background image

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

 

 

 

 
 

 

MINISTERSTWO EDUKACJI 

             NARODOWEJ 

 

 

 

Teresa Birecka   

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Montaż i uruchamianie układów sterowania 724[05].Z2.03
 

 

 

 

 

 

 

Poradnik dla ucznia  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Wydawca   

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Instytut Technologii Eksploatacji – Państwowy Instytut Badawczy 
Radom 2006   

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

background image

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

 

 

Recenzenci: 
mgr Elżbieta Burlaga 

mgr Stefan Sotomski 

 

Opracowanie redakcyjne: 

mgr inż. Barbara Kapruziak 

 

 

Konsultacja: 

dr inż. Bożena Zając 

 

 

Korekta: 

 

 

 

Poradnik  stanowi  obudowę  dydaktyczną  programu  jednostki  modułowej  724[05].Z2.03 
„Montaż i uruchamianie układów sterowania” zawartego w modułowym programie nauczania 
dla zawodu elektromechanik 724[05].  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Wydawca 

Instytut Technologii Eksploatacji – Państwowy Instytut Badawczy, Radom  2006

background image

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

 

 

 

SPIS TREŚCI

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

   

 

 

 

 

 

1.  Wprowadzenie 

2.  Wymagania wstępne 

3.  Cele kształcenia 

4.  Materiał nauczania 

4.1. Elementy obwodów sterowania i ich dobór 

4.1.1. Materiał nauczania 

4.1.2. Pytania sprawdzające 

11 

4.1.3. Ćwiczenia 

11 

4.1.4. Sprawdzian postępów 

13 

4.2. Zasady wykonywania montażu układów sterowania  

14 

4.2.1. Materiał nauczania 

14 

4.2.2. Pytania sprawdzające 

18 

4.2.3. Ćwiczenia 

18 

4.2.4. Sprawdzian postępów 

19 

4.3. Układy sterowania 

20 

4.3.1. Materiał nauczania 

20 

4.3.2. Pytania sprawdzające 

26 

4.3.3. Ćwiczenia 

26 

4.3.4. Sprawdzian postępów 

29 

4.4. Lokalizowanie i usuwanie usterek w układach sterowania 

30 

4.4.1. Materiał nauczania 

30 

4.4.2. Pytania sprawdzające 

31 

4.4.3. Ćwiczenia 

31 

4.4.4. Sprawdzian postępów 

32 

5.  Sprawdzian osiągnięć 

33 

6.  Literatura 

39 

 
 
 

 

 

 

background image

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

 

 

1. WPROWADZENIE

 

  

 

 

 

 

 

 

 

 

Poradnik  będzie  Ci  pomocny  w  kształtowaniu  umiejętności  z  zakresu  montażu 

i uruchamiania układów sterowania. 

 
W poradniku zamieszczono: 

  wymagania  wstępne:  wykaz  umiejętności,  jakie  powinieneś  mieć  już  opanowane,  abyś 

bez  problemów  mógł  korzystać  z  poradnika;  powinieneś przypomnieć  sobie  wiadomości 
zawarte w jednostce modułowej 724[05].Z1.04, 

  cele  kształcenia:  wykaz  umiejętności,  jakie  ukształtujesz  podczas  pracy  z  poradnikiem; 

osiągnięcie celów kształcenia określonych dla tej  jednostki  modułowej oznacza zdobycie 
konkretnych, bardzo przydatnych w przyszłej pracy umiejętności zawodowych, 

  materiał nauczania: zawiera niezbędne  definicje, przykładowe rysunki i dane katalogowe 

oraz  wskazówki  praktyczne  niezbędne  do osiągnięcia celów  kształcenia  zawartych  w  tej 
jednostce  modułowej;  materiał  nauczania  dotyczący  tej  jednostki  modułowej  został 
podzielony  na  cztery  części  (rozdziały)  obejmujące  grupy  zagadnień  kształtujących 
umiejętności, które można wyodrębnić; każdy rozdział zawiera: 

 

pytania  sprawdzające:  zestaw  pytań  przydatny  do  sprawdzenia,  czy  opanowałeś 
podane  treści  i  jesteś  przygotowany  do  wykonania  ćwiczeń;  odpowiadając  na 
postawione pytania sam sprawdzisz swoje przygotowanie, 

 

ćwiczenia:  pomogą  Ci  ukształtować  umiejętności  praktycznego  wykonania  montażu 
i uruchomienia  najczęściej  spotykanych  w  praktyce  układów  sterowania  pracą 
maszyn;  przy  wykonywaniu  ćwiczeń  wykorzystaj  wiadomości  i  umiejętności 
ukształtowane w jednostce 724[05].Z1.04, 

 

sprawdzian  postępów:  pozwoli  Ci  na  samodzielną  ocenę  zdobytych  w  trakcie 
wykonania ćwiczeń praktycznych umiejętności, 

  sprawdzian  osiągnięć:  po  zakończeniu  realizacji  programu  tej  jednostki  modułowej 

nauczyciel  sprawdzi  Twoje  wiadomości  i  umiejętności  za  pomocą  testu  i  sprawdzianu 
praktycznego, co na pewno będzie dobrym treningiem przed czekającym Cię egzaminem 
zawodowym;  abyś  miał  możliwość  dokonania  ewaluacji  swoich  działań  rozwiąż 
przykładowy test wielokrotnego wyboru, umieszczony na końcu tego poradnika,  

  wykaz  literatury:  wymieniona  tutaj  literatura  zawiera  pełne  treści  materiału  nauczania; 

korzystając  z  niej  pogłębisz  wiedzę  z  zakresu  programu  tej  jednostki  modułowej;  na 
końcu każdego rozdziału w nawiasach kwadratowych podano pozycję z wykazu literatury, 
którą wykorzystano przy jego opracowywaniu.  

Szczególną  uwagę  zwróć  na  zrozumienie  działania  i  roli,  jaką  pełnią  poszczególne 

aparaty  w układzie.  Pozwoli  Ci  to  ocenić  właściwe  działanie  układu  i  zlokalizować 
ewentualne usterki. 

Układy, z którymi zapoznasz się w tej jednostce modułowej, są bardzo często stosowane 

w przemyśle. 

Postaraj  się  w  trakcie  realizacji  tej  jednostki  modułowej  wyćwiczyć  umiejętność 

planowania  czynności,  które  musisz  wykonać,  organizowania  stanowiska  pracy,  korzystania 
z norm  i katalogów.  Poradnik  nie  zawiera  (ze  względów  redakcyjnych)  danych  zawartych 
w normach, ale wskazuje wielkości, które są określone przez normy.  

Do  wykonywania  ćwiczeń  przystępuj  przygotowany  i  postępuj  z  rozwagą  -  zwracaj 

uwagę  na  wirujące  części  maszyn,  bezpieczne  posługiwanie  się  narzędziami.  Wykonaj 
wszystkie  zaproponowane  ćwiczenia  z  należytą  starannością.  Przy  wykonywaniu  ćwiczeń 
praktycznych stosuj poznane wcześniej zasady bhp, ochrony ppoż. i ochrony środowiska. 

background image

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

 

 

 

Bezpieczeństwo i higiena pracy 
 

W  czasie  pobytu  w  pracowni  musisz  przestrzegać  regulaminów,  przepisów 

bezpieczeństwa  i  higieny  pracy  oraz  instrukcji  przeciwpożarowych,  wynikających  z  rodzaju 
wykonywanych prac. Przepisy te poznasz podczas trwania nauki. 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

724[05].Z2.05 

Instalowanie maszyn i urządzeń wraz 

z układem zasilania i zabezpieczeniami

 

Schemat układu jednostek modułowych 

Moduł 724[05].Z2 

Instalacja maszyn i urządzeń elektrycznych 

724[05].Z2.01 

Wykonywanie instalacji 

elektrycznych 

724[05].Z2.02 

Wykonywanie pomiarów 

sprawdzających w instalacjach 

elektrycznych 

724[05].Z2.03 

Montaż i uruchamianie układów 

sterowania 

724[05].Z2.04 

Montaż tablic rozdzielczych 

i rozdzielnic 

background image

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

 

 

2. WYMAGANIA WSTĘPNE

    

 

 

 

 

 

Przystępując do realizacji programu jednostki modułowej powinieneś umieć: 

 

rozpoznawać rodzaj przewodu po jego wyglądzie i oznaczeniu literowym, 

 

dobierać przewód dla określonego obciążenia i warunków pracy, 

 

rozpoznawać  podzespoły  elektryczne  (łączniki,  przekaźniki)  na  schematach  oraz  na 
podstawie ich wyglądu zewnętrznego i oznaczeń na nich stosowanych, 

 

rozróżniać: wyłącznik, rozłącznik i odłącznik, 

 

charakteryzować podstawowe parametry łączników i przekaźników, 

 

korzystać z danych zawartych na tabliczkach znamionowych łączników i przekaźników, 

 

analizować  pracę  prostych  układów  sterowania  i  zabezpieczeń  na  podstawie  ich 
schematów ideowych, 

 

łączyć  układy  łączników  i  przekaźników  na  podstawie  schematów  ideowych 
i montażowych, 

 

sprawdzać poprawność działania łączników i przekaźników, 

 

mierzyć parametry podstawowych podzespołów elektrycznych w oparciu o dokumentację 
techniczno-ruchową, 

 

oceniać stan techniczny podzespołów elektrycznych na podstawie wyników pomiarów, 

 

dobierać łączniki i przekaźniki do określonych warunków pracy, 

 

korzystać z literatury i katalogów, 

 

stosować zasady bhp i ppoż. obowiązujące na stanowisku pracy. 

 
 
 
 

background image

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

 

 

3. CELE KSZTAŁCENIA   

 

 

 

 

 

 

 

W wyniku realizacji programu jednostki modułowej powinieneś umieć: 

 

rozpoznać  elementy  układu  sterowania  pracą  maszyn  i  urządzeń  elektrycznych  na 
podstawie schematu ideowego i montażowego, 

 

rozróżnić  wyłączniki,  styczniki,  przyciski  i  przekaźniki  po  cechach  zewnętrznych 
i stosowanych oznaczeniach, 

 

rozpoznać  rodzaj,  parametry  i  liczbę  elementów  układu  sterowania  na  podstawie  jego 
schematu, 

 

sporządzić  zestawienie  materiałów  i  podzespołów  do  wykonania  układu  sterowania  na 
podstawie dokumentacji technicznej, 

 

skorzystać z katalogów przy doborze elementów układu sterowania, 

 

sprawdzić stan techniczny aparatury elektrycznej przeznaczonej do montażu, 

 

rozmieścić elementy układu sterowania na tablicy montażowej lub w szafie sterowniczej, 

 

zorganizować stanowisko pracy do montażu i badań układów sterowania, 

 

posłużyć  się  zestawem  narzędzi  monterskich  i  elektronarzędziami  przy  montażu 
mechanicznym elementów układu sterowania, 

 

dobrać przewody elektryczne (typ, przekrój, liczbę przewodów) do wykonania połączeń, 

 

przygotować końce przewodów do różnych sposobów połączenia, 

 

wykonać połączenia elektryczne na podstawie schematu montażowego, 

 

dokonać nastaw na elementach regulacyjnych układu sterowania, 

 

uruchomić układy sterowania i sprawdzić poprawność ich działania, 

 

zlokalizować uszkodzony element na podstawie oględzin i pomiarów, 

 

usunąć proste usterki w elementach układu sterowania, 

 

dokonać  analizy  pracy  prostych  obwodów  sterowania  i  zabezpieczeń  na  podstawie  ich 
schematów ideowych, 

 

zastosować zasady bhp i ppoż. obowiązujące na stanowisku pracy. 

 
 
 

background image

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

 

 

4. MATERIAŁ NAUCZANIA

    

 

 

 

 
 

4.1.  Elementy układów sterowania i ich dobór 

 

4.1.1. Materiał nauczania 

  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Układy  sterowania  to  układy,  które  umożliwiają  bezpieczne  załączanie,  a  także 

sterowanie  pracą  maszyn  i  urządzeń,  np.  silników.  W  schematach  połączeń  układów 
sterowania pracą maszyn i urządzeń elektrycznych można wydzielić: 

 

obwody główne (siłowe), 

 

obwody pomocnicze (sterowania i sygnalizacji) 

W obwodach pomocniczych wykorzystuje się właściwości aparatów elektrycznych, które 

pobierając  stosunkowo  niewielką  moc  w  stosunku  do  urządzenia  pozwalają  efektywnie 
i bezpiecznie eksploatować to urządzenie. 

W obwodzie głównym umieszczone są aparaty zabezpieczające przed skutkami: 

 

przeciążenia, 

 

zwarcia. 
W  schematach  układów  sterowania  można  wyróżnić  elementy  pełniące  rolę  blokad 

elektrycznych, co uniemożliwia samoczynne załączenie się urządzenia po zaniku napięcia lub 
wykonywanie  przez  urządzenie  jednocześnie  dwóch  funkcji,  wzajemnie  się  wykluczających 
(np.  silnik  nie  może  jednocześnie  wykonywać  obrotów  w  dwóch  kierunkach).  Blokada 
elektryczna uniemożliwia taką próbę przypadkowego załączenia i wystąpienie zwarcia.  

Ponadto  w  układach  umieszcza  się  elementy  pełniące  funkcje  sygnalizacyjne.  Nie  mają 

one  wpływu  na  działanie  układu,  ale  informują  o  jego  poprawnym  działaniu  lub  zwracają 
uwagę obsługi na niewłaściwe działanie urządzenia, dając sygnał świetlny lub akustyczny.  

Łączniki występujące w układach sterowania maszyn i urządzeń ze względu na zadania 

spełniane w układzie, można podzielić na: 

 

izolacyjne 

 

manewrowe, 

 

zabezpieczeniowe, 

 

łączniki o zadaniach złożonych. 

Z uwagi na zdolność łączeniową łączniki dzieli się na: 

 

odłączniki, 

 

wyłączniki, 

 

rozłączniki, 

 

przełączniki, 

 

łączniki pomocnicze, 

 

bezpieczniki. 

Odłączniki  (odcinacze),  pełniące  rolę  łączników  izolacyjnych  –  w  stanie  otwartym 
zapewniają bezpieczną przerwę  izolacyjną; są to  aparaty służące do zamykania i otwierania 
obwodu elektrycznego w stanie bezprądowym. 
Wyłączniki  mają  za  zadanie  wyłączać  prąd  roboczy  i  zwarciowy.  Mogą  również 
zabezpieczać obwód przed skutkami przeciążeń i zaników napięcia. Wówczas są wyposażone 
w wyzwalacze (przekaźniki) cieplne (bimetalowy) lub elektromagnesowe. 

background image

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

 

 

Rozłączniki  są  przeznaczone  do  długotrwałego  przewodzenia  i  wyłączania  określonych 
prądów  roboczych  i prądów  zakłóceniowych  (umownie  są  to  prądy  nie  przekraczające  
10-krotnej wartości prądu znamionowego ciągłego). 
Styczniki  są  łącznikami  elektromagnetycznymi,  należą  do  grupy  rozłączników.  Służą  do 
przewodzenia prądów roboczych nie większych niż prąd znamionowy. 
Przełączniki  (zestawy  łączeniowe)  zawierają  różne  łączniki,  na  przykład  styczniki, 
bezpieczniki,  łączniki  pomocnicze.  Ich  zastosowanie  umożliwia  realizację  sterowania  pracą 
silnika.  
Łączniki  pomocnicze  (przyciski)  są  wykonywane  z  mechaniczną  zapadką  –  ich  zestyki 
pozostają w położeniu wymuszonym po ustaniu siły powodującej załączenie oraz bez zapadki 
– po zwolnieniu nacisku powracają do położenia pierwotnego. 

Ze względu na zadania spełniane w układzie, łączniki można podzielić na: 

 

izolacyjne, 

 

manewrowe, 

 

zabezpieczeniowe. 
Na  schematach  stosuje  się  oznaczenia  literowe  urządzeń.  W  układach  sterowania  będą 

występowały m.in. niżej wymienione oznaczenia: 

 

F: urządzenia zabezpieczające nadprądowe, 

 

H: urządzenia sygnalizacyjne (np. lampki sygnalizacyjne), 

 

K: przekaźniki, styczniki (główne i pomocnicze), 

 

M: silniki elektryczne (jedno- i trójfazowe oraz prądu stałego), 

 

Q: łączniki silnoprądowe (w głównych obwodach prądowych), 

 

S: łączniki sterownicze (przyciski, łączniki wybierakowe), 

 

T: transformatory (sieciowe, separacyjne i sterownicze), 

 

W: tory przesyłowe (np. przewody), 

 

X: zaciski (listwy zaciskowe, wtyki, gniazda). 

Cyfra  przy  oznaczeniu  literowym  oznacza  kolejny  numer  aparatu  danego  rodzaju 

w układzie,  na  przykład  zapis  S3  oznacza,  że  jest  to  trzeci  przycisk  sterowniczy  w  tym 
układzie.  

Symbole  graficzne  stosowane  w  schematach  dla  wszystkich  rodzajów  łączników  określa 
norma. 

Łączniki  występujące  w  układach  mają  różne  rodzaje  zestyków  (rys.  1).  Zestyki  mogą 

być uruchamiane ręcznie lub za pomocą elektromagnesu. 

 

Rys. 1. Rodzaje zestyków w łącznikach: a) zwierny, b) rozwierny, c) zwierno-rozwierny (przełączny) 

Sposób  uruchamiania  napędów  ręcznych  zestyków  zaznaczony  jest  na  schematach  za 

pomocą symboli przedstawionych na rys. 2.  

 

Rys. 2. Napędy ręczne zestyków w łącznikach: a) symbol ogólny, b) uruchamianie przyciskiem, c) uruchamianie 

przez pociąganie, d) uruchamianie przez obrót  

background image

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

 

 

Zestyki styczników i przekaźników są uruchamiane przez elektromagnes. 
W  układach  sterowania  powszechnie  wykorzystywane  są  styczniki,  których  budowa 

i działanie  zostały  omówione  szczegółowo  w  jednostce  modułowej  724[05].Z1.04.  Są  one 
stosowane ze względu na dużą zdolność łączeniową.  

Przy  doborze  łączników  do  konkretnego  układu  należy  uwzględnić  kategorię 

użytkowania i klasy pracy oraz wymagany stopień ochrony. 

Dla  łączników  manewrowych  niskiego  napięcia  (styczników)  kategorię  użytkowania 

określa norma PN-EN 60947-4-1. 

Dla  łączników  niemanewrowych,  rozłączników,  odłączników  kategorię  użytkowania 

określa norma PN-EN 60947-3. 

Połączenia układów sterowania mogą być przedstawione w postaci schematów: 

  strukturalnych,  które  przedstawiają  poglądowo  układ,  lecz  nie  pokazują  wszystkich 

połączeń między elementami, 

  schematów  funkcjonalnych  (ideowych)  uproszczonych  lub  rozwiniętych;  schemat 

funkcjonalny  uproszczony  daje  informację o  ilości  elementów  i  ich usytuowaniu,  ale  nie 
wynika  z  niego  w sposób  bezpośredni  działanie  układu;  schemat  ideowy  rozwinięty 
umożliwia analizę działania układu, określenie rodzaju i liczby elementów układu, ale nie 
informuje o ich rozmieszczeniu w skrzynce sterowniczej lub na płycie montażowej, 

  schematów  montażowych,  na  których  są  zaznaczone  wszystkie  wewnętrzne  połączenia 

z podaniem  informacji  w  postaci  adresów na  końcach  przewodów i  oznaczeń  wszystkich 
zacisków.  

Czytając  schematy  należy  pamiętać,  że  układy  przedstawione  na  nich  znajdują  się 

w stanie  bezprądowym,  co  oznacza,  że  zestyk  zwierny  jest  otwarty,  zestyk  rozwierny  jest 
zamknięty.  

Do  wykonania  układu  sterowania  dobieramy  łączniki  posiadające  odpowiednią  liczbę 
zestyków. 

Na obudowie  aparatu znajduje się (w postaci symboli i cyfr) opis zacisków cewki oraz rodzaj 
zacisków zestyków. 

Fragment schematu przedstawionego na rysunku 3 zawiera następujące informacje: 

  w układzie znajdują się dwa styczniki oznaczone jako K1 i K2, 

  szeregowo  z  zestykiem  rozwiernym  stycznika  K2  połączona  jest  cewka  stycznika  K1; 

oznaczenie zacisków cewki A1A2, 

  w styczniku  K2 wykorzystany  jest zestyk drugi.  Symbolizuje to cyfra 2 umieszczona  na 

pierwszym miejscu w opisie zacisków, które są oznaczone są jako 1 i 2. 

 

 

Rys. 3. Sposób oznaczania elementów układu na schematach montażowych 

Na tabliczkach znamionowych aparatów podane są ich dane znamionowe. 

Katalogi  wydawane  przez  producentów  zawierają,  oprócz  danych  znamionowych, 
szczegółowe  informacje  ułatwiające  dobór  właściwego  aparatu  do  konkretnego  układu, 
charakterystyki, a także numer normy, na zgodność z którą zostały wyprodukowane. Podane 

background image

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

 

 

10 

są  również  wymiary  zewnętrzne  oraz  sposób  mocowania  aparatu,  co  pozwala  zaplanować 
sposób montażu.  

Umiejętność  korzystania  z  katalogów  jest  niezbędna  przy  doborze  właściwej  aparatury  do 
zaprojektowania układu lub doboru aparatów i części zamiennych. 

 

DOBÓR ZABEZPIECZEŃ DO SILNIKÓW 

Zabezpieczenia stosuje się dla ochrony silników od skutków: 

  zwarć w uzwojeniach i doprowadzeniach, 

  przeciążeń, powodujących niedopuszczalne nagrzewanie się uzwojeń silnika, 

  znacznego obniżenia lub zaniku napięcia i jego powrotu. 

Zabezpieczenie  silnika  przed  skutkami  zwarcia  stanowią  bezpieczniki  topikowe 
i wyłączniki instalacyjne. 
Zabezpieczenia zwarciowe umieszcza się w każdej fazie układu trójfazowego. 
Wkładki  topikowe  bezpieczników  należy  dobrać  tak,  aby  nie  topiły  się  podczas  rozruchu, 
kiedy  prąd  (przy  bezpośrednim  rozruchu)  może  być  nawet  8-krotnie  większy  od  prądu 
znamionowego silnika.  
Zabezpieczenie  silnika  przed  skutkami  przeciążenia  można  realizować  za  pomocą 
wyłącznika  silnikowego.  Zabezpieczenie  nadmiarowe  każdej  fazy  silnika  w  wyłączniku 
silnikowym  trójbiegunowym  pełni  wyzwalacz  termiczny  (bimetalowy).  Przy  przepływie 
prądu  większego  od  nastawionego  na  wyzwalaczu  odginają  się  elementy  bimetalowe,  co 
powoduje  zadziałanie  zamka  i przerwę  we  wszystkich  torach  prądowych.  Do  skutecznej 
ochrony  od  przeciążenia  w wyzwalaczach  termicznych  współpracujących  z  wyłącznikami 
instalacyjnymi lub przekaźnikach termicznych współpracujących ze stycznikami nastawia się 
prąd zadziałania 

Zt

I

 na wartość:  

N

Zt

)

1

,

1

0

,

1

(

I

I

÷

=

 

Wyłącznik  silnikowy  może  mieć  również  wbudowany  wyzwalacz  elektromagnetyczny 

do natychmiastowego wyłączania prądu zwarciowego. Wyzwalacze samoczynne nastawia się 
na taką wartość prądu 

,

wem

I

 aby nie powodowały wyłączenia silnika przy rozruchu. Powinna 

być spełniona zależność: 

N

r

wem

1,2

  

 

I

k

I

<

 

gdzie: 

r

 – krotność prądu rozruchowego silnika (podawana w katalogu); 

N

 – prąd znamionowy silnika. 

Typ  wyłącznika  silnikowego  dobiera  się  w  zależności  od  mocy  silnika,  prądu 

znamionowego i od rodzaju rozruchu.  

Na rys. 4 przedstawione są różne schematy elektryczne wyłączników silnikowych.  

a) 

 

 

 

 

b) 

 

Rys. 4. Wyłączniki silnikowe: a) typu M611 z zabezpieczeniem zwarciowym i przeciążeniowym, b) typ M612 

z zabezpieczeniem przeciążeniowym [6] 

background image

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

 

 

11 

Dla  wyłączników    przedstawionych  na  rysunku  4b  należy  stosować  dobezpieczenie, 

ponieważ  nie  posiadają  zabezpieczeń  zwarciowych.  Prąd  znamionowy  wkładki 
dobezpieczającej podaje producent w katalogu. W pozycji [1] ze spisu  literatury znajduje się 
tablica  pozwalająca  dobrać  wkładkę  bezpiecznikową  dla  silników  klatkowych  o  mocach  od 
0,8 kW do 40 kW. 

 

DOBÓR PRZEWODÓW 

Przekrój  przewodów  dobiera  się  wstępnie  z  tablic  obciążalności,  przyjmując,  że 

w przewodach płynie prąd: 

-  znamionowy silnika, jeżeli rozruchy są rzadkie, a obciążenie silnika praktycznie stałe, 
-  1,25

N

 silnika przy ciągłej pracy silnika, zmiennym obciążeniu i częstych rozruchach. 

Na tej podstawie dobiera się bezpiecznik (prąd znamionowy wkładki bezpiecznika 

Nb

I

). 

Następnie  należy  dobrać  przekrój  przewodów,  które  bezpiecznik  zabezpieczy  przed 
przegrzaniem.  Doboru  dokonuje  się  z  tablic  zawartych  w  katalogach.  Tablica  do  doboru 
minimalnych  przekrojów  przewodów  jest  umieszczona  w  pozycji  [1]  ze  spisu  literatury. 
Z otrzymanych dwóch wartości przekrojów wybiera się przewód o większym przekroju. Przy 
dużych odległościach między silnikiem, a rozdzielnicą należy dokonać sprawdzenia przekroju 
ze  względu  na  spadki  napięcia  przy  rozruchu  i  przy  pracy  ustalonej.  Należy  zwiększyć 
przekrój  przewodu,  jeżeli  wystąpi  nadmierny  spadek  napięcia.  Spadki  napięć  między 
skrzynką z aparaturą  sterowniczą  a  silnikiem  nie  powinny  być  większe  niż  5%.  Jeżeli  silnik 
jest  zabezpieczony  wyłącznikiem  samoczynnym  z  wyzwalaczami  elektromagnetycznymi 
i termicznymi,  to  z  tablic  obciążalności  należy  dobrać  przekrój  przewodu  o obciążalności 
większej niż prąd zadziałania zabezpieczenia termicznego. [1] 

Zabezpieczenia  przeciążeniowe  przewodów  powinny  być  instalowane  na  początku 

obwodu  oraz  w  miejscach  zmniejszania  się  obciążalności  lub  miejscach  zmiany  przekroju 
przewodów. [1, 4, 5, 6] 

 

 

 

 

 

 

 

 

4.1.2. Pytania sprawdzające    

 

 

 

 

 

  

 

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

1.  Jakimi symbolami literowymi oznaczane są poszczególne łączniki? 
2.  Jakimi symbolami literowymi oznaczane są cewki elektromagnesów? 
3.  Jak oznacza się styki łączników? 
4.  Jakie informacje można znaleźć w katalogu producenta? 
5.  Czym należy się kierować przy doborze aparatów do układu sterowania? 
6.  Jakie zabezpieczenia stosuje się przed skutkami zwarć? 
7.  Jakie zabezpieczenia stosuje przed skutkami przeciążeń? 
 

4.1.3. Ćwiczenia    

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ćwiczenie 1 

Dokonaj  rozdziału  aparatów  przedstawionych przez  nauczyciela  ze  względu  na  funkcje, 

jakie pełnią w układach elektrycznych.  

 
Sposób wykonania ćwiczenia  

 

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:  

1)  dokonać oględzin otrzymanych aparatów, 

background image

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

 

 

12 

2)  na  podstawie  budowy  i  oznaczeń  na  tabliczce  znamionowej  określić  rodzaj  łącznika 

i przypisać mu nazwę oraz narysować symbol, 

3)  po dokonaniu podziału odnaleźć w katalogu te aparaty i uzupełnić informacje zawarte na 

tabliczce znamionowej, 

4)  ustalić, jaka norma dotyczy tych aparatów, zapisać nr normy, 
5)  określić rolę aparatu w układach. 

 

Wyposażenie stanowiska pracy: 

 

wyłączniki, rozłączniki, styczniki, przekaźniki, przyciski, 

 

katalogi, 

 

normy. 

 
Ćwiczenie 2 

Dobierz  z  katalogu  wyłącznik  silnikowy  do  silnika  trójfazowego  klatkowego  o  mocy 

kW,

 

5

,

5

N

=

P

  znamionowym  prądzie 

A,

 

11,5

 

N

=

I

 

V,

 

400

 

N

=

U

 

4

 

r

=

k

,  rozruch  lekki; 

częstość załączania 20 razy w ciągu godziny. Silnik pracuje w temperaturze 30

o

C. 

 
Sposób wykonania ćwiczenia 

 

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:  

1)  wybrać z katalogu wyłącznik, 
2)  określić zdolność zwarciową, 
3)  ustalić, czy potrzebne jest dobezpieczenie, 
4)  na  podstawie  katalogu  (jeżeli  jest  taka  potrzeba)  dobrać  wkładkę  bezpiecznikową  do 

dobezpieczenia, 

5)  opisać dane wyłącznika, 
6)  ocenić jakość wykonania ćwiczenia. 
 

Wyposażenie stanowiska pracy: 

  katalogi, 

  normy. 

 
Ćwiczenie 3 

Dobierz zabezpieczenia zwarciowe i  przeciążeniowe do silnika trójfazowego klatkowego 

o mocy 

kW,

 

3

N

=

P

  znamionowym  prądzie 

A,

 

6,6

 

N

=

I

 

,

7

,

0

cos

=

ϕ

 

V,

 

400

 

N

=

U

 

4

 

r

=

k

rozruch lekki; częstość załączania 10 razy w ciągu godziny. Silnik pracuje w odległości kilku 
metrów  od  rozdzielnicy,  w  temperaturze  otoczenia  20

o

C.  Załączanie  silnika  bezpośrednie, 

przez stycznik. 

 
Sposób wykonania ćwiczenia 

 

Aby wykonać ćwiczenie powinieneś: 

1)  dobrać  zabezpieczenie  zwarciowe  –  na  podstawie  tabel  określić  prąd  znamionowy 

bN

I

 

i typ wkładki bezpiecznika topikowego, 

2)  dobrać  zabezpieczenie  przeciążeniowe  –  ustalić  wartość  nastawy  przekaźnika 

termicznego 

term

I

3)  wybrać z katalogu odpowiedni przekaźnik termiczny,  
4)  opisać parametry przekaźnika, 
5)  ocenić jakość wykonania ćwiczenia. 

background image

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

 

 

13 

Wyposażenie stanowiska pracy: 

 

tabele doboru zabezpieczeń [literatura pozycja 1 i 6] 

 

katalogi, 

 

normy. 

 

4.1.4. Sprawdzian postępów    

 

 

 

 

 

 

Czy potrafisz: 

Tak 

Nie 

1)  rozróżnić  łączniki  na  podstawie  ich  cech  zewnętrznych  i  danych 

znamionowych oraz symboli? 

□ 

□ 

2)  rozpoznać na schemacie aparaty sterownicze i elementy aparatów? 

□ 

□ 

3)  rozróżnić rodzaje zabezpieczeń? 

□ 

□ 

4)  dobrać zabezpieczenia zwarciowe i przeciążeniowe? 

□ 

□ 

5)  dobrać przewody do zasilania układów sterowniczych? 

□ 

□ 

 

 

 

 

 

 

background image

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

 

 

14 

4.2.  Zasady wykonywania montażu układów sterowania  

 

4.2.1. Materiał nauczania 

  

 

 

 

 

 

 

 

 

 
Montaż 

układów 

sterowania 

obejmuje 

wykonywanie 

prac 

mechanicznych 

i elektrycznych.  Wiąże  się to z koniecznością posługiwania  się wieloma  narzędziami, w tym 
także  o  napędzie  elektrycznym.  Uruchomienie  zmontowanego  układu  będzie  polegało  na 
załączeniu  napięcia  przy  wybranym  sposobie  załączania  i  właściwym  sterowaniu  pracą 
urządzenia. Wiąże się to z wieloma zagrożeniami. 

Na zwiększenie bezpieczeństwa i uniknięcie zagrożeń ma wpływ: 

  znajomość i stosowanie przepisów bhp i ppoż., 

  ustalenie zakresu prac, właściwe zaplanowanie kolejnych czynności, 

  zgromadzenie  na  stanowisku  pracy  niezbędnych  materiałów,  urządzeń,  narzędzi 

i mierników,  

  właściwe posługiwanie się narzędziami przy montażu mechanicznym, 

  właściwe posługiwanie się narzędziami i miernikami przy montażu elektrycznym, 

  utrzymywanie ładu i porządku na stanowisku pracy. 

 

PRZEPISY BHP PRZY MONTAŻU I URUCHAMIANIU UKŁADÓW STEROWANIA 

Podczas  wykonywania  montażu  urządzeń  elektrycznych,  należy  bezwzględnie  stosować 

przepisy i zasady bezpieczeństwa i higieny pracy, a w szczególności należy: 

  przestrzegać ogólnych przepisów oraz zasad bhp, 

  identyfikować zagrożenia wywołane prądem elektrycznym, 

  stosować  zasady  postępowania  przy  udzielaniu  pierwszej  pomocy  przedmedycznej 

w wypadkach porażenia prądem, 

  rozróżniać  rodzaje  ochron  przeciwporażeniowych  i  stosować  różne  środki  ochrony 

w zależności od warunków środowiskowych, 

  uwzględniać wpływ mikroklimatu na zdrowie, samopoczucie i wydajność pracy, 

  rozróżniać oznaczenia i barwy przewodów roboczych, ochronnych i neutralnych, 

  wykonywać prace zgodnie z odpowiednimi instrukcjami,  

  dbać o należyty ład i porządek na stanowisku pracy, 

  stosować środki ochrony indywidualnej i zbiorowej oraz odzież i obuwie robocze, 

  niezwłocznie zawiadamiać prowadzącego zajęcia o zauważonym zagrożeniu lub wypadku 

(udzielenie pierwszej pomocy poszkodowanym w wypadkach jest prawnym obowiązkiem 
każdego – art.162 Kodeksu Karnego). 

Połączenia  (mocowania)  mechaniczne  i  elektryczne  powinny  być  wykonane  w  poprawny 
i pewny sposób, co zwiększa bezpieczeństwo przy eksploatacji urządzenia.  

Przed  przystąpieniem  do  przyłączenia  układu  sterującego  do  maszyny  należy  odłączyć 

maszynę  lub  urządzenie  elektryczne  od  sieci  zasilającej,  zabezpieczyć  przed  powtórnym 
załączeniem, a dodatkowo sprawdzić brak napięcia, przez pomiar na stanowisku pracy. 
Uwaga: 

W  czasie  ruchu  urządzeń  elektrycznych  nie  wolno  zdejmować  osłon  ich  części 

ruchomych!  

Bez wyłączania napięcia mogą być wykonywane tylko następujące prace: 

a)  polegające  na  wymianie  wkładek  bezpiecznikowych  niskiego  napięcia  i  żarówek  lub 

świetlówek o nie uszkodzonej obudowie i oprawie, 

background image

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

 

 

15 

b)  przy  wykonywaniu  prób  i  pomiarów  w  sposób  określony  w  instrukcjach 

eksploatacyjnych, 

c)  w  innych  przypadkach  nie  określonych  w  a)  i  b)  wyłącznie  przy  zastosowaniu 

specjalnych  narzędzi  izolowanych,  posiadających  certyfikat  –  znak  B  oraz  technologii 
postępowania ustalonych w instrukcjach do prac pod napięciem. 
Miejsce  pracy  powinno  być  odpowiednio    przygotowane  –  właściwie  oznakowane, 

oświetlone, a wszystkie narzędzia pełnosprawne i sprawdzone. 

Uwaga: 

− 

Nie  wolno  używać  narzędzi  uszkodzonych,  które nie  odpowiadają  normom  i  warunkom 
technicznym – narzędzia takie powinny być niezwłocznie wycofane z użytku. 

− 

Trzymanie  narzędzi,  zwłaszcza  ostrych  i  spiczastych  w  kieszeni  jest  zabronione.  Nie 
wolno podawać narzędzi przez ich rzucanie. 

− 

Po zakończonej pracy narzędzia należy oczyścić, zakonserwować i odłożyć na właściwe, 
przeznaczone do ich przechowywania, miejsce. 

 

ZESTAWIENIE NARZĘDZI POTRZEBNYCH DO MONTAŻU 

Do najczęściej używanych narzędzi należą: 

  szczypce uniwersalne płaskie, 

  szczypce boczne do cięcia przewodów, 

  szczypce lub przyrząd do ściągania izolacji, 

  przyrząd do zaciskania końcówek kablowych lub tulejek kablowych, 

  szczypce okrągłe, 

  komplet wkrętaków, 

  wiertarka z kompletem wierteł, 

  komplet kluczy płaskich i nasadowych, 

  kombinerki, 

  punktak, młotek, 

  miernik uniwersalny, 

  miernik do pomiaru izolacji, 

  przymiar (metrówka). 

Przed użyciem  narzędzi  należy  sprawdzić  ich stan: czy  nie są uszkodzone  mechanicznie 

i elektrycznie (czy działa wiertarka, miernik).  

 

MONTAŻ MECHANICZNY ELEMENTÓW UKŁADÓW STEROWANIA 

Omówione  w  rozdziale  4.1.1  łączniki,  występujące  w  układach  sterowania  są  obecnie 

produkowane  w  wykonaniu  modułowym  i  przystosowane  do  mocowania  na  szynach 
montażowych o profilu TH lub do przykręcania na płycie. Każdy moduł ma te same gabaryty. 
Na rysunku 5 pokazano wymiary jednego i trzech modułów stycznika typu SM.  

Przed  przystąpieniem  do  wykonywania  połączeń  elektrycznych  układu  należy  dokonać 

montażu mechanicznego. Jeżeli aparaty mamy już wybrane, należy: 

  sprawdzić ich stan techniczny: brak uszkodzeń mechanicznych, ruchomość styków,  

  zaplanować ich rozmieszczenie w skrzynce sterowniczej lub na płycie montażowej, 

  wyznaczyć miejsca otworów i wywiercić otwory, 

  wyznaczyć  położenie  profili  szynowych  do  mocowania  (jeżeli  skrzynka  nie  jest  w  nie 

wyposażona), uciąć szyny na odpowiednią długość i przytwierdzić je poziomo, 

  zamocować listwy zaciskowe, 

background image

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

 

 

16 

   zamocować  listwy  lub  kanały  grzebieniowe  do  układania  przewodów  (jeżeli  są 

przewidziane), 

  odtłuścić zestyki aparatów, jeżeli były zakonserwowane do czasu eksploatacji; 

  zamocować  aparaty  na  szynach  (lub  wkrętami  do  płyty,  w  zależności  od  sposobu  ich 

mocowania), 

  sprawdzić pewność mocowania.  

 

Jeżeli  nie  posiadamy  aparatów,  to  na  podstawie  dokumentacji  (schematu)  należy, 

posługując  się  katalogiem  zamówić  je  w  ilości  i  typie  odpowiednio  do  dokumentacji 
technicznej,  podając  ich  numer  referencyjny,  co  pozwala  na  uniknięcie  pomyłek  przy 
realizacji  zamówienia.  Na  podstawie  danych  podanych  w  katalogu  należy  ocenić  gabaryty 
wyposażenia układu i dobrać z katalogu odpowiednią skrzynkę. 

W praktyce dobiera się tak skrzynkę, żeby około 30% przestrzeni pozostawało wolne ze 

względu  na  chłodzenie.  Z  tego  powodu  przy  układach  większej  mocy  między  aparatami 
montuje się tak zwane spacje (moduł nie przewodzący prądu). 

Wszystkie  aparaty  powinny  być  montowane  w  położeniu  przewidzianym  przez 

producenta (informacja w katalogu).  

 

 

Rys. 5. Stycznik o budowie modułowej: wymiary jednego modułu i trzech modułów [6] 

 

 

 

 

background image

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

 

 

17 

WYKONYWANIE POŁĄCZEŃ ELEKTRYCZNYCH W UKŁADACH STEROWANIA 

Przekroje  przewodów  w  układach  sterowania  dobieramy  według  zasad  omówionych 

w rozdziale  4.1.1.  Na  ogół  w  dokumentacji  projektowej  są  podane  symbole  przewodów  do 
wykonania połączeń. Z symbolu wynika rodzaj i przekrój przewodu. 

Bezwzględnie  należy  przestrzegać  zasady  dobierania  właściwych  kolorów  izolacji 

przewodów określonej przez normę. Należy pamiętać, że kolor przewodu stanowi informację 
dla obsługi i zamiana koloru przewodu może stanowić zagrożenie bezpieczeństwa. 

Należy stosować: 

 

kolor czarny (lub brązowy) do obwodów głównych prądu przemiennego i stałego, 

 

kolor czerwony do obwodów sterowania w układach prądu przemiennego, 

 

kolor ciemnoniebieski w układach sterowania prądu stałego, 

 

kolor jasnoniebieski dla przewodu neutralnego, 

 

kolor żółto-zielony dla przewodu ochronnego. 

 

Przed wykonaniem połączeń należy przygotować przewody, tzn.: 

 

sprawdzić ciągłość żył przewodów omomierzem, 

 

uciąć  przewody  na  odpowiednią  długość,  w  zależności  od  sposobu  prowadzenia 
połączeń, 

 

usunąć izolację na odpowiedniej długości, nie kalecząc żyły przewodu, 

 

zamocować w pewny sposób końcówkę kablową, tulejkę lub zrobić oczko. 
Instalowanie aparatów o standardowych modułach  skraca  czas odmierzania przewodów, 

bowiem  połączenia  między  aparatami  mają  tę  samą  długość  i  można  uciąć,  a  następnie 
obrabiać kilka przewodów o tych samych długościach. 

Po przygotowaniu przewodów należy: 

 

upewnić się o braku napięcia na listwie, 

 

wykonać połączenia według schematu, 

 

sprawdzić właściwe zamocowanie przewodów, 

 

sprawdzić poprawność połączeń, 

 

podłączyć napięcie zasilania, 

 

uruchomić obwód sterowania i sprawdzić jego działanie, poprawność działania blokad, 

 

załączyć urządzenie sterowane, 

 

ocenić poprawność działania, 

 

usunąć ewentualne usterki. 
Na  rysunku  6  przedstawiono  przykłady  poprawnego  i  niepoprawnego  mocowania 

przewodów. 

 

Rys. 6. Mocowanie przewodu: a) i c) właściwe, b) i d) niewłaściwe [1] 

Wszystkie  połączenia  powinny  być  wykonane  starannie.  Niewłaściwie  obrobione  lub 

zamocowane przewody powodują przegrzewanie  się  i zwiększają zagrożenie dla pracy  ludzi 
i urządzeń. 

 

background image

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

 

 

18 

4.2.2  Pytania sprawdzające 

 

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

1.  Jaki  jest  symbol  graficzny  urządzenia  spełniającego  europejskie  wymagania 

o bezpieczeństwie? 

2.  Jakie prace można wykonywać bez wyłączania napięcia zasilającego? 
3.  Jakie czynności należy wykonać przed przystąpieniem do montażu układów sterowania? 
4.  W jaki sposób można sprawdzić stan techniczny elementów, podzespołów, narzędzi?  
5.  Jaka  jest  kolejność  czynności  wykonywanych podczas  montażu  mechanicznego  układów 

sterowania? 

6.  Na co należy zwracać uwagę przy montażu mechanicznym aparatów? 
7.  Jak dobieramy przekroje przewodów do wykonania układów sterowania? 
8.  Jakie kolory przewodów są przewidziane dla poszczególnych obwodów? 
9.  Na co należy zwracać uwagę przy wykonywaniu połączeń elektrycznych? 

 

4.2.1  Ćwiczenia 

 
Ćwiczenie 1 

Przygotuj  niezbędne  elementy  do  montażu  układu  wskazanego  przez  nauczyciela 

i zaplanuj wykonanie prac związanych z wykonaniem układu.  

 
Sposób wykonania ćwiczenia  
 
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś: 

1) zapoznać się ze schematem układu, 
2) rozpoznać elementy i odszukać je w katalogu, 
3) ustalić ich gabaryty, 
4) rozplanować rozmieszczenie elementów i wykonać szkic, 
5) dobrać z katalogu szafę sterowniczą, 
6) zaproponować sposób mocowania elementów, 
7) określić ilość listew montażowych, zacisków,  
8) ustalić ilość przewodów i ich barwę, 
9) określić rodzaj materiałów pomocniczych (wkrętów, końcówek kablowych) i ich ilość, 

10)  obliczyć koszt wykonania układu na podstawie cennika producenta, 
11)  sporządzić propozycję zamówienia. 
 

Wyposażenie stanowiska pracy: 

  schemat prostego układu, 

  katalogi, 

  normy, 

  wzór zamówienia. 

 

Ćwiczenie 2  

Wykonaj montaż mechaniczny elementów według szkicu wykonanego w ćwiczeniu 1 (po 

zaakceptowaniu go przez nauczyciela). 

 
Sposób wykonania ćwiczenia 
 
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś: 

1)  zapoznać się z instrukcją stanowiskową, 

background image

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

 

 

19 

2)  wykonać spis niezbędnych narzędzi i pobrać je z magazynu, 
3)  sprawdzić ich stan, 
4)  pobrać materiały pomocnicze w niezbędnej ilości, 
5)  pobrać aparaty i sprawdzić ich jakość, 
6)  wykonać montaż mechaniczny, 
7)  sprawdzić stabilność konstrukcji, dokonać ewentualnych korekt, 
8)  ocenić jakość wykonanej pracy, 
9)  dokonać demontażu, 

10)  uprzątnąć stanowisko. 
 

Wyposażenie stanowiska pracy: 

 

szkic rozmieszczenia aparatów, 

 

narzędzia wskazane przez ucznia, 

 

listwy montażowe, wkręty, 

 

łączniki według schematu przygotowanego przez nauczyciela. 

 

 

 

4.2.4. Sprawdzian postępów    

 

 

 

 

  

 

Czy potrafisz: 

Tak 

Nie 

1)  zaplanować czynności związane z montażem układu elektrycznego? 

□ 

□ 

2)  zorganizować  stanowisko  pracy  zgodnie  z  przepisami  bhp,  ochrony 

ppoż., ochrony środowiska i wymogami ergonomii? 

□ 

□ 

3)  dobrać  narzędzia  potrzebne  do  demontażu  i  montażu  elementów 

mechanicznych? 

□ 

□ 

4)  dobrać przewody do wykonania połączeń elektrycznych? 

□ 

□ 

5)  sporządzić kosztorys wykonawczy dla prostego układu? 

□ 

□ 

6)  sporządzić zamówienie posługując się katalogiem? 

□ 

□ 

7)  dobrać elementy układu, ich rodzaj i ilość na podstawie schematu? 

□ 

□ 

8)  wykonać  montaż  i  demontaż  różnych  typów  aparatów,  zgodnie 

z przepisami bhp? 

□ 

□ 

 
 

 

 

 

 

background image

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

 

 

20 

4.3.  Układy sterowania  

 

4.3.1. Materiał nauczania 

  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Układy  sterowania  maszyn  (głównie  silników)  i  urządzeń  realizuje  się  w  oparciu 

o właściwości  aparatów,  które  były  wcześniej  omawiane.  Odpowiednie  wykorzystanie 
styczników i przycisków pozwala na konstruowanie między innymi układów do: 

  bezpośredniego załączania silnika z jednego i wielu miejsc, 

  zmiany kierunku wirowania silnika, 

  zmniejszenia prądu pobieranego przez silnik klatkowy i pierścieniowy przy rozruchu,  

  zmiany prędkości wirowania silnika indukcyjnego pierścieniowego i klatkowego, 

  sterowania parametrami innych urządzeń. 

Do  montażu  układów  sterowania  należy  dobierać  właściwe  aparaty  zabezpieczające 

przed  skutkami  zwarć  i  przeciążeń.  Przed  uruchomieniem  układu  należy  sprawdzić  nastawy 
na przekaźnikach. 

Zawsze  w  obwodzie  głównym  muszą  być  zabezpieczenia.  Obwód  sterowania  należy 

podłączać  tak,  aby  od  strony  przewodu  fazowego  były  umieszczone  przyciski  odłączające, 
a cewka od strony przewodu neutralnego. Zwiększa to bezpieczeństwo w przypadku zwarcia 
do ziemi w układzie sterowania. 

 
ROZRUCH BEZPOŚREDNI SILNIKA 

Bezpośredni  rozruch oznacza załączenie silnika  do sieci  bez obniżania prądu rozruchu. 

Bezpośredni rozruch może być stosowany tylko dla silników o mocy do 5 kW. 

Na rysunku 7 przedstawiony jest obwód główny i obwód sterowania do załączania silnika 

poprzez  styki  główne  stycznika.  Wciśnięcie  przycisku  sterowniczego  S2  zamyka  obwód 
cewki  stycznika  K1,  co  powoduje  zamknięcie  jego  styków  głównych  i  podanie  napięcia  na 
silnik. Podtrzymanie  następuje  poprzez  zestyk  pomocniczy  zwierny  K1.  Zatrzymanie  silnika 
wykonuje się przez otwarcie styku S1. 

 

Rys. 7.. Obwód główny i pomocniczy załączania silnika z wykorzystaniem stycznika 

background image

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

 

 

21 

Włączenie  szeregowo  z  przyciskiem  sterowniczym  S1  drugiego  przycisku  z  zestykiem 

rozwiernym oraz równolegle z S2 drugiego przycisku z zestykiem zwiernym daje możliwość 
uruchamiania silnika z dwóch miejsc. Funkcje przycisków S1 i S2 można zwielokrotnić. 

Rozruchu  bezpośredniego  można  dokonać  także  za  pomocą  wyłącznika  silnikowego. 

Schemat elektryczny wyłącznika silnikowego przedstawiono na rysunku 4.  
 
UKŁAD DO ZMIANY KIERUNKU WIROWANIA SILNIKA 
 

Jest to bardzo często wykorzystywany układ, zwany układem nawrotnym. 

  

 

Rys.  8.. Obwód główny i pomocniczy układu nawrotnego z wykorzystaniem dwóch styczników 

Układ  jest  uruchamiany  przyciskiem  S2,  przez  styki  pomocnicze  K1  następuje 

samopodtrzymanie  po  puszczeniu  przycisku  S2.  Zamykają  się  styki  główne  stycznika  K1 
i silnik  jest  załączony  do  prawego  kierunku  wirowania.  W  tym  układzie  zastosowana  jest 
blokada  uniemożliwiająca  załączenie  jednoczesne  obu  styczników,  co  spowodowałoby 
zwarcie. Blokadę tę stanowią dla obu kierunków wirowania odpowiednio zestyki rozwierne: 
K2 szeregowo z cewką  K1  i  zestyk rozwierny K1 szeregowo z cewką  K2. Zmianę kierunku 
wirowania  można  przeprowadzić  po  odłączeniu  silnika,  a  następnie  załączeniu  w  kierunku 
lewym (przyciskiem S3). 

Zmianę  kierunku  wirowania  silnika  można  uzyskać  również  stosując  przełącznik 

warstwowy zamieszczony na rysunku 10b. 

 

UKŁADY STEROWANIA REALIZUJĄCE ZMNIEJSZENIE PRĄDU PRZY ROZRUCHU 
SILNIKA 

Rozruch silnika indukcyjnego klatkowego 

Zmniejszenie  prądu  rozruchu  silnika  klatkowego  można  uzyskać  łącząc  uzwojenia 

stojana  na  czas  rozruchu  w  gwiazdę,  a  następnie  przełączyć  je  w  trójkąt  do  pracy 
w warunkach znamionowych.  

Można to realizować za pomocą układu sterowania zbudowanego na trzech stycznikach. 

Przełączanie  może  być  ręczne  lub  sterowane  przez  przekaźnik  czasowy.  Na  rysunku  9 
przedstawiony jest układ z zastosowaniem przekaźnika czasowego. 

 
 

background image

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

 

 

22 

 

 

 

Rys. 9.. Obwód główny i pomocniczy układu zero-gwiazda-trójkąt z przekaźnikiem czasowym [5] 

Załączenie  silnika  i  połączenie  jego  uzwojeń  w  gwiazdę  następuje  po  wciśnięciu 

przycisku  S2  -  cewka  stycznika  głównego  K2  i  stycznika  K1  oraz  cewka  przekaźnika 
czasowego  K4Tsą  wzbudzone.  Po  czasie  nastawionym  na  przekaźniku  czasowym  zostaje 
otwarty  zestyk  rozwierny  K4T,  co  przerywa  obwód  cewki  stycznika  K1,  zamykając 
jednocześnie  obwód  cewki  K3  poprzez  zestyk  rozwierny  K1.  Uzwojenie  silnika  zostaje 
skojarzone w trójkąt. 

Przy  montażu  tego  układu  należy  zwracać  baczną  uwagę  na  właściwe  przyłączenie 

zestyków głównych styczników do zacisków wyprowadzeń silnika. Pomyłka może skutkować 
zwarciem w obwodzie. 

Tę  samą  funkcję  realizuje  poprzez  odpowiednie  kojarzenie  uzwojeń  warstwowy 

(pakietowy) przełącznik zero-gwiazda-trójkąt, który jest przedstawiony na rysunku 10a. 

 

 

 

background image

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

 

 

23 

 

 

Rys. 10. Przykłady układów z zastosowaniem łączników warstwowych: a) przełącznik zero-gwiazda-trójkąt,  

b) przełącznik zmiany kierunku wirowania silnika, c) przełącznik grzejnikowy jednofazowy, 

d) przełącznik grzejnikowy trójfazowy [1] 

Rozruch silnika indukcyjnego pierścieniowego 

W silniku pierścieniowym można ograniczyć prąd rozruchu, włączając w obwód wirnika 

rozrusznik  rezystancyjny.  W  momencie  załączenia  silnika  włączana  jest  największa 
rezystancja,  którą  zmniejsza  się  skokowo  przez  odpowiednie  sterowanie  stycznikami.  Po 
zakończonym  rozruchu  rezystory  są  zwarte  poprzez  styki  stycznika.  Obwód  główny  jest 
przedstawiony na rysunku 11. Załączenie silnika z największą rezystancją następuje, kiedy są 
zamknięte  tylko  styki  K1.  Zamknięcie  styków  K2  powoduje  zmniejszenie  rezystancji. 
Zamknięcie  styków  K3  powoduje  dalsze  zmniejszenie  rezystancji  –  w  obwód  są  włączone 
tylko  rezystory  R1.  Po  zamknięciu  styków  K3 rozrusznik  jest  zwarty  –  w  obwodzie wirnika 
nie  ma  żadnej  rezystancji  dodatkowej.  Należy  pamiętać,  że  po  zakończonym  rozruchu,  co 
trwa  kilka  sekund,  w  obwodzie  wirnika  nie  może  być  żadnej  rezystancji.  Na  rysunku  12 
przedstawiony  jest  schemat  układu  sterowania,  który  gwarantuje  właściwy  rozruch. 
Zastosowanie  tego  układu  umożliwia  stopniowe  zmniejszanie  rezystancji  i  uniemożliwia 
bezpośrednie załączenie silnika do sieci. Taki układ nazywany jest układem kolejnościowym 
z blokadą

 

a) 

 

    b)   

 

c) 

 

 

d) 

background image

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

 

 

24 

 

Rys. 11. Obwód główny  układu rozruchu silnika pierścieniowego [5] 

 

 

Rys. 12. Układ sterowania kolejnościowy z blokadą [5] 

Układy  kolejnościowe  z  blokadą  służą  do  sterowania  pracą  urządzeń,  gdzie  dołączanie 

kolejnych  urządzeń  odbywa  się  bez  możliwości  odłączania  już  pracujących,  na  przykład 
taśmociągów. 

background image

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

 

 

25 

UKŁADY  STEROWANIA  DO  ZMIANY  PRĘDKOŚCI  WIROWANIA  SILNIKA 
INDUKCYJNEGO 

Prędkość obrotowa  pola  w  stojanie  silnika,  a więc  i prędkość wirowania  wirnika  zależy 

od  liczby  par  biegunów.  Prędkość  obrotowa  jest  wprost  proporcjonalna  do  częstotliwości 
napięcia zasilającego i odwrotnie proporcjonalna do liczby par biegunów: 





=

min

.

obr

  

60

p

f

n

 

Przełączając  uzwojenie  silnika  tak, żeby uzyskać  zmianę  liczby par  biegunów,  możemy 

zmieniać  skokowo  prędkość.  Ma  to  zastosowanie  w  silnikach,  które  w  swej  konstrukcji  są 
przewidziane  jako  wielobiegowe,  bowiem  muszą  mieć  odpowiednią  konstrukcję  uzwojeń. 
W silnikach  przewidzianych  do  zmiany  prędkości    w  stosunku  1:2  (układ  Dahlandera)  jest 
jedno  uzwojenie  z wyprowadzeniami  w  połowie  zwojów  cewki  (połowie  zezwoju). 
Dokonanie odpowiedniego łączenia tych wyprowadzeń pozwala zmieniać prędkość skokowo. 
Na rysunku 13 przedstawiony jest układ Dahlandera. 

 

Rys. 13. Układ sterowania silnika dwubiegowego: obwód główny i obwód sterowania [4 i 5] 

K1 jest stycznikiem sieciowym do wysokich obrotów, K2 jest stycznikiem załączającym 

podzielone  uzwojenia  w  podwójną  gwiazdę  dla  wysokich  obrotów,  K3  jest  stycznikiem 
sieciowym dla niskich obrotów. Przy każdej zmianie prędkości silnik musi być odłączony od 
napięcia.  

Należy  zwrócić  uwagę,  że  zaciski  silnika  są  inaczej  oznaczone.  2U,  2V,  2W  są 

wyprowadzeniami z połowy długości cewek. 

Montując ten układ należy brać pod uwagę, że przy różnych skojarzeniach uzwojeń silnik 

pobiera  inny  prąd.  Należy  to  uwzględniać  przy  doborze  zabezpieczeń.  W  układzie  są 
zastosowane dwa przekaźniki  nadprądowe i na każdym z  nich należy ustawić właściwy prąd 
zadziałania. 

 

REGULATORY TEMPERATURY I CIŚNIENIA 

W wielu urządzeniach  powszechnego użytku  i przemysłowych wykorzystuje  się układy 

do  pomiaru  i  regulacji  wielkości  nieelektrycznych  (temperatury,  ciśnienia,  poziomu  cieczy) 
złożone  z różnych  czujników  reagujących  na  zmianę  tych  parametrów  i  współpracujących 
z urządzeniami elektrycznymi. 

Jednym z przykładów jest regulator temperatury (termostat). Przedstawiony w literaturze 

[1]  regulator  RW  250  zamykając  swoje  styki  może  zamykać  obwód  i  załączać  urządzenia 

background image

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

 

 

26 

o mocy  do  250  W,  współczynniku  mocy  0,35  przy  napięciu  220  V  lub  dowolnej  mocy 
poprzez  styki  stycznika.  Wykorzystuje  się  go  w  suszarkach,  podgrzewaczach  wody 
i powietrza – zamknięcie styków powoduje załączenie urządzenia grzejnego. 

Termostat  jest  stosowany  w  urządzeniach  AGD,  np.  w  chłodziarkach  sprężarkowych 

steruje pracą silnika napędzającego sprężarkę. 

Innym przykładem jest regulator ciśnienia W regulatorze ciśnienia uruchomienie dźwigni 

zestyku powodowane jest rozprężeniem się mieszku, membrany. 

W  pralkach  automatycznych  poziom  wody  kontrolują  czujniki  ciśnienia.  Ich  działanie 

oparte  jest  na  zmianie  ciśnienia  w  czujniku  przy  napływie  wody  i  unoszeniu  się  membrany 
(oddzielającej komorę styków od zbiornika), która załącza zestyk urządzenia grzejnego. Rolą 
czujnika  jest  uniemożliwienie  załączenie  się  grzałki  bez  uprzedniego  napełnienia  zbiornika 
wodą.  
 

 

4.3.2. Pytania sprawdzające    

 

 

 

 

 

  

 

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

1.  Jaką rolę pełni stycznik przy załączaniu bezpośrednim silnika do sieci? 
2.  Jaki  układ  sterowania  należy  wybrać  dla  zmniejszenia  prądu  rozruchowego  silnika 

klatkowego? 

3.  Jak można zmniejszyć prąd rozruchu w silniku pierścieniowym? 
4.  Jak można zmienić kierunek wirowania wirnika? 
5.  Jak i dlaczego wykonujemy blokady w układach sterujących? 
6.  Co umożliwia układ Dahlandera? 
7.  Czy możliwa jest zmiana prędkości z małej na dużą? 
 
 

 

4.3.3. Ćwiczenia    

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ćwiczenie 1   

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Wykonaj i uruchom układ sterowania silnika stycznikiem z dwóch miejsc. 
 
Sposób wykonania ćwiczenia  

 

Aby wykonać ćwiczenie powinieneś: 

1)  zapoznać się z treścią tekstu przewodniego otrzymanego od nauczyciela, 
2)  wykonać polecenia zawarte w tekście przewodnim. 

 
Wyposażenie stanowiska pracy: 

  sieć zasilająca 3-fazowa, pięcioprzewodowa z zabezpieczeniem różnicowo-prądowym, 

  tekst przewodni do ćwiczenia, 

  silnik trójfazowy klatkowy, 

  podzespoły wskazane przez ucznia, 

  materiały do montażu mechanicznego i elektrycznego, 

  narzędzia i mierniki wskazane przez ucznia, 

  normy, katalogi. 

 

 

background image

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

 

 

27 

Ćwiczenie 2   

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Wykonaj  i  uruchom  stycznikowy  układ  nawrotny  silnika  indukcyjnego  klatkowego, 

zgodnie z dokumentacją i zaleceniami dotyczącymi montażu. 

 
Sposób wykonania ćwiczenia  

 

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś: 

1) zapoznać się z dokumentacją układu otrzymaną od nauczyciela, 
2) zapoznać się z danymi znamionowymi sieci zasilającej i sterowanego silnika, 
3) zaplanować tok postępowania i zapisać go, 
4) ustalić  ilość  i  rodzaj  aparatów  (podzespołów)  potrzebnych  do  wykonania  układu 

i sporządzić ich wykaz, 

5) określić rodzaj i ilość potrzebnych przewodów, 
6) sporządzić wykaz potrzebnych narzędzi i mierników, 
7) przedstawić nauczycielowi zestawienia potrzebnych materiałów, urządzeń i narzędzi, 
8) pobrać wszystkie potrzebne materiały i podzespoły, 
9) przygotować stanowisko do montażu, 

10)  wykonać starannie montaż mechaniczny elementów, 
11)  wykonać połączenia elektryczne według otrzymanego schematu, 
12)  sprawdzić  mocowania  przewodów,  stabilność  elementów,  połączenia  i  dokonać 

ewentualnych poprawek, 

13)  dokonać właściwych nastaw zabezpieczeń, 
14)  zgłosić wykonanie układu nauczycielowi, 
15)  podłączyć zasilanie zachowując środki bezpieczeństwa, 
16)  uruchomić układ i sprawdzić poprawność jego działania, 
17)  w przypadku nie działania układu zlokalizować usterkę i usunąć ją (w miarę możliwości), 
18)  zaprezentować pracę układu nauczycielowi, uzasadnić sposób wykonania układu, 
19)  uprzątnąć stanowisko, 
20)  ocenić jakość wykonanej pracy. 

 

Wyposażenie stanowiska pracy: 

 

sieć zasilająca 3-fazowa, pięcioprzewodowa z zabezpieczeniem różnicowoprądowym, 

 

schemat układu nawrotnego, 

 

silnik trójfazowy klatkowy, 

 

podzespoły wskazane przez ucznia, 

 

materiały do montażu mechanicznego i elektrycznego, 

 

narzędzia i mierniki wskazane przez ucznia , 

 

przewody o różnym przekroju i kolorze, 

 

katalogi łączników. 

 
Ćwiczenie 3 

Wykonaj  i  uruchom  układ  sterowania  rozruchem  silnika  indukcyjnego  klatkowego  za 

pomocą  warstwowego  przełącznika  gwiazda-trójkąt  zgodnie  z  dokumentacją  i  zaleceniami 
dotyczącymi montażu. 

 
Sposób wykonania ćwiczenia 
 
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś: 

1)  zapoznać się z dokumentacją układu otrzymaną od nauczyciela, 
2)  zapoznać się z danymi znamionowymi sieci zasilającej i sterowanego silnika, 

background image

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

 

 

28 

3)  zaplanować tok postępowania i zapisać go, 
4)  ustalić  ilość  i  rodzaj  aparatów  (podzespołów)  potrzebnych  do  wykonania  układu 

i sporządzić ich wykaz, 

5)  określić rodzaj i ilość potrzebnych przewodów, 
6)  sporządzić wykaz potrzebnych narzędzi i mierników, 
7)  przedstawić nauczycielowi zestawienia potrzebnych materiałów, urządzeń i narzędzi, 
8)  pobrać wszystkie potrzebne materiały i podzespoły, 
9)  przygotować stanowisko do montażu, 

10)  wykonać starannie montaż mechaniczny elementów, 
11)  wykonać połączenia elektryczne według otrzymanego schematu, 
12)  sprawdzić  mocowania  przewodów,  stabilność  elementów,  połączenia  i  dokonać 

ewentualnych poprawek, 

13)  dokonać właściwych nastaw zabezpieczeń, 
14)  zgłosić wykonanie układu nauczycielowi, 
15)  podłączyć zasilanie zachowując środki bezpieczeństwa, 
16)  uruchomić układ i sprawdzić poprawność jego działania, 
17)  w przypadku nie działania układu zlokalizować usterkę i usunąć ją (w miarę możliwości), 
18)  zaprezentować pracę układu nauczycielowi, uzasadnić sposób wykonania układu, 
19)  uzasadnić cel takiego sposobu rozruchu silnika, 
20)  uprzątnąć stanowisko, 
21)  ocenić jakość wykonanej pracy. 
 

Wyposażenie stanowiska pracy: 

 

sieć zasilająca 3-fazowa, pięcioprzewodowa z zabezpieczeniem różnicowoprądowym, 

 

schemat układu sterowania gwiazda-trójkąt, 

 

schemat wewnętrznych połączeń przełącznika warstwowego, 

 

silnik trójfazowy klatkowy, 

 

podzespoły wskazane przez ucznia, 

 

materiały do montażu mechanicznego i elektrycznego, 

 

narzędzia i mierniki wskazane przez ucznia, 

 

przewody o różnym przekroju i kolorze, 

 

instrukcja producenta przełączników, 

 

katalogi łączników. 

 
Ćwiczenie 4   

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Wykonaj i uruchom układ sterowania silnikiem pierścieniowym przy rozruchu pośrednim 

za pomocą styczników. 

 
Sposób wykonania ćwiczenia  
 
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś: 

1)  zapoznać się z treścią tekstu przewodniego otrzymanego od nauczyciela, 
2)  wykonać polecenia zawarte w tekście przewodnim. 
 

Wyposażenie stanowiska pracy: 

  sieć zasilająca 3-fazowa, pięcioprzewodowa z zabezpieczeniem różnicowoprądowym, 

  tekst przewodni do ćwiczenia, 

  schemat układu sterowania, 

  silnik trójfazowy klatkowy, 

background image

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

 

 

29 

  podzespoły wskazane przez ucznia. 

 

4.3.4. Sprawdzian postępów    

 

 

 

 

  

 
 

Czy potrafisz: 

Tak 

Nie 

1)  odczytać schematy funkcjonalne i montażowe? 

□ 

□ 

2)  dobrać podzespoły do wykonania układu sterowania na podstawie 

dokumentacji? 

□ 

□ 

3)  zorganizować stanowisko umożliwiające bezpieczne wykonywanie 

montażu? 

□ 

□ 

4)  zaplanować czynności niezbędne do wykonania układu? 

□ 

□ 

5)  sprawdzić stan elementów i przewodów? 

□ 

□ 

6)  wykonać poprawnie montaż mechaniczny elementów 

i podzespołów układu sterowania? 

□ 

□ 

7)  wykonać połączenia elektryczne układu sterowania? 

□ 

□ 

8)  dobrać nastawy zabezpieczeń? 

□ 

□ 

9)  sprawdzić i ocenić jakość wykonanych prac? 

□ 

□ 

10) zlokalizować i usunąć proste usterki w układzie sterowania? 

□ 

□ 

11) uzasadnić sposób wykonania układu? 

□ 

□ 

 

 

background image

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

 

 

30 

4.4.  Lokalizowanie i usuwanie usterek w układach sterowania  

 

4.4.1. Materiał nauczania 

  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

W  układach  sterowania  pracą  maszyn  i  urządzeń  mogą  wystąpić  zarówno  usterki 

mechaniczne  jak  i  elektryczne.  Z  powodu  mechanicznego  uszkodzenia  łącznika  mogą  nie 
zamykać  się  poprawnie  jego  styki,  co  spowoduje  przerwę  w  obwodzie,  bądź  łącznik  nie 
będzie przerywał obwodu, zgodnie z oczekiwaniami. Najsłabszymi elementami łączników są 
styki. Mogą one ulec zniszczeniu przy odkształceniu sprężyn i złym docisku. 

Uszkodzenie  styków  przez  łuk  elektryczny  zachodzi  szczególnie  często  w  obwodach 

prądu stałego, gdzie łuk nie jest przerywany na skutek zmiany kierunku napięcia. 

Często  pomimo  podania  napięcia  układ  nie  działa  lub  działa  z  przerwami.  Wówczas 

przyczyny  należy  upatrywać  w  niewłaściwym  mocowaniu  przewodów  lub  przerwanej  żyle 
przewodu. 

Jeżeli nie jest wykonywana jedna z funkcji sterowania, to typujemy na podstawie analizy 

schematu  i  skutków  wadliwego  działania  fragment  obwodu,  w  którym  mogła  wystąpić 
przerwa . 

Przerwy  w  obwodzie  można  szukać  omomierzem.  Wykonuje  się  to  w  stanie 

beznapięciowym  układu.  Należy  sprawdzać  rezystancję  kolejnych  odcinków  obwodu.  Jeżeli 
omomierz  pokazuje  wartość  równą  nieskończoności  dla  przewodu  lub  zestyku  rozwiernego, 
oznacza to uszkodzenie  lub źle dokręcony przewód. Aby poszukiwania  nie  były chaotyczne, 
należy  przygotować  tabelę  do  zapisywania  wyników  pomiarów.  W  tabeli  należy  podać 
fragment  połączenia  oznaczony  numerami  zacisków,  pomiędzy  którymi  się  znajduje  oraz 
wartość  zmierzonej  rezystancji  dla  tego odcinka.  Takie  uporządkowanie  pomiarów  pozwala 
uniknąć  kilkakrotnego  sprawdzania  tego  samego  odcinka,  bądź  pominięcia  fragmentu 
połączenia. Aby pomiar był miarodajny należy rozłączyć fragmenty równoległe obwodu.  

Znacznie  szybsza  jest  metoda  wyszukiwania  przerwy  pod  napięciem.  Po  podaniu 

napięcia roboczego sprawdza się, czy między jednym biegunem źródła a kolejnymi punktami 
obwodu występuje napięci. Pomiary te mogą wykonywać tylko osoby upoważnione. 

Wyszukiwanie  zwarcia  w  obwodzie  przeprowadza  się  w  stanie  beznapięciowym.  Dla 

bezpieczeństwa  należy  wyjąć  wkładki  bezpiecznikowe.  Omomierzem  lub  testerem  przejścia 
sprawdza  się  wszystkie  zestyki,  cewki  silnika.  Tam,  gdzie  rezystancja  jest  równa  lub  bliska 
zeru  pomiędzy  stykami  rozwiernymi,  oznacza  to  zwarcie  tego  zestyku  (lub  zestyku 
równolegle dołączonego do tych samych zacisków).  

Zwarcie do obudowy wyszukujemy omomierzem, przyłączając go pomiędzy  przewody 

fazowe a obudowę. Musi się to odbywać przy otwartym wyłączniku instalacyjnym, z wyraźną 
przerwą  izolacyjną!  Zwarcia  mogą  wystąpić  na skutek  uszkodzenia  izolacji.  Z  kolei zwarcie 
z innej przyczyny może spowodować uszkodzenie izolacji.  

Zawsze  po  wymianie  uszkodzonego  fragmentu  obwodu  należy  dokonać  pomiarów 

rezystancji  izolacji  i  rezystancji  przewodu  ochronnego.  Pomiar  rezystancji  izolacji  można 
wykonać miernikiem induktorowym (megaomomierzem). 

Po  ustaleniu,  że  przyczyną  wadliwej  pracy  układu  jest  uszkodzony  element  łącznika 

najczęściej trzeba wymienić cały łącznik na nowy o tych samych parametrach lub odpowiedni 
moduł. Obecnie produkowane aparaty modułowe są nierozbieralne. 

 

background image

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

 

 

31 

4.4.2. Pytania sprawdzające    

 

 

 

 

 

 

 

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

1.  Jakie usterki występują najczęściej w układach sterowania? 
2.  Jak rozpoznajemy przerwę w obwodzie?  
3.  Jakim sposobem lokalizujemy przerwę w obwodzie? 
4.  Jak rozpoznajemy zwarcie  w obwodzie? 
5.  Jakim sposobem lokalizujemy zwarcie ? 
6.  Jakich mierników należy użyć, aby pomiar był miarodajny? 
7.  Jakie środki bezpieczeństwa należy zastosować przy lokalizacji i usuwaniu usterek? 
 
 

4.4.3. Ćwiczenia    

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ćwiczenie 1   

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Silnik  przeznaczony  do  uruchamiania  poprzez  przełącznik  stycznikowy  zero-gwiazda-

trójkąt  według  schematu  na  rysunku  9  nie  przełącza  układu  z  gwiazdy  na  trójkąt.  Ustal 
możliwe przyczyny i wskaż najbardziej prawdopodobną. 

 
Sposób wykonania ćwiczenia  

 

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś: 

1)  zapoznać się ze schematem układu, 
2)  ustalić wszystkie możliwe przyczyny wadliwej pracy układu i zapisać je,  
3)  wskazać najbardziej prawdopodobną, 
4)  zaproponować sposób jej zlokalizowania, 
5)  zaproponować sposób jej usunięcia. 
 

Wyposażenie stanowiska pracy: 

  schemat z poradnika, 

  literatura, pozycja 1 i 2. 

 
Ćwiczenie 2 

Silnik  włączany  jest  do  sieci  bezpośrednio  za  pomocą  stycznika  (układ  na  rys.  7 

w Poradniku  dla  ucznia).  Po  wciśnięciu  przycisku  S2  silnik  nie  rusza.  Wskaż  możliwe 
przyczyny i zaproponuj sposób zlokalizowania usterek i ich usunięcia. 

 
Sposób wykonania ćwiczenia 
 
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś: 

1)  ustalić przyczynę wadliwej pracy układu, 
2)  zaproponować sposób jej usunięcia, 
3)  zalecić zakres pomiarów po usunięciu usterki, 
4)  wskazać sposoby ich przeprowadzenia. 

 
Wyposażenie stanowiska pracy: 

  schemat z Poradnika dla ucznia (rys. 7), 

  literatura, pozycja 1 i 2. 

background image

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

 

 

32 

4.4.4. Sprawdzian postępów    

 

 

 

 

 

Czy potrafisz: 

Tak 

Nie 

1)  zlokalizować uszkodzony przewód w obwodzie? 

□ 

 

2)  zlokalizować uszkodzony zestyk w obwodzie? 

□ 

 

3)  wymienić uszkodzony element? 

□ 

 

4)  zlokalizować zwarcie i bezpiecznie je usunąć? 

□ 

 

5)  wykonać niezbędne pomiary po usunięciu usterki? 

□ 

 

 

background image

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

 

 

33 

5. SPRAWDZIAN OSIĄGNIĘĆ 

 

 

 

 

 

INSTRUKCJA DLA UCZNIA  

 

 

 

 

  

 

1.  Przeczytaj  uważnie  instrukcję  –  masz  na  tę  czynność  5  minut;  jeżeli  są  wątpliwości, 

zapytaj nauczyciela. 

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

Tylko jedna jest prawidłowa. 

5.  Za  każdą  poprawną  odpowiedź  otrzymasz  1  punkt,  za  złą  lub  brak  odpowiedzi 

0 punktów. 

6.  W czasie rozwiązywania zadań nie możesz korzystać z żadnych pomocy. 
7.  Udzielaj  odpowiedzi  tylko  na  załączonej  karcie  odpowiedzi;  zaznacz  poprawną 

odpowiedź, zaczerniając odpowiednie pole w karcie odpowiedzi.  

8.  W przypadku  pomyłki  weź  błędną odpowiedź  w  kółko,  a  następnie  zaznacz odpowiedź 

prawidłową. 

9.  Pracuj samodzielnie, bo tylko wtedy będziesz miał satysfakcję z wykonanego zadania. 

10.  Kiedy udzielenie odpowiedzi na kolejne zadanie będzie Ci sprawiało trudność, odłóż jego 

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

11.  Na rozwiązanie testu masz 40 minut. 

Powodzenia! 

background image

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

 

 

34 

ZESTAW ZADAŃ TESTOWYCH

  

 

 

 

 

 

1.  Oznaczenie cewki stycznika przedstawiono na rysunku: 
 

 

 

2.  Na rysunku przedstawiono element, który na schemacie oznacza: 

 

a)  zestyk zwierny w stanie napięciowym układu, 
b)  zestyk rozwierny w stanie napięciowym układu, 
c)  zestyk zwierny w stanie beznapięciowym. 

 
3.  Fragment schematu przedstawiony na rysunku oznacza: 

 

 

a)  zestyk 21 dowolnego stycznika, 
b)  zestyk 2 w styczniku 1, 
c)  zestyk 1 w styczniku 2. 
 

4.  Do zabezpieczenia urządzenia przed skutkami zwarcia służą: 

a)  bezpieczniki, 
b)  przekaźniki nadmiarowe, 
c)  przekaźniki podnapięciowe. 

 
5.  Na którym rysunku mocowanie przewodu wykonane jest w sposób poprawny: 

 

 
6.  Profile  szynowe  do  montażu  mechanicznego  aparatów  są  oznaczone  w  katalogach 

symbolem: 
a)  X, 
b)  S, 
c)  TH. 
 
 

K1 

21 

22 

background image

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

 

 

35 

7.  Do wykonania przedstawionego fragmentu układu sterowania należy zakupić: 

 

a)  jeden stycznik, 
b)  dwa styczniki, 
c)  trzy styczniki. 
 

8.  Połączenia  aparatów  w  układzie  z  zadania  7  nie  należy  wykonywać  przewodem 

w kolorze: 
a)  czerwonym, 
b)  brązowym, 
c)  żółto-zielonym. 

 
9.  Do sprawdzenia ciągłości żył przewodów należy użyć: 

a)  megaomomierza, 
b)  amperomierza, 
c)  omomierza. 
 

10. Na podstawie pomiaru ustalono, że rezystancja między punktami 1 i 2 obwodu jest bliska 

1000 Ω. Świadczy to o: 

 

a)  braku uszkodzenia, 
b)  uszkodzonym zestyku, 
c)  przerwanej cewce. 

 
11. Rozruchu silnika przez przełącznik gwiazda-trójkąt dokonuje się w celu:  

a)  zmniejszenia momentu rozruchowego, 
b)  zwiększenia momentu rozruchowego, 
c)  zmniejszenia prądu rozruchowego. 

 
12. Rozruch  silnika  pierścieniowego  przeprowadza  się  poprzez  włączanie  rezystorów 

rozrusznika: 
a)  szeregowo z uzwojeniem stojana, 
b)  szeregowo z uzwojeniem wirnika, 
c)  równolegle z uzwojeniem wirnika. 

 
13. Obwód z zadania 20 jest zabezpieczony przed skutkami: 

a)  zwarć; 
b)  przeciążeń, 
c)  zaniku napięcia. 

background image

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

 

 

36 

 

14. Na schematach symbolem H oznacza się: 

a)  listwy zaciskowe, 
b)  urządzenia sygnalizacyjne, 
c)  zabezpieczenia nadprądowe. 

 
15. Ze  względów  bezpieczeństwa  bezpiecznik  w  układzie  sterowania  należy  umieścić 

pomiędzy elementami oznaczonymi na rysunku jako: 

 

a)  K1 a N, 
b)  K1 a S2, 
c)  L1 a S1. 

 
16. Dobierając  przewody  do  wykonania  układów  sterowania  należy  mieć  na  uwadze,  aby 

spadek napięcia na przewodach nie przekraczał: 
a)  1%, 
b)  5%, 
c)  15%. 

 
17. Rozruch  bezpośredni  może  być  stosowany  przy  uruchamianiu  silników  o  maksymalnej 

mocy do: 
a)  1 kW, 
b)  5 kW, 
c)  15 kW. 

 
18. Skokową  zmianę  prędkości  wirowania  przez  zmianę  liczby  par  biegunów  stosuje  się 

w silnikach: 
a)  klatkowych, 
b)  pierścieniowych, 
c)  prądu stałego. 

 
19. Silnik  o  prądzie  znamionowym 

N

I

 

jest  zasilany  przez  stycznik.  Prąd  zadziałania 

przekaźnika  termicznego  współpracującego  ze  stycznikiem  powinien  być  nastawiony  na 
wartość: 
a)  (2,5-10) 

N

b)  (1,0-1,1) 

N

c)  (0,5-1,0) 

N

background image

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

 

 

37 

 

20. Silnik  zasilany  jest  przez  styki  główne stycznika  K1.  Przez  styki  główne  styczników  K2 

i K3  załączane  są  dwa  inne  urządzenia.  Aby  załączyć  urządzenie  zasilane  przez  styki 
główne stycznika K3 wystarczy wcisnąć: 

 

 

a)  S2 i S3, 
b)  S2 i S4, 
c)  S2, S3 i S4. 

 
 

 

 

 

 

 

 

 

 

background image

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

 

 

38 

KARTA ODPOWIEDZI 

 
 

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

 
Montaż i uruchamianie układów sterowania

 

 

Zakreśl poprawną odpowiedź

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Nr 

zadania 

Odpowiedź 

Punkty 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10 

 

11 

 

12 

 

13 

 

14 

 

15 

 

16 

 

17 

 

18 

 

19 

 

20 

 

Razem:   

 

 

 

 

background image

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 

 

 

39 

6. LITERATURA

  

 

 

 

 

 

 

 

     

1.  Bartodziej G., Kałuża E.: Aparaty i urządzenia elektryczne. WSiP, Warszawa 2000 
2.  Bartodziej G.: Pracownia urządzeń elektrycznych. WSiP, Warszawa 1991 
3.  Pilawski M.: Pracownia elektryczna dla ZSE. WSiP, Warszawa 1994 
4.  Poradnik montera elektryka. Praca zbiorowa. WNT, Warszawa 1997 
5.  Praktyczna elektrotechnika ogólna. Praca zbiorowa. REA, Waszawa 2003 
6.  Katalog Legrand 2005