Zadanie egzaminacyjne
Podczas pracy mieszalnika przemysłowego stwierdzono niepoprawne działanie obwodów elektrycznych oraz
błędną nastawę prądową wyłącznika silnikowego. Urządzenie jest zasilane z sieci 3×400 V.
Bęben mieszalnika jest napędzany silnikiem indukcyjnym klatkowym o mocy 1,1 kW i prędkości
synchronicznej 1000 obr/min. Silnik powinien obracać się w prawo i lewo po 1,5 minuty w każdym
kierunku. Między zmianą kierunku wirowania silnik powinien pozostać wyłączony przez 10 s. Urządzenie
powinno się wyłączyć samoczynnie po jednej godzinie.
Aparaty układu sterowania są zamontowane na szynie TH 35.
Opisz działanie układu na podstawie analizy schematu obwodu głównego i obwodu sterowania.
Zinterpretuj wyniki pomiarów i uzupełnij tabele 2, 3, 4 i 5.
Wykryj usterki w obwodach głównym i sterowania oraz sporządź wykaz miejsc i rodzajów uszkodzeń.
Sporządź wykaz narzędzi, przyrządów i materiałów, których należy użyć w trakcie usuwania usterek.
Zapisz ustawienia nastawy czasu przekaźników tak, aby urządzenie działało zgodnie z założonymi
wymaganiami. Ustawienia trybu pracy „MODE” dla przekaźników czasowych przyjmij odpowiednio:
K4-C, K5-A, K6-A.
Oblicz i zapisz jaki prąd wyzwalacza przeciążeniowego powinien być nastawiony w wyłączniku
silnikowym, aby poprawnie zabezpieczał silnik w czasie pracy.
Do wykonania zadania wykorzystaj schematy obwodu głównego (Rysunek 1.) oraz obwodu sterowania
(Rysunek 2.), parametry eksploatacyjne silników indukcyjnych klatkowych (Tabela 1.), instrukcje obsługi
przekaźników czasowych PCM-02 (K3) i PCM-10 (K4, K5, K6) oraz wyniki wykonanych pomiarów
zapisane w tabelach 2, 3, 4 i 5.
Rysunek 1. Schemat obwodu głównego
Rysunek 2. Schemat obwodu sterowania
Tabela 1. Parametry eksploatacyjne silników indukcyjnych klatkowych
Typ
Moc
znamionowa
Prędkość
synchroniczna
Prędkość
obrotowa
Napięcie
znamionowe Połączenie
uzwojeń
Prąd
znamionowy
Ilość
biegunów
Częstotliwość
kW
1/min
1/min
V
A
Hz
WU-DA80MJ
IE2 2P 0,75 kW
0,75
3000
2880
230/400
Δ/Υ
2,85/1,65
2
50
WU-DA80MM
IE2 2P 1,1 kW
1,1
3000
2880
230/400
Δ/Υ
4,1/2,35
2
50
WU-DA90SMX
IE2 2P 1,5 kW
1,5
3000
2850
230/400
Δ/Υ
5,15/2,97
2
50
WU-DA80MS
IE2 4P 0,75 kW
0,75
1500
1440
230/400
Δ/Υ
3,3/1,9
4
50
WU-DA90SRX
IE2 4P 1,1 kW
1,1
1500
1425
230/400
Δ/Υ
4,4/2,5
4
50
WU-DA90LWX
IE2 4P 1,5 kW
1,5
1500
1440
230/400
Δ/Υ
6,5/3,7
4
50
WU-DA90LTX
IE2 6P 0,75 kW
0,75
1000
935
230/400
Δ/Υ
3,8/2,2
6
50
WU-DA90LWX
IE2 6P 1,1 kW
1,1
1000
925
230/400
Δ/Υ
5,3/3
6
50
WU-DA100LUW
IE2 6P 1,5 kW
1,5
1000
930
230/400
Δ/Υ
7,3/4,2
6
50
Tabela 2. Pomiary ciągłości połączeń przed naprawą (w nawiasie oznaczenie zacisku aparatu)
Tabela 3. Rezystancje cewek styczników i przekaźników czasowych
Lp.
Pomiar na odcinku
Wartość wskazana
przez omomierz
na zakresie 200 Ω
Ocena ciągłości:
zachowana ciągłość „+” /
brak ciągłości „-”
1
Zasilanie L1, F(1)
0,3
2
F(2), Q(14)
0,2
3
Q(13), Pw(21)
0,2
4
Pw(22), Pz(13), K3(11)
0,3
5
Pz(14), K3(14), K3(L), H1(1), K4(L), K4(11), K5(11),
K6(11)
0,2
6
K4(12), K5(L)
0,1
7
K4(14), K6(L)
0,3
8
K5(14), K2(32)
0,1
9
K2(31), K1(A1), H2(1)
0,3
10
K6(14), K1(32)
0,2
11
K1(31), K2(A1), H3(1)
0,1
12
Zasilanie N, K3(N), H1(2), K4(N), K5(N), K6(N),
K1(A2), H2(2), K2(A2), H3(2)
0,2
13
L1, Q(1)
0,1
14
L2, Q(3)
0,2
15
L3, Q(5)
0,2
16
Q(2), K1(1), K2(1)
0,3
17
Q(4), K1(3), K2(3)
0,3
18
Q(6), K1(5), K2(5)
0,2
19
K1(2), K2(2), U
0,2
20
K1(4), K2(6), V
0,1
21
K1(6), K2(4), W
0,1
22
PE, zacisk PE silnika
86
Lp.
Cewka stycznika lub przekaźnika
Wartość wskazana przez
omomierz na zakresie 20 kΩ
Ocena działania
elementu:
cewka sprawna „+” /
cewka uszkodzona „-”
1
K1
2,42
2
K2
0,02
3
K3
9,24
4
K4
9,25
5
K5
∞
6
K6
9,25
Uwaga: Lampki kontrolne H1, H2, H3 są w wykonaniu LED i wykazują bardzo dużą rezystancję mimo sprawnego
działania.
Tabela 4. Rezystancja zestyków
Lp.
Umiejscowienie
Stan zestyku
Wartość wskazana przez omo-
mierz na zakresie 200 Ω
Ocena działania styku:
sprawny „+” /
niesprawny „-”
1
F
Załączony
0,1
Wyłączony
∞
2
Q(13,14)
Załączony
0,2
Wyłączony
∞
3
Pw
Załączony
∞
Wyłączony
0,2
4
Pz
Załączony
0,2
Wyłączony
∞
5
K3(11,14)
Załączony
0,2
Wyłączony
∞
6
K4(11,12)
Załączony
∞
Wyłączony
0,1
7
K4(11,14)
Załączony
0,2
Wyłączony
∞
8
K5(11,14)
Załączony
0,2
Wyłączony
∞
9
K2(32,31)
Załączony
∞
Wyłączony
0,2
10
K6(11,14)
Załączony
0,2
Wyłączony
0,2
11
K1(32,31)
Załączony
0,1
Wyłączony
0,1
12
Q(1,2)
Załączony
0,2
Wyłączony
∞
13
Q(3,4)
Załączony
0,1
Wyłączony
∞
14
Q(5,6)
Załączony
0,2
Wyłączony
∞
15
K1(1,2)
Załączony
0,1
Wyłączony
∞
16
K1(3,4)
Załączony
0,2
Wyłączony
∞
17
K1(5,6)
Załączony
0,2
Wyłączony
0,2
18
K2(1,2)
Załączony
0,1
Wyłączony
∞
19
K2(3,4)
Załączony
0,2
Wyłączony
∞
20
K2(5,6)
Załączony
0,1
Wyłączony
∞
Tabela 5. Rezystancja uzwojeń i izolacji silnika
Czas przeznaczony na wykonanie zadania wynosi 180 minut.
Ocenie podlegać będzie 5 rezultatów:
interpretacja wyników pomiarów (uzupełnione tabele 2, 3, 4 i 5),
opis działania układu na podstawie analizy schematu obwodu głównego i obwodu sterowania,
wykaz miejsc i rodzajów uszkodzeń w obwodach sterowania i głównym,
wykaz narzędzi, przyrządów, urządzeń i materiałów potrzebnych do usunięcia usterek,
zapisane ustawienia nastaw przekaźników czasowych i obliczona wartość prądu wyzwalacza
przeciążeniowego.
Miejsce wykonania
pomiaru
Wartość wskazana przez
omomierz na zakresie 200 Ω
Ocena wartości
rezystancji:
poprawna „+” /
niepoprawna „-”
Rezystancja uzwojeń silnika
U1, V1
15,3
V1, W1
15,2
W1, U1
15,3
Wartość wskazana przez
miernik izolacji w MΩ
Rezystancja izolacji między
uzwojeniami a obudową
silnika przy rozłączonych
uzwojeniach
U, PE
1000
V, PE
1200
W, PE
1100
Opis działania układu na podstawie analizy schematu obwodu głównego i obwodu sterowania
(uzupełnij brakujące wpisy lub wybierz poprawny zapis)
1
Włączenie zasilania układu następuje po załączeniu wyłącznika instalacyjnego nadprądowego oraz
wyłącznika silnikowego
2
W celu uruchomienia układu należy nacisnąć przycisk
Jako pierwszy uruchamia się przekaźnik K i zamyka / otwiera* styki K ( , ), które zapewniają
podtrzymanie zasilania układu.
3
Po podaniu napięcia na cewkę przekaźnika czasowego K jego styki K ( , )
i K ( , ), będą załączały się z opóźnieniem / natychmiast / cyklicznie*.
4
Po podaniu napięcia na cewkę przekaźnika czasowego K jego styki K ( , ) zostaną
zwarte / rozwarte* po nastawionym czasie, co spowoduje załączenie / wyłączenie* stycznika K
5
Po odmierzeniu czasu przez przekaźnik K4 jego styki zostaną przełączone, co spowoduje wyłączenie
przekaźnika K i załączenie przekaźnika K
6
Po podaniu napięcia na cewkę przekaźnika czasowego K6 styki K ( , ) zostaną
zwarte / rozwarte* po nastawionym czasie, co spowoduje załączenie / wyłączenie* stycznika K
7
Po załączeniu stycznika K1 silnik obraca się w , a po załączeniu stycznika K2 w
8
Mieszalnik wyłączy się po upływie nastawionego czasu na przekaźniku K lub po naciśnięciu przycisku
9
Do blokady wzajemnej styczników wykorzystane są styki zwierne / rozwierne* K ( , )
i K ( , ).
10
Świecenie lampki sygnalizuje załączenie urządzenia.
Świecenie lampki sygnalizuje obroty prawe silnika.
Świecenie lampki sygnalizuje obroty lewe silnika.
Wykaz miejsc i rodzajów uszkodzeń w obwodach
Wykaz narzędzi, przyrządów, urządzeń i materiałów potrzebnych do usunięcia usterek
Lp.
Nazwa aparatu lub miejsce uszkodzenia
z odniesieniem do oznaczeń na schematach
(np.: styk stycznika K ( , ))
Rodzaj uszkodzenia
(np.: zwarcie, przerwa, skorodowane lub
niedokręcone połączenie, sklejone styki)
1
2
3
4
5
6
7
Wykaz narzędzi:
Wykaz przyrządów:
Wykaz urządzeń i materiałów (podaj ilość):
Ustawienia nastaw przekaźników czasowych
Obliczenie wartości prądu wyzwalacza przeciążeniowego wyłącznika silnikowego
Przekaźnik
RANGE
TIME
K3
Przekaźnik
RANGE 1
TIME 1
RANGE 2
TIME 2
K4
K5
K6
Nazwa
kwalifikacji:
Eksploatacja maszyn, urządzeń i instalacji elektrycznych
Oznaczenie
kwalifikacji:
EE.26
Numer zadania: 01
Kod arkusza:
EE.26-01-01_zo
Lp.
Elementy podlegające ocenie/kryteria oceny
R.1
Rezultat 1: Interpretacja wyników pomiarów
uzupełnione tabele 2, 3, 4 i 5
Uwaga! Dopuszcza się zastosowanie równoważnych zapisów
R.1.1
W tabeli 2 w pozycjach 1-21 zapisano znak "plus"
R.1.2
W tabeli 3 w pozycji 2 zapisano znak "minus"
R.1.3
W tabeli 3 w pozycji 5 zapisano znak "minus"
R.1.4
W pozostałych pozycjach tabeli 3 zapisano znak "plus"
R.1.5
W tabeli 4 w pozycji 10 zapisano znak "minus"
R.1.6
W tabeli 4 w pozycji 11 zapisano znak "minus"
R.1.7
W tabeli 4 w pozycji 17 zapisano znak "minus"
R.1.8
W pozostałych pozycjach tabeli 4 zapisano znak "plus"
R.1.9
We wszystkich pozycjach tabeli 5 zapisano znak "plus"
R.2
Rezultat 2: Opis działania układu na podstawie analizy schematu obwodu głównego i obwodu sterowania
Zdający uzupełnił zdania i wybrał poprawne zapisy
R.2.1
Włączenie zasilania układu następuje po załączeniu wyłącznika instalacyjnego nadprądowego F oraz wyłącznika
silnikowego Q
R.2.2
W celu uruchomienia układu należy nacisnąć przycisk Pz
Jako pierwszy uruchamia się przekaźnik K3 i zamyka styki K3 (11,14), które zapewniają podtrzymanie zasilania
układu
R.2.3
Po podaniu napięcia na cewkę przekaźnika czasowego K4 jego styki K4(11,14) i K4(11,12) będą załączały się
cyklicznie
Uwaga: pozostawienie dwóch wyrazów "z opóźnieniem" oraz "cyklicznie" należy uznać za poprawne
R.2.4
Po podaniu napięcia na cewkę przekaźnika czasowego K5 jego styki K5(11,14) zostaną zwarte po nastawionym
czasie, co spowoduje załączenie stycznika K1
R.2.5
Po odmierzeniu czasu przez przekaźnik K4 jego styki zostaną przełączone, co spowoduje wyłączenie
przekaźnika K5 i załączenie przekaźnika K6
R.2.6
Po podaniu napięcia na cewkę przekaźnika czasowego K6 styki K6(11,14) zostaną zwarte po nastawionym
czasie, co spowoduje załączenie stycznika K2
R.2.7
Po załączeniu stycznika K1 silnik obraca się w prawo, a po załączeniu stycznika K2 w lewo.
R.2.8
Mieszalnik wyłączy się po upływie nastawionego czasu na przekaźniku K3 lub po naciśnięciu przycisku Pw
R.2.9
Do blokady wzajemnej styczników wykorzystane są styki rozwierne K1(31,32) i K2(31,32)
R.2.10
Świecenie lampki H1 sygnalizuje załączenie urządzenia
Świecenie lampki H2 sygnalizuje obroty prawe silnika
Świecenie lampki H3 sygnalizuje obroty lewe silnika
R.3
Rezultat 3: Wykaz miejsc i rodzajów uszkodzeń w obwodach sterowania i głównym
Uwaga: dopuszcza się inną kolejność oraz zastosowanie równoważnych sformułowań
R.3.1
Nazwa aparatu lub miejsce uszkodzenia oraz rodzaj uszkodzenia nr 1: Cewka stycznika K2; zwarcie
R.3.2
Nazwa aparatu lub miejsce uszkodzenia oraz rodzaj uszkodzenia nr 2: Zestyk przekaźnika czasowego K6 lub
K6 (11,14); zwarcie lub sklejony zestyk
R.3.3
Nazwa aparatu lub miejsce uszkodzenia oraz rodzaj uszkodzenia nr 3: Cewka przekaźnika czasowego K5;
przerwa
R.3.4
Nazwa aparatu lub miejsce uszkodzenia oraz rodzaj uszkodzenia nr 4: Zestyk pomocniczy stycznika K1 lub
K1 (31,32); zwarcie lub sklejony zestyk
R.3.5
Nazwa aparatu lub miejsce uszkodzenia oraz rodzaj uszkodzenia nr 5: Zestyk główny stycznika K1 lub K1 (5,6);
zwarcie lub sklejony styk
R.3.6
Nazwa aparatu lub miejsce uszkodzenia oraz rodzaj uszkodzenia nr 6: Połączenie przewodu PE z obudową
silnika; niedokręcony lub skorodowany zacisk przewodu PE lub uszkodzony przewód
R.4
Rezultat 4: Wykaz narzędzi, przyrządów, urządzeń i materiałów potrzebnych do usunięcia usterek
R.4.1
W wykazie narzędzi zapisano: wkrętaki płaskie i krzyżowe lub zestaw wkrętaków
R.4.2
W wykazie narzędzi zapisano: szczypce do cięcia przewodów lub szczypce uniwersalne
R.4.3
W wykazie narzędzi zapisano: przyrząd do zdejmowania izolacji lub nóż
R.4.4
W wykazie przyrządów zapisano: miernik uniwersalny lub omomierz
R.4.5
W wykazie urządzeń i materiałów zapisano: przekaźnik czasowy
R.4.6
W wykazie urządzeń i materiałów zapisano: symbol PCM 10 i ilość - 2 sztuki
R.4.7
W wykazie urządzeń i materiałów zapisano: stycznik
R.4.8
W wykazie urządzeń i materiałów zapisano: ilość - 2 sztuki lub 1 stycznik i cewka stycznika
R.5
Rezultat 5: Zapisane ustawienia nastaw przekaźników czasowych i obliczona wartość prądu wyzwalacza
przeciążeniowego
R.5.1
Ustawienia przekaźników czasowych. Przekaźnik K3: zdający zapisał w kolumnach tabeli RANGE i TIME
ustawienia odpowiadające czasowi 1 godziny
R.5.2
Ustawienia przekaźników czasowych. Przekaźnik K4: zdający zapisał w kolumnach tabeli RANGE 1, TIME 1
ustawienia odpowiadające czasowi 100 sekund
R.5.3
Ustawienia przekaźników czasowych. Przekaźnik K4: zdający zapisał w kolumnach tabeli RANGE 2, TIME 2
ustawienia odpowiadające czasowi 100 sekund
R.5.4
Ustawienia przekaźników czasowych. Przekaźnik K5: zdający zapisał w kolumnach tabeli RANGE 1, TIME 1
ustawienia odpowiadające czasowi 0,1÷10 sekund
R.5.5
Ustawienia przekaźników czasowych. Przekaźnik K5: zdający zapisał w kolumnach tabeli RANGE 2, TIME 2
ustawienia odpowiadające czasowi ≥ 90 sekund (pod warunkiem, że w tabeli RANGE 1, TIME 1 dla przekaźnika
K5 jest zapisany czas równy 10 sekund) lub czas równy 90 sekund (pod warunkiem, że w tabeli RANGE 1,
TIME 1 dla przekaźników K5 i K6 jest zapisany czas w zakresie 0,1÷10 sekund)
R.5.6
Ustawienia przekaźników czasowych. Przekaźnik K6: zdający zapisał w kolumnach tabeli RANGE 1, TIME 1
ustawienia odpowiadające czasowi 0,1÷10 sekund
R.5.7
Ustawienia przekaźników czasowych. Przekaźnik K6: zdający zapisał w kolumnach tabeli RANGE 2, TIME 2
ustawienia odpowiadające czasowi ≥ 90 sekund (pod warunkiem, że w tabeli RANGE 1, TIME 1 dla przekaźnika
K6 jest zapisany czas równy 10 sekund) lub czas równy 90 sekund (pod warunkiem, że w tabeli RANGE 1,
TIME 1 dla przekaźnika K6 jest zapisany czas w zakresie 0,1÷10 sekund)
R.5.8
Nastawy RANGE w jednostkach czasu, nastawy TIME bez jednostek, a wartości tylko spośród możliwych do
ustawienia
R.5.9
Zdający zapisał obliczenie nastawy prądu wyłącznika silnikowego i wynik zawiera się w przedziale 3 do 3,3
R.5.10
Zdający zapisał wynik obliczenia nastawy prądu wyłącznika silnikowego z uwzględnieniem jednostki [A]