Λύσεις — Κεφάλαιο 6 · Χρονικές Λειτουργίες (Ερωτήσεις ΚΑΙ Προβλήματα, σελ. 265–266) – ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΑΥΤΟΜΑΤΙΣΜΩΝ ΤΟΜΟΣ Α΄ Β΄ ΕΠΑΛ

ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΑΥΤΟΜΑΤΙΣΜΩΝ ΤΟΜΟΣ Α΄ Β΄ ΕΠΑΛ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΑΥΤΟΜΑΤΙΣΜΩΝ ΤΟΜΟΣ Α΄ Β΄ ΕΠΑΛ – ΛΥΣΕΙΣ – ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ Ασκήσεων Σχολικού Βιβλίου Λύσεις — Κεφάλαιο 6 · Χρονικές Λειτουργίες (Ερωτήσεις ΚΑΙ Προβλήματα, σελ. 265–266) – ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΑΥΤΟΜΑΤΙΣΜΩΝ ΤΟΜΟΣ Α΄ Β΄ ΕΠΑΛ

Λύσεις — Κεφάλαιο 6 · Χρονικές Λειτουργίες (Ερωτήσεις ΚΑΙ Προβλήματα, σελ. 265–266)

Απαντήσεις στις Ερωτήσεις & λύσεις στα Προβλήματα του βιβλίου για τις χρονικές λειτουργίες.

Πλεον/μειον ηλεκτροπνευματικών

Ερώτηση: Αναφέρετε τα μειονεκτήματα και τα πλεονεκτήματα των ηλεκτροπνευματικών χρονοηλεκτρονόμων σε σύγκριση με τους χρονοηλεκτρονόμους άλλων τεχνολογιών κατασκευής.

Απάντηση:

Μειονεκτήματα: (α) υπάρχει σημαντική απόκλιση μεταξύ του χρόνου που ρυθμίζεται επάνω στο εξάρτημα και του πραγματικού χρόνου που επιτυγχάνεται κατά τη λειτουργία του — χρειάζονται αρκετές δοκιμές, με μέτρηση του χρόνου με ρολόι ακριβείας, για να επιτευχθεί ο επιθυμητός χρόνος· (β) υπάρχει σημαντική απόκλιση στον χρόνο μέτρησης σε έναν αριθμό λειτουργιών του χρονοηλεκτρονόμου.
Πλεονεκτήματα: (α) η εγκατάστασή τους είναι απλή· (β) δεν χρειάζονται ιδιαίτερο χώρο εγκατάστασης, γιατί προσαρμόζονται επάνω σε ηλεκτρονόμους (κατασκευάζονται ως εξαρτήματα-μπλοκ των ηλεκτρονόμων).

Σύνοψη: (ενδεικτική) Μειονεκτήματα: σημαντική απόκλιση μεταξύ ρυθμισμένου και πραγματικού χρόνου και σημαντική απόκλιση του χρόνου μέτρησης από λειτουργία σε λειτουργία. Πλεονεκτήματα: απλή εγκατάσταση, δεν χρειάζονται ιδιαίτερο χώρο (προσαρμόζονται επάνω σε ηλεκτρονόμους).

Κριτήρια αξιολόγησης:

Κριτήριο: τα δύο μειονεκτήματα (απόκλιση ρυθμισμένου–πραγματικού χρόνου, απόκλιση μεταξύ λειτουργιών) και τα δύο πλεονεκτήματα (απλή εγκατάσταση, χωρίς ιδιαίτερο χώρο).
Αντίθετα, οι ηλεκτρονικοί χρονοηλεκτρονόμοι εξασφαλίζουν πολύ μικρή απόκλιση χρόνου — γι' αυτό η σύγκριση αναδεικνύει ως μειονέκτημα την ακρίβεια.

Κατασκευή χρονικού με σύγχρονο κινητήρα

Ερώτηση: Περιγράψτε την κατασκευή ενός χρονοηλεκτρονόμου με σύγχρονο κινητήρα.

Απάντηση:

Έχει έναν σύγχρονο μονοφασικό κινητήρα, με τη βοήθεια του οποίου περιστρέφεται ένας άξονας με έναν αριθμό έκκεντρων· τα έκκεντρα ελέγχουν τις επαφές χρονικής λειτουργίας (π.χ. την 15-16/18).
Περιλαμβάνει επίσης έναν ηλεκτρομαγνήτη (πηνίο d), ο οποίος επιδρά στον μηχανισμό ενός αριθμού ηλεκτρικών επαφών με τον τρόπο των ηλεκτρονόμων (επαφές άμεσης λειτουργίας, π.χ. 21-22/24). Σε ορισμένους τύπους, με τον ηλεκτρομαγνήτη προσαρμόζεται και ο άξονας του κινητήρα στον άξονα με τα έκκεντρα, ώστε να μεταδίδεται η κίνηση.
Η μετάδοση της κίνησης μπορεί να γίνεται μέσω μηχανισμού αλλαγής της σχέσης μετάδοσης (αλλαγή της περιοχής ρύθμισης). Ο χρόνος ρυθμίζεται με τη γωνιακή απόσταση της θέσης ενεργοποίησης από τη θέση ηρεμίας του άξονα με τα έκκεντρα, ο οποίος επανέρχεται στη θέση ηρεμίας με ελατήρια επαναφοράς.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Σύγχρονος μονοφασικός κινητήρας που περιστρέφει άξονα με έκκεντρα (ελέγχουν τις επαφές χρονικής λειτουργίας) και ηλεκτρομαγνήτης που επιδρά στις επαφές άμεσης λειτουργίας και προσαρμόζει τον άξονα του κινητήρα στον άξονα με τα έκκεντρα· ενδεχομένως και μηχανισμός αλλαγής της σχέσης μετάδοσης.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Κριτήριο: σύγχρονος μονοφασικός κινητήρας + άξονας με έκκεντρα + ηλεκτρομαγνήτης που επιδρά στις επαφές.

Επαφή άμεσης λειτουργίας

Ερώτηση: Περιγράψτε πώς συμπεριφέρεται μια επαφή άμεσης λειτουργίας ενός χρονοηλεκτρονόμου.

Απάντηση:

Αλλάζει κατάσταση αμέσως μόλις τροφοδοτηθεί το χρονικό (χωρίς καθυστέρηση) και επανέρχεται αμέσως με τη διακοπή — όπως η επαφή ενός κοινού ηλεκτρονόμου.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Αλλάζει κατάσταση ακαριαία με την τροφοδοσία/διακοπή (χωρίς χρονική καθυστέρηση).

Κριτήρια αξιολόγησης:

Κριτήριο: ακαριαία, χωρίς καθυστέρηση.

Επαφή 15-16/18 delay on

Ερώτηση: Περιγράψτε πώς συμπεριφέρεται μια επαφή με λειτουργία χρόνου 15-16/18 ενός χρονοηλεκτρονόμου με καθυστέρηση στην ενεργοποίηση της επαφής (delay on).

Απάντηση:

Όταν το κύκλωμα Α1-Α2 δεν έχει τάση, η επαφή βρίσκεται στη θέση ηρεμίας 15-16. Μόλις τροφοδοτηθεί, η επαφή παραμένει στη 15-16 για χρόνο ίσο με τον χρόνο ρύθμισης Τ και μετά (εφόσον το κύκλωμα παραμένει υπό τάση) έρχεται στη θέση ενεργοποίησης 15-18, όπου μένει όσο διαρκεί η τροφοδοσία.
Με τη διακοπή της τροφοδοσίας η επαφή επανέρχεται αμέσως στη θέση 15-16.
Αν το κύκλωμα μείνει υπό τάση για χρόνο μικρότερο του Τ, η επαφή παραμένει συνεχώς στη θέση 15-16.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Μεταγωγή στη θέση 15-18 χρόνο Τ μετά την τροφοδοσία· άμεση επαναφορά στη 15-16 με τη διακοπή της τροφοδοσίας.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Κριτήριο: καθυστέρηση στην ενεργοποίηση + άμεση επαναφορά.

Χρονοδιάγραμμα delay on

Ερώτηση: Να σχεδιάσετε τα χρονοδιαγράμματα μιας χρονικής λειτουργίας καθυστέρησης στην ενεργοποίηση της επαφής (delay on).

Λύση:

Κύκλωμα Α1-Α2: υπό τάση από τη στιγμή t1 έως τη στιγμή t2 (με t2 − t1 > Τ)· εκτός αυτού του διαστήματος το διάγραμμα είναι πάνω στον άξονα του χρόνου.
Επαφή 15-16/18: στη θέση ηρεμίας 15-16 έως τη στιγμή t1 + Τ· τότε έρχεται στη θέση ενεργοποίησης 15-18 και παραμένει εκεί έως τη στιγμή t2, οπότε επανέρχεται αμέσως στη 15-16.
Αν η τροφοδοσία διαρκέσει λιγότερο από Τ, η επαφή δεν ενεργοποιείται καθόλου (το διάγραμμά της μένει πάνω στον άξονα του χρόνου).

Απάντηση: Η επαφή ενεργοποιείται (15-18) χρόνο Τ μετά την τροφοδοσία του Α1-Α2 και επανέρχεται (15-16) αμέσως με τη διακοπή της.

Πρόσεξε:

Στο χρονοδιάγραμμα, τμήμα πάνω στον άξονα χρόνου σημαίνει κύκλωμα χωρίς τάση ή επαφή σε ηρεμία· τμήμα στην παράλληλη ευθεία σημαίνει κύκλωμα υπό τάση ή επαφή ενεργοποιημένη (σχ. 6.11 του βιβλίου).

Επαφή 15-16/18 delay off

Ερώτηση: Περιγράψτε πώς συμπεριφέρεται μια επαφή με λειτουργία χρόνου 15-16/18 ενός χρονοηλεκτρονόμου με καθυστέρηση στην απενεργοποίηση της επαφής (delay off).

Απάντηση:

Όταν το κύκλωμα Α1-Α2 δεν έχει τάση για αρκετό χρόνο, η επαφή βρίσκεται στη θέση ηρεμίας 15-16. Με την τροφοδοσία του κυκλώματος έρχεται αμέσως στη θέση ενεργοποίησης 15-18 και μένει εκεί όσο το κύκλωμα είναι υπό τάση.
Με τη διακοπή της τροφοδοσίας η επαφή παραμένει στη θέση 15-18 για χρόνο ίσο με τον χρόνο ρύθμισης Τ και μετά επανέρχεται στη θέση ηρεμίας 15-16.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Μεταγωγή στη 15-18 αμέσως με την τροφοδοσία· επαναφορά στη 15-16 χρόνο Τ μετά τη διακοπή της τροφοδοσίας.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Κριτήριο: άμεση ενεργοποίηση + καθυστέρηση στην απενεργοποίηση.

Χρονοδιάγραμμα delay off

Ερώτηση: Να σχεδιάσετε τα χρονοδιαγράμματα μιας χρονικής λειτουργίας καθυστέρησης στην απενεργοποίηση της επαφής (delay off).

Λύση:

Κύκλωμα Α1-Α2: υπό τάση από τη στιγμή t1 έως τη στιγμή t2.
Επαφή 15-16/18: έρχεται στη θέση ενεργοποίησης 15-18 αμέσως στη στιγμή t1, παραμένει εκεί και μετά τη διακοπή της τροφοδοσίας και επανέρχεται στη 15-16 τη στιγμή t2 + Τ.
Δηλαδή η επαφή ενεργοποιείται ακαριαία, αλλά «κρατά» επιπλέον χρόνο Τ μετά τη διακοπή της τροφοδοσίας.

Απάντηση: Η επαφή ενεργοποιείται ακαριαία με την τροφοδοσία και επανέρχεται χρόνο Τ μετά τη διακοπή της.

Πρόσεξε:

Πρβλ. σχ. 6.13 του βιβλίου (παράσταση λειτουργίας delay off).

Επαφή παλμού εξαρτώμενου από τροφοδοσία

Ερώτηση: Περιγράψτε πώς συμπεριφέρεται μια επαφή με λειτουργία χρόνου 15-16/18 ενός χρονοηλεκτρονόμου δημιουργίας παλμού εξαρτώμενου και από τη διάρκεια τροφοδοσίας του χρονοηλεκτρονόμου.

Απάντηση:

Όταν τροφοδοτηθεί το κύκλωμα Α1-Α2, η επαφή έρχεται αμέσως στη θέση ενεργοποίησης 15-18 και παραμένει εκεί για χρόνο ίσο με τον χρόνο ρύθμισης Τ, εφόσον το κύκλωμα εξακολουθεί να έχει τάση· μετά επιστρέφει στη 15-16.
Αν η τροφοδοσία διαρκέσει λιγότερο από Τ, η επαφή επιστρέφει στη θέση ηρεμίας αμέσως με τη διακοπή της τροφοδοσίας — παραμένει ενεργοποιημένη μόνο όσο διαρκεί η τροφοδοσία (λειτουργία one shot).

Σύνοψη: (ενδεικτική) Παλμός διάρκειας Τ από τη στιγμή της τροφοδοσίας, που διακόπτεται νωρίτερα αν η τροφοδοσία διακοπεί πριν περάσει ο χρόνος Τ.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Κριτήριο: παλμός εξαρτώμενος από τη διάρκεια τροφοδοσίας.

Χρονοδιάγραμμα παλμού εξαρτώμενου

Ερώτηση: Να σχεδιάσετε τα χρονοδιαγράμματα μιας χρονικής λειτουργίας δημιουργίας παλμού εξαρτώμενου και από τη διάρκεια τροφοδοσίας του χρονοηλεκτρονόμου.

Λύση:

1η περίπτωση (τροφοδοσία t1 έως t2, με t2 − t1 > Τ): η επαφή είναι στη θέση 15-18 από t1 έως t1 + Τ και μετά στη 15-16, αν και το κύκλωμα παραμένει υπό τάση έως το t2.
2η περίπτωση (τροφοδοσία t3 έως t4, με t4 − t3 < Τ): η επαφή είναι στη θέση 15-18 από t3 έως t4 και επιστρέφει στη 15-16 ταυτόχρονα με τη διακοπή της τροφοδοσίας (ο παλμός δεν ολοκληρώνεται).

Απάντηση: Παλμός διάρκειας Τ, ή μικρότερος όταν η τροφοδοσία διαρκεί λιγότερο από Τ.

Πρόσεξε:

Πρβλ. σχ. 6.14 του βιβλίου· χρειάζονται δύο περιπτώσεις τροφοδοσίας (μεγαλύτερη και μικρότερη του Τ) για να φανεί η εξάρτηση.

Επαφή παλμού ανεξάρτητου από τροφοδοσία

Ερώτηση: Περιγράψτε πώς συμπεριφέρεται μια επαφή με λειτουργία χρόνου 15-16/18 ενός χρονοηλεκτρονόμου δημιουργίας παλμού ανεξάρτητου από τη διάρκεια τροφοδοσίας του χρονοηλεκτρονόμου.

Απάντηση:

Όταν τροφοδοτηθεί ο χρονοηλεκτρονόμος, η επαφή έρχεται αμέσως στη θέση ενεργοποίησης 15-18 και παραμένει εκεί για χρόνο ίσο με τον χρόνο ρύθμισης Τ, έστω και αν διακοπεί η τροφοδοσία πριν ολοκληρωθεί ο χρόνος αυτός. Μετά το τέλος του χρόνου Τ επιστρέφει στη θέση ηρεμίας 15-16 (λειτουργία interval).

Σύνοψη: (ενδεικτική) Παλμός σταθερής διάρκειας Τ από τη στιγμή της τροφοδοσίας, ανεξάρτητα από τη διάρκεια της τροφοδοσίας.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Κριτήριο: σταθερός παλμός t, ανεξάρτητος.

Χρονοδιάγραμμα παλμού ανεξάρτητου

Ερώτηση: Να σχεδιάσετε τα χρονοδιαγράμματα μιας χρονικής λειτουργίας δημιουργίας παλμού ανεξάρτητου από τη διάρκεια τροφοδοσίας του χρονοηλεκτρονόμου.

Λύση:

Κύκλωμα Α1-Α2: τροφοδοτείται τη στιγμή t1 (για οποιαδήποτε διάρκεια, μικρότερη ή μεγαλύτερη του Τ).
Επαφή 15-16/18: στη θέση 15-18 από t1 έως t1 + Τ (σταθερή διάρκεια Τ) και μετά στη 15-16, ανεξάρτητα από το πότε διακόπτεται η τροφοδοσία.

Απάντηση: Σταθερός παλμός διάρκειας Τ από τη στιγμή της τροφοδοσίας, ανεξάρτητος από τη διάρκειά της.

Πρόσεξε:

Πρβλ. σχ. 6.15 του βιβλίου (στο βιβλίο η λεζάντα τυπώνεται ως «Σχήμα 3.15»).

Τι είναι οι χρονοδιακόπτες

Ερώτηση: Τι είναι οι χρονοδιακόπτες;

Απάντηση:

Οι χρονοδιακόπτες είναι συσκευές που δίνουν εντολή να αποκατασταθεί ή να διακοπεί η τροφοδοσία ενός ηλεκτρικού κυκλώματος σε ορισμένες χρονικές στιγμές που εμείς προκαθορίζουμε (π.χ. φωτεινές επιγραφές, κουδούνι σχολείου, αυτόματο πότισμα κήπων).
Υπάρχουν ηλεκτρονικοί χρονοδιακόπτες και χρονοδιακόπτες που λειτουργούν με ένα μικρό σύγχρονο κινητήρα.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Συσκευές που δίνουν εντολή αποκατάστασης ή διακοπής της τροφοδοσίας ενός κυκλώματος σε χρονικές στιγμές που προκαθορίζουμε.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Κριτήριο: εντολή ζεύξης/απόζευξης κυκλώματος σε προκαθορισμένες χρονικές στιγμές.

Χαρακτηριστικά χρονοδιακοπτών σύγχρονου κινητήρα

Ερώτηση: Αναφέρετε τα χαρακτηριστικά μεγέθη των χρονοδιακοπτών με σύγχρονο κινητήρα.

Απάντηση:

Ο χρόνος μιας περιστροφής του δίσκου (διάρκεια του προγράμματος: ωριαίο, εικοσιτετράωρο, εβδομαδιαίο πρόγραμμα).
Η εφεδρική πορεία (συνέχιση λειτουργίας για 24, 48, 72 ή 150 h σε διακοπή της τάσης, με ελατήριο ή μπαταρίες).
Η ελάχιστη χρονική απόσταση λειτουργίας-διακοπής (ελάχιστος χρόνος μεταξύ δύο διαδοχικών εντολών).
Η ελάχιστη χρονική απόσταση μεταξύ δύο διαδοχικών υποδοχών των ακίδων (π.χ. 15 min για χρονοδιακόπτες 24ώρου).
Το είδος και η ικανότητα (ισχύς) της ηλεκτρικής επαφής (συνήθως μία μεταγωγική επαφή για ωμικό φορτίο 10, 16 ή 25 A).
Επιπλέον: η ακρίβεια χρόνου, τα ζεύγη ακίδων, η τάση τροφοδοσίας, ο τρόπος στήριξης, ο βαθμός προστασίας του περιβλήματος και η επιτρεπόμενη θερμοκρασία περιβάλλοντος.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Χρόνος μιας περιστροφής του δίσκου, εφεδρική πορεία, ελάχιστη χρονική απόσταση λειτουργίας-διακοπής, ελάχιστη χρονική απόσταση μεταξύ διαδοχικών υποδοχών ακίδων, είδος και ικανότητα της ηλεκτρικής επαφής.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Κριτήριο: τα πέντε βασικά μεγέθη της ανακεφαλαίωσης του βιβλίου.

Χρονοδιακόπτες για πρίζα σούκο

Ερώτηση: Τι είναι οι χρονοδιακόπτες για πρίζα σούκο;

Απάντηση:

Είναι ειδική μορφή χρονοδιακόπτη (οικιακός προγραμματιστής) που τροφοδοτείται από μια πρίζα σούκο της σταθερής ηλεκτρικής εγκατάστασης και καταλήγει σε μια πρίζα σούκο, από την οποία ηλεκτροδοτείται η συσκευή που ελέγχει.
Συνήθως είναι 24ώρου (υπάρχει και ωριαίος και εβδομαδιαίος), ελέγχει ωμικό φορτίο μέχρι περίπου 16 A και έχει διακόπτη επιλογής δύο θέσεων («αυτόματο» και «1»).

Σύνοψη: (ενδεικτική) Χρονοδιακόπτες που τροφοδοτούνται από πρίζα σούκο της εγκατάστασης και καταλήγουν σε πρίζα σούκο, από την οποία τροφοδοτείται η ελεγχόμενη συσκευή.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Κριτήριο: παρεμβάλλονται ανάμεσα στην πρίζα σούκο της εγκατάστασης και στη συσκευή.

Πλεονεκτήματα ηλεκτρονικών χρονοδιακοπτών

Ερώτηση: Ποια τα πλεονεκτήματα των ηλεκτρονικών χρονοδιακοπτών;

Απάντηση:

Σε σύγκριση με τους χρονοδιακόπτες με σύγχρονο κινητήρα έχουν δυνατότητες προγραμματισμού που επιλύουν πιο σύνθετα προβλήματα ελέγχου με απόλυτη ακρίβεια (ημερήσιος, εβδομαδιαίος, ακόμη και ετήσιος προγραμματισμός).
Συνήθως μπορούν να ελέγξουν περισσότερα από ένα ανεξάρτητα κυκλώματα (ένα μέχρι τέσσερα).
Έχουν εύκολο προγραμματισμό και ρύθμιση της πραγματικής ώρας και καλύτερα τεχνικά χαρακτηριστικά: ελάχιστος χρόνος μεταξύ δύο διαδοχικών λειτουργιών μόνο ένα λεπτό, εφεδρική πορεία 100 h έως 250 h (μπαταρίες Ni-Cd), ακρίβεια χρόνου ±5 λεπτά ανά έτος.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Σύνθετος προγραμματισμός με απόλυτη ακρίβεια, έλεγχος περισσότερων ανεξάρτητων κυκλωμάτων, εύκολος προγραμματισμός και καλύτερα τεχνικά χαρακτηριστικά.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Κριτήριο: τουλάχιστον τρία από τα πλεονεκτήματα του βιβλίου.

Πρόβλημα 1 — Κ1Τ=30min, Κ2Τ=60min

Ερώτηση: Δύο ηλεκτρικές καταναλώσεις Ο1 και Ο2 τροφοδοτούνται από τους ηλεκτρονόμους ισχύος Κ1Μ και Κ2Μ αντίστοιχα. Η λειτουργία των δύο ηλεκτρονόμων καθορίζεται από το κύκλωμα ελέγχου, που δίνεται στο σχήμα 6.36. Οι χρονοηλεκτρονόμοι Κ1Τ και Κ2Τ του κυκλώματος είναι ρυθμισμένοι σε χρόνους 30 min και 60 min αντίστοιχα. Να περιγράψετε τη συμπεριφορά των ηλεκτρικών καταναλώσεων Ο1 και Ο2: α. όταν πιεσθεί το μπουτόν S1 και στη συνέχεια, μετά από 20 min, πιεσθεί το μπουτόν S2. β. όταν πιεσθεί το μπουτόν S1 και στη συνέχεια, μετά από 50 min, πιεσθεί το μπουτόν S2. γ. όταν πιεσθεί μόνο το μπουτόν S1.

Λύση:

Ανάλυση του κυκλώματος (σχ. 6.36): μετά το μπουτόν STOP S2 (21-22) συνδέονται παράλληλα το μπουτόν START S1 (13-14) και οι επαφές 13-14 των Κ1Μ και Κ2Μ (αυτοσυγκράτηση). Από το σημείο αυτό τροφοδοτούνται: το πηνίο του Κ1Μ μέσω της επαφής 15-16 του Κ1Τ, το κύκλωμα του Κ1Τ, το πηνίο του Κ2Μ μέσω της επαφής 15-16 του Κ2Τ και το κύκλωμα του Κ2Τ. Τα Κ1Τ και Κ2Τ είναι χρονοηλεκτρονόμοι με καθυστέρηση στην ενεργοποίηση (delay on).
Με την πίεση του S1 ενεργοποιούνται ταυτόχρονα οι Κ1Μ και Κ2Μ (οι επαφές 15-16 των χρονικών είναι κλειστές), άρα λειτουργούν οι Ο1 και Ο2, και αρχίζουν να μετρούν χρόνο τα Κ1Τ (30 min) και Κ2Τ (60 min). Οι επαφές 13-14 των Κ1Μ και Κ2Μ κρατούν το κύκλωμα υπό τάση όταν αφεθεί το S1.
(γ) Μόνο S1: στα 30 min η επαφή του Κ1Τ έρχεται στη θέση 15-18, ο Κ1Μ απενεργοποιείται και σταματά η Ο1· το κύκλωμα παραμένει υπό τάση μέσω της 13-14 του Κ2Μ. Στα 60 min η επαφή του Κ2Τ έρχεται στη 15-18, ο Κ2Μ απενεργοποιείται και σταματά η Ο2. Αφού ανοίγουν πλέον και οι δύο επαφές αυτοσυγκράτησης, το κύκλωμα μένει χωρίς τάση, τα χρονικά επανέρχονται σε ηρεμία και το κύκλωμα είναι έτοιμο για νέα λειτουργία.
(α) S2 μετά από 20 min: μέχρι τα 20 min λειτουργούν και οι δύο καταναλώσεις. Με την πίεση του S2 διακόπτεται η τροφοδοσία όλου του κυκλώματος μετά το S2: απενεργοποιούνται οι Κ1Μ, Κ2Μ και τα χρονικά, οπότε σταματούν ταυτόχρονα οι Ο1 και Ο2 (η Ο1 λειτούργησε 20 min αντί για 30 min και η Ο2 20 min αντί για 60 min).
(β) S2 μετά από 50 min: στα 30 min έχει ήδη σταματήσει η Ο1 (δράση του Κ1Τ), ενώ η Ο2 συνεχίζει. Στα 50 min, με την πίεση του S2, απενεργοποιείται ο Κ2Μ και σταματά η Ο2 (λειτούργησε 50 min αντί για 60 min)· τα χρονικά επανέρχονται σε ηρεμία.

Απάντηση: (α) Οι Ο1 και Ο2 ξεκινούν μαζί με το S1 και σταματούν μαζί στα 20 min (S2). (β) Οι Ο1 και Ο2 ξεκινούν μαζί· η Ο1 σταματά στα 30 min και η Ο2 στα 50 min (S2). (γ) Οι Ο1 και Ο2 ξεκινούν μαζί· η Ο1 σταματά στα 30 min και η Ο2 στα 60 min, οπότε το κύκλωμα επανέρχεται στην αρχική του κατάσταση.

Πρόσεξε:

Τα χρονικά μετρούν από τη στιγμή που πιέζεται το S1, γιατί τα κυκλώματά τους τροφοδοτούνται από το ίδιο σημείο με τους ηλεκτρονόμους.
Ο Κ1Μ δεν ξαναενεργοποιείται μετά τα 30 min, γιατί το Κ1Τ παραμένει υπό τάση (μέσω της αυτοσυγκράτησης του Κ2Μ) και η επαφή του μένει στη θέση 15-18.

Πρόβλημα 2 — Κ1Τ=10min, Κ2Τ=20min

Ερώτηση: Δύο ηλεκτρικές καταναλώσεις Ο1 και Ο2 τροφοδοτούνται από τους ηλεκτρονόμους ισχύος Κ1Μ και Κ2Μ αντίστοιχα. Η λειτουργία των δύο ηλεκτρονόμων καθορίζεται από το κύκλωμα ελέγχου που δίνεται στο σχήμα 6.37. Οι χρονοηλεκτρονόμοι Κ1Τ και Κ2Τ του κυκλώματος είναι ρυθμισμένοι σε χρόνους 10 min και 20 min αντίστοιχα. Να περιγράψετε τη συμπεριφορά των ηλεκτρικών καταναλώσεων Ο1 και Ο2, όταν πιεσθεί το μπουτόν S1.

Λύση:

Ανάλυση του κυκλώματος (σχ. 6.37): παράλληλα με το μπουτόν S1 (13-14) συνδέεται η επαφή άμεσης λειτουργίας 21-24 του Κ1Τ (αυτοσυγκράτηση). Από το σημείο αυτό τροφοδοτούνται: το κύκλωμα του Κ1Τ μέσω της θέσης 15-16 του Κ2Τ, το πηνίο του Κ1Μ μέσω της θέσης 15-16 του Κ1Τ και, μέσω της θέσης 15-18 του Κ1Τ, το κύκλωμα του Κ2Τ και το πηνίο του Κ2Μ.
Πίεση του S1 (t = 0): τροφοδοτείται το Κ1Τ (μέσω της 15-16 του Κ2Τ) και κλείνει αμέσως η επαφή του 21-24, που κρατά το κύκλωμα υπό τάση όταν αφεθεί το S1. Μέσω της 15-16 του Κ1Τ ενεργοποιείται ο Κ1Μ: λειτουργεί η Ο1. Το Κ1Τ αρχίζει να μετρά 10 min.
t = 10 min: η επαφή του Κ1Τ έρχεται στη θέση 15-18. Ο Κ1Μ απενεργοποιείται (σταματά η Ο1) και ενεργοποιείται ο Κ2Μ (λειτουργεί η Ο2)· ταυτόχρονα τροφοδοτείται το Κ2Τ και αρχίζει να μετρά 20 min.
t = 10 + 20 = 30 min: η επαφή του Κ2Τ έρχεται στη θέση 15-18 και διακόπτεται η τροφοδοσία του Κ1Τ. Ανοίγει η επαφή αυτοσυγκράτησης 21-24 του Κ1Τ, όλο το κύκλωμα μένει χωρίς τάση, ο Κ2Μ απενεργοποιείται (σταματά η Ο2) και τα χρονικά επανέρχονται σε ηρεμία.

Απάντηση: Με την πίεση του S1 λειτουργεί η Ο1 για 10 min· μόλις σταματήσει, ξεκινά η Ο2 και λειτουργεί για 20 min (από τα 10 έως τα 30 min)· μετά το κύκλωμα επανέρχεται στην αρχική του κατάσταση.

Πρόσεξε:

Ο χρόνος του Κ2Τ (20 min) μετρά από τη στιγμή που αυτό τροφοδοτείται, δηλαδή από τα 10 min και όχι από την πίεση του S1.
Το κύκλωμα δεν έχει μπουτόν STOP· ο κύκλος ολοκληρώνεται αυτόματα με τη δράση του Κ2Τ.

Πρόβλημα 3 — τροποποίηση με χρονικά μίας επαφής

Ερώτηση: Θέλετε να κατασκευάσετε την ηλεκτρική εγκατάσταση με κύκλωμα ελέγχου αυτό που δίνεται στο σχήμα 6.37, αλλά έχετε στη διάθεσή σας χρονοηλεκτρονόμους με καθυστέρηση στην ενεργοποίηση της επαφής, που διαθέτουν μια μόνο επαφή (την επαφή με λειτουργία χρόνου 15-16/18), και ηλεκτρονόμους ισχύος και βοηθητικούς. Να τροποποιήσετε το κύκλωμα ελέγχου του σχήματος 6.37, ώστε η ηλεκτρική εγκατάσταση να κατασκευάζεται με τα υλικά που διαθέτετε.

Λύση:

Στο σχ. 6.37 το Κ1Τ χρησιμοποιεί δύο επαφές: την επαφή άμεσης λειτουργίας 21-22/24 (αυτοσυγκράτηση, παράλληλα με το S1) και την επαφή χρονικής λειτουργίας 15-16/18. Το Κ2Τ χρησιμοποιεί μόνο την 15-16/18. Τα διαθέσιμα χρονικά έχουν μόνο την 15-16/18, άρα λείπει η επαφή άμεσης λειτουργίας του Κ1Τ.
Την αντικαθιστούμε με έναν βοηθητικό ηλεκτρονόμο Κ1Α, το πηνίο του οποίου συνδέεται παράλληλα με το κύκλωμα Α1-Α2 του Κ1Τ (μετά την επαφή 15-16 του Κ2Τ). Ο Κ1Α ενεργοποιείται και απενεργοποιείται ταυτόχρονα με το Κ1Τ, όπως ακριβώς η επαφή άμεσης λειτουργίας του.
Μια «κανονικά ανοιχτή» επαφή 13-14 του Κ1Α συνδέεται παράλληλα με το μπουτόν S1, στη θέση της επαφής 21-24 του Κ1Τ.
Το υπόλοιπο κύκλωμα μένει ίδιο: Κ1Μ μέσω της 15-16 του Κ1Τ, Κ2Τ και Κ2Μ μέσω της 15-18 του Κ1Τ, Κ1Τ (και Κ1Α) μέσω της 15-16 του Κ2Τ.
Έλεγχος: με το S1 ενεργοποιούνται Κ1Τ, Κ1Α και Κ1Μ (Ο1)· η 13-14 του Κ1Α κρατά το κύκλωμα υπό τάση. Στα 10 min σταματά η Ο1 και ενεργοποιούνται ο Κ2Μ (Ο2) και το Κ2Τ. Στα 30 min ανοίγει η 15-16 του Κ2Τ, απενεργοποιούνται Κ1Τ και Κ1Α, ανοίγει η 13-14 του Κ1Α και σταματούν όλα — ίδια λειτουργία με το αρχικό κύκλωμα.

Απάντηση: Προστίθεται βοηθητικός ηλεκτρονόμος Κ1Α με πηνίο παράλληλα στο κύκλωμα του Κ1Τ· η «κανονικά ανοιχτή» επαφή του 13-14 συνδέεται παράλληλα με το S1 στη θέση της επαφής 21-24 του Κ1Τ. Τα υπόλοιπα μένουν ίδια.

Πρόσεξε:

Δεν μπορεί να χρησιμοποιηθεί για αυτοσυγκράτηση η επαφή 13-14 του Κ1Μ, γιατί ο Κ1Μ απενεργοποιείται στα 10 min, ενώ το κύκλωμα πρέπει να μείνει υπό τάση έως τα 30 min.
Ο βοηθητικός ηλεκτρονόμος «αναπαράγει» την επαφή άμεσης λειτουργίας του χρονικού: αλλάζει κατάσταση μαζί με την τροφοδοσία του.

Πρόβλημα 4 — ενεργοποίηση Ο1 60 sec μετά το S1

Ερώτηση: Μια ηλεκτρική κατανάλωση Ο1 ενεργοποιείται 60 sec μετά την πίεση του μπουτόν S1 επαφής «κανονικά ανοιχτής» και παραμένει ενεργοποιημένη μέχρι να πιεσθεί το μπουτόν S2 επαφής «κανονικά κλειστής». Η ηλεκτρική κατανάλωση τροφοδοτείται από τον ηλεκτρονόμο ισχύος Κ1Μ. Να σχεδιασθεί κύκλωμα ελέγχου, με το οποίο να πραγματοποιείται η παραπάνω λειτουργία.

Λύση:

Ο χρόνος των 60 sec αρχίζει με την πίεση του S1 και η Ο1 ενεργοποιείται στο τέλος του, άρα χρειάζεται χρονοηλεκτρονόμος Κ1Τ με καθυστέρηση στην ενεργοποίηση (delay on), ρυθμισμένος στα 60 sec· το πηνίο του Κ1Μ τροφοδοτείται μέσω της θέσης ενεργοποίησης 15-18 της επαφής του.
Το S1 πιέζεται στιγμιαία, άρα το Κ1Τ πρέπει να μείνει υπό τάση και μετά το άφημα του S1: χρειάζεται αυτοσυγκράτηση από στοιχείο που ενεργοποιείται αμέσως με το S1. Η επαφή του Κ1Μ δεν είναι κατάλληλη (ο Κ1Μ ενεργοποιείται μετά από 60 sec), γι' αυτό χρησιμοποιούμε βοηθητικό ηλεκτρονόμο Κ1Α με πηνίο παράλληλα στο Κ1Τ και «κανονικά ανοιχτή» επαφή 13-14 παράλληλα με το S1 (εναλλακτικά, την επαφή άμεσης λειτουργίας 21-24 του Κ1Τ, αν αυτός διαθέτει τέτοια επαφή).
Κύκλωμα ελέγχου: φάση – ασφάλεια – S2 (11-12, «κανονικά κλειστή») – S1 (13-14) παράλληλα με την 13-14 του Κ1Α – σημείο Χ. Από το σημείο Χ προς τον ουδέτερο συνδέονται παράλληλα: (1) το πηνίο του Κ1Α· (2) το κύκλωμα Α1-Α2 του Κ1Τ· (3) η επαφή 15-18 του Κ1Τ σε σειρά με το πηνίο του Κ1Μ.
Έλεγχος λειτουργίας: με το S1 ενεργοποιούνται ο Κ1Α και το Κ1Τ· η 13-14 του Κ1Α κρατά το κύκλωμα υπό τάση. Μετά από 60 sec η επαφή του Κ1Τ έρχεται στη 15-18 και ενεργοποιείται ο Κ1Μ: λειτουργεί η Ο1. Με την πίεση του S2 διακόπτεται η τροφοδοσία όλου του κυκλώματος: απενεργοποιούνται Κ1Α, Κ1Τ και Κ1Μ, σταματά η Ο1 και το κύκλωμα είναι έτοιμο για νέα λειτουργία.

Απάντηση: S2 («κανονικά κλειστή») σε σειρά με το S1 παράλληλα με την 13-14 του βοηθητικού Κ1Α· μετά από αυτά, παράλληλα: πηνίο Κ1Α, χρονοηλεκτρονόμος Κ1Τ (delay on, 60 sec) και πηνίο Κ1Μ σε σειρά με την επαφή 15-18 του Κ1Τ.

Πρόσεξε:

Αν πιεσθεί το S2 πριν περάσουν τα 60 sec, η μέτρηση του χρόνου ακυρώνεται και η Ο1 δεν ενεργοποιείται.
Στην πράξη, σε σειρά με το S2 συνδέεται και η επαφή 95-96 του θερμικού υπερφόρτισης, όπως στα κυκλώματα ελέγχου των προηγούμενων κεφαλαίων.

Πρόβλημα 5 — Ο2 30 sec μετά την Ο1

Ερώτηση: Σε μια παραγωγική διαδικασία δύο ηλεκτρικές καταναλώσεις Ο1 και Ο2 τροφοδοτούνται από τους ηλεκτρονόμους ισχύος Κ1Μ και Κ2Μ αντίστοιχα. Η ηλεκτρική κατανάλωση Ο1 ενεργοποιείται, όταν πιεσθεί το μπουτόν S1 επαφής «κανονικά ανοικτής», ενώ η ηλεκτρική κατανάλωση Ο2 ενεργοποιείται 30 sec μετά την πίεση του S1. Οι δύο ηλεκτρικές καταναλώσεις απενεργοποιούνται, όταν πιεσθεί το μπουτόν S2 επαφής «κανονικά κλειστής». Να σχεδιασθεί κύκλωμα ελέγχου, με το οποίο να πραγματοποιείται η παραπάνω λειτουργία.

Λύση:

Η Ο1 ενεργοποιείται αμέσως με το S1 και παραμένει μέχρι το S2: κύκλωμα START-STOP με αυτοσυγκράτηση του Κ1Μ (επαφή 13-14 του Κ1Μ παράλληλα με το S1).
Η Ο2 ενεργοποιείται 30 sec μετά το S1: χρονοηλεκτρονόμος Κ1Τ με καθυστέρηση στην ενεργοποίηση (delay on), ρυθμισμένος στα 30 sec, που τροφοδοτείται μαζί με τον Κ1Μ· το πηνίο του Κ2Μ τροφοδοτείται μέσω της θέσης 15-18 της επαφής του Κ1Τ.
Κύκλωμα ελέγχου: φάση – ασφάλεια – S2 (11-12) – S1 (13-14) παράλληλα με την 13-14 του Κ1Μ – σημείο Χ. Από το σημείο Χ προς τον ουδέτερο συνδέονται παράλληλα: (1) το πηνίο του Κ1Μ· (2) το κύκλωμα Α1-Α2 του Κ1Τ· (3) η επαφή 15-18 του Κ1Τ σε σειρά με το πηνίο του Κ2Μ.
Έλεγχος λειτουργίας: με το S1 ενεργοποιείται ο Κ1Μ (λειτουργεί η Ο1) και αυτοσυγκρατείται· τροφοδοτείται το Κ1Τ. Μετά από 30 sec η επαφή του Κ1Τ έρχεται στη 15-18 και ενεργοποιείται ο Κ2Μ (λειτουργεί η Ο2). Με την πίεση του S2 διακόπτεται η τροφοδοσία όλου του κυκλώματος: σταματούν οι Ο1 και Ο2 και το Κ1Τ επανέρχεται σε ηρεμία.

Απάντηση: S2 σε σειρά με το S1 παράλληλα με την 13-14 του Κ1Μ· μετά από αυτά, παράλληλα: πηνίο Κ1Μ, χρονοηλεκτρονόμος Κ1Τ (delay on, 30 sec) και πηνίο Κ2Μ σε σειρά με την επαφή 15-18 του Κ1Τ.

Πρόσεξε:

Εδώ η αυτοσυγκράτηση γίνεται με την 13-14 του Κ1Μ, γιατί ο Κ1Μ ενεργοποιείται αμέσως με το S1 (αντίθετα με το πρόβλημα 4).
Αν πιεσθεί το S2 πριν περάσουν τα 30 sec, η Ο2 δεν ενεργοποιείται καθόλου.
Στην πράξη, σε σειρά με το S2 συνδέονται και οι επαφές 95-96 των θερμικών υπερφόρτισης.