ניסויים במערכות הספק פיקוד ובקרה כתבו וערכו: משה בלומנפלד וצבי גלברד מהדורה /90/19/1 תוכן עניינים 2 הקדמה עמ' ניסויים במעגלים ביתיים - מערכות הספק מס'

תמליל

1 ניסויים במערכות הספק פיקוד ובקרה כתבו וערכו: משה בלומנפלד וצבי גלברד מהדורה /9/9/ תוכן עניינים הקדמה עמ' ניסויים במעגלים ביתיים - מערכות הספק מס' מקצוע /9// / ניסוי מס' : מעגל נורת ליבון ונורת פלורסנט עמ' 4 ניסוי מס' / : מעגל אוטומט חדר מדרגות עמ' 5 ניסוי מס' : 4 מעגל ממסר צעד עמ' / ניסויים במערכות פיקוד עם ממסרים- מערכות הספק מס' מקצוע /9// עמ' 6 / ניסויי הכנה בלוח פיקוד: הפעלת מנוע start-stop 4 ניסוי מס' : מעגל פיקוד להפעלת מנוע חד-מופעי בשתי מגמות סיבוב עמ' 5 ניסוי מס' /: מעגל פיקוד להפעלה עוקבת של שני מנועים תלת-מופעיים עמ' 6 5 ניסוי מס' 4: מעגל פיקוד להפעלת מנוע תלת-מופעי בהתנעת כוכב/משולש עמ' 7 ניסויים בהמרת אנרגיה מס' מקצוע 9// 8 ניסוי 5: מנוע השראה תלת-מופעי ניסוי בעומס עמ' 8 ניסוי 7: מחולל לזרם ישר בעירור נפרד ניסוי בריקם עמ' / ניסוי 8: מחולל בעירור מקבילי ניסוי בעומס עמ' 9 5 ניסוי : מדידות על שנאי בריקם ובקצר עמ' ניסויים בבקרה ומערכות ממוחשבות מס' מקצוע 9// 7 ניסויים ראשונים על בקר ווסטינגהאוז עמ' 8 ניסוי מכונת כביסה עמ' / / ניסוי /: מערכת משקאות עמ' 4 /6 ניסוי 5: הפעלה עוקבת של שלושה מנועים עמ' 5 /7 ניסוי 5: הפעלת מנוע דלנדר בשתי מהירויות ובשני כיוונים עמ' 6 49 אוסף ניסויים על בקר סימנס עמ' 7 4 אוסף שאלות ותשובות עמ' 8

2 הקדמה מה לומדים במעבדות חשמל? במעבדות פיקוד בקרה ומתקני חשמל אנו לומדים לתכנת בקר, להרכיב ולחווט מעגלי פיקוד לציוד ביתי למנועים ולגנרטורים אנו עושים ניסויים על מנועים וגנרטורים כדי ללמוד את התכונות החשמליות שלהם כדי להצליח בלימודים צריך להבין מספר עקרונות חשובים המפורטים להלן: מדוע ללמוד חשמל? חשמל הוא אחד המקצועות החשובים שהמון בני אדם מתפרנסים ממנו קרא את הפסוקים שלפניך וסכם במילים שלך ובקצרה: מדוע בני אדם עובדים? מהו החוב שחייבים הבנים להוריהם ומדוע? מהם החובות של ההורים כלפי ילדיהם? בזעת אפך תאכל לחם )בראשית ג' י"ט ) אם אין קמח אין תורה, אם אין תורה אין קמח )אבות ג' כ"א ) כבד את אביך ואת אמך למען יארכון ימיך )שמות כ' י"א( כל שאינו מלמד את בנו אומנות, מלמדו לסטות )קידושין כ"ט א'( חוקי יסוד בלמידה קרא את הפסוקים שלפניך וסכם במילים שלך ובקצרה, מהם החוקים ללמידה? אשרי האיש אשר לא הלך בעצת רשעים ובדרך חטאים לא עמד ובמושב לצים לא ישב כי אם בתורת ה' חפצו ובתורתו יהגה יומם ולילה )תהלים א א ) איזה הוא מכובד- המכבד את הבריות )אבות ד' א' ) אם אין תורה אין דרך ארץ, אם אין דרך ארץ אין תורה )אבות ג' כ"א ) ) ( אבות ב' ה' לא הביישן למד ולא הקפדן מלמד ) איזה הוא חכם-- הלמד מכל אדם ( אבות ד' א' ) )אבות ב' ד' אל תאמר לכשאפנה אשנה שמה לא תפנה הווה עז כנמר וקל כנשר, רץ כצבי וגיבור כארי, לעשות רצון אביך שבשמים )אבות ה' כ"ג( חוקי יסוד לבעל מקצוע: הסבר את הפסוקים הבאים, מדוע הם חוקים בסיסיים בכל דבר שבני אדם עושים? : סוף מעשה במחשבה תחילה )לכה דודי קבלת שבת רבי שלמה אלקבץ ) היום קצר והמלאכה מרובה ( אבות ב' ב' ) מה המטרה? מה דעתך על הפסוק הבא?: דע מאין באת ולאן אתה הולך ולפני מי אתה עתיד ליתן דין וחשבון ( אבות ג' א' )

3 ניסוי מעגלים ביתיים: שני מפסקים מחליפים ונורות מעגל חשמלי הכולל שני מפסקים מחלפים המאפשרים הדלקה בו-זמנית של נורת ליבון ונורת הממוקמות במקומות שונים )כולל הרכבת החלקים של נורת הפלורסנט( פלורסנט הסבר: בניסוי אנו משתמשים בנורת פלורסנט שאליה מתחברים מצת ומשנק )צ'וק( הממוקמים בגוף המנורה שני מפסקים מחליפים מותקנים בשתי נקודות שונות בחדר וניתן להדליק או לכבות את התאורה באמצעות כל אחד מהם באופן בלתי תלוי מטלה: בנה בלוח את המעגל הבא והפעל אותו ענה על השאלות בסוף שים לב: החוט של המופע החוזר ( פזה חוזרת ) שמתחבר לנורת הליבון, חייב להתחבר לנקודה המרכזית בבית הנורה, וזאת מטעמי בטיחות בהחלפת נורות ליבון starter 4µF Hz 5 5 W 3 N שאלות: הסבר את אופן פעולתה של נורת ליבון )מי המציא אותה?( ( הסבר את פעולתה של נורת הפלורסנט ופרט את תפקידם של המצת המשנק והקבל ( מה יש בקצוות של נורת פלורסנט? /( מה קורה אם מוציאים את המצת כאשר נורת הפלורסנט דולקת? 4( הסבר את ההבדל בין הצתה מהירה להצתה איטית וההשפעה על תוחלת החיים של נורת הפלורסנט 5( מה היתרונות והחסרונות של נורת פלורסנט בהשוואה לנורת ליבון? 6( מה ההבדל בין נורת פלורסנט ארוכה לנורות מסוג? PL 7( הסבר את פעולת המפסק המחליף 8( תאר את פעולת המעגל ופרט את השלבים החל מהדלקה באמצעות אחד המפסקים שרטט את המעגל ( במחברתך והוסף קוים מקווקוים שמתארים את מסלול הזרם בשלב ההצתה ובשלב העבודה / אישור ביצוע ניסוי /

4 ניסוי / מעגלים ביתיים: אוטומט חדר מדרגות מעגל חשמלי המאפשר הדלקה בו-זמנית של מס' נורות ע"י כ"א ממס' לחצנים כאשר זמן ההדלקה נקבע ע"י אוטומט חדר מדרגות הלחצנים והנורות נמצאים במקומות שונים בניסוי יש / נורות ו / לחצנים הסבר: אחת השיטות לתאורה בחדר מדרגות היא הפעלה ע"י אוטומט- קוצב זמן בלחיצה על אחד הלחיצים נדלק האור שכבה לאחר השהייה של מס' דקות ההשהיה ניתנת לכיוון מטלה: בנה בלוח את המעגל הבא והפעל אותו ענה על השאלות בסוף שים לב: החוט של המופע החוזר ( פזה חוזרת ) חייב להתחבר לנקודה המרכזית בבתי הנורה, וזאת מטעמי בטיחות בהחלפת נורות ליבון טיפ: סמן במעגל היכן "הפזה החוזרת" לנורות 3 N 4 X E H F N 4 5 G 6 Y 7 שאלות: היכן בד"כ מתקינים את האוטומט? ( הסבר מהו התפקיד של כל אחד מ 4 ההדקים של האוטומט ( תאר את פעולת המעגל ופרט את השלבים החל מלחיצה על אחד הלחיצים /( הוסף בשרטוט מפסק עקיפה? מדוע צריכים אותו לדעתך? 4( / אישור ביצוע ניסוי 4

5 ניסוי 4 מעגלים ביתיים: ממסר צעד מעגל חשמלי המאפשר הדלקה בו-זמנית- ע"י כ"א ממס' מפסקים ובאמצעות ממסר צעד - של מס' נורות והמפסקים ממוקמים במקומות שונים בשרטוט להלן / נורות ו / לחיצים הסבר: ממסר צעד פועל "בצעדים" כל פעם שנכנס לסליל שלו דופק של זרם, המגעים שלו משנים מצב לחיצה ראשונה על אחד מהלחיצים H Y N מעבירה את מגע - למצב ON ולחיצה שנייה למצב OFF וחוזר חלילה בכל לחיצה על אחד מהלחיצים H Y N מטלה: בנה בלוח את המעגל הבא והפעל אותו ענה על השאלות בסוף שים לב: החוט של המופע החוזר ( פזה חוזרת ) חייב להתחבר לנקודה המרכזית בבתי הנורה, וזאת מטעמי בטיחות בהחלפת נורות ליבון N A 3 E F G A 4 H 6 Y 7 4 N 5 שאלות: מה השימוש במעגל כזה? היכן כדאי להתקינו? ( תאר את פעולת המעגל ופרט את השלבים במהלך שתי לחיצות על לחצנים ( למי מהם מחובר הסליל? צייר ציור איכותי של ממסר הצעד וציין את ההדקים A A /( צייר את המעגל לעיל והוסף בקו מקווקו את מסלול הזרם כאשר לוחצים על לחיץ H 4( צייר בקו מנוקד את מסלול הזרם בנורות כאשר הן מאירות 5( זהה בלוח הפיקוד את ממסר הצעד ואת הדקי החיבור שלו 6( / אישור ביצוע ניסוי 5

6 start-stop ניסוי הכנה בלוח פיקוד: הפעלת מנוע מטלה: מטרות הניסוי: הכנת לוח פיקוד עם מגענים וממסרים, וחיבורו למנוע תלת פזי הפעלת המנוע באמצעות לחצנים ואחזקה עצמית הסבר פעולת המעגל: קיימים שני מעגלים: מעגל הכוח ומעגל הפיקוד במעגל הכוח מתחבר מנוע תלת פזי דרך מאמ"ת, מפסק OL ומגעי הכוח של מגען C במעגל הפיקוד מחוברים שני לחצנים אחד מהם הוא NO והשני OL כמו כן יש מגע NC בדף הבא מוצגים מעגל הפיקוד ומעגל הכוח, בנה והפעל אותם לאחר שהצלחת חזור על הניסוי עם לחצני START ו לחצני STOP ענה על השאלות בסוף טיפ : לפני ההרכבה, סמן בתרשים את מספרי הנקודות של כל רכיב טיפ : חבר חוטים בצבעים שונים למעגל הכוח ולמעגל הפיקוד מעגל הפיקוד מעגל הכוח R S T 3X4 e e OL b STOP b C C OL C שאלות: X Y Z N / הסבר מהו מגען? מה ההבדל בינו לממסר רגיל? היכן נמצאים מגעי הכוח במגען והיכן מגעי הפיקוד? הראה אותם בתרשימים למעלה הסבר מהי אחזקה עצמית וכיצד היא נעשית שרטט תרשים לוח פיקוד עם לחצני START ו לחצני STOP לכמה פזות המנוע מתחבר? לפזה אחת? שתי פזות? שלוש פזות? ארבע פזות? תאר בקצרה את פעולתו של מנוע תלת פזי אסינכרוני 6

7 ניסוי הכנה בלוח פיקוד: הפעלת מנוע לזמן קצוב מטרות הניסוי: הכנת לוח פיקוד עם מגענים וממסרים, וחיבורו למנוע תלת פזי הפעלת המנוע באמצעות לחצנים ואחזקה עצמית הפסקת פעולה לאחר זמן קצוב הסבר פעולת המעגל: מעגל זה דומה למעגל קודם בתוספת שכלול קטן- קוצב זמן שמפסיק את המנוע לאחר זמן קצוב הסבר על קוצב זמן ראה בניסוי / מטלה: להלן מוצגים מעגל הפיקוד ומעגל הכוח, בנה והפעל אותם טיפ : לפני ההרכבה, סמן בתרשים את מספרי הנקודות של כל רכיב טיפ : חבר חוטים בצבעים שונים למעגל הכוח ולמעגל הפיקוד טיפ / : מעגל הכוח כאן זהה למעגל הכוח בניסוי הקודם מעגל הפיקוד מעגל הכוח R S T 3X4 e e OL b STOP b C T C OL C T N X Y Z 7

8 ניסוי הכנה / בלוח פיקוד: הפעלת מנוע כיוונים ל מטרות הניסוי: הכנת לוח פיקוד עם מגענים וממסרים, וחיבורו למנוע תלת פזי הפעלת מנוע לשני כיוונים באמצעות לחצנים ואחזקה עצמית הסבר פעולת המעגל: מעגל זה דומה למעגל START/STOP במס' הבדלים: קיימים שני מגענים שכל אחד מהם מחבר את המנוע לכיוון אחר מגען C מחבר את R S T ל X Y Z בהתאמה אך C מחבר את ( T S R כלומר הפוך ממצב קודם( ל X Y Z במעגל הפיקוד יש אבטחה הדדית, כאשר C פועל לא ניתן להפעיל את C ולהיפך מטלה: להלן מוצגים מעגל הפיקוד ומעגל הכוח, בנה והפעל אותם מעגל הכוח R S T 3 X 4 e R ' S ' T ' R ' S ' T ' C C O L X Y Z מעגל הפיקוד e OL b STOP b C b C C C N C C 8

9 ניסוי : הפעלת מנוע חד מופעי בעל סליל עזר מטרות הניסוי: )מנוע חד-מופעי דו-כיווני( הכנת לוח פיקוד עם מגענים וממסרים, וחיבורו למנוע חד מופעי בעל סליל עזר הפעלת המנוע בשתי מגמות סיבוב ההפעלה באמצעות לחצנים כפולים הסבר פעולת המנוע: X Y X U U Y מנוע חד מופעי עם שני כיווני סיבוב נקרא גם "מנוע דו מופעי" המבנה שלו מאפשר שני כיווני סיבוב בתלות בחיבור ההדקים של שני הסלילים שבתוכו סליל עבודה: יוצר שדה מגנטי שגורם לעוגן )רוטור( להסתובב סליל עזר: קובע את כיוון הסיבוב קבל התנעה: יוצר הפרש מופע של 9 והתוצאה היא מתח בסליל העזר שגורם לסיבוב בכיוון מסוים מפסק צנטריפוגלי: כשהמנוע מגיע ל 7% מהמהירות הנומינלית סליל העזר מתנתק )כי הכיוון כבר נקבע( N N X U Y X U Y קיימים 4 הדקים: זוג הדקים U- לסליל הראשי זוג הדקים X-Y לסליל העזר כיוון הסיבוב נקבע בהתאם לחיבור ההדקים: ישר או בהצלבה. U U X Y X Y מטלה: בדף הבא מוצגים מעגל הפיקוד ומעגל הכוח, בנה והפעל אותם ענה על השאלות בסוף טיפ : לפני ההרכבה, סמן בתרשים את מספרי הנקודות של כל רכיב טיפ : חבר חוטים בצבעים שונים למעגל הכוח ולמעגל הפיקוד טיפ /: בנה קודם את מעגל הפיקוד השני ללא אבטחה כפולה ואח"כ את המעגל הראשון

10 מעגל הפיקוד הפעלת מנוע חד מופעי דו כיווני מעגל הכוח N e e b STOP P C P C C C P P X U Y C C U X Y C C מגען : C סיבוב ימינה מגען : C סיבוב שמאלה שאלות: כמה הדקי חיבור יש למנוע? ציין אותם ואת תפקידם 7 לכמה פזות המנוע מתחבר? לפזה אחת? שתי פזות? שלוש פזות? ארבע פזות? 8? מה תפקידם של מגענים C C 9 מה תפקידם של סליל העזר, הקבל והמפסק הצנטריפוגלי בתוך המנוע? האם ייתכן ששני המגענים יפעלו ביחד ומדוע? מי מונע זאת? כיצד ממומשת כאן "אבטחה כפולה"? הסבר את ההבדל בין מעגל הפיקוד בעמ' זה לבין מעגל הפיקוד בעמ' הבא ללא אבטחה כפולה מדוע הוא קל יותר לביצוע? 9

11 מנוע חד מופעי דו כיווני ללא אבטחה כפולה e b STOP P C P C C C C C שאלה: הראה והסבר את ההבדלים בין מעגל זה למעגל הקודם עם אבטחה כפולה / אישור ביצוע ניסוי

12 מנועים ניסוי /: הפעלה עוקבת של מעגל פיקוד להפעלה עוקבת של שני מנועים תלת מופעיים: א(באמצעות לחצנים ב( בהפעלה אוטומטית הפעלה עוקבת פירושה הפעלה הדרגתית של שני מנועים הפעלת מנוע אחד ואחר השהיית זמן מסוימת הפעלת המנוע השני הפעלה בשלבים של שני המנועים נדרשת כאשר נדרשים זרמי התנעה גבוהים אם שני המנועים יופעלו ביחד צריכת הזרם תהייה גבוהה שתיאלץ את חברת החשמל להתקין שנאי גדול יותר, והלקוח ישלם מחיר גבוה יותר במקום לשלם מחיר גבוה הלקוח מפעיל את המנועים בהדרגה כך שזרמי ההתנעה לא ייצרכו בבת אחת כפועל יוצא שהזרם הנצרך מחברת חשמל קטן, ואפשר להתקין שנאי קטן יותר בנקודת החיבור של חברת חשמל לצרכן מטרות הניסוי: שלב א( שני לחצנים- הכנת לוח פיקוד עם שני לחצנים ומגענים וחיבורו לשני מנועים תלת מופעיים שלב ב( אוטומטי- הכנת לוח פיקוד עם לחצן אחד ממסר השהיה ומגענים וחיבורו לשני מנועים הנ"ל הסבר פעולת המעגלים: במעגל הכוח יש שני מגענים: מגען C מיועד לחיבור / המופעים R S T אל מנוע מגען C מיועד לחיבור / המופעים R S T אל מנוע במעגל הפיקוד יש גרסאות ידני ואוטומטי לכן מתבקש לבצע למעשה שלבים: בפיקוד הידני יש לחצנים, כאשר לחצן b מפעיל מנוע ראשון ולחצן b מפעיל מנוע שני בפיקוד האוטומטי יש לחצן הפעלה אחד שמפעיל את המנוע הראשון לאחר השהייה מופעל גם המנוע השני הסבר קוצב הזמן: 4 T קוצב הזמן הוא ממסר המפעיל שני סוגים של מגעים: מגע מושהה ומגע מידי בשרטוט לעיל מצויר סליל הממסר בין נקודות ו 7 הסימון X בצד שמאל מציין ממסר עם השהיית פעולה לאחר השהייה שנקבעת מראש, מפעיל האלקטרומגנט מגע מושהה בשרטוט הוא מצוין כמגע מחליף כאשר הנקודות 8-5 הן NC מחוברות במצב רגיל והנקודות 8-6 מנותקות במצב רגיל לאחר ההשהיה משנה המגע את מצבו נקודה 8 מתנתקת מ 5 ומתחברת ל 6 בנוסף יש מגע מידי שפועל מיד עם זרימת זרם בסליל האלקטרומגנט, אנו לא נשתמש בו בניסויים בחוברת זו הערה: מספור הנקודות מתאים לקוצבי זמן שנמצאים ברשותנו במעבדה קיימים קוצבי זמן אחרים עם מספור נקודות שונה בד"כ יש שרטוט על גבי קוצב הזמן שמפרט את נקודות החיבור

13 מטלה: בנה והפעל את מעגלי הפיקוד והכוח המוצגים להלן טיפ : כדי להקל על העבודה, רשום בשרטוטים את מספרי הנקודות כפי שהם מצוינים בלוח הפיקוד וברכיבים עצמם לשם כך, יש לאתר את הנקודות המתאימות בכל אחד מהרכיבים במעגל טיפ : קודם כל יש להתקין את מעגל הכוח, אח"כ את מעגל הפיקוד טיפ /: יש להתקין בשלב ראשון את מעגל הפיקוד הידני ולאחר שהוא עובד כנדרש, בצע את השינוי עבור לוח פיקוד אוטומטי ענה על השאלות להלן: שאלות: כמה הדקי חיבור יש לכל מנוע? ציין אותם ואת תפקידם לכמה פזות המנוע מתחבר? מה תפקידם של מגענים? C C מתי פועל כל אחד מהם? איזה סוג של ממסר הוא ממסר? T מה תפקידו במעגל? צייר ציור איכותי של נקודות החיבור לממסר T ואת תפקידיהן מה תפקידם של? e e מה תפקידו של ה? OL תאר את פעולת שני מעגלי הפיקוד בשלבים: מנוע ומנוע בפיקוד ידני- האם המנוע השני יכול להיכנס לפעולה ללא הפעלת המנוע הראשון? נמק / /

14 ניסוי /: הפעלה עוקבת של מנועים מעגל הכוח R S T 3X4 e C e OL C e OL M3 phase M 3 phase אוטומטי מעגל פיקוד ידני לחצנים מעגל פיקוד T e OL OL b STOP b C T e OL OL b STOP b C b C T N C C N C T C / אישור ביצוע ניסוי 4

15 ניסוי 4: הפעלת מנוע בהתנעת כוכב/משולש מעגל פיקוד להפעלת מנוע תלת-מופעי בהתנעת כוכב/משולש מטרות הניסוי: הכנת לוח פיקוד עם מגענים וממסרים, וחיבורו למנוע תלת מופעי התנעת המנוע בחיבור כוכב העברת המנוע לעבודה בחיבור משולש הסבר פעולת המנוע: למנוע יש מערכת אחת הכוללת / סלילים בלוח ההדקים של המנוע יש 6 הדקים הדקים לכל סליל ניתן לחבר את המנוע בשתי תצורות חיבור: כוכב או משולש החיבור בתצורת כוכב מיועד למצב התנעה כדי לצמצם את עוצמת הזרם ההתחלתי כעבור מס' שניות כאשר המנוע מגיע למהירות הסיבוב הנומינלית מעבירים אותו לתצורת משולש שמאפשרת הספק גדול יותר בחיבור משולש כל סליל מקבל מתח של 4 אך בחיבור כוכב כל סליל מקבל 3 האיור להלן מדגים את תצורות החיבור משולש/כוכב: לוח ההדקים מסודר באופן שאפשר חיבור נוח ל / המופעים R S T המסומנים כאן כ L: L L3 חיבור כוכב: / המופעים מחוברים בהתאמה ל / הדקים U W וגישור אופקי של / הנקודות X Y Z חיבור משולש: / המופעים מחוברים בהתאמה ל / הדקים U W וגם ל / הנקודות X Y Z L L L L3 L L L L L3 U W U W L L3 X Y Z L3 X חיבור כוכב חיבור משולש Y Z מטלה: 5 שאלות: / בדף הבא מוצגים מעגל הפיקוד ומעגל הכוח, בנה והפעל אותם טיפ: בנה קודם את מעגל הפיקוד השני )ללא ניתוק קוצב הזמן בחיבור משולש( שהוא קל יותר ואח"כ שכלל את לוח הפיקוד בהתאם למעגל הראשון ענה על השאלות להלן: כמה הדקי חיבור יש למנוע? ציין אותם ואת תפקידם לכמה פזות המנוע מתחבר? לפזה אחת? שתי פזות? שלוש פזות? ארבע פזות? מה תפקידם של מגענים? C C C3 מתי פועל כל אחד מהם? איזה סוג של ממסר הוא ממסר? T מה תפקידו במעגל? מה תפקידו של? e מה תפקידו של? OL האם ייתכן ששני המגענים C C3 יפעלו ביחד ומדוע? כיצד ממומשת כאן "אבטחה כפולה"? תאר את פעולת מעגל הפיקוד בשלבים: שלב ההתנעה ושלב העבודה

16 מנוע בהתנעת כוכב/משולש מעגל הכוח R S T 3X4 e C C C3 e OL U W X Y Z מעגל הפיקוד e OL b STOP b C C T C C3 C N C T C C3 6

17 מעגל הפיקוד של מנוע בהתנעת כוכב/משולש ללא ניתוק קוצב הזמן בחיבור משולש e OL b STOP b C 8 T 6 5 C3 C N C T C C3 הנחיות: / בנה את מעגל הכוח ואח"כ את מעגל הפיקוד בקוצב הזמן T יש מס' מגעים בקוצב הזמן שמצוי ברשותנו, נקודות -7 משמשות לסליל נקודות 5-8 משמשות למגע NC מושהה ומגע 6-8 הוא NO מושהה מגע -4 פועל מידית כאשר זורם זרם בסליל ולא נשתמש בו במעגל זה מגע NO של מגען C נמצא במקביל למפסק הפעל )START( b חבר ביניהם שני חוטים / אישור ביצוע ניסוי 7

18 ניסוי 5: מנוע השראה תלת-מופעי בעומס ניסוי מטרות הניסוי: א הכרה של שלט המנוע, הבנה של משמעות המידע הרשום בשלט ב מדידה של התנגדות הבידוד בין הסלילים ובין הסלילים לגוף בעזרת מד-התנגדות בידוד ג מדידה של התנגדות הסלילים בשיטת מתח וזרם )בזרם ישר ראה ניסוי 7( ד הפעלת המנוע בעומס, מדידה של: ; n,pout,pin,ul,il בניית האופיינים: ( f(pout, cosφ = f(pout) n = f(pout( I = מטלה: בנה את מעגלי המדידה הבאים בצע מדידות ורשום בטבלה מהתוצאות צייר גרפים כמתואר בעמ' הבא: DC A DC DC R A S cosø W M T " העומס מבוסס על דיסק שמסתובב בתוך שדה מגנטי שינוי המומנט נעשה ע"י שינוי הזרם של השדה באמצעות הווריאק ɳ% P P COSØ Il סל"ד Ul RPM N/m 9 / / 4 /

19 SPEED,5 SLIP * * Torque( N / m) * RPM WattsOut 6 Watts Wout PowerFactor (% Efficiency * A* 3 Win *) נוסחאות:

20 הכרת שלט מנוע: רשום את הפרטים על שלט המנוע עליו ביצעת מדידות והסבר כל אחד מהפרמטרים הסבר: להלן דוגמאות לשלטי מנועים )אחרים( שנמצאים במעבדה : בשלט המנוע רשומים הנתונים הנקובים שלו בראש השלט רשום שם היצרן :TYPE שם או מק"ט יצרן kw הספק מכני מרבי שמותר לחבר לציר המנוע לזמן ממושך ההספק נקוב בכוח סוס או ב :HP / במקרה שלנו 9/5 כוח סוס.736kW HP = הערה: כוח סוס אחד שווה ל 7/6 וואט : : מתח נקוב על הסליל במנוע בו מצוינים מתחים הוא מתאים לעבודה גם בכוכב וגם במשולש 4 המתח הגבוה בחיבור כוכב והנמוך במשולש הערך מתח הרשת בארץ הוא 4 לכן המתחים הנקובים של המנוע צריכים להיות 4/69 A זרם נומינלי נקוב בסליל באמפר, כאשר המנוע מועמס בעומס מלא במקרה שלנו A: 5 :PH מס' הפזות במקרה שלנו תלת פזי 6 Revolutions Per Minute מהירות בעומס מלא, נקובה בסל"ד סיבובים לדקה :RPM 7 במקרה שלנו,499 סל"ד B במקרה שלנו סוג Insulation סוג הבידוד :INS 8 5Hz תדירות נקובה בהרץ : HZ : AMB TMP9 טמפרטורת סביבה במקרה שלנו עד 4 מעלות צלסיוס : CONT DUTY המנוע מתאים לעבודה רצופה ללא הגבלת זמן : NO מס' סידורי של המנוע אצל היצרן מנוע המתאים לחיבור כוכב מנוע המתאים לחיבור כוכב או משולש במנועים רבים נוכל למצוא נתונים נוספים כגון: נצילות ɳ ב % - נצילות המנוע בעומס מלא סוג המנוע מבחינת המבנה הפיזי שלו יש מס' סוגים של מבנה הסטטור והרוטור סוג המנוע מבחינת האופיון של המומנט שלו )יש מנועים שמותאמים יותר למאמץ בהתנעה ויש שמותאמים יותר למאמץ בעומס בעבודה ) / אישור ביצוע ניסוי 9

21 ניסוי 7: מחולל לזרם ישר בעירור נפרד בריקם ניסוי מטרות הניסוי: א הכרה של שלט המכונה, הבנה של משמעות המידע הרשום בשלט ב מדידה של התנגדות הבידוד בין הסלילים, ובין הסלילים לגוף, בעזרת מד התנגדות בידוד ג מדידת הכא"מ בתלות בזרם העירור, בניית האופיין ( E=f(If בעליית הזרם ובירידתו, במהירות קבועה מטלה: ) ) בנה את מעגל המדידה הבא העלה את זרם העירור בטווח מ A עד ל.5A בצע מדידות של זרם העירור ומתח המוצא ורשום בטבלה מהתוצאות צייר אופיין ( E=f(If בצע את הסעיפים א' ו ב' לעיל רשום את פרטי המנוע מהשלט שלו והסבר אותם AC DC G -3 DC A -A DC הסבר: מקור המתח לשדה העירור הינו וריאק שמכיל בתוכו גם מיישר יש להתחבר אל יציאת ה DC שלו הוריאק מתחבר באמצעות חוטים אל ריאוסטט )שנקרא גם ואריסטור( נגד משתנה Ω הריאוסטט משמש כמחלק מתח שמטרתו לווסת את המתח אל שדה העירור הוראות חיווט והפעלה: רק המורה מחבר את הדקי הזנת המתח בסוף סדר חיווט: קודם כל לחבר את הארקה חבר שני חוטים מהוריאק לשני הדקי הריאוסטט כאשר אחד מהם מגושר אל ההדק האמצעי קבע את מד המתח מימין למד הזרם לפני הניסוי וודא: א( חוטים ממד המתח אל סליל הגנרטור ב( חוט אחד ממד הזרם אל שדה העירור / לוודא שהוריאק במצב 9, בצד שמאל לפני הפעלה 4 אין לעבור מתח/זרם קריטיים 5

22 A מדידת התנגדות של סלילי מנוע U W X Y Z Ω UY UY UY vz vz מדידת התנגדות של הסלילים נעשית ע"י ע"י חיבור של מקור מתח DC אל כל סליל דרך נגד של Ω ומדידת מתח וזרם דרך כל אחד משלושת הסלילים ההתנגדות של הסליל מחושבת ע"פ חוק אום: R xw I xw xw R I Rvz I מדידת התנגדות בידוד מדידת התנגדות הבידוד תעשה ע"י מגר ( )MEGGER מגר הוא מד התנגדות בעל מקור מתח גבוה שיכול לפרוץ בידוד לקוי המגר שלנו מופעל ע"י ידית שמסובבים אותה ואז נוצר בתוכו מקור מתח גבוה שמחובר בטור למד זרם מדידת הזרם והמתח משקפת למעשה את ההתנגדות U W Ω 5 G X Y Z Ω מדידת בידוד באמצעות מגר מטרת המגר היא לגלות אם הבידוד לקוי ופרוץ בין הסליל לבין סליל אחר או לגוף המנוע התנגדות בידוד תקינה אמורה להיות לא פחות מ ( kω/ קילואום לוולט ( ע"פ תקן זה, עבור מכשיר שעובד ב 3, התנגדות הבידוד חייבת להיות לא פחות מ 3kΩ בצע את החישוב המוכיח זאת. מדוד את ההתנגדות הבידוד של כל אחד משלושת הסלילים: א( בין אחד ההדקים שלו לבין הדק הארקה ב( בין הסליל הראשון לשני, בין הראשון לשלישי ובין השני לשלישי סה"כ 6 מדידות התנגדות בידוד האם המנוע תקין? / אישור ביצוע ניסוי

23 ניסוי 8 בהמרת אנרגיה: מחולל ז"י בעירור מקבילי מטרות הניסוי: ניסוי בעומס א הכרה של שלט המכונה, הבנה של משמעות המידע הרשום בשלט ב מדידת ההתנגדות של מעגל העירור ושל מעגל העוגן בשיטת מתח וזרם )בזרם ישר ראה ניסוי 7( ג העמסה של המחולל בעירור מקבילי ובניית אופיין העומס ( U=f(Ia כאשר המהירות וזרם העירור קבועים ד אימות התנאים להתעוררות המחולל * הערה: מחולל = גנרטור מטלה: / 4 בנה את מעגל המדידה הבא בצע מדידות ורשום בטבלה מהתוצאות צייר אופיין ( E=f(If הסבר: מה הסיבה לירידת המתח עם עליית העומס? שים לב: בעמדה הגורם המניע הו מנוע, AC ובעמדה הגורם המניע הוא DC ענה על השאלות בעמ' הבא -3A AC 63Ω 63W G A -3 DC RL 5kW DC הוראות חיווט והפעלה: סדר חיווט: קודם כל לחבר את הארקה סדר חיווט: רק המורה מחבר את הדקי הזנת המתח בסוף / מומלץ לשים מד מתח מימין ומד זרם משמאלו 4 מומלץ להתחיל עם חיבור העומס בשני חוטים אל מד המתח ואח"כ לחבר עם חוט קצר למד הזרם 5 חוט אחד בלבד ובאופן בלעדי בין השדה המקבילי לבין הריאוסטט למניעת מצב של מתח גבוה על הריאוסטט 6 בריאוסטט- חיבור בין אחד הקצוות לבין ההדק המרכזי למניעת מצב של נתק כתוצאה ממגע רופף בזחלן 7 אם השדה המגנטי הפוך לשארית המגנטית המנוע לא יתעורר יש לאפס את השארית המגנטית ע"י הפיכת כיוון הסיבוב או כיוון השדה 8 אין לעבור מתח/זרם קריטיים מתחילים את הניסוי בריקם, משנים את הריאוסטט עד למתח הרצוי, יש לבדוק קוטביות מד המתח, אם הכיוון הפוך יש להפסיק את הניסוי, להפוך את קוטביות מד המתח ולהתחיל מחדש 9 לאחר שהמתח הרצוי התקבל, מעבירים את העומס לדרגה ראשונה ובודקים את כיוון מד הזרם אם הזרם הפוך יש להפסיק את הניסוי, להפוך את הקוטביות של מד הזרם ולהתחיל את הניסוי מחדש /

24 שאלות: הגדר: מהו מחולל / גנרטור מה תפקידו של השדה המקביל במחולל לזרם ישר? / מהי התנגדותו של השדה המקביל במחולל? 4 מהו תפקידו של הנגד המשתנה המחובר בטור לשדה המקביל? 5 מהי התנגדותו של הנגד המשתנה המחובר בטור לשדה המקביל? 6 כיצד מגדירים את הנקודה בה נופל מתח המחולל ב? % 7 מהו מצב של עומס מלא על המחולל? 8 מה ההבדל הפיזי בין מד מתח לבין מד זרם? האם יש חשיבות לקוטביות בחיבור של מד זרם ומד מתח? 9 כיצד הופכים את קוטביות מתח המוצא של המחולל? אם מחולל לא מתעורר מה ניתן לעשות? מה ההבדל מנוע אסינכרוני לסינכרוני? / מה ההבדל בגורם המניע בין מנוע DC לבין מנוע אסינכרוני? 4 מהו ערך הבידוד המינימלי המותר? 5 מהן הסיבות לירידת ערך הבידוד? 6 כיצד משפרים את ערך הבידוד? 7 כיצד המנוע או המחולל שומרים על חום יציב? 8 כיצד מטפלים במברשות ובצובר )קולקטור(? מה הלחץ שמברשת פחם צריכה ללחוץ על הצובר? 9 מה קורה אם משנים את כיוון הסיבוב של המחולל? מה ההבדל בין עירור עצמי לבין עירור זר? מדוע המנוע צורך זרם גבוה בעת התנעה? / כיצד המנוע מתגבר על עומס נוסף? 4 מדוע מקובל לחבר את החיישן לעומס יתר בטור למגען משולש במנוע כוכב/משולש? 5 מה ההבדל בין מפסק חוסר פזה לבין מפסק פחת? / אישור ביצוע ניסוי 4

25 מטרות הניסוי: א ב ג ד מטלה: ) ) ניסוי : שנאי חד-מופעי ניסוי בריקם ובקצר הכרה של שלט השנאי, הבנה של משמעות המידע הרשום בשלט מדידה של התנגדות הבידוד בין הסלילים, ובין הסלילים לגוף, בעזרת מד התנגדות בידוד מדידת הפרמטרים של השנאי בניסוי בריקם:, I U, P, חילוץ: cosφ,rμ,xμ מדידת הפרמטרים של השנאי בניסוי קצר תקני:, Ik,Uk,Pk חילוץ: cosφk,rk,xk A קרא את השלט של השנאי ורשום את מתח הכניסה ומתח המוצא ואת ההספק שלו מצא מנתוני השנאי את יחס ההשנאה ואת הזרם הנומינלי בנה את מעגל המדידה הראשון למדידת התנגדות הליפופים בצע מדידות ורשום בטבלה מהתוצאות חשב את התנגדות הליפופים מדוד את התנגדות הבידוד של כל ליפוף כלפי הארקה במגר R R Ω הוראות הפעלה:.A בהדרגה, וקרא את מדידת הזרם כאשר הזרם הוא DC העלה את המתח של מקור המתח את תוצאת מדידת המתח ורשום אותה בטבלה חשב את ההתנגדות של הליפוף הראשוני חבר כעת את הליפוף המשני במקום הסנף הראשוני ובצע שוב את המדידה ורשום את התוצאה קרא זרם A מתח ליפוף ראשוני משני התנגדות מחושבת Ω /( בנה את מעגל המדידה הבא למדידות שנאי בריקם בצע מדידות ורשום בטבלה להלן: A AC R R 5

26 הוראות הפעלה: 3 העלה את המתח של מקור המתח AC התוצאות וחשב את : Xμ cosφ, Rμ, למתח של ובצע מדידות זרם מתח והספק רשום את Xμ מחושב Rμ מחושב cosφ מחושב הספק Po מתח o זרם Io מעגל המדידה הבא למדידות שנאי בקצר, זהה למעגל בריקם למעט שני הבדלים: הליפוף המשני בקצר ומתח הכניסה מועלה בהדרגה עד שקריאת הזרם תהיה שווה לזרם הנומינלי הנקוב )4 הוראות הפעלה: חבר קצר בליפוף המשני והעלה בהדרגה את המתח עד שהזרם ישווה לזרם הנומינלי רשום את התוצאות וחשב את :,Xk cosφk,rk Xk מחושב Rk מחושב cosφk מחושב הספק Po מתח o זרם Io 5( כתוב דו"ח ניסוי: 5( הסבר מהו שנאי מה תפקידו במערכת חשמל? 5( מהם הפרמטרים של שנאי? )5/ רשום את הנוסחאות לחילוץ: cosφ,rμ,xμ ולחילוץ: cosφk,rk,xk / אישור ביצוע ניסוי 6

27 ניסויים ראשונים על בקר ניסוי ראשון: הדלקת נורה ע"י לחצן מטרות: בניית דיאגרמת סולם עם ענף אחד ללמוד הפעלה של תוכנת ווסטינגהאוז ומושגים בסיסיים: דיאגרמת סולם, כניסה, מוצא, לחצן הפעלה, אחזקה )אחיזה( עצמית מטלה: בנה את התכנית המתוארת להלן וענה על השאלות בהמשך IN IN שאלות: מה תפקידם של IN ושל? IN פרט לגבי כל אחד מהם אם הוא NO או? NC מה תפקידו של מגע? לאן מחובר המוצא בבקר וסטינגהאוז? / ניסוי שני: הפעלת נורה לזמן קצוב: מטרות: בניית דיאגרמת סולם עם ענפים ללמוד הפעלה של תוכנת ווסטינגהאוז ומושגים בסיסיים: מוצא ממסר פנימי, ומוצא ממסר חיצוני, קוצב זמן, אוגר בזיכרון HR מטלה: בנה את התכנית המתוארת להלן וענה על השאלות בהמשך IN IN TS TS 5 sec HR 5 TS שאלות: כמה ענפים יש בתכנית זו, מה עושה התכנית? 4 TS הוא מוצא ממסר פנימי או חיצוני? לאן הוא מחובר? האם 5 מה התנאי לכך שקוצב הזמן יתחיל לספור זמן? 6 כמה זמן אחרי תחילת הספירה יפעל מוצא? TS 7 / אישור ביצוע ניסוי 7

28 ניסוי מכונת כביסה מטרת הניסוי: בניית תכנית בקר למכונת כביסה בניסוי זה הפיקוד במכונת הכביסה מבוסס על בקר מכונת כביסה היא מערכת המכילה מס' רכיבים חשמליים מנוע ראשי שמסובב את התוף בשתי מהירויות- כביסה וסחיטה גוף חימום לצורך חימום המים בנוסף יש ברזי מילוי מים וסבון, משאבת ריקון, חיישן דלת, חיישן טמפרטורה של המים, חיישן דלת, מפסקי הפעלה והפסקה מטרתו של הבקר היא לפקד על הרכיבים ולהפעיל אותם בזמנים שונים ובשלבים לפי תכנית מטלות: ( קרא בעיון את תרשים הזרימה שמתאר את התהליך ( בנה תכנית לפי דיאגרמת הסולם בעמ' והזן נתונים לטבלאות עמ' / /( הפעל את התכנית ובדוק שהנורות נדלקות לפי הסדר והתזמון בטבלה /( ענה על השאלות בעמ' 4, הגדרת מבואות ויציאות: מבוא לחצן הפעלה לחצן הפסקה חיישן טמפרטורה חיישן גובה מים כתובת מבוא IN IN IN3 IN4 מוצא מכונה בעבודה הכנסת מים חימום מים כביסה ימין כביסה שמאל הוצאת מים סחיטה גמר תהליך כביסה כתובת מוצא CR CR CR CR3 CR4 CR5 CR6 תרשים זרימה: 8

29 : דיאגרמת סולם בקר ווסטינגהאוז IN IN CR CR CR TR6 CR TS6 CR IN3 Table Length Table End HR 6 Pointer HR 7 TR6 CR IN4 Destination HR 8 CR Preset HR 8 TS6 Actual HR 9 TS6 TS6 CR IN3 Table Length Table End HR 6 Pointer HR 7 TR6 CR IN4 Destination OG

30 עבודה ברז הכנסה חימום שמאל ימין הוצאת מים סחיטה סוף תכנית : טבלת ה DRUM זיכרון HR 86 זמן ב sec זיכרון HR 86 CR 6 CR 5 CR 4 CR 3 CR CR CR CR שימו לב: בכל צעד משתנה מצב האוגר שמחובר למוצאים ע"פ השורה בטבלה עליה נמצא המצביע: מוצא מכונה בעבודה הכנסת מים חימום מים כביסה ימין כביסה שמאל הוצאת מים סחיטה גמר תהליך כביסה כתובת מוצא CR CR CR CR3 CR4 CR5 CR6 /9

31 שאלות: תאר והסבר כיצד נעשית אחזקה עצמית ציין באיזה ענפים יש מגעת אחזקה עצמית? האם היא (? מה תפקידו של CR? NC או NO תאר פעולה של קוצב זמן? מה הפרמטרים הנחוצים להגדרת קוצב זמן, מדוע הם נדרשים? ( כמה קוצבי זמן יש במערכת זו? מה תפקידו של כל קוצב זמן שציינת? מוצאי הבקר מחוברים למגענים או לממסרים מדוע לא ישירות למפעילים? /( מה תפקידו של קוצב הזמן בתכנית זו? פרט והסבר 4( הסבר את תפקידה של טבלה TR6 מה גודלה? היכן היא נמצאת )כתובות בזיכרון(? מהו היעד 5(?Destination מהו המצביע Pointer והיכן הוא נמצא? הסבר את תפקידה של טבלה TR6 מה גודלה? היכן היא נמצאת )כתובות בזיכרון(? מהו היעד 6(? Destination מהו המצביע Pointer והיכן הוא נמצא? הסבר מהו? OG לאן הוא מחובר? 7( כיצד המערכת מפסיקה לפעול? מה מפסיק אותה? 8( האם ניתן לבנות את התכנית ללא טבלאות? מה החלופה ללא טבלאות? ( 9 (מה עושה חיישן IN3 מה תפקידו? הפעל את התכנית ובדוק מה תפקידו? הפעל את התכנית ובדוק (מה עושה חיישן IN4 / אישור ביצוע ניסוי /

32 ניסוי / בקר מערכת מיכלים לייצור משקאות מטרת הניסוי: בניית תכנית בקר למערכת המתוארת להלן בניסוי זה תבוצע הפעלה אוטומטית של שני המיכלים; הפסקת הריקון תיעשה כעבור זמן נתון שני המיכלים מרוקנים את תכולתם למיכל הערבוב במשך זמן זהה בהמשך מופעלים שני גופי החימום ותהליך הערבוב במשך זמן נתון לכל מפעיל תהיה נורית חיווי מתאימה שתעיד על תקינות פעולתו בסוף התהליך יועבר תוכן מיכל הערבוב לשלב הבא של הייצור בעזרת ברז ריקון מתאים והתהליך יתחיל מחדש )תהליך מחזורי ציקלי( רשות: אם התרוקנו שני המיכלים, שבהם נמצאים נוזלי הגלם, ניתן למלא אותם על-ידי ברזי מילוי מתאימים מטלות: ( קרא בעיון את תיאור המערכת ( בנה תכנית לפי דיאגרמת הסולם בעמ' הבא והפעל אותה /( ענה על השאלות בעמ' / 4( בנה גרסה שנייה של דיאגרמת סולם בעמ' / שמשתמשת ב DRAM תיאור התהליך בשלבים: ( באמצעות לחצן- הפעלת ברז ריקון א' לפרק זמן של.5sec ( הפסקת ברז א' והפעלה של ברז ריקון ב' לפרק זמן של.5sec 3( הפסקת ברז ריקון ב' והפעלת גופי החימום ומנוע מערבל. 4( הפסקת גופי חימום לאחר שניות. ( הפעלת נורה "חום רצוי" והמתנה. 6( באמצעות לחצן- הפעלת ברז ריקון ג' להוצאת הנוזל המוכן, בתנאי שנורת "חום רצוי" פועלת. 7( הפסקת המערכת לאחר הפעלת מגע מצוף, המסמן ריקון מיכל ג'. הערה : ניתן להפסיק את המערכת בכל עת בשלבים. - שלב 7 מופסק ע"י המצוף בלבד. הגדרת מבואות ויציאות: מבוא לחצן הפעלה לחצן הפסקה חיישן מצוף ברז ג' גמר תהליך כתובת מבוא IN IN IN3 IN4 מוצא ברז מיכל א' ברז מיכל ב' גופי חימום מנוע מערבל חום רצוי ברז ריקון מיכל ג' כתובת מוצא CR CR CR CR3 CR4 /

33 : דיאגרמת סולם בקר ווסטינגהאוז IN IN IN4 CR CR CR TS ' CR TS 5 sec CR HR 5 TS CR TS TS ' CR CR TS 3 sec CR HR 5 TS CR TS TS CR3 CR CR CR CR3 CR TS8 45 sec CR HR 5 TS8 TS8 IN4 CR3 CR3 IN3 CR3 IN4 CR4 CR4 //

34 תאר והסבר כיצד נעשית אחזקה עצמית ציין באיזה ענפים יש מגעת אחזקה עצמית? האם היא? מה תפקידו של CR? NC או NO תאר פעולה של קוצב זמן? מה הפרמטרים הנחוצים להגדרת קוצב זמן, מדוע הם נדרשים? כמה קוצבי זמן יש במערכת זו? מה תפקידו של כל קוצב זמן שציינת? מוצאי הבקר מחוברים למגענים או לממסרים מדוע לא ישירות למפעילים? האם מנוע ערבוב ממשיך לפעול אחרי שגופי חימום הפסיקו, או שהם מפסיקים יחד? כיצד המערכת מפסיקה לפעול? מה מפסיק אותה? שאלות: ) ) )/ )4 )5 : דיאגרמת סולם בקר עם DRAM ווסטינגהאוז IN IN CR CR CR TR6 CR TS6 Table Length 9 Table End HR CR CR IN3 IN4 Pointer HR Destination HR 3 HR 9 TR6 CR Preset HR TS6 Actual HR 3 TS6 TS6 Table Length 9 Table End HR CR CR IN3 IN4 Pointer HR Destination OG TR6 הטבלה בעמ' הבא: /4

35 מערבל פעמון ברז א ברז ב הוצאת נוזל גופי חימום גובה נוזל גמר : טבלת ה DRAM זיכרון HR זמן ב sec זיכרון HR CR 6 CR 5 CR 4 CR 3 CR CR CR CR 9 5 / 5 / שימו לב: בכל צעד משתנה מצב האוגר שמחובר למוצאים ע"פ השורה בטבלה עליה נמצא המצביע: CR CR CR CR3 CR4 CR5 מערבל פעמון ברז א' ברז ב' הוצאת נוזל גופי חימום גובה / אישור ביצוע ניסוי /5

36 / מנועים ניסוי 5: הפעלה עוקבת של כיוונים והתנעה הסבר: מנוע M פועל מיד, ולאחריו לפי הסדר בהשהיות: מנוע M מנוע M3 בכוכב, מנוע M3 במשולש IN IN CR C M IN3 IN CR C M CR CR CR CR CR TS CON 5 sec HR 5 TS C3 M TS TS TS CON sec HR 5 TS C4 M3 TS TS CR4 C6 TS TS TS CON sec HR 5 TS TS TS TS3 CON 5 sec HR53 TS3 M3 / אישור ביצוע ניסוי /6

37 מהירויות- ניסוי 5 מעגל פיקוד להפעלת מנוע דלנדר מעגל פיקוד שימומש ע"י בקר, להפעלה של מנוע תלת-מופעי בשתי מהירויות, עם מעבר אוטומטי מהמהירות הנמוכה למהירות הגבוהה לאחר זמן קצוב המנוע יהיה מסוג ליפופים משולבים )דלנדר( הסבר תיאורטי: הניסוי מתבסס על מנוע דלנדר מנוע תלת פזי בעל מערכות סלילים משולבות קיימות / תצורות לחיבור המנוע בניסוי זה אנו בוחרים בתצורה של מומנט קבוע בשתי המהירויות במהירות הנמוכה המנוע מתחבר כך במהירות גבוהה מערכות הסלילים נמצאות במקביל שמערכות הסלילים נמצאות בטור במבנה משולש במבנה כוכב להלן איורים של מערכות הסלילים במנוע ושל טבלת החיבורים על גוף המנוע U W בהתאמה כאשר U W לא במהירות נמוכה: הפזות R S T מתחברות לשלושת הנקודות U W בהתאמה כאשר U W מתחברות לשלושת הנקודות R S T מתחברות לשום מקום במהירות גבוהה: הפזות מגושרות R S T U W U W U W W U U W U W R S T טבלת החיבורים במהירות גבוהה טבלת החיבורים במהירות נמוכה חיבור הסלילים במנוע איור : מבנה מנוע דלנדר בתצורת מומנט קבוע מטלה: תרגיל: בצע את התרגיל ואת שני הניסויים שרטט שני שרטוטים שידגימו את תצורות החיבור של מערכות הסלילים : א( בטור במבנה משולש ב( במקביל במבנה כוכב ניסוי ראשון: המערכת מבצעת את התהליך בשלבים כמתואר להלן: ( הפעלת מנוע דלנדר לפרק זמן קצוב של 8 שניות במהירות נמוכה ( מעבר אוטומטי של המנוע למהירות גבוהה /( קיים לחצן הפסק בנה את דיאגרמת הסולם עמ' וחבר את הבקר למגענים במעגל הכוח עמ' ניסוי שני: בנה את דיאגרמת הסולם בעמ' / וחבר את הבקר למגענים במעגל הכוח עמ' המערכת כוללת: הפעלת ימין שמאל העברה בין שתי מהירויות הבטחה נגד שינוי כיוון מהיר /7

38 מעגל הכוח הפעלת מנוע דלנדר ב מהירויות R S T e C C C3 OL OL U W W U דיאגרמת סולם להפעלה אוטומטית של מנוע דלנדר בשתי מהירויות C IN IN TS CR CR TS 8 sec HR 5 TS C TS IN CR CR C3 CR CR /8

39 דיאגרמת סולם להפעלת מנוע דלנדר לשני כיוונים בשתי מהירויות IN IN TS3 CR TS 6 sec HR 5 TS IN3 IN TS CR CR CR CR TS3 6 sec HR 5 TS3 TS3 CR CR CR IN CR CR CR CR TS4 8 sec HR 5 TS4 IN4 IN TS4 IN5 CR CR CR TS3 3 sec CR HR 53 TS3 / אישור ביצוע ניסוי /

40 ניסויים על בקר סימנס התוכנה לתכנות בקר סימנס בגרסה תומכת בשפת הבלוקים FBD הכוללת פונקציות לוגיות התוכנה בגרסה 5 תומכת הן בשפת SFC והן בשפת דיאגרמת סולם בניסויים שלפנינו עליך לבצע ניסויים בשפת הפונקציות הלוגיות ניסוי : ניסוי : מגרש חנייה / אישור ביצוע ניסוי 49

41 שאלות כלליות למבחן מעבדה פיקוד ובקרה והינע חשמלי מה זה R S T ו 9 מהיכן הם באים? תשובה בקצרה: R S T הם סימונים ל 3 מופעים )פזות( שמגיעים מחברת החשמל. או "ניוטרל" הוא סימון של הנקודה המרכזית שהמתח שלה כלפי האדמה הוא וולט. אספקת המתח מחברת חשמל נעשית ע"י 4 מוליכים 3 מופעים ו וזה מאפשר כבל דק יותר עבור ה-. בשקע תלת פזי יש נקודות חיבור: 3 מופעים )פזות(, אפס וארקה. הרחב: מה גובה המתח בין כל מופע ל ולארקה, מה המתח בין המופעים, מה התדירות? מה הפרש המופע? צייר תרשים פשוט שמדגים את הסיפור. מה זה פס השוואת פוטנציאלים ( פה"פ )? תשובה בקצרה: פס מתכת הנמצא בלוח החשמל ומשמש לריכוז כל כבלי הארקה מכל ההתקנים המתכתיים בבניין. הרחב: קרא בספר מדריך לחשמלאי של דוניבסקי בפרק ארקות יסוד עמ' 3. הסבר מדוע יש צורך בפה"פ, לאן הוא מתחבר? צייר בתרשים לעיל את פה"פ. מהי ארקה? מהי טבעת ארקה? תשובה בקצרה: ארקה היא אדמה. חיבור המחובר בכוונה לאדמה של כדור הארץ ובעל פוטנציאל של. טבעת ארקה היא טבעת המורכבת ממוטות ברזל הטמונים ביסודות הבניין ומרותכים ביניהם בצורת טבעת בהיקף המבנה. הרחב: הסבר הבדלים בין ארקת יסוד לבין ארקה באמצעות אלקטרודה. צייר בתרשים לעיל את הארקה, מה הסימון לארקה? מהו איפוס? תשובה בקצרה: חיבור בין מוליך הארקה של מיתקן לבין מוליך האפס של רשת הזינה בכניסה למבנה. במקרה זה מוליך האפס של הרשת ייקרא מוליך.PEN הרחב: קרא בספר מערכות הספק ופרט את שיטות ההגנה. הסבר עקרון של שנאי תשובה בקצרה: שנאי מורכב משני סלילים על ליבת ברזל. כאשר מחברים מקור מתח חילופין לסליל אחד מושרה מתח על הסליל השני. עוצמת המתחים נמצאת ביחס ישר ליחס ההשנאה. N/N ישנם שנאים המשמשים לחשמל חזק ושנאים המשמשים למעגלים אלקטרוניים. הרחב: קרא בספר חשמל והסבר מהו יחס ההשנאה, מהו סליל ראשוני ומהו סליל משני. קרא בספר מערכות הספק והסבר את תפקידו של השנאי ברשת ההולכה. מה עוצמת המתח בקווי ההולכה של המתח הגבוה? מה ההבדל בין שנאי רגיל לשנאי עצמי? תשובה בקצרה: בשנאי רגיל יש 4 הדקים, הדקים לכל סליל. הסלילים הראשוני והמשני מבודדים זה מזה ולא קיים חיבור גלווני )מתכתי( ביניהם. בשנאי עצמי יש 3 הדקים הסליל המשני הוא חלק מהסליל הראשוני. מסיבות בטיחותיות, שנאי עצמי מיועד רק לתפקידים מיוחדים כמו בהתנעת מנוע. הרחב: קרא בספר חשמל על שנאים ושרטט שנאי רגיל ושנאי עצמי. רשום את נוסחת יחס ההשנאה בשני המקרים. הסבר מה הסכנה הבטיחותית בשנאי עצמי. מהו שנאי מבדל? תשובה בקצרה: שנאי בעל יחס השנאה של. : כלומר מ 3 ל. 3 ובנוסף- שני הסלילים מופרדים על הליבה, ואינם מלופפים זה על זה כמו בשנאי רגיל. תפקידו לספק מתח צף, מתח שאיננו מיוחס לאדמה. שנאי מבדל הוא אחד מאמצעי ההגנה במקרים מסוימים כגון רתכת או בחדרי ניתוח. הרחב: קרא בספר מערכות הספק, שרטט תרשים של השנאי המבדל, רשום את יחס ההשנאה N/N שיטה זו דווקא כן, והסבר כיצד ובאיזה מקרה שיטה זו מונעת התחשמלות. באיזה מצב גורמת להתחשמלות? הסבר מהם ממסר, ממסר צעד, מגען, קוצב זמן תשובה בקצרה: ממסר הוא אלקטרומגנט המפעיל מגעים במעגלים חשמליים שונים. ממסר צעד משנה את מצבו בכל פעם שמוזרם בו זרם. מגען הוא ממסר שנועד למתג זרם חזק )בד"כ למנועים(. קוצב זמן הוא ממסר בעל השהיית פעולה לפרק זמן שניתן לכיוון בטווח מסוים. שעון שבת הוא דוגמא לקוצב זמן. הרחב: קרא בחוברת הניסויים ובמצגות. צייר את הסימון של כל אחד מהממסרים ותאר את תפקידו באחד הניסויים בו הוא פועל. הסבר מהם ממסר עם השהיה בהפעלה, וממסר עם השהיה בהפסקה תשובה בקצרה: בממסר עם השהיית פעולה יש צורך להזרים זרם לפרק זמן מוגדר עד שהוא יפעל. ממסר עם השהיית הפסקה יפסיק את פעולתו פרק זמן מוגדר לאחר שהופסק בו הזרם. המבנה של הממסר קובע את זמן ההשהיה. 4 /

42 9 מהם מא"ז, מאמ"ת? תשובה בקצרה: מאמ"ת- מפסק אוטומטי מגנטי תרמי. המאמ"ת הוא מבטח, אמצעי הגנה בפני זרם קצר או זרם יתר. ההגנה המגנטית מיועדת להפסקה מיידית בזרם גבוה מאד. בעוד שהגנה מגנטית מיועדת לזרם יתר מתמשך לפרק זמן של מס' דקות. יש מאמ"תים עם אפשרות לכוונון הזרם. מא"ז - מפסק אוטומטי זעיר הוא סוג של מאמ"ת שלא ניתן לכוון בו את הזרם. בד"כ בבתים שלנו יש מא"זים. מאמ"ת יש להתקין אך ורק על מוליכי המופעים. אסור להתקינו במוליכי האפס או הארקה. הרחב: קרא בספר מערכות הספק על מאמ"ת ושרטט מבנה עקרוני שלו. על מי בא המאמ"ת להגן? הסבר את ערכי הזרם הנומינלי, זרם יתר, וזרם קצר. המשמעות של אופייני.B C L הסבר מה הסבר מהן הגנות עומס יתר,OL קליפסון, תרמיסטור? תשובה בקצרה: מבטח עומס יתר Over Load OL נועד להגן מנועים בפני זרמי יתר ממושכים שעלולים לגרום לחימום יתר של המנוע. מבטח זה נמצא בלוח הפיקוד, וניתן להצמידו למגען שמפעיל את המנוע. מפסקי קליפסון הם מפסקים המבוססים על דו-מתכת ונמצאים בתוך המנוע. בעת של חום יתר הם מפסיקים את פעולת המנוע. הם מחברים מחדש את המנוע רק לאחר שהתקרר. תרמיסטור הוא נגד שהתנגדותו משתנה בתלות בטמפרטורה. הוא נגד ארוך שנמצא צמוד לסטטור בתוך המנוע הוא משמש חיישן טמפרטורה שמתחבר למעגל חיצוני שדואג להפסקת המנוע בעת חום יתר. חום יתר נוצר בד"כ מעומס יתר. מה ההבדל בין מפסק פחת למפסק חוסר פזה? תשובה בקצרה: מפסק פחת מיועד להפסיק את המעגל בעת זליגת זרם לאדמה, כאשר לאחד ההתקנים או התילים יש מגע לאדמה. מפסק חוסר פזה מיועד להפסיק את המעגל אם אחת או שתי פזות התנתקו במקור המתח. הפעלת מנוע בשתי פזות בלבד עלולה להסב נזק. מפסק חוסר פזה מגן על המנוע. הרחב: קרא בספר מערכות הספק על מפסק פחת. שרטט תרשים עקרוני שלו והסבר אותו. / מתי משתמשים בבקר ומתי בממסרים? תשובה בקצרה: כעקרון אפשר לממש )לבנות( מעגל בקרה בכל אחת משתי האפשרויות. משתמשים בממסרים במעגל פשוט שמצריך בד"כ עד -3 ממסרים. מעגלים מורכבים יותר עדיף לממש באמצעות בקר. הרחב: חפש מתי הבקר הומצא לראשונה? כיצד מימשו מעגלי בקרה עד אז? 4 מהן כניסות ויציאות בבקר? תשובה בקצרה: לבקר יש מוצאים שהמתח בכל אחד מהם הוא ON או OFF ע"פ לוגיקה שנמצאת בבקר ופועלת ע"י התוכנית שתוכנתה לתוכו. כניסות לבקר הם מפסקי הפעלה או הפסקה וחיישנים. היציאות מתחברות למפעילים- מגענים של תאורה, מנועים וכיו"ב. הרחב: כמה כניסות ויציאות יש בבקר ווסטינגהאוז? מה עושים כשיש צורך במס' גדול יותר של יציאות וכניסות? מהן כניסות ויציאות אנלוגיות? ציין מערכת שהכרת במעבדה אשר יש בה כניסה אנלוגית. 5 הסבר מהו מגע אחזקה עצמית, הדגם זאת באחד המעגלים שלמדת תשובה בקצרה: כאשר מפעילים ממסר או מגען או מוצא בבקר ע"י לחצן, ומעוניינים שהממסר יחזיק את עצמו, מוסיפים מגע שמופעל ע"י הממסר שמחזיק אותו. הרחב: הדגם זאת באחד המעגלים שלמדת 6 הסבר מהי מגעת NC ומהי מגעת NO תשובה בקצרה: מגע NC רגיל סגור.Normally Closed מגע NO רגיל סגור.Normally Opened הרחב: הדגם זאת באחד המעגלים שלמדת 7 הסבר מהי אבטחה כפולה במעגלי פיקוד תשובה בקצרה: מגעים נוספים שמיועדים למנוע הפעלה כפולה בלתי רצויה. למשל של מנוע אחד בשני כיוונים בו זמנית. במקרה של תקלה כזו עלול להיגרם נזק או קצר. אבטחה כפולה נועדה להתגבר על מצבי תקלות במגעים. הרחב: הדגם אבטחה כפולה באחד המעגלים שלמדת בבקר או בלוח פיקוד. 8 הסבר עקרון של מנוע תלת פזי ושל גנרטור תלת פזי תשובה בקצרה: מנוע תלת פזי הופך אנרגיה חשמלית תלת פזית לאנרגיה מיכנית סיבובית. בסטטור שלו יש מס' זוגות של קטבים. כל זוג קטבים מורכב מ 3 סלילים, סליל לכל מופע. הרוטור במנוע לא מחובר למתח, שדה העירור נוצר בעקבות שדה מושרה מסתובב בסטטור. העומס המיכני מתחבר לרוטור. גנרטור עושה פעולה הפוכה: יש גורם מניע כמו מנוע דיזל שמסובב רוטור. כתוצאה מכך נוצר מתח בקטבים בסטטור. הרחב: צפה במצגות, שרטט תרשים עקרוני של גנרטור ומנוע תלת פזיים. תן הסבר עקרוני וציין מהי מהירות סינכרונית וחליקה. הסבר עקרון של מנוע חד פזי ושל גנרטור חד פזי תשובה בקצרה: ראה במצגות ובחוברת הניסויים על מנוע חד פזי. 4

43 הרחב: שרטט תרשים עקרוני בקביעת כיוון הסיבוב. של מנוע חד פזי והסבר את תפקידו של שדה העזר 9 הסבר עקרון של מנוע DC ושל גנרטור DC תשובה בקצרה: במנוע או גנרטור DC שדה העירור נמצא בסטטור. קיים מנגנון הנקרא צובר קולקטור ומברשות פחם שנועד להעברת הזרם לרוטור. הרחב: שרטט תרשים עקרוני של מנוע DC והסבר את תפקידו של שדה העירור בקביעת כיוון הסיבוב. כיצד משנים כיוון במנוע חד פזי ובמנוע תלת פזי? תשובה בקצרה: במנוע תלת פזי משנים את סדר המופעים. במנוע חד פזי משנים את קוטביות שדה העזר ביחס לשדה הראשי. מהם רוטור כלוב ורוטור מלופף? תשובה בקצרה: ברוטור כלוב יש מוטות אלומיניום לאורך הרוטור אשר מתחברות בקצוות לטבעות. ברוטור מלופף יש סלילים שמתחברים באמצעות מברשות וטבעות. רוטור כלוב הוא פשוט יותר, רוטור מלופף מאפשר וויסות באמצעות נגדים שמתחברים לליפופי הרוטור. / מהו מגר? מה צריכה להיות הקריאה בו במדידת מנועים? תשובה בקצרה: מגר הוא מד התנגדות בידוד אשר הסוללה הפנימית שלו בעלת מתח של 5 לפחות. הקריאה בו חייבת להיות לכל הפחות, אום לוולט. הרחב: מדוע נדרש מתח גבוה במגר? מדוע לא מספיק למדוד עם מולטימטר? 4 הסבר מהו חיבור משולש וחיבור כוכב במנוע תשובה בקצרה: בחיבור מנוע תלת פזי בתצורת כוכב המופעים מתחברים לסלילים בהדק אחד. בעוד שהצד השני של הסלילים מקוצר. כך הסלילים יוצרים צורה של כוכב, וכל סליל מקבל 3. בחיבור משולש כל סליל מחובר לשני מופעים ומקבל מתח של. 4 בד"כ חיבור כוכב משמש להתנעה וחיבור משולש לעבודה שוטפת. לעיתים משתמשים בתצורות כוכב משולש לשינוי המהירות או המומנט. הרחב: שרטט את שתי התצורות של חיבור מנוע תלת פזי. 5 מהם הנתונים הבאים בשלט מנוע:, CON DUTY, HP,RPM? תשובה בקצרה: -RPM סל"ד- סיבובים לדקה. -HP הספק בכוח סוס. DUTY CON עבודה מתמשכת. הרחב: קרא בחוברת הניסויים על שלט מנוע. שרטט טבלת נתוני מנוע של אחד המנועים שראית במעבדה, ופרט את נתוניו. 4/