Λύσεις — Κεφάλαιο 4 · Προστασία Ηλεκτροκινητήρων (Ερωτήσεις ΚΑΙ Προβλήματα, σελ. 150–152) – ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΑΥΤΟΜΑΤΙΣΜΩΝ ΤΟΜΟΣ Α΄ Β΄ ΕΠΑΛ
Λύσεις — Κεφάλαιο 4 · Προστασία Ηλεκτροκινητήρων (Ερωτήσεις ΚΑΙ Προβλήματα, σελ. 150–152)
Απαντήσεις στις Ερωτήσεις & λύσεις στα Προβλήματα του βιβλίου (επιλογή θερμικού επαληθευμένη με κώδικα).
Πότε δημιουργείται υπερφόρτιση
Ερώτηση: Σε ποιες περιπτώσεις δημιουργείται υπερφόρτιση σε έναν ηλεκτροκινητήρα;
Απάντηση:
- Όταν ο κινητήρας απορροφά ρεύμα μεγαλύτερο από το ονομαστικό: μηχανική υπερφόρτωση (μεγάλο φορτίο), πτώση τάσης δικτύου, έλλειψη φάσης, δύσκολη ή πολύ συχνή εκκίνηση, μπλοκάρισμα δρομέα.
Σύνοψη: (ενδεικτική) Όταν απορροφά ρεύμα > ονομαστικό: μηχ. υπερφόρτωση, πτώση τάσης, έλλειψη φάσης, δύσκολη εκκίνηση.
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Κριτήριο: ρεύμα > ονομαστικό + ≥2 αιτίες.
Μέσα προστασίας από υπερφόρτιση
Ερώτηση: Ποια μέσα χρησιμοποιούνται για την προστασία από υπερφόρτιση;
Απάντηση:
- Θερμικά υπερφόρτισης (διμεταλλικά), θερμομαγνητικοί διακόπτες προστασίας κινητήρα, ηλεκτρονικά ρελέ προστασίας (και θερμίστορ PTC στις περιελίξεις).
Σύνοψη: (ενδεικτική) Θερμικά (διμεταλλικά), θερμομαγνητικοί διακόπτες, ηλεκτρονικά ρελέ προστασίας.
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Κριτήριο: θερμικό + ≥1 ακόμη.
Ασφάλειες κινητήρα
Ερώτηση: Τι ασφάλειες χρησιμοποιούνται; Για ποιο λόγο; Τι προστασία εξασφαλίζουν;
Απάντηση:
- Ασφάλειες βραδείας τήξης (αντέχουν το παροδικό ρεύμα εκκίνησης χωρίς να τήκονται).
- Εξασφαλίζουν προστασία από βραχυκύκλωμα (όχι από υπερφόρτιση — αυτή αναλαμβάνεται από το θερμικό).
Σύνοψη: (ενδεικτική) Βραδείας τήξης· προστασία από βραχυκύκλωμα (αντέχουν το ρεύμα εκκίνησης).
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Κριτήριο: βραδείας τήξης + βραχυκύκλωμα (όχι υπερφόρτιση).
Βοηθητικές επαφές θερμικού
Ερώτηση: Τι βοηθητικές επαφές διαθέτουν σήμερα τα θερμικά με διμεταλλικά; Πώς χαρακτηρίζονται;
Απάντηση:
- Μια κανονικά κλειστή (NC): 95-96 (κόβει το κύκλωμα ελέγχου σε υπερφόρτιση) και μια κανονικά ανοικτή (NO): 97-98 (π.χ. για ένδειξη/σήμανση βλάβης).
Σύνοψη: (ενδεικτική) NC 95-96 (διακοπή ελέγχου) & NO 97-98 (σήμανση).
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Κριτήριο: 95-96 NC & 97-98 NO.
Αποστολή μανδάλωσης θερμικού
Ερώτηση: Ποια η αποστολή του μηχανισμού μανδάλωσης των θερμικών υπερφόρτισης;
Απάντηση:
- Μετά τη διέγερση, ο μηχανισμός κρατά «πεσμένο» το θερμικό (επαφή 95-96 ανοικτή) μη επιτρέποντας την αυτόματη επανεργοποίηση, μέχρι να γίνει χειροκίνητη επαναφορά (reset) — αφού κρυώσουν τα διμεταλλικά. Έτσι αποτρέπεται η επικίνδυνη αυτόματη επανεκκίνηση.
Σύνοψη: (ενδεικτική) Κρατά το θερμικό πεσμένο μέχρι χειροκίνητο reset — αποτρέπει αυτόματη επανεκκίνηση.
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Κριτήριο: κράτηση + χειροκίνητη επαναφορά.
Εξωτερικά χειριστήρια θερμικού
Ερώτηση: Ποια εξωτερικά χειριστήρια διαθέτουν σήμερα τα θερμικά; Γιατί το καθένα;
Απάντηση:
- Ρυθμιστής ρεύματος (ρύθμιση στο ονομαστικό ρεύμα), κουμπί επαναφοράς (Reset) (χειροκίνητη επαναφορά μετά τη διέγερση), κουμπί Stop/Test (δοκιμή/διακοπή) και επιλογέας αυτόματης/χειροκίνητης επαναφοράς.
Σύνοψη: (ενδεικτική) Ρύθμιση ρεύματος, Reset, Stop/Test, επιλογέας auto/manual reset.
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Κριτήριο: ρύθμιση + reset + ≥1 ακόμη με σκοπό.
Ψυχρή/θερμή κατάσταση
Ερώτηση: Ποια κατάσταση χαρακτηρίζεται «ψυχρή» και ποια «θερμή»;
Απάντηση:
- Ψυχρή: τα διμεταλλικά είναι σε θερμοκρασία περιβάλλοντος (ο κινητήρας δεν είχε φορτιστεί).
- Θερμή: τα διμεταλλικά έχουν ήδη θερμανθεί από προηγούμενη φόρτιση (θερμική ισορροπία) — το θερμικό αντιδρά ταχύτερα σε νέα υπερφόρτιση.
Σύνοψη: (ενδεικτική) Ψυχρή = θερμοκρασία περιβάλλοντος· θερμή = ήδη θερμασμένα διμεταλλικά (ταχύτερη απόκριση).
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Κριτήριο: διάκριση + επίδραση στον χρόνο απόκρισης.
Διαφορικά θερμικά
Ερώτηση: Ποια θερμικά ονομάζονται «διαφορικά»;
Απάντηση:
- Αυτά που αντιδρούν γρήγορα σε ασύμμετρη φόρτιση / έλλειψη (πτώση) μιας φάσης, ανιχνεύοντας τη διαφορά των ρευμάτων μεταξύ των φάσεων (όχι μόνο τη συνολική υπερφόρτιση).
Σύνοψη: (ενδεικτική) Θερμικά που αντιδρούν & σε ασυμμετρία/έλλειψη φάσης (διαφορά ρευμάτων φάσεων).
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Κριτήριο: ευαισθησία σε ασυμμετρία/έλλειψη φάσης.
Δύσκολη εκκίνηση
Ερώτηση: Πότε η εκκίνηση χαρακτηρίζεται «δύσκολη»;
Απάντηση:
- Όταν ο κινητήρας χρειάζεται μεγάλο χρόνο εκκίνησης με αυξημένο ρεύμα για παρατεταμένο διάστημα — π.χ. μεγάλα φορτία αδράνειας (φυγόκεντρες, μύλοι). Το ρεύμα εκκίνησης παραμένει υψηλό αρκετά ώστε να «απειλεί» τη θερμική προστασία.
Σύνοψη: (ενδεικτική) Όταν απαιτείται μεγάλος χρόνος εκκίνησης με αυξημένο ρεύμα (μεγάλη αδράνεια φορτίου).
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Κριτήριο: παρατεταμένο υψηλό ρεύμα εκκίνησης.
Γιατί όχι για συχνές εκκινήσεις
Ερώτηση: Γιατί τα διμεταλλικά θερμικά δεν χρησιμοποιούνται σε πολύ συχνές εκκινήσεις;
Απάντηση:
- Κάθε εκκίνηση δίνει υψηλό ρεύμα που θερμαίνει τα διμεταλλικά. Με πολύ συχνές εκκινήσεις δεν προλαβαίνουν να κρυώσουν μεταξύ τους → λανθασμένη/πρόωρη διέγερση (διακοπές χωρίς πραγματική βλάβη).
Σύνοψη: (ενδεικτική) Τα διμεταλλικά δεν προλαβαίνουν να κρυώσουν → λανθασμένη διέγερση.
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Κριτήριο: συσσώρευση θερμότητας → εσφαλμένη διέγερση.
Πού απλός αυτόματος (τριφασικός)
Ερώτηση: Σε ποιους τριφασικούς κινητήρες βραχυκυκλωμένου δρομέα χρησιμοποιείται απλός αυτόματος διακόπτης;
Απάντηση:
- Σε αυτούς με απλή εκκίνηση — απευθείας ζεύξη στο δίκτυο (όπου το ρεύμα εκκίνησης είναι αποδεκτό), για απλή λειτουργία εκκίνησης/στάσης χωρίς αναστροφή.
Σύνοψη: (ενδεικτική) Σε κινητήρες με απλή (απευθείας) εκκίνηση.
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Κριτήριο: απλή/απευθείας εκκίνηση.
Υλικά απλού αυτόματου (τριφασικός)
Ερώτηση: Ποια υλικά περιλαμβάνει ένας απλός αυτόματος διακόπτης τριφασικού κινητήρα με χειρισμό από μπουτόν;
Απάντηση:
- Γενικός διακόπτης Q1, ασφάλειες (ισχύος & ελέγχου), ηλεκτρονόμος ισχύος Κ1Μ, θερμικό υπερφόρτισης F2, μπουτόν START (NO) & STOP (NC), λυχνία ένδειξης, αγωγοί/κλέμμες.
Σύνοψη: (ενδεικτική) Q1, ασφάλειες, Κ1Μ, θερμικό F2, μπουτόν START/STOP, λυχνία, αγωγοί.
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Κριτήριο: ≥5 βασικά υλικά.
Ρύθμιση θερμικού (τριφασικός)
Ερώτηση: Σε ποια ένταση ρυθμίζεται το θερμικό ενός απλού αυτόματου διακόπτη τριφασικού κινητήρα;
Απάντηση:
- Στο ονομαστικό ρεύμα λειτουργίας του κινητήρα (η περιοχή ρύθμισης του θερμικού πρέπει να το περιλαμβάνει).
Σύνοψη: (ενδεικτική) Στο ονομαστικό ρεύμα του κινητήρα.
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Κριτήριο: ονομαστικό ρεύμα.
Επιλογή θερμικού (αριθμητικό)
Ερώτηση: Κινητήρας 380V Δ, ονομαστικού ρεύματος 5,4A Δ, 3 ίππων. Ποιο θερμικό (1: 0,63-1A, 2: 4,5-6,5A, 3: 10-14A);
Λύση:
- Το θερμικό ρυθμίζεται στο ονομαστικό ρεύμα (5,4A) → η περιοχή ρύθμισης πρέπει να περιλαμβάνει το 5,4A.
- Θ1: 0,63-1A → όχι (5,4>1). Θ3: 10-14A → όχι (5,4<10). Θ2: 4,5-6,5A → ΝΑΙ (4,5 ≤ 5,4 ≤ 6,5).
Απάντηση: Το Θερμικό 2 (περιοχή 4,5–6,5A), ρυθμισμένο στα 5,4A.
Πρόσεξε:
- Επαληθεύτηκε με κώδικα: 4,5 ≤ 5,4 ≤ 6,5.
- Κανόνας: το ονομαστικό ρεύμα εντός της περιοχής ρύθμισης.
Πότε αυτόματος (μονοφασικός)
Ερώτηση: Πότε χρησιμοποιείται αυτόματος διακόπτης για μονοφασικό κινητήρα βραχυκυκλωμένου δρομέα;
Απάντηση:
- Όταν απαιτείται αυτόματος χειρισμός & προστασία (εκκίνηση/στάση με μπουτόν, αυτοσυγκράτηση, προστασία υπερφόρτισης) αντί για απλό χειροκίνητο διακόπτη.
Σύνοψη: (ενδεικτική) Όταν χρειάζεται αυτόματος χειρισμός/προστασία (μπουτόν + θερμικό) αντί απλού διακόπτη.
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Κριτήριο: ανάγκη αυτοματισμού/προστασίας.
Υλικά αυτόματου (μονοφασικός)
Ερώτηση: Ποια υλικά περιλαμβάνει ένας αυτόματος διακόπτης μονοφασικού κινητήρα με χειρισμό από μπουτόν;
Απάντηση:
- Όμοια με τον τριφασικό: Q1, ασφάλειες, ηλεκτρονόμος ισχύος Κ1Μ, θερμικό, μπουτόν START/STOP, λυχνία ένδειξης — προσαρμοσμένα στο μονοφασικό κύκλωμα ισχύος (φάση+ουδέτερος).
Σύνοψη: (ενδεικτική) Q1, ασφάλειες, Κ1Μ, θερμικό, μπουτόν START/STOP, λυχνία (μονοφασικό κύκλωμα ισχύος).
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Κριτήριο: ίδια βασικά υλικά, μονοφασική διάταξη.
Ρύθμιση θερμικού (μονοφασικός)
Ερώτηση: Σε ποια ένταση ρυθμίζεται το θερμικό αυτόματου διακόπτη μονοφασικού κινητήρα;
Απάντηση:
- Στο ονομαστικό ρεύμα λειτουργίας του μονοφασικού κινητήρα (όπως & στον τριφασικό).
Σύνοψη: (ενδεικτική) Στο ονομαστικό ρεύμα του κινητήρα.
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Κριτήριο: ονομαστικό ρεύμα.
Συνέπεια δύο τμημάτων θερμικού
Ερώτηση: Ποια η συνέπεια όταν σε μονοφασικό κινητήρα διαρρέονται μόνο δύο τμήματα (τριφασικού) θερμικού;
Απάντηση:
- Αν χρησιμοποιηθεί τριφασικό διαφορικό θερμικό με το ρεύμα να διαρρέει μόνο δύο στοιχεία (το τρίτο ανενεργό), το θερμικό το εκλαμβάνει ως έλλειψη φάσης / ασυμμετρία → πρόωρη/λανθασμένη διέγερση.
- Λύση: σύνδεση ώστε να διαρρέονται και τα τρία στοιχεία σε σειρά (ή χρήση κατάλληλου μονοφασικού/διπολικού θερμικού).
Σύνοψη: (ενδεικτική) Το διαφορικό το εκλαμβάνει ως έλλειψη φάσης → πρόωρη (λανθασμένη) διέγερση.
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Κριτήριο: ασυμμετρία → εσφαλμένη διέγερση.
Πότε μανδαλωμένοι
Ερώτηση: Πότε δύο ηλεκτρονόμοι χαρακτηρίζονται μανδαλωμένοι;
Απάντηση:
- Όταν το κύκλωμα δεν επιτρέπει να είναι ταυτόχρονα ενεργοποιημένοι (π.χ. στην αναστροφή, όπου η ταυτόχρονη λειτουργία θα βραχυκύκλωνε τις φάσεις).
Σύνοψη: (ενδεικτική) Όταν δεν επιτρέπεται να ενεργοποιηθούν ταυτόχρονα.
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Κριτήριο: αποκλεισμός ταυτόχρονης ενεργοποίησης.
Είδη μανδάλωσης ΚΑΙ υποχρεωτική
Ερώτηση: Ποιες μανδαλώσεις πραγματοποιούνται; Ποια είναι υποχρεωτική;
Απάντηση:
- Μηχανική (μηχανικός σύνδεσμος οπλισμών) και ηλεκτρική (NC βοηθητικές επαφές σταυρωτά στα πηνία).
- Υποχρεωτική είναι η ηλεκτρική μανδάλωση (η μηχανική είναι συμπληρωματική).
Σύνοψη: (ενδεικτική) Μηχανική & ηλεκτρική· υποχρεωτική η ηλεκτρική.
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Κριτήριο: και τα δύο είδη + η ηλεκτρική υποχρεωτική.
Μηχανική μανδάλωση
Ερώτηση: Πώς πραγματοποιείται η μηχανική μανδάλωση δύο ηλεκτρονόμων;
Απάντηση:
- Με μηχανικό σύνδεσμο που συνδέει τα κινητά μέρη (οπλισμούς) των δύο ηλεκτρονόμων: όταν έλκεται ο ένας, εμποδίζεται μηχανικά η έλξη του άλλου.
Σύνοψη: (ενδεικτική) Μηχανικός σύνδεσμος οπλισμών που εμποδίζει την ταυτόχρονη έλξη.
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Κριτήριο: μηχανική παρεμπόδιση οπλισμών.
Ηλεκτρική μανδάλωση
Ερώτηση: Πώς πραγματοποιείται η ηλεκτρική μανδάλωση δύο ηλεκτρονόμων;
Απάντηση:
- Η κανονικά κλειστή (NC) βοηθητική επαφή του κάθε ηλεκτρονόμου συνδέεται σε σειρά (σταυρωτά) με το πηνίο του άλλου. Όταν ενεργοποιηθεί ο ένας, η NC επαφή του ανοίγει και αποκλείει την τροφοδοσία του πηνίου του άλλου.
Σύνοψη: (ενδεικτική) NC επαφή του καθενός σε σειρά (σταυρωτά) με το πηνίο του άλλου — αποκλείει ταυτόχρονη λειτουργία.
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Κριτήριο: NC σταυρωτά στα πηνία.
Πρόβλημα 3 — λάθος ένδειξη λυχνίας h1
Ερώτηση: Στο κύκλωμα του σχ.4.17, κλείνοντας τον Q1 ανάβει η λυχνία h1 (ένδειξη λειτουργίας) ενώ ο κινητήρας δεν λειτουργεί. Εξηγήστε & διορθώστε.
Λύση:
- Αιτία: η λυχνία h1 έχει συνδεθεί ώστε να ανάβει με μόνη την παρουσία τάσης (π.χ. παράλληλα στην τροφοδοσία ελέγχου) και όχι με την πραγματική ενεργοποίηση του ηλεκτρονόμου Κ1Μ. Έτσι δείχνει «λειτουργία» ενώ ο κινητήρας είναι σταματημένος.
- Διόρθωση: η h1 πρέπει να τροφοδοτείται μέσω μιας κανονικά ανοικτής (NO) βοηθητικής επαφής του Κ1Μ (π.χ. 13-14) — ώστε να ανάβει μόνο όταν ο Κ1Μ είναι πράγματι ενεργοποιημένος (κινητήρας σε λειτουργία).
Απάντηση: Η h1 άναβε από την τάση, όχι από τον Κ1Μ· τη συνδέουμε μέσω NO επαφής (13-14) του Κ1Μ.
Πρόσεξε:
- Βασίζεται στο σχ.4.17 του βιβλίου.
- Ένδειξη «λειτουργίας» ⇒ μέσω NO επαφής του ηλεκτρονόμου ισχύος.
