elipsy występuje między tymi członami luz promieniowy. W zależności
od charakteru współpracy  wieńca  podatnego z członem  sztywnym rozróżnia  się przekładnie

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

falowe cierne, zębate oraz gwintowe. Przekładnie falowe mogą być budowane jako
jednostopniowe, wielostopniowe (rys.19.) oraz jako przekładnie kombinowane, w których
oprócz przekładni falowej zastosowana jest przekładnia zębata zwykła lub obiegowa.

Rys. 19. Schematy kinematyczne przekładni wielostopniowych [10] przekładnia falowa pojedyncza,

a) przekładnia kombinowana falowo–zębata, przekładnia podwójna

Do największych zalet przekładni falowych należą:

−

możliwość uzyskania dużego przełożenia redukcyjnego przy małej objętości i masie
przekładni,

−

możliwość przenoszenia dużych obciążeń,

−

płynność pracy oraz duża dokładność kinematyczna przekładni zębatych spowodowane
jednoczesną współpracą wielu zębów,

−

możliwość przekazywania ruchu do hermetycznie zamkniętej przestrzeni, bez potrzeby
dodatkowych uszczelnień.
Do wad przekładni falowych należą trudności wykonawcze wieńców podatnych.

Rys. 20. Schemat przekładni falowej hermetycznej: 1 – wieniec podatny,

2 – generator, 3 – koło sztywne [10]

Generator zastosowany w przekładni falowej może być typu mechanicznego,

hydraulicznego  lub  pneumatycznego  oraz  elektromagnetycznego.  Falę  odkształcenia  wieńca
podatnego  wywołuje  w  generatorze  hydraulicznym  (pneumatycznym)  obrotowy  rozdzielacz
czynnika  płynu  (gazu),  w  generatorze  zaś  elektromagnetycznym–wirujące  pole
elektromagnetyczne.  Najczęściej  są  stosowane  generatory  mechaniczne,  współpracujące
z wieńcem  podatnym  bezpośrednio  (ślizgowo)  lub  poprzez  elementy  toczne  (rys.  21).
Korzystniejsze ze względu na mniejsze straty tarcia między generatorem i wieńcem podatnym
są generatory  toczne,  choć  są  bardziej  złożone konstrukcyjnie  i wykonawczo  niż generatory
ślizgowe. Mogą tu być zastosowane specjalne łożyska toczne, z podatnymi, cienkościennymi
pierścieniami

łożyskowymi, których odkształcenie umożliwia osadzenie łożyska

na krzywoliniowym generatorze.

W czasie pracy przekładni bardziej obciążony jest pierścień zewnętrzny łożyska,

w którym przemieszcza się fala odkształcenia (podobnie jak w wieńcu podatnym). Prostsze
wykonawczo są generatory dwufalowe z łożyskami tocznymi, umieszczonymi symetrycznie

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

na  dźwigni  osadzonej  na  wałku  generatora.  Takie  rozwiązanie  powoduje  jednak  obniżenie
trwałości  wieńca  podatnego,  w  którym  występują większe  naprężenia  miejscowe,  wywołane
znaczną  różnicą  krzywizn  łożyska  i  wieńca.  Konstrukcja  generatora  ma  istotny  wpływ
na sprawność, dokładność kinematyczną

Rys. 21. Przykłady generatorów tocznych: a) z łożyskiem specjalnym, b) z dwoma

łożyskami, c) z trzema łożyskami [10]

Aby przekładnie falowe mogły precyzyjnie funkcjonować niezbędne jest:

−

precyzyjne i szczelne wykonanie obudowy zabudowującej przekładnię (przekładnia
pracuje w smarze lub oleju maszynowym),

−

właściwe łożyskowanie całego układu (stosowanie precyzyjnych łożysk),

−

stosowanie wkładek reologicznych ograniczających powstawanie drgań harmonicznych
podczas pracy przekładni.

4.6.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

1.  Jaką funkcję pełnią sprzęgła i gdzie są stosowane?
2.  Jaka jest zasada działania przekładni falowej?
3.  Jakie są zalety przekładni falowej?
4.  Jakie są typy przekładni falowych?
5.  Czym  rozróżnią  się  generatory  toczne  przekładni  falowej  z  jednym,  dwoma  i  trzema

łożyskami?

4.6.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Dokonaj rozpoznania i przeanalizuj działanie sprzęgieł.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) przeanalizować tablice poglądowe przedstawiające budowę sprzęgieł,
2) przyporządkować do wybranego modelu sprzęgła odpowiadającą tablicę poglądową,

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

3)  nazwać poszczególne elementy sprzęgła prezentowanego na modelu,
4)  przeanalizować zasadę działania sprzęgła,
5)  narysować przekrój modelu sprzęgła na kartce papieru.

Wyposażenie stanowiska pracy:

–

tablice poglądowe przedstawiające budowę sprzęgieł,

–

model sprzęgła,

–

papier przybory kreślarskie.

Ćwiczenie 2

Przeanalizuj pracę przekładni falowej.

Sposób wykonania ćwiczenia.

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1)  przeanalizować DTR i plansze dydaktyczne dotyczące przekładni falowej,
2)  przepisać parametry przekładni falowej na kartkę papieru,
3)  przeanalizować schemat kinematyczny przekładni falowej,
4)  przeanalizować zasadę działania przekładni,
5)  przeanalizować zalecenia producenta dotyczące warunków montażu przekładni falowej.

Wyposażenie stanowiska pracy:

–

DTR przekładni falowej,

–

plansze dydaktyczne przekładni falowej,

–

papier przybory kreślarskie.

4.6.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak

Nie

nazwać elementy składowe budowy przekładni falowej?



wyjaśnić zasadę działania przekładni falowej?



rozróżnić na schemacie kinematycznym przekładnię kombinowaną
falowo–zębatą od przekładni falowej podwójnej?



wymienić zalety przekładni falowych?



„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

5. SPRAWDZIAN OSIĄGNIĘĆ

INSTRUKCJA DLA UCZNIA

1.  Przeczytaj uważnie instrukcję.
2.  Podpisz imieniem i nazwiskiem kartę odpowiedzi.
3.  Zapoznaj się z zestawem zadań testowych.
4.  Test  zawiera  20  zadań.  Do  każdego  zadania  dołączone  są  4  możliwości  odpowiedzi.

Tylko jedna jest prawdziwa.

5. Udzielaj odpowiedzi tylko na załączonej karcie odpowiedzi, stawiając w odpowiedniej

rubryce znak X. W przypadku pomyłki należy błędną odpowiedź zaznaczyć kółkiem
a następnie ponownie zakreślić odpowiedź prawidłową.

6. Pracuj samodzielnie, gdyż tylko wówczas będziesz miał satysfakcję z wykonanego

zadania.

7. Jeśli udzielanie odpowiedzi będzie Ci sprawiało trudność, wtedy odłóż jego rozwiązanie

na później i wróć do niego, gdy zostanie Ci czas wolny.

8. Na rozwiązanie testu masz 25 minut.

Powodzenia!

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

ZESTAW ZADAŃ TESTOWYCH

1. Kolor czerwony przycisku oznacza że jest on

a)  przyciskiem załączającym.
b)  wyłączający, awaryjny, bezpieczeństwa.
c)  przyciskiem kontrolnym testującym.
d)  kolor nie ma znaczenia w rozpoznawaniu funkcji przycisku.

2. Stycznik od przekaźnika różni się tym, że

a)  ma większą ilość styków roboczych.
b)  ma styki tylko przełączające.
c)  ma styki robocze różnych typów.
d)  posiada układ gaszenia łuku elektrycznego.

3. Zestyk zwierny w stanie normalnym przekaźnika jest

a)  rozwarty.
b)  zwarty.
c)  pod napięciem.
d)  bez napięcia.

4. Zestyk rozwierny w stanie wzbudzenia cewki przekaźnika jest

a)  rozwarty.
b)  zwarty.
c)  bez napięcia.
d)  pod napięciem.

5. Kontaktron ma swoje styki robocze

a)  umieszczone w płynie przewodzącym.
b)  umieszczone w płynie nie przewodzącym.
c)  chłodzone powietrzem.
d)  umieszczone w bańce szklanej.

6. Styki pomocnicze stycznika mogą być

a)  tylko zwierne.
b)  zwierne i rozwierne w zależności od potrzeby i funkcji.
c)  tylko rozwierne.
d)  przełączające.

7. Styk oznaczony jako NO jest

a)  stykiem zwiernym.
b)  stykiem przełączającym.
c)  stykiem rozwiernym.
d)  niewiadomo jakim stykiem.

8. Styk oznaczony jako NC jest

a)  stykiem zwiernym.
b)  stykiem przełączającym.
c)  stykiem rozwiernym.
d)  nie wiadomo jakim stykiem.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

9. Stan normalny stycznika występuje, gdy

a)  przez cewkę wzbudzenia płynie prąd.
b)  przez cewkę wzbudzenia nie płynie prąd.
c)  styki robocze są pod napięciem.
d)  styki pomocnicze są pod napięciem.

10. Prąd zadziałania wyłącznika różnicowo-prądowego niskoczułego jest

a)  większy niż 500 mA.
b)  większy niż 300 mA.
c)  nie większy niż 30 mA.
d)  pomiędzy 30 mA a 500 mA.

11. Przez

toroidalny

przekładnik

sumujący

wyłącznika

różnicowo-prądowego

przeprowadzone są
a)  przewody czynne instalacji bez przewodu ochronnego PE.
b)  tylko przewód neutralny N i przewód ochronny PE.
c)  przewody czynne instalacji i przewód ochronny PE.
d)  tylko przewody fazowe.

12. Zabezpieczenia przeciążeniowe nadprądowe chronią silnik przed

a)  nadmiernym wzrostem napięcia.
b)  wystąpieniem zwarcia do obudowy.
c)  nadmiernym wzrostem prędkości obrotowej.
d)  nadmiernym wzrostem temperatury uzwojeń.

13. Zabezpieczenia przeciążeniowe ze stykiem nieryglowalnym można stosować do silników

o pracy
a)  długotrwałej i ciągłej.
b)  pod znacznym obciążeniem.
c)  impulsowej krótkotrwałej.
d)  pod obniżonym obciążeniem.

14. Prąd zadziałania zabezpieczenia przeciążeniowego powinien być

a)  1,1 x większy niż jego prąd znamionowy obciążenia In.
b)  równy 0,5 x prąd znamionowy obciążenia In.
c)  mniejszy od prądu znamionowego obciążenia In.
d)  10 razy większy niż prąd znamionowy obciążenia In.

15. Zawory bezpieczeństwa sprężynowo–membranowe stosuje się w celu

a)  zabezpieczenia instalacji przed pożarem.
b)  zabezpieczenia mienia przed kradzieżą.
c)  zabezpieczenia instalacji przed nadmiernym wzrostem ciśnienia.
d)  zabezpieczenia instalacji elektrycznych przed przeciążeniem.

16. Przeciążeniowe wyłączniki instalacyjne o charakterystyce typu B stosujemy do

a) zabezpieczania instalacji zasilających urządzenia energetyczne dużych mocy.
b) zabezpieczania przewodów i odbiorników w obwodach gniazd wtykowych

i sterowań.

c) zabezpieczania instalacji zasilających urządzenia energetyczne o dużych prądach

rozruchowych.

d) zabezpieczania instalacji zasilających urządzenia energetyczne narażonych na częste

przeciążenia.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

KARTA ODPOWIEDZI

Imię i nazwisko..........................................................................................

Stosowanie elementów sterowania i zabezpieczeń w urządzeniach
precyzyjnych

Zakreśl poprawną odpowiedź.

zadania

Odpowiedź

Punkty

Razem:

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

6. LITERATURA

1. Bartodziej G., Kałuża E.: Aparaty i urządzenia elektryczne. Podręcznik dla szkoły

zasadniczej. WSiP, Warszawa 1994

2.  Bogumił T.: Elementy urządzeń automatyki. PWSZ, Warszawa 1992
3.  Komor Z.: Pracownia automatyki. WSiP, Warszawa 1996
4.  Kostro J.: Elementy, urządzenia i układy automatyki. WSiP, Warszawa 1994
5.  Markiewicz H.: Bezpieczeństwo w elektroenergetyce. WNT, Warszawa 2002
6.  Markiewicz H.: Praktyczne i bezpieczne instalacje elektryczne. WSiP, Warszawa 1997
7.  Stasiów  S:  Kurs  obsługi  i  doboru  falownika  do  obciążenia,  przy  zadanych  warunkach

zasilania, wraz z podstawami elektroenergetyki. Biblioteka ZSE–E w Bytomiu, zeszyt
1/ZSE–E 2006

Inne:
Specjalistyczne strony internetowe
1.  www.automatyka.pl
2.  www.sterowniki.pl
3.  www.wikipedia.pl

Czasopisma specjalistyczne:
—

Elektronika Praktyczna, Elektronika, Pomiary Automatyka Kontrola, Pomiary

Automatyka Robotyka, Biuletyn Automatyka,

Rozporządzenia i normy z zakresu bezpieczeństwa i higieny pracy