Contactoare si ruptoare

TEMA PROIECTULUI

CONTACTOARE SI

RUPTOARE.

SISTEME DE CALCUL.

Contactoare si ruptoare

2

CUPRINS

I.ARGUMENT

II.CONTACTOARE SI RUPTOARE(Generalitati)

2.1Tipuri constructive si mărimi caracteristice

2.2Contactoare cu relee

2.3Contactoare electromagnetice

2.4Contactoare de curent continuu si alternativ

III.ȊNTRERUPATOARE AUTOMATE DE JOASĂ TENSIUNE

3.1Tipuri si caracterisici consructive

IV.PORNIREA MOTORULUI ASINCRON CU ROTORUL BOBINAT

V.INSTALAŢII ELECTRICE PENTRU PORNIREA MOTOARELOR

5.1Releul

VI .SISTEME DE CALCUL

VII.VERIFICAREA CONTACTOARELOR DUPA TRANSPORT

7.1 VERIFICAREA CONTACTOARELOR DUPA MONTARE

VI.MONTAREA CONTACTOARELOR ȊN INSTALATIILE ELECTRICE

IX.ȊNTRETINEREA SI REPARAREA CONTACTOARELOR

ȊNTREŢINEREA CONTACTOARELOR AUXILIARE

X.ȊNCERCAREA ŞI VERIFICAREA CONTACTOARELOR REPARATE

XI.BIBLIOGRAFIE


3

I.ARGUMENT

Termenul “mecatronică” (MECAnică + elecTRONICĂ) a fost conceput în 1969 de un inginer al

firmei japoneze Yaskawa Electric şi protejat până în 1982 ca marcă a acestei firme. Se referea

iniţial la complectarea structurilor mecanice din construcţia aparatelor cu componente

electronice. În prezent termenul defineşte o ştiinţă inginerească interdisciplinară, care,

bazându-se pe îmbinarea armonioasă a elementelor din construcţia de maşini, electrotehnică şi

informatică, îşi propune să îmbunătăţească performanţele şi funcţionalitatea sistemelor tehnice.

Proiectul de fata isi propune sa prezinte principiile de control si principalele sisteme aplicate in

cadrul automobilelor. Cunoasterea lor reprezinta o cerinta esentiala pentru intelegerea

functionarii motoarelor actuale. Chiar daca notiunea de control nu trebuie neaparat legata de

motoarele de ultima generatie, cu siguranta ea a capatat o semnificatie aparte in cazul

acestora.

Dezvoltarea sistemelor de control a fost impulsionata in primul rind de severitatea normelor

privind emisiile poluante si de cerinta unor performante satisfacatoare in conditiile respectarii

acestor norme.

Primul pas a fost realizat prin introducerea masiva a sistemelor electronice de control in

motoarele cu aprindere prin scanteie dotate cu sistem catalitic pentru tratarea gazelor de

ardere. Functionarea cu randament maxim a unui astfel de sistem impunea mentinerea stricta

a coeficientului de dozaj intr-o fereastra foarte ingusta in jurul valorii unitare. Acest obiectiv a

fost realizat prin introducerea sistemelor de injectie de benzina controlate electronic. Treptat

sistemele au fost dezvoltate, astfel pe linga controlul calitatii amestecului aer-combustibil a fost

integrat si controlul avansului la scanteie.

Motoarele diesel au fost si ele supuse unor puternice schimbari in privinta sistemelor de

control, chiar daca cu o usoara intirziere fata de motoarele pe benzina. Motivele care au stat la

baza acestei evolutii sint legate de utilizarea motorului diesel cu injectie directa la funtionarea

pe autoturisme. Acest motor prezinta un mare avantaj: economicitatea. In acelasi timp motorul

este zgomotos si prezinta un nivel ridicat al emisiei de NOx.


4

Mecatronica este rezultatul evoluției firesti în dezvoltarea tehnologicǎ. Tehnologia electronicǎ a

stimulat aceasta evoluție. Dezvoltarea microelectronicii a permis integrarea electromecanică. În

urmatoarea etapǎ, prin integrarea microprocesoarelor în structurile electromecanice, acestea

devin inteligente ṣi, astfel s-a ajuns la mecatronicǎ

Fluxul catre integrarea mecatronica

Tehnologia mecatronica aduce in centrul atentiei problema informatiei care, este componenta

datatoare de ton in raport cu materialul si energia.

http://ro.wikipedia.org/wiki/Fi%C8%99ier:Flux.gif


5

II.Contactoare si ruptoare

(Generalitati)

Contactorul este un aparat de comutatie cu actionare mecanica, electromagnetica

sau pneumatica,

cu o singura pozitie slabita, capabila de a stabili, suporta si intrerupe curentii in conditii

normale de

exploatare ale unui circuit.

Contactorul se compune din:

- circuit principal de curent care contine borne de racord la circuitul exterior, contacte

fixe si contacte mobile

- circuit de comanda format din bobina electromagnetica de actionare, contactele de

autoretinere si butonul de comanda

- circuitul auxiliar (contacte de blocare, semnalizare)

- dispozitivele de stingere a arcului electric (camera de stingere, bobina de suflaj)

Contactorul mai cuprinde si elemente izolante, elemente metalice (altele decat cele

conductoare), elemente de fixare, carcasa si la contactoarele in ulei cuva de ulei cu

capac

Ruptoarele sunt asemanatoare contactoarelor cu deosebirea ca pozitia de repaus este un

circuit principal inchis,electromagnetul intervine pentru a deschide circuitul.

In constructia unui contactor mai intra elemente izolante, elemente metalice , cuva

de ulei cu capac, elemente de fixare, carcasa.

Fig.1 Schema de principiu a unui contactor cu miscare de rotatie :


6

a-schema constructiva ;b-schema electrica ;1-contact fix ; 2-contact mobil ; 3-armatura

electromagnetului ; 4-legatura flexibila ; 5-electromagnet ; 6-infasurare ; 7-camera de

stingere ; 8-buton de comanda ; 9-resort de dechidere ; 10-placa de baza ; 11-borna de

racord ; I-circuit principal ;

2.1 Tipuri constructive si marimi caracteristice

Dupa felul curentului ce strabate circuitul principal sunt: contactoare si ruptoare de

curent alternativ sau de curent continuu.

In mod normal, contactoarele sunt concepute pentru tensiuni de pana la 440 V in

curent continuu si 280 sau 660 V in curent alternativ si intensitati nominale de 6-600 A.

Dupa modul de actionare a contactelor mobile, contactoarele si ruptoarele

pot fi:

cu actionare prin electromagneti de curent continuu sau de curent alternativ,

indiferent de felul curentului care trece prin circuitul principal. Acesta este modelul cel

mai folosit deoarece prezinta o serie de avantaje (posibilitati largi de comanda de la

distanta, comanda usoara si rapida prin butoane si relee, putere de rupere suficient de

mare)

cu aer comprimat in deosebi la cele de curent continuu pentru curenti mari

(tractiune electrica) unde este necesara separarea rapida a contactelor

cu actiune mecanica, prin arbori cu came metoda este utilizata rar si numai la

intensitati mici deoarece puterea de rupere este mica, viteza de separare a contactelor

find redusa

. Marimile caracteristice ale unui contactor sunt:

Tensiunea nominala U – tensiunea la care se dimensioneaza izolatia aparatului,

distantele de strapungere si conturare.

Curentul nominal I – curentul pe care il poate suporta circuitul principal al

contactorului fara a depasi in regim normal de lucru incalzirea admisa

Frecventa de actionare – numarul maxim de actionari pe care contactorul le poate

executa intr-o unitate de timp

Durata relativa de conectare – care este standardizata si frecventa de conectare,

ambele determina clase de lucru sau regimuri de lucru pentru contactoare.

Dupa numarul de poli se deosebesc contactoare si ruptoare monopolare, bipolare,

tripolare (cele mai folosite) si tetrapolare.


7

Dupa modul de deplasare a contactelor mobile sunt:

contactoare cu miscare de rotatie cu o singura intrerupere de faza

contactoare cu miscare de translatie cu 2 intreruperi de faza

Contactoarele cu miscare de rotatie sunt mai robuste la solicitari prin vibratii, au o

putere de rupere mare, comportandu-se mai bine in curent cintinuu, si se pot realiza cu

usurinta in mai multe variante constructive, cu numar variabil de poli sau de contacte

auxiliare.

Contactoarele cu miscare de rotatie au un gabarit mai redus,ceea ce favorizeaza

realizarea de panouri compacte, au o durata de servici mare si un cost redus. Ele

prezinta o solutie practic generalizata la contactoarele de curent alternativ pana la 400

A

O varianta a acestui tip constructiv o prezinta contactoarele cu miscare combinata,

la care directia de deplasare a contactelor mobile este perpendiculara pe directia de

deplasare a armaturi mobile a electromagnetului. Aceasta constructie, folosita pentru

contactoarele de peste 100 A, prezinta avantaju ca reduce vibratiile contactoarelor,

asigura o rezistenta mai mare la uzura sub sarcina.

2.2 Contactoare cu relee

Contactorul serveste la inchiderea si deschiderea circuitului de alimentare a motorului,

la comanda data de un operator.

Blocul de relee termice protejeaza motorul si instalatia impotriva suprasarcinilor,

comandand deschiderea automata a contactorului.Releele electromagnetice asigura

protectia contra scurtcircuitelor, ele comandand automat in cazul unui scurtcircuit

deschiderea contactorului. Deoarece contactorul nu are o capacitate suficienta de

rupere la scurtcircuit, este indicat sa se prevada in circuit o protectie suplimentara cu

sigurante.

Dupa cum s-a aratat in paragrafele anterioare, contactoarele se utilizeaza in

instalatiile electrice impreuna cu diferite alte accesorii, ca: blocuri de relee, butoane,

sigurante, dispozitive de semnalizare, in functie de cerintele schemei. Aceste

combinatii de aparate se pot ansambla pe placi comune introduce in tablouri de


8

comanda sau cutii capsulate ori pot fi grupate pe categorii de aparate in interiorul

panourilor.Cea mai uzuala combinatie este contactorul cu relee termice, denumit si

demaror magnetic, realizat uzual atat in executie deschisa,cat si inchisa.Pentru

protectia impotrica curentilor de scurtcircuit,in amontele contactorului cu relee termice

trebuie montat un intrerupator automat sau sigurante fuzibile adecvate.

Schema de conexiuni a unui contactor cu relee termice:

F1,F3-sigurante;K1-contactor(contactoare principale);F2-relee termice(contacte de

relee termice);S1-buton de oprire;S-buton de pornire.

2.3 Contactoare electromagnetice intalnite frecvent in

instalatii electrice

Generalitati

Contactoarele electromagnetice sunt utilizate in schemele electrice de actionare; de

aceea a face fata necesitatilor impuse de exploatare, exista in prezent o foarte mare

varietate de constructii. O examinare comparativa a tuturor acestor constructii, produse

de diferite firme din diferite tari, se poate face avand la baza urmatoarele criterii:

- existenta unei serii unitare complete pentru gama de curenti pana la 200A

- regimul de lucru

- performantele ridicate in ceea ce priveste capacitatea de rupere, de durata de viata

mecanica si electrica

- dimensiunile de minime la acelasi curent


9

- simplitatea constructiei, montarea si demontarea rapida a diferitelor elemente

componente in timpul exploatarii

In instalatiile electrice din tara se intalnesc frecvent pentru regimuri normale de

functionare, in afara contactoarelor de productie indigena, contactoarele produse de

firme straine.

2.4 Contactoare de curent continuu

Contactoarele de curent continuu se executa monopolar. Executia bipolara prezinta

dezavantajul ca, la ruperea unor curenti intensi, se poate amorsa un arc intre cei 2 poli.

Acesta impune distante mai mai intre poli, ceea ce mareste gabaritul aparatului. Desi

un contactor bipolar ocupa mai putin loc decat 2 contactoare monopolare, se prefera

prima solutie, fiind mai sigura.

Caracteristic pentru contactoarele si ruptoarele de curent continuu este cursa mica a

armaturii mobile a electromagnetului de tip clapeta. Raportul dintre bratul de parghie al

contactului si al armaturii mobile este de 2:1 .

Contactorul de curent continuu de tip MC 100

Pe placa de baza din material izolant este fixat jugul electromagnetului, pe care se afla

miezul, bobina si armatura mobila. Tot pe placa de baza se monteaza contactul fix si

dispozitivul pentru stingerea arcului electric. Acest dispozitiv este format din bobina de

suflaj, polii de suflaj magnetic si camera de stingere confectionata din azbociment.

Caracteristicile tehnice ale contactoarelor de curent continuu de tip MC sunt prevazute

cu contacte auxiliare si rezistenta economizoare.

Contactele auziliare re regleaza astfel, incat pentru fiecare contactor, un contact

auxiliar inchide mai devreme si introduce in serie cu bobina o rezistenta economizoare

petru pozitia inchis.

Exista un tio de contactoare care este prevazut cu un numar mare de 9 sau 10

contacte auxiliare.

Contactoare de curent alternativ

Contactoarele de curent alternativ au o constructie diferita de contactoarele de

curent continuu.

Ele se impart in 2 categorii:

Contactoare la care contactul mobil are o miscare de rotatie


10

Contactoare la care contactul mobil are o miscare de translatie

Contactorul cu rotatie este compus dintr-un supor metalic pe care sunt fixate

contactele fixe, miezul fix al electromagnetului, contactele auxiliare si suporturile lagar

ale echipajului mobil. Aceasta constructie este foarte avantajoasa, deoarece permite

realizarea contactoarelor cu un numar dorit de poli prin simpla alaturare a numarului

necesar de sisteme de contact, lungind in mod corespunzator suportul si tija-suport a

contactelor mobile. Pentru stingerea arcului electric, fiecare pol este prevazut cu o

camera de stingere cu gratare ionice. Cursa la deschiderea armaturii mobile este

limitata de un opritor. Contactele fixe si mobile sunt prevazute cu coarnele pentru

preluarea arcului la deschidere.

Caracteristicile tehnice ale contactelor auxiliare sunt :

Tensiunea nominala 185 Vcc

Curent nominal 1 A

Capacitatea de rupere 1,2 A la 210 cc

Ele.se.impart.in.2categorii:

a)Contactoare la care contactul mobil are o miscare de rotatie

b)Contactoare la care contactul mobil are o miscare de translatie

Contactorul cu rotatie este compus dintr-un supor metalic pe care sunt fixate contactele

fixe, miezul fix al electromagnetului, contactele auxiliare si suporturile lagar ale

echipajului mobil. Aceasta constructie este foarte avantajoasa, deoarece permite

realizarea contactoarelor cu un numar dorit de poli prin simpla alaturare a numarului

necesar de sisteme de contact, lungind in mod corespunzator suportul si tija-suport a

contactelor mobile. Pentru stingerea arcului electric, fiecare pol este prevazut cu o

camera de stingere cu gratare ionice. Cursa la deschiderea armaturii mobile este

limitata de un opritor. Contactele fixe si mobile sunt prevazute cu coarnele pentru

preluarea arcului la deschidere . Intreaga serie se poate utiliza pentru frecventa de

concentrare de 120 con/h si durata de actionare 100%

Combinatii de contactoare

Comutatoare automate stea triunghi sunt formate din trei contactoare, retea, stea si

triunghi, un blac de relee termice de protectie si un releu de timp cu care se poate regla

timpul de la pornire pana la trecerea de la conexiunea stea la conexiunea triunghi.


11

Contactoru cu relee termice este cea mai fregvent folosita combinatie, denumita

si demaror magnetic, realizat uzual atat in executi deschise cat si inchise.

In amontele contactorului cu relee termice se monteaza un intrerupator automat

sau sigurante fuzibile adegvate pentru protectia impotriva curentilor de scurtcircuit.

Se foloseste de asemenea inversoare de sens automate cu doua contactoare

interblocate intre ele electric si mecanic (cand unul este inchis celalalt nu se poate

deschide).

Demaroarele magnetice rezolva in cele mai bune conditii comanda si protectia

motoarelor electrice in caz de supraincalzire periculoasa.

Fizic, constructia contactoarelor este separata de cea a releelor, acestea din urma

ralizandu-se ca unitati distincte, numite blocuri. Cotactoarele asociate cu relee se

folosesc numai acolo unde fregventa de conectare nu depaseste 40-60 conexiuni pe

ora.

Contactoarele cu relee termice nu sunt indicate pentru protectia motoarelor cu

porniri grele, cu frecvente mari de conectare, sau a motoarelor cu 2 turatii.

III. Intreruptoare automate de joasa tensiune

Caracteristici tehnice ale contactoarelor de curent alternativ cu miscare de rotatie

Denumirea Tipul contactorului

Caracteristici C.T. 25 C.T.

63

C.T. 100 C.T. 200

Tensiunea nominala, V 500 500 500 500

Curentul nominal, A 25 63 100 200

Capacitatea de rupere, A

Lau=1,1.Un si cos= 0,(4)

200 504 800 1600

Capacitatea de inchidere 200 504 800 1600

Capacitatea de rupere a

contactoarelor auxiliare, A

1 A la 550 V si cos = 0,4

0,5 la L\R = 0,005 si 440 Vcc

Rezistentele la uzura

mecanica, conectari

1200000


12

Rezistenta la uzura electrica 1200000

Frecventa de conectare

Con/h

600

Durata de conectare 40 si 100

Numarul de contacte

auxiliare

2 ND + 2 NI

Contactoarele cu translatie seria AC3 formeaza o serie unitare de la 10-200 A si

functioneaza pe principiul transmiterii directe a miscarii de translatie a armaturii mobile

a electromagnetului la sistemul de contacte.

Aparatele se compun dintr-un postament, electromagnet de tip „dublu e”, suportul

contactelor fixe, subansamblul echipaj mobil, camere de stingere cu gratar deionic, bloc

contacte auxiliare cu exceptia aparatului de 10 A , 2 A la care contactele auxiliare au

aceleasi dimensiuni si pozitie pe aparat ca si contactele principale.

Contactorul AC3 de 10 A este format dintr-o carcasa din material termoreactiv care

sustine magnetul fix si bobina. Pe suportul contactelor fixe , presat din acelasi material

sunt montate contactele fixe principale si auxiliare si bornele. Magnetul mobil este fixat

de echipajul ce poarta puntile de contact. Camera de stingere presata din masa

termoreactiva de tip melamina separa faxele prin paravane. La celelalte contactoare

din serie, constructia este asemanatoare. Magnetul fix de tip „e” cu intrefier fals pe

miezul central este fixat pe un postament dintr-un material termoreactiv la aparatele de

25, 40 si 63 A si un silumin la cele de 100 si 200 A prin intermediul unor lamele elastice

si placi de cauciuc.

Bobina este fixata direct pe postament, fapt ce impiedica transmiterea socurilor de

inchidere la bobina. Suportul contactelor fixe, echipajul mobil si postamentul sunt

presate din fenoplast sau supraplast. Camerele de stingere sunt prevazute cu placute

deionice montate pe peretii din fibra si fixate in capac printr-o lamela elastica. Capacul

este presat dintr-un material rezistent la actiunea arcului electric. Pentru intreaga serie ,

spirele in scurtcircuit sunt fixate la magnetul fix prin deformarea suprafetei polare si prin

lipire, iar pastilele de contact din AgCd sintetizat sunt lipite de suporturi. Cele 2 blocuri

de contacte auxiliare poseda contacte normal deschise ( ND ) sau normal inchise ( NI )

cu urmatoarele caracteristici :


13

Curent nominal 6 A

Tensiunea nominala 500 Vca, 200 Vcc

Curent maxim de inchidere 50 la 380V si cos =0,5A la 220V si L\R=15ms

Durata de viata electrica 1 milion manevre

Durata de viata mecanica 10 milioane manevre pentru contactorul de 10A si 5

milioane pentru restul seriei

Aceasta serie de contactoare are performante superioare seriei de contactoare

cu rotatie dupa cum se vede si in tabel. In afara de aceasta serie de contactoare cu

translatie are o constructie simpla, usor demontabila, contactele sunt usor vizibile si

interschimbabile. La aceste contactoare, insa schimbarea bobinei este mai dificila, iar

gabaritele mari, socul la inchidere este foarte puternic.

Principiul de functionare

Spre deosebire de contactoare, intrerupatoarele automatese caracterizeaza prin

faptu ca, odata inchise contactele principale, ele sunt mentinute in pozitia „inchis” cu

ajutorul unui zavor mecanic numit „broasca” ; aceasta blocheaza contactele mobile la

sfarsitul cursei de inchidere si le mentine in aceasta pozitie un timp oricat de lung, fara

vreun consum suplimentar de energie.

Oricare ar fi varianta constructiva, un intrerupator automat este construit din

urmatoarele elemente componente:

-circuitul principal de curent, format din: contacte principale, contacte de rupere (

bobina de suflaj magnetic), coarne de suflaj si borne de racord la circuitul exterior,

realizate din profile de cupru.

-camerele de stingere a arcului electric, executate din materiale rezistente la actiunea

arcului electric.

-piese izolante pentru sustinerea cailor de curent si separarea fazelor, realizate de

obicei prin presare din rasini fenolice.

-mecanismul de actionare si zavorare, realizat din table si profile de otel tratate in mod

special pentru a face fata uzurilor si solicitarilor.

-cutia aparatului, executata din tablade otel la aparatele marisi rasini fenolice la

aparatele mici si intrerupatoarele tip „compact”.

-elementele de protectie : declansatoare termice , declansatoare electromagnetice

instantanee sau temporizate, iar la intrerupatoarele automate folosite pentru protectia

motoarelor si declansatoare de tensiune minima.


14

-elemente accesorii: bobine de declansare, transformatoare de curent, contacte

auxiliare.

Mecanismul de actionare si zavorare are urmatoarele functiuni:

-sa mentina intrerupatorul in pozitia inchis

-sa asigure declansarea intrerupatorului cu ajutorul unei energii , respectiv a unei forte

reduse; in acest scop, cu ajutorul unui sistem de parghii se asigura demultiplicarea

necesara a fortei.

-sa asigure declansarea libera, adica la existenta unui ordin de declansare

intrerupatorul sa nu poata fi nici inchis, nici mentinut in pozitie inchis.

-sa adapteze caracteristica cuplului rezistent la caracteristica motor.

-sa asigure la inchiderea manuala a intrerupatorului o viteza mixima a contactului mobil

Mecanism cu genunchi : a-intreruptor inchis ; b-intreruptor deschis ; 1-contact fix ; 2-

contact mobil ; 3-resort ; 4- resort care prin destindere provoaca declansarea ; 5-parghii

pentru declansarea manuala.

Intrerupatorul este definit ca fiind un aparat mecanic de conectare capabil sa inchida,

sa suporte si sa intrerupa curenti in conditii normale prestabilite si , de asemenea, sa

inchida pe o durata specificata si sa intrerupa curenti anormali, cum sunt curentii de

scurtcircuit.


15

Realizarea functiilor mentionate se obtine cu ajutorul clichetilor, mecanismelor cu

genunghi sau combinatii intre acestea.

Intreruptoarele pot utiliza pentru actionare surse de energie manuala, energia unui

electromagnet sau motor electric, energia unui dispozitiv pneumatic.

Cele mai fregvent utilizate camere de stingere sunt cele cu placi metalice.

Intreruptorul este definit ca fiind un apart mecanic de conectare capabil sa inchida,

sa suporte si sa intrerupa curenti in conditii normale si de asemenea sa inchida pe o

perioada specifica si sa intrerupa curenti anormali, cum sunt curenti de scurtcircuit.

Intrerupatoarele automate se folosesc mai ales in urmatoarele situatii:

-ca intrerupatoare principale pentru protectia liniilor si a instalatiilor electrice.

-ca aparate de conectare si protectie a unor consumatori importanti.

-ca aparate normale de conectare, acolo unde acestea suporta vibratii si socuri

mecanice importante.

Principiul mentinerii in „pozitia” a intrerupatoarelor automate prin intermediul unui

mecanism cu zavor prezinta urmatoarele avantaje:

-posibilitatea obtinerii unor capacitati de rupere mari.

-insensibilitate la variatiile de tensiune ale retelei.

-economie de energie.

-posibilitatea de a se dimensiona electromagnetul mai economic.

-rezistenta mult mai mare la solicitari prin vibratii si socuri mecanice.

- folosirea zavorarii mecanice

are insa si dezavantaje, cele mai importante fiind:

-frecventa de conectare permisa este foarte mica

-aparatul are o constructie complicata, fiind in consecinta si relativ scump.

3.1 Tipuri si caracteristici constructive

Data fiind varietatea mare a domeniilor de utilizare, se intalneste si o mare varietate a

tipurilor constructive de intreruptoare automate. Se pot distinge totusi cateva categorii

principale de astfel de aparate.

Intrerupatoarele automate de instalatii sunt dotate cu declansatoare termice si

electromagnetice pentru protectia impotriva suprasarcinilor si scurtcircuitelor.Fata de

sigurantele fuzibile, ele prezinta numeroase avantaje :


16

-posibilitatea de restabilire imediata a curentului fara a se pierde timpul necesar gasirii

si montarii unui element de inlocuire nou in locul celui ars.

-nu mai este necesar un stoc de elemente de rezerva si indeosebi se evita pericolul pe

care il prezinta pentru securitatea locuintelor si a instalatiilor, inlocuirea fuzibuilelor arse

prin fuzibile improvizate din fire groase de cupru.

-se poate obtine si o protectie eficace impotriva suprasarcinilor, lucru practic irealizabil

cu sigurantele fuzibile rapide.

-se poate regla la fata locului curentul de declansare a automatului in functie de

curentul real de serviciu al instalatiei , ceea ce imbunatateste mult eficacitatea si

operativitatea protectiei.

Intrerupatoarele automate tripolare comandate prin buton se executa pentru

intensitati nominale pana la 40A

Intrerupatoare automate in constructie deschisa se construiesc pentru curenti

nominali medii si mari, sunt comandate atat manual, cat si cu electromagneti sau

servomotoare si sunt folosite indeosebi pentru protectia circuitelor principale ale

alimentarilor cu energie din industrie.

Intrerupatorare automate compacte, in carcasa de masa plastica fenolica, se

construiesc pentru curenti nominali de ordinul sutelor de amperi; ele sunt folosite

pentru protectia circuitelor electrice din instalatiile industriale unde se impun dimensiuni

reduse ale panourilor.

Intrerupatoare automate limitatoare se construiesc pentru instalatii de ordinul

sutelor de amperi si capacitati de rupere pana la 100 kA virtuali. Ele limiteaza valoarea

curentului de scurtcircuit aparut in instalatie, reducand mult solicitarile termice si

electrodinamice la care este supusa instalatia. De aici vine si numele de „intrerupatoare

limitatoare”.Pot fi actionate manual sau cu servomotor.

Tipuri mai deosebite de aparate sunt:

- intreruptoarele automate rapide de curent continuu, dotate cu relee sensibile la panta

curentului de scurtcircuit, in vederea asigurarii unei protecti cat mai eficiente

redresorelor

- intreruptoare automate pentru ptotectia impotriva curentilor de defect, care sesizeaza

diferenta intre valorile curentilor de pe conductorul de faza si nul, diferenta care

dovedeste aparitia unei scurgeri de curent la masa (curent de defect) si deci a unei

slabiri a izolatiei. Producand intreruperea imediata a curentului atunci cand nivelul de


17

diferenta a depasit un anumit nivel, ele protejaza foarte bine impotriva electorocutati si

incendiilor

Intreruptoarele automate difera de asemenea prin modul de actionare si prin gradul

de echipare precum si prin dispozitive accesorii, cum ar fi: contacte de semnalizare,

dispozitive de actionare de la distanta, declansatoare de tensiune minima, dispozitive

de temporarizare a declansarii prin relee etc.

Instalatia de pornire a acestui motor se poate face in doua moduri:

- cu intreruptor tripolar

- cu contactor

Intreruptorul este folosit la pornirea motoarelor de putere redusa, prin a carui

infasurare circula un curent corespunzator cu valoarea maxima a curentului, admisa de

intreruptor .

Intreruptoarele utilizate sunt: pachet, parghie sau cu came, nu poate fi utilizat

intreruptorul tripolar la pornirea motoarelor de putere mare deoarece la cuplare se

formeaza arc electric intre contactele intreruptorului si acesta nu e prevazut cu camera

de stingere a arcului electric.

Pornirea cu contactor, in acest caz pe langa instalatia electrica, care alimenteaza

in mod direct motorul, mai este folosita inca o instalatie ce formeaza circuitul electric de

comanda.

Contactorul ca aparat de conectare este folosit atat in circuitul de forta cat si in cel

de comanda.

Functionare: se alimenteaza schema de forta de la sistemul trifazat, prin

sigurantele fuzibile sau alte aparate de protecti de la acestea circuitul se continua cu

contactele principala ale bobinelor releului termic si apoi se fac legaturile la motor.

Tensiunea poate fi de 220 sau 380 V in functie de tipul bobinei, in cazul in care

circuitul de comanda se alimenteaza la 220 V , atunci schema de comanda are

urmatorul treaseu: butonul de pornire, bobina contactorului, contactele de releu termic,

butonul de oprire si nul. In paralel cu butonul de pornire se leaga contactul de

automentinere, care la apasarea acestul buton se inchide si alimenteaza bobina

contactorului pana la apasarea butonului de oprire.

Se actioneaza butonul de pornire si se inchide circuitul electric dintre faza si nul, in

acest moment bobina contactorului este alimentata si se formeaza un camp

electromagnetic care va deplasa tija cu contactele contactoului, aceasta va inchide

contactele principale si contactul de automentinere. Butonul revine la pozitia initiala, dar


18

schema electrica de pornire va mentine alimentarea motorului datorita contactului de

automentinere.

Oprirea motorului se face prin actionarea butonului de oprire acesta va intrerupe

circuitul de comanda care inplicit opreste alimentarea bobinei, aceasta nu va mai

generea campul electromagnetic, tija revine la loc aducand toate contactele la pozitia

initiala.

Atat pornirea cat si oprirea motorului se poate face si manual, fara apasarea

butoanelor, prin actionarea tijei contactorului.

IV. Pornire a motorului asincron cu rotorul bobinat.La aceste motoare si

infasurarea rotorului este scoasa la cutia cu borne, daca motorul este de putere mica

pornirea se face pe cale directa cu ajutorul unui intreruptor electric automat tripolar

asemanator schemei de pornire a motorului asincron trifazat.

Pornirea motoarelor asincron cu rotorul bobinat si putere mai mare de 17 KW se

poate face in 2 moduri:

- cu comutator stea triunghi

- cu releu de timp

Pornirea cu comutator stea triunghi, se folosesc comutatoare pachet stea triunghi,

acestea au rolul de a micsora curentul de pornire in infasurarea statorului de 3 ori,

datorita acestui lucru pornirea statorului se face in conexiune stea. In timpul alimentari

in conexiunea stea turatia rotorului este mai mica decat turatia nominala si trece apoi

manual din conexiunea stea in conexiunea triunghi. Motorul va fi alimentat la tensiunea

nominala de 380 V, timp in care turatia devine egala cu turatia nominala. Acest tip de

pornire se foloseste la toate motoarele cu turatie mare , cu scopul protejari motorului

impotriva cresteri intensitati curentului electric, cu mult peste valoarea nominala

efectiva care ar duce la arderea motorului.

Pornirea stea triunghi cu releu de timp, este mai eficenta deoarece trecerea de la

conexiunea stea la cea triunghi se face automat.

Se compune din 3 contactoare, 2 butoane, un releu termic, un releu de timp si

sigurante fuzibile sau alte aparate de protectie.


19

Schema de forta are rolul de a alimenta motorul in conexiunea stea si in

conexiunea triunghi, astfel prin intermediul unui contactor se poate alimenta pe cale

directa motorul, pe al 2 lea se face conexiunea stea si pe al 3 lea se face conexiunea

triunghi. Din sheama de comanda fac parte aproape toate contactele auxiliare ale celor

3 contactoare, contactele releului de timp, contactele releului termic si cele 2 butoane.

Caracteristicile intrerupatoarelor automate si contactoarelor in functie de care se face

alegerea pentru utilizarea intr-o anumita instalatii sunt :

. -felul curentului ( continuu sau alternativ ) .

-tensiunea nominala de utilizare U si frecventa ;

-serviciul nominal ( de 8 ori, serviciul de durata)

- serviciul intermitent;

-curentul nominal tehnic U , care poate fi suportat in circuitul principal, fara ca

incalzirea sa depaseasca limitele adminisibile.Acest curent trebuie sa fie mai mare

decat curentul nominal al motorului.

Curentul de utilizare I este curentul din circuitul principal care intervine in determinarea

conditiilor de utilizare a contactorului sau ruptorului.

Categoria de utilizare este determinata de natura sarcinii de curent si este

standardizata conform tabelului de mai jos.

Categoriile de utilizare sunt numerotate in ordinea crescanda a conditiilor mai

grele de lucru. De exemplu, in timp ce categoria AC1 are curentul egal cu curentul de

utilizare, categoria AC4 are curentul de rupere de 6 ori mai mare decat curentul de

utilizare.

Capacitatea nominala de rupere ( kA

Felul

curentului

Categoria Utilizari

AC1 Sarcini neinductive sau slab inductive

CURENT AC2 Pornirea motoarelor cu inele de contact, franare in

plin mers

ALTERNATIV AC3 Pornirea motoarelor cu rotorul in scurtcircuit, oprirea

motoarelor in plin mers

AC4 Pornirea motoarelor cu rotorul in scurtcircuit, mers

cu socuri, inversarea sensului de rotatie


20

CURENT DC1 Sarcini inductive sau slab inductive

DC2 Pornirea motoarelor derivatie, oprirea motoarelor

derivatie in plin mers

CONTINUU DC3 Pornirea motoarelor derivatie, mers cu socuri,

inversarea sensului de rotatie.

DC4 Pornirea motoarelor serie, oprirea motoarelor serie

in plin mers

DC5 Pornirea motoarelor serie, mers cu socuri,

schimbarea sensului de rotatie


21

V. Instalatii electrice pentru pornirea motoarelor

Instalatii electrice pentru alimentarea motoarelor.

Instalatiile electrice folosite pentru alimentarea motoarelor cuprind:

Aparate pentru comanda automata - contactoare si ruptoare

- contactoare cu relee

- intreruptoare automate

Aparate pentru protectie: - relee

- sigurante fuzibile

5.1 Releul

Releul este un aparat care comuta, sub actiunea marimii de intrare, unul sau mai multe

elemente de comutatie de mica putere în scopul comenzii altor elemente. Releele de

protectie pot realiza contacte electrice ducând la întreruperea instalaţiei cu energie

electrică, deci la protecţia acesteia.

Cele mai simple relee se compun dintr-un element de intrare I, denumit uneori si

element sensibil, un element comparator K si un element de executie E cu una sau mai

multe iesiri.

1.1.Clasificarea releelor

Releele folosite în sistemele electrice funcţionează după aceleasi principii ca şi

aparatele de măsurat; de aceea ele pot fi clasificate, în general, după aceleaşi criterii.

a) După principiul de funcţionare, releele pot fii: electromagnetice (magnetoelectrice, de

inducţie, magnetice,electrodinamice, termice) şi electronice.

b) După felul parametrului la care acţionează, releele pot fii: de curent, de tensiune, de

putere, de temperatură, etc.

c) După valoarea marimii de intrare la care acţionează, releele pot fii: maximale, a căror

acţionare are loc când valoarea mărimii de intrare devine egală sau depăşeşte o

anumită valoare maximă, dinainte stabilită; minimale, care acţionează în momentul

când valoarea mărimii de intrare devine egală sau mai mică decât o anumită valoare

minimă, dinainte stabilită şi relee diferenţiale, a căror acţionare are loc când diferenţa


22

valorilor a două marimi aplicate la intrare devine, în valoare absolută, mai mare decât o

valoare dinainte stabilită.

d) O clasificare specifică a releelor se obţine dacă se ia în consideraţie modul

conectării în circuitul elementului protejat, deosebindu-se: relee primare şi relee

secundare.

e) Ţinând seama de modul de acţionare asupra înterupătoarelor, releele pot fii: cu

acţiune directă sau directe şi cu acţiune indirectă sau indirecte.

f) În funcţie de durata de acţionare: relee ultra rapide ( t < 0.0 s), relee rapide (t <0.05

s), relee normale (t -0.05-0.15 s ), relee lente (t -0.15-1 s), de temporizare (t >1 s)

g) În fucţie de mărimea de intrare: releu de tensiune, releu de curent, releu de putere,

releu de fregvenţă, releu de timp.

h) Cele mai utilizate relee: relee termice, relee electromagnetice, relee electronice,

relee mecanice, relee ferodinamice, declanşatoare.

i) După natura elementului de execuţie: relee cu contacte şi relee fără contacte

(statice).

TIPURI DE RELEE

Relee electromecanice

Sfera de aplicabilitate a acestor relee a început să se reducă substantial, ca urmare a

progreselor realizate în domeniul releelor statice.

Cele mai simple relee electromecanice constau dintr-un dispozitiv care produce forţa

sau cuplul activ, un element care produce cuplul rezistent şi unul sau mai multe

elemente de execuţie (contacte electrice). După natura dispozitivului pentru producerea

forţei sau a cuplului activ, deosebim: relee electromagnetice, magnetoelectrice, de

inductie, electrodinamice, termice, cu contact reed. În continuare se prezintă câteva

dintre cele mai utilizate.

Releele electromagnetice sunt aparate de protecţie care asigură protecţia la curenţi

de scurtcircuit sau la scăderea tensiunii cu acţiune instantanee sau temporizată.


23

Releele electromagnetice pot funcţiona atât în curent continu cât ăi în curent

alternativ.

Ele pot fi relee electromagnetice de curent şi relee electromagnetice de

tensiune.

Releeele electromagnetice mai pot fii:

Releul electromagnetic de curent maxim (RC) este constituit dintr-un electromagnet ,pe

care sunt dispuse bobinele de curent şi dintr-un sistem mobil format din armătura de

fier, fixată pe un ax prevăzut cu un resort spiral, care asigură cuplul antagonisz.

Releul electromagnetic de timp (RT) este constituit dintr-un electromagnet şi un miez

de fier, solidar cu şurubul fără sfârşit.

Releul electromagnetic de semnalizare (RdS) are drept scop să semnalizeze dacă

protecţia unui anumit circuit a acţionat.

Releul electromagnetic intermediar (RI) este folosit pentru a se evita trecerea curenţilor

mari prin contactele sensibile ale releelor obişnuite(cum sunt curenţii bobinelor de

aclanşare a întrerupătoarelor) .

Releele electromagnetice sunt constituite din electromagneţi la care atunci când

curentul prin bobină depăşeşte o anumită valoare este atrasă armătura mobilă aceasta

acţionând asupra unor contacte electrice, deci funcţionarea releelor electromagnetice

se bazează pe forţa de atracţie a elecromagnetului.

Releele termice

La baza funcţionării releelor termice stă modificarea proprietăţilor fizice ale corpurilor

datorită încălzirii. Cel mai simplu releu termic constă dintr-un tub de sticlă închis,

prevazut cu doi electrozi, în interiorul tubului găsindu-se mercur. Închiderea contactului

are loc ca urmare a dilataţiei mercurului, în momentul în care nivelul mercurului aduce

în contact electric cei doi electrozi.

Cele mai răspândite relee termice sunt releele cu bimetal. După modul în care se

realizează încălzirea bimetalului se deosebesc relee cu încălzire directă, indirectă şi

mixtă. La cele cu încălzire directă curentul electric trece prin bimetal, iar la cele cu

încălzire indirectă bimetalul este încălzit de la un rezistor, prin care trece curentul

electric. Releele termice sunt utilizate, în special, la protecţia motoarelor electrice

împotriva supracurentilor de durată.


24

VI. Sisteme de calcul

Definiţie

Un sistem de calcul este un ansamblu de componente hardware (dispozitive) şi

componente software (sistem de operare şi programe specializate) ce oferă servicii

utilizatorului pentru coordonarea şi controlul executării operaţiilor prin intermediul

programelor.

Orice sistem de calcul (computer system) pentru a realiza funcţiile sale de bază

trebuie să execute următoarele operaţii:

- introducere date (citire) - I

- memorare date şi instrucţiuni (reprezentare) - M

- prelucrare date si instrucţiuni (procesare) - P

- ieşire date (scriere) - O

Funcţionarea unui sistem de calcul are loc după următoarea schemă de principiu:

Din punct de vedere hardware(tehnologic) partea cea mai importantă a unui

sistem de calcul (SC) este unitatea centrală de prelucrare (UC) (Central Processing

Unit) constituită din memorie (M) şi microprocesor (P), acestea fiind produse ale

microelectronicii. Pentru realizarea serviciilor sale un SC este înzestrat cu dispozitive

de intrare/ieşire(I/O), unele fiind doar de intrare, altele fiind doar de ieşire, iar altele fiind

şi de intrare şi de ieşire. Dispozitivele ce au funcţii şi de intrare şi de ieşire sunt:

unitatea de hard disk (HD) - dispozitiv de memorare cu acces rapid la

informaţii, încorporat în SC, şi care conţine programele SO şi programe

specializate (PS) în concordanţă cu preferinţele utilizatorului;


25

unitatea de floppy disk (FD) - dispozitiv de memorare cu acces lent la

informaţii şi care permite utilizarea unei dischete ( de regulă, de

dimensiune 3,5 inc.), disc magnetic de memorare ce poate să stocheze

şi să păstreze pe timp nelimitat informaţii sub formă de programe şi date

de volum nelimitat;

monitorul - dispozitiv de afişare (display) alfanumerică şi grafică alb/negru

şi color şi care este o interfaţă grafică în dialogul om-calculator.

Dispozitivele de intrare (citire) (I) ce pot există în configuraţia unui SC sunt:

o tastatura (keyboard) - dispozitiv cu taste numerice şi alfanumerice pentru

introducerea de comenzi şi date ce vor fi prelucrate de programele SO şi

PS;

o CD-ROM - dispozitiv de memorare de mare capacitate cu acces rapid la

informaţii şi care stochează - în vederea citirii - programe şi fişiere de

volum foarte mare;

o mouse - dispozitiv mobil care prin intermediul unui cursor grafic

reprezentat pe monitor poate să indice selectarea unor simboluri grafice

sau butoane logice ce vor avea ca efect executarea unor operaţii

specifice programelor SO şi PS;

o scanner - dispozitiv pentru preluarea (memorarea) de imagini de pe

suport hârtie, memorarea realizându-se în fişiere sub formă de hărţi

(bitmap) de puncte (pixeli);

o digitizor - dispozitiv pentru preluarea (memorarea) de coordonate ale unor

puncte ce reprezintă hărţi, scheme, planuri, etc. în vederea prelucrării lor

de către diverse programe care să genereze imagini ce urmează apoi a fi

procesate;

o camera TV - dispozitiv pentru preluarea pe suport film a unor imagini

reale şi care urmează a fi prelucrate.


26

Dispozitivele de ieşire (scriere)(O) ce pot exista în configuraţia unui SC sunt:

o imprimanta grafică - dispozitiv ce utilizează suport hârtie sau folie

de plastic pentru realizarea de reprezentări grafice;

o plotter - dispozitiv tip masă de desen sau planşetă pentru

realizarea de desene;

o film - dispozitiv pentru preluarea de imagini din memoria unui

calculator;

o boxe audio - dispozitive pentru redarea sunetelor (dispozitive

multimedia).

Unitatea centrală de prelucrare (UC)

Arhitectură şi funcţionare

Funcţii : - operaţii de de prelucrare a informaţiilor şi controlul comunicaţiilor

;

- operaţii de citire/scriere de informaţii din/în memoria principală;

- operaţii de coordonare şi control pentru dispozitivele I/O.

Componente: - componenta de memorare (memoria internă - M); realizează

memorarea

datelor (D), instrucţiunilor ( programelor - P), rezultatelor

intermediare

(de lucru-L), rezultatelor finale (R);

- componenta de execuţie ( unitatea aritmetico-logică - Ual); realizează

calcule aritmetice şi logice cunoscute din matematică;

- componenta de comandă - control ( Ucc) ; realizează prelucrarea

ordonată a instrucţiunilor programelor şi coordonează funcţionarea

celorlalte componente, inclusiv a dispozitivelor I/O.


27

Performanţă: Orice sistem de calcul are puterea de procesare funcţie de memoria

internă şi de microprocesorul (P) cu care este înzestrat, acesta fiind constituit din

unitatea de comandă-control (Ucc) şi unitatea de execuţie(Ual).

Modul de funcţionare : calculatoarele actuale sunt construite pe baza modelului unui

calculator de tip John von Neumann, şi anume, un calculator are ca sarcină principală

execuţia programelor utilizatorilor; pentru a fi executat pe calculator, un program

trebuie să se afle într-o anumită stare, numită executabilă stare obţinuta din

instrucţiunile sursă (enunţuri conform sintaxei şi semanticei unui limbaj de programare)

ale programului stocate în memoria externă de tip hard disk (HD), floppy disk (FD) sau

compact disk (CD); instrucţiunile sunt executate secvenţial, adică pas cu pas, şi

folosind memoria internă prin intermediul aşa-numitelor variabile definite conform

structurilor de date oferite de limbajul de programare, au ca efect realizarea de operaţii

conform unei logici. Aceasta logică a fost implementată în instrucţiuni în conformitate

cu raţionamentul pentru rezolvarea unei anumite probleme;

Prin intermediul compilatorului limbajului de programare, instrucţiunile sursă ale

programului sunt analizate sintactic şi semantic şi sunt transformate în aşa-numita

formă obiect a programului, care mai departe va fi convertită în forma executabilă,

formă ce este memorată în memoria internă, atunci când se doreşte lansarea în

execuţie a programului.

Lansarea în execuţie a unui program se face prin intermediul sistemului de

operare şi prin realizarea funcţiilor UC, astfel:


28

o forma executabilă a instrucţiunilor este stocată în memoria internă M;

o conform cerinţelor programului, prin intermediul dispozitivelor de

intrare(I), datele de intrare sunt stocate în memoria internă la comanda

Ucc;

o prin comanda Ucc, instrucţiunile stocate în memorie sunt prelucrate şi

se dă comanda Ual pentru a prelua datele stocate în M în vederea

realizării de calcule aritmetice şi logice;

o prin operaţiile executate de Ual se obţin rezultate intermediare ce sunt

temporar stocate în M pentru ca ulterior să fie utilizate în scopul

obţinerii rezultatelor finale ce vor fi socate in M ;

o prin comanda Ucc, rezultatele finale stocate în M vor fi transmite

dispozitivelor de ieşire (O).


29

Microprocesorul (P)

La baza funcţionării unui calculator(SC) se află microprocesorul(P), inventat în anul

1971 de către ing. M.F. HOFF de la firma INTEL, care a produs o adevărată revoluţie

în domeniul calculatoarelor şi al informaticii, având un impact deosebit în toate

domeniile ştiinţifice, economice şi sociale. Microprocesorul (P) a fost inventat ca

urmare a rezultatelor obţinute în trei domenii speciale apărute şi dezvoltate în secolul

XX:

sisteme cibernetice;

programare;

circuite integrate.

Din acest motiv, microprocesorul poate fi considerat un calculator în miniatură

constituit din:

unitatea de comandă - control (Ucc);

unitatea de execuţie (operaţii aritmetice şi logice-Ual);

memorie proprie formată din 14 registre(MP).

Activitatea primelor componente (Ucc, Ual) are loc prin utilizarea celor 14

registre: 2 pentru comandă-control, 4 pentru date (informaţii) şi 8 pentru adrese.

Un registru este un element esenţial în procesul de prelucrare a informaţiilor

provenite din activitatea de execuţie a programelor aflate în memoria internă a

calculatorului. Acesta reprezintă o unitate de adresare a memoriei interne în cadrul

procesului de adresare a conţinutului memoriei interne, proces prin intermediul căruia

are loc accesarea informaţiilor stocate în memorie. Unitatea de adresare se numeşte

cuvânt de memorie. Performanţele microprocesorului sunt funcţie de:

o organizarea şi reprezentarea informaţiilor;

o organizarea şi capacitatea memoriei interne;

o tehnica de adresare a memoriei interne;

o metodele de execuţie a operaţiilor în procesarea informaţiilor;

o viteza de lucru (frecvenţa de lucru) în execuţia operaţiilor.


30

Formal, memoria internă este considerată o structură liniară (mi)i.>0, mi fiind 0 sau

1 cu semnificaţia stins, respectiv aprins şi reprezintă o poziţie binară, numită bit (binary

digit). Prin urmare, o succesiune de biţi poate fi utilizată pentru stocarea de informaţii

convertite în poziţii binare. Unitatea de măsură pentru memorie este byte-ul (octet-ul)

şi reprezintă o succesiune de 8 poziţii binare, de exemplu 0 1 0 1 0 1 1 1

1b = 8 biţi sau 1o = 8 biţi. Multiplii byte-ului sunt:

1 Kb = 1024 b = 210 b ; 1 Mb = 1024 Kb =220 b ; 1 Gb = 1024 Mb = 230 b.

Din punct de vedere logic, memoria internă a unui calculator este organizată în

blocuri de memorie, 1 bloc = 64 Kb, aceste blocuri având destinaţii precise în stocarea

informaţiilor pentru buna funcţionare a calculatorului sub un sistem de operare adecvat.

Un rol important în utilizarea memoriei interne şi in procesul de prelucrare a

informaţiilor are conceptul de cuvânt de memorie (word), acesta fiind de fapt o unitate

de măsură (unitate de adresare) în sistemul de coordonate (adrese) ataşat unei

memorii interne având o anumită organizare logică, de exemplu în blocuri.

În evoluţia sistemelor de calcul, capacitatea cuvântului de memorie a fost variabilă

şi a determinat creşterea performanţelor acestora, în acest sens este cunoscută

clasificarea microprocesoarelor în generaţii funcţie de capacitatea cuvântului de

memorie utilizat:

1 cuv. = 4 biţi;

1 cuv. = 8 biţi = 1 b;

1 cuv. = 16 biţi = 2 b;

1 cuv. = 32 biţi = 4 b.

În acest sens, până în prezent sunt cunoscute următoarele generaţii de

microprocesoare:

gen. 1 - P tip 4004, 8008, 1w = 4 biţi ( după anul 1971 );

gen. 2 - P tip XT 8080, 1w = 8 biţi ( după anul 1974 );

gen. 3 - P tip AT 8088, 8086, 80186,80286, 1w = 16 biţi ( după anul 1978;

in 1981 apare PC ; in 1982 apar 80186, 80286);

gen. 4 - P tip AT 80386, 1w = 32 biţi ( anul 1985 );

gen. 4,5 - P tip 80486, 80586(Pentium), 80860, RISC-I860, etc.,1w = 32

biţi(după anul 1989; 80486 înglobează şi coprocesorul matematic 80387;1993-

586 ).


31

Performanţa microprocesorului este dată şi de viteza de lucru (frecvenţa de

lucru-impulsuri la intervale foarte mici de timp), măsurată în MHz şi care determină

realizarea unei viteze de execuţie de câteva milioane de instrucţiuni /secundă. Dacă

primele microprocesoare aveau frecvenţa de lucru P 8088 P

80186 P 80286 P 80386) , astăzi microprocesoarele actuale

lucrează cu o frecvenţă de ordinul 400/500 MHz sau 700/900 MHz, aceasta datorându-

se faptului că modernizarea lor este tot timpul în atenţia proiectanţilor şi fabricanţilor de

microprocesoare, dar şi pentru că acestea încorporează aşa-numitul coprocesor

matematic ce măreşte viteza de lucru la execuţia operaţiilor aritmetice cu numere

reale.

Performanţa microprocesorului este determinată şi de spaţiul de memorie

internă pe care il poate adresa. Dacă primele microprocesoare erau construite să

adreseze un spaţiu de memorie de 256Kb, 640Kb, sau 1Mb, astăzi există

microprocesoare ce sunt proiectate sa adreseze un spaţiu de memorie de 32Mb,

64Mb.

Concluzie. Performanţa microprocesoarelor este determinată de:

capacitatea cuvântului de memorie utilizat;

viteza de lucru (frecvenţa de lucru);

spaţiul de memorie internă adresabil.

Din punct de vedere al comunicaţiilor informaţiilor în funcţionarea unui sistem de

calcul, se disting 3 tipuri de informaţii (magistrale-trasee de cupru ce generează

informaţii binare şi prin care se realizează P cu celelalte componente

ale SC) :

informaţii ce reprezintă valori (date; pe 16 biţi);

informaţii ce reprezintă adrese (coduri; pe 20 biţi);

informaţii ce reprezintă control (comenzi).

Microprocesorul îşi exercită funcţiile, şi anume prelucrează programele aflate în

memoria internă, prin utilizarea, coordonarea şi controlul:

memoriei interne;

dispozitivelor rapide (HD, FD, CD);

dispozitivelor auxiliare ( diverse dispozitive I/O).


32

Unitatea de comandă-control (Ucc) este utilizată de microprocesor pentru a programa

execuţia secvenţială în timp a tuturor manevrelor necesare în vederea executării unei

instructiuni (comenzi) aflată temporar în memoria internă. În acest scop, Ucc :

- generează semnalele de comandă pentru întregul sistem de calcul;

- dirijează fluxul de date;

- corelează viteza de lucru a unităţii centrale cu timpul de acces al memoriei ;

- reglează acţiunile sale funcţie de un semnal de ceas a cărei frecvenţă este de

ordinul MHz-ilor.

Semnalele prin care microprocesorul realizează comenzi de execuţie spre

memorie sau spre alte componente ale sistemului se numesc semnale de comandă, iar

semnalele prin care microprocesorul primeşte informaţii despre diferite componente ale

sistemului se numesc semnale de stare. Comunicarea dintre microprocesor şi celelalte

componente ale sistemului se face prin intermediul magistralelor externe. Efectuarea

unor transferuri interne de date se realizează prin magistrala internă de date. La

magistralele de date şi de comenzi pot fi cuplate circuite de I/O ce realizează legătura

cu dispozitivele I/O.

Memoria microprocesorului(MP) formată dintr-un număr de registre are rolul de a

păstra temporar date, adrese de memorie şi informaţii de stare şi control. Aceste

registre sunt impărţite în următoarele categorii:

o registre generale - în număr de 8 şi clasificate în registre de date (

notate AX, BX, CX, DX), registre de pointer ( SP, BP), registre de

index ( SI, DI);


33

o registre de segment(adresare) - în număr de 4 şi notate prin

CS(adresa de bază a segmentului de memorie care conţine codul

programului), SS(segmentul de stivă curent), DS(segmentul de date

curent - datele şi variabilele programului), ES (extrasegmentul

curent);

o registrul pointer-ului de instrucţiune (IP- Instruction Program sau PC-

Program Counter)- conţine adresa de memorie a următoarei

instrucţiuni ce trebuie executată;

o registrul indicatorilor de stare şi control - conţine informaţii referitoare

la natura rezultatului unei operaţii aritmetice(13 indicatori pentru

80386 şi 20 indicatori pentru microprocesorul 80486);

Observaţie: Microprocesorul 80386 utilizează în plus încă două registre de

segment FS şi GS.

Pentru a executa o instrucţiune, în sistemul de calcul au loc următoarele

evenimente:

- depune pe magistrala de date valoarea din registrul IP;

- depune pe magistrala de comenzi comanda de citire din memorie;

- memoria internă preia de pe magistrala de date valoarea care a fost stocată din

IP;

- este căutată adresa dată de aceasta valoare şi se preia conţinutul ce va fi stocat

pe magistrala de date;

- depune pe magistrala de comenzi comanda de terminare a citirii din memorie;

- citeşte de pe magistrala de date valoarea stocată anterior şi execută

instrucţiunea codificată prin această valoare;

- valoarea din registrul IP este incrementată cu o unitate.

Fizic, microprocesorul este construit din circuite integrate (module) numite

cip-uri (chips în engleză) care înglobează Ucc, Ual, MP şi se află pe aşa-

numita placă de bază în interiorul unităţii de sistem ( system unit). Pe placa

de bază se mai află:

o cipuri de memorie; circuite VLSI(Very Large Scale

Integration)


34

o coprocesor matematic;

o cip pentru generatorul de ceas;

o cip pentru sunet;

o cip pentru accesul direct la memorie;

o cipuri pentru controlul dispozitivelor I/O.

Cele mai importante firme din lume producătoare de microprocesoare sunt:

Intel, Motorola, AMD, Cyrix/IBM, PowerPC, Digital Alpha, Sun Sparc,MIPS,ARM

Memoria internă (M)

Memoria unui sistem de calcul este de mai multe tipuri:

Din punct de vedere fizic, memoria aflată pe placa de bază a unui calculator este

constituită din câteva cipuri de capacitate 4Mb, 8Mb, 16Mb, 32Mb sau maxim 64Mb ce

reprezintă memoria principala a sistemului de calcul, ce include o memorie de bază de


35

640Kb de tip RAM. Oricare ar fi tipul de memorie, aceasta este considerată constituită

din celule de memorie (bytes), celula fiind cea mai mică parte a memoriei ce poate fi

adresată direct şi care reprezintă unitatea de masură a memoriei, 1 celulă = 1 byte = 1

octet= 8 biţi.

Celulele de memorie sunt folosite pentru stocarea diferitelor tipuri de informaţii

(numerice, alfabetice, grafice, sunete, etc.). Evident, în funcţie de natura informaţiei ,

pentru un tip de informaţie, se utilizează una sau mai multe celule de memorie. De

exemplu, pentru reprezentarea în memorie a numerelor reale se utilizează 4, 6, 8 sau

10 celule (bytes), în cazul limbajului de programare Borland Pascal, determinând

utilizarea mai multor domenii de valori reale: Single, Real, Double şi Comp, Extended,

domenii ce se deosebesc prin precizia de calcul pe care o oferă în acest mod.

Prin urmare, limbajele de programare oferă metode şi tehnici diferite pentru

reprezentarea informaţiilor, determinând precizii de calcul diferite, utilizatorul fiind acela

care va decide, în funcţie de precizia de calcul dorită, limbajul de programare ce trebuie

folosit sau programul de calcul ce trebuie apelat. Iniţial, în standardul Pascal era

cuprins doar domeniul Real, celelalte au fost cuprinse în convenţia IEEE (Institute for

Electrical and Electronics Engineers).

MONTAREA CONTACTOARELOR IN INSTALATIILE ELECTRICE






panourilor.

VII. VERIFICAREA CONTACTOARELOR DUPA TRANSPORT

Contactoarele sunt ansamblate in cutii de carton sau lazi pentru a suporta in conditii

bune solicitarile mecanice la care sunt supuse in timpul transportului.

In momentul sosirii lor la locul de destinatie, trebuie sa se verifice daca aparatele

nu au fost deteriorate in timpul transportului. In acest scop trebuie sa se verifice daca

partile mobilw nu s-au deformat sau deplasat daca piesele izolante si camerele de

stingere nu s-au spart.


36

Depozitarea contactoarelor in cazul in care contactoarele nu se monteaza

imediat in industria electrica. Ele se depoziteaza in ambalajul original in incaperi uscate

si curate unde pot fi supuse la actiunea prafului, vaporilor de apa sau agentilor corozivi

si a temperaturilor ridicate.

Aparatele cu ambalajele lor nu se aseaza in stive prea mari deoarece in cazul

unor eventuale daramari se produc spargeri sau fisuri ale pieselor izolante si camerelor

d stingere.

Se va avea in vedere ca piesele de rezerva (contacte, bobine) care se livreaza

odata cu contactorul, sa nu se piarda si sa se eticheteze pentru a sti pentru ce aparat

se utilizeaza.

MONTAREA CONTACTOARELOR

Inainte de montarea unui contactor se verifica daca valorile lui nominale corespund

valorilor nominale ale instalatiei. In acest scop se verifica daca tensiunea bobinei

electromagnetului de actionare este egala cu tensiunea nominala a circuitelor de

comanda ale instalatiei, daca valoarea curentului nominal al contactorului este mai

mare sau egala cu valoarea curentului care trece prin circuitul principal, de asemenea

se verifica faca tensiunea nominala a contactorului este egala cu a instalatiei.

Recomandarile care se pot da cu privire la montarea contactoarelor in instalatii au

caracter general, de aceea se completeaza cu indicatii date in instructiuni si cataloage,

de catre firmele constructoare, pentru fiecare tip de contactor.

Contactoarele se monteaza in pozitie verticala cu bornele R, S, T la partea

superioara. In imediata lor apropiere nu trebuie sa existe sursa de caldura, care ar

provoca o incalzire a mediului mai ridicat decat in rest. Fixarea contactoarelor pe

panouri este realizata cu suruburi si piulite. Strangerea piulitelor trebuie sa fie suficienta

pentru a elimina jocurile si posibilitatea de deplasare a contactorului in timpul

manevrelor. Deoarece socurile la anclansre sunt puternice, dimensiunile cadrului

cadrului sau panoului pe care se monteaza trebuie sa fie corespunzator alese pentru a

face fata solicitarilor mecanice la care sunt supuse. Daca reglajul contactoarelor

auxiliare ca si blocurile de relee, butoanele etc, situate in apropierea contactorului sunt

sensibile la vibratiile transmise cadrului, la anclasarea contactorului, trebuie luate


37

masuri pentru diminuarea acestor vibratii. In acest scop, se pot utiliza panouri care

cuprind numai contactoare restul aparatului fiind instalat pe alte panouri, complet

separate de primele. Se poate utiliza si fixarea contactoarelor pe panouri prin

intermediul unor legaturi elastice ( piese elastice, resortoare ).

La montarea contactoarelor trebuie sa se tina seama de lungimea pe care este

aruncat afara arcul electric in exteriorul camerei de stingere la deconectarea circuitului.

De aceea, firmele constructoare dau valori distantelor de la camerele de stingere la

peretii sau capacele metalice precum si distantele dintre cele doua contactoare

asemanatoare montate alaturat pentru a evita accidentele. Aceste valori depinde de

curentul nominal al contactorului, capacitatea de rupere, constructia camerei de

stingere etc si trebuie respectate in timpul montajului. Aceste spatii prevazute sunt

suficiente si pentru a permite scoaterea camerelor de stingere.

La aparatele cu cuva cu ulei, se va prevedea spatial necesar pentru colaborarea cuvei.

Blocaje mecanice intre contactoare

Se utilizeaza in situatiile in care 2 contactoare intr-o schema de actionare nu trebuie sa

inchida simultan. La contactoarele cu miscare de rotatie, aceste blocaje se realizeaza

in diferite variante constructive. Contactoarele cu translatie trebuie sa aiba o constructie

speciala pentru a permite utilizarea blocajelor mecanice, astfel ca, in general, nu se

folosesc in schemele de blocaje, acesta constituind un mare dezavantaj al lor.

7.1VERIFICAREA CONTACTOARELOR DUPA MONTARE

Dupa ce contactoarele si celelalte aparate au fost montate pe panouri pentru

asigurarea unei functionari corecte se verifica:

a) Executarea legaturilor electrice dintre diversele aparate

b) Strangerea corecta a suruburilor

c) Cursa si forta de apasare pe contactele principale si auxiliare ale contacto rului,

pentru a observa daca aparatele nu s-au dereglat in timpul montajului

d) Existenta camerelor de stingere si fixarea lor corecta In continuare se aplica

tensiime la bornele bobinei electromagnetului de actionare, contactele principale

nefiind parcurse de curent si se executa cateva manevre in gol, pentru a se observa

cum inchid contactul si electromagnetul.


38

Se fac apoi cateva manevre sub sarcina, dupa care se verifica posibilitatea executarii

tuturor comenzilor prevazute in schema si se regleaza releele.

VIII. MONTAREA CONTACTOARELOR IN INSTALATIILE ELECTRICE






panourilor

IX INTRETINEREA SI REPARAREA CONTACTOARELOR

In cazul unei alegeri si instalari corespunzatoare, buna functionare a contactoarelor

este conditionata de intretinerea corecta si eventuala reparare a acestore.

Contactoarele electromagnetice sunt caracterizate printro intretinere simpla si

repararea relativ usor de executat.

Intretinerea corecta a contactoarelor asigura o functionare corespunzatoare a

contactorului, cum si micsorarea uzurii sale electrice.

Periodic se executa o examinare atenta a instalatiei, insistandu-se asupra starii

suprafetei contactelor. Cu aceasta ocazie se verifica inchiderea si deschiderea

contactelor principale si auxiliare.

Daca este cazul, contactele oxidate sau cu urme de metal topit care apar in timpul

intreruperii arcului electric, se curata cu ajutorul unei pile fine. Utilizarea hartiei emeri

este interzisa. Dupa curatare contactele se ung cu vaselina pentru contacte.

Contactele trebuie, de asemenea, curatate dupa intreruperea unui scurtcircuit.

Dupa curatare, se va face o verificare a cursei in contact si a fortei de apasare pe

contact, care trebuie sa corespunda valorilor pentru contactoare de productie indigena.

9.1 INTRETINEREA CONTACTOARELOR AUXILIARE

Se face in mod asemanator cu a contactelor principale. Contactele auxiliare pot fi:

normal deschis, normal inchis, sau cu comutare. Constructia contactelor auxiliare

trebuie sa permita inchiderea sau deschiderea contactelor, in intervale de timp variabile

fata de momentul primirii comenzii de la contactor. Astfel contactul auxiliar de

autoretinere, care asigura mentinera contactorului inchis, dupa care s-a actionat asupra


39

butonului de pornire, care comanda alimentarea bobinei electro-magnetului trebuie

reglat cu o sursa in contact foarte mica.

Demontarea contactelor auxiliare se face usor, tinandu-se seama de particular itatile de

constructie ale fiecaruia.Astfel contactul mobil de la contactul auxiliar se demonteaza

prin simpla apasare in sensul sagetii. Montarea se face prin apasarea in sens opus.

X. INCERCAREA SI VERIFICARE CONTACTOARELOR REPARATE

Inainte de punerea in exploatare a unui contactor reparat, acesta trebuie sa fie reglat si

incercat. Operatiile care se executa in aceasta situatie au drept scop:

a) Reglarea mecanica care trebuie sa asigure o functionare corecta din punct de

vedere mecanic

b) Reglarea electrica, care trebuie sa asigure functionarea contactorului conform

normelor si standardelor in vigoare

Succesiunea operatiilor ce trebuie executate in cadrul reglajului este urmatoarea:

. a) Determinarea valorii tensiunii sau curentului absorbit de bobina la care este atrasa

armature mobile a electromagnetului

b) Determinarea valorii tensiunii sau curentului absorbit de bobina la care

electromagnetul retine si la care miezul mobil este eliberat

c) Inlaturarea vibratiei electromagnetilor de curent alternativ Pentru a executa reglajul

electric al contactoarelor sunt necesare surse de curent continuu sau alternativ in

functie de felul electromagnetului de actionare.


40

XI.Bibliografie

•Bichir N.-Masini,aparate,actionari si automatizari;manua

pentru clasele a XI-a si a XII-a licee industrial si scoli

profesionale,Ed.Didactica si pedagogica.Bucuresti

•Doina Dick, Nicoleta Fediuc: Mecatronica, manual pentru

clasa aXI-a, Editura Delta Publishing House 2004

•Vistrian Maties, Dan Mândru, Olimpiu Tătar, Radu Bălan,

Calin Rusu: Tehnologie şi educaţie mecatronică, Editura

Todesco, Cluj Napoca 2001

•Vistrian Maties, s.c. Mirescu, Dan Mândru, Olimpiu Tătar,

Radu Bălan, Calin Rusu: Tehnologie şi educaţie mecatronică -

auxiliar curricular Editura Economică, Bucureşti 2002

•Martin Williams, Graham spencer, David Hoey - Fit for TPM

- Revista Mecatronica

Contactoare si ruptoare

Documents

Transcript of Contactoare si ruptoare