Одним словом, знание условных обозначений и правил их применения так же необходимо, но недостаточно для чтения схем, как знание алфавита необходимо, но недостаточно для чтения текста.

Вывод 1 Чтобы читать схему, нужно располагать достаточными для каждого конкретного случая знаниями из электротехники. Также ничего не получится из чтения схемы, если не придерживаться определенного порядка. Желающие убедиться в справедливости этого утверждения, могут попробовать решить пример 5.3, начиная, скажем, не с 8-го, а со 2-го элемента, или, например, изменить порядок при решении примера 5.4.

Вывод 2 Нужно знать порядок, в котором надлежит читать схемы. Решая арифметическую задачу, можно проверить правильность сложения вычитанием, умножения — делением, извлечения корня — возведением в степень и т. п. Точно так же есть ряд приемов, по которым можно проверить, правильно ли прочитана схема. Мы уже встречались с такими приемами в примере 8.4, где сопоставлялось следующее. Во-первых, мы знали, что у привода выключателя должен быть отключающий электромагнит, искали его и нашли. Во-вторых, знали, что в цепи электромагнита должен быть замыкающий вспомогательный контакт привода, искали его и нашли. В-третьих, убедились в том, что к отключающему электромагниту присоединены и контакт реле времени токовой защиты, и тот контакт ключа управления, который замыкается, когда его рукоятку поворачивают в положение Откл.

Вывод 3 В процессе чтения схемы надо проверять правильность сделанных предположений, пользуясь приемами, либо подтверждающими, либо опровергающими предположения. Значит, нужно знать приемы проверки и уметь ими пользоваться. Нередко выводы, сделанные в результате чтения схемы, не совпадают с фактами, полученными в процессе испытания. И схема прочитана вроде правильно, но и фактам нельзя не верить. В этих случаях схема, по-видимому "слишком схематична", т. е. в ней не отражены существенные для данного случая подробности.                                                                                                                               

Задание 6

На рис. 5.5, а показан разъединитель QS1, привод которого имеет двигатель. Кинематическая схема привода изображена на рис. 5.5, б. В обычных условиях применяется схема управления (рис. 5.5, в), действующая следующим образом. Для включения (отключения) нажимают кнопочный выключатель SВ1. Промежуточный контактор КМ1 срабатывает (цепь1-4), самоблокируется (цепь 5-4) и включает двигатель М1 (цепь 7-6 на рис. 5.5, в). Когда привод повернет диск 4 (рис. 5.5,6) на 180° (цикл закончен), рычаг 8 надавит на шпильку 5 и она с помощью звездочки 3 разомкнет контакт конечного выключателя SQ1 и отключит контактор КМ1 (рис. 5.5, б): двигатель остановится. Но рассматриваемый разъединитель и контактор КМ1 находятся в очень сыром помещении, где весьма вероятно ухудшение изоляции. А если изоляция будет повреждена в точках, указанных на рис. 5.5, в, то произойдет крайне опасное самопроизвольное включение привода. Поэтому в данных условиях обычная схема не годится и применена другая схема (рис. 5.5, е). Особенность этой схемы состоит в том, что в сырое помещение питание подается только на время управления разъединителем, а в остальное время оно отключено благодаря тому, что реле К1 не включено и, следовательно, его контакты разомкнуты. Для включения привода кнопочным выключателем SВ1 включают реле К1 (цепь 3-2), через контакты которого подается питание. После этого срабатывает контактор КМ1 (цепь 3 4) и включает двигатель (цепь 7-6). Контактор самоблокируется по цепи 5-4 и будет включен до размыкания конечного выключателя SQ1.

Кнопочный выключатель SВ1 нажимают и тут же отпускают, но реле К1 продолжает получать питание по цепи 1-2 через контакт реле К2, катушка которого последовательно включена в цепь двигателя. (Пусковой ток двигателя велик и потому катушка реле К2 состоит из немногих витков толстой проволоки.) Когда привод заканчивает работу и SQ1 отключает КМ1, двигатель отключается. Реле К2 лишается питания и отключает реле К1: питание в сырое помещение больше не подается.                                                         

А теперь самостоятельно

Порядок самостоятельной деятельности (прописать по этапам, шагам)

Схема предельно проста и работает устойчиво на сотнях приводов, но на одном приводе почему-то отказывает. Отказ состоит в том, что в самом начале отключения разъединителя реле К2 отпускает, отключает реле К1 и лишает питания двигатель привода. Следовательно, разъединитель остается в опасном положении: нож едва касается губок. Проверено все. И схема правильно собрана, и аппаратура исправна. Как же разобраться? Единственным сложным элементом этой схемы является двигатель. Но на схеме он показан менее подробно, чем все остальное. Действительно, у реле К1, К2 и контактора КМ1 есть по одной катушке и контакты. И все это ясно видно на схеме. А у двигателя есть и якорь и две обмотки возбуждения: последовательная и параллельная, не показанные на схеме рис. 5.5, е. Не они ли портят все дело? Сделав такое предположение, естественно изобразить схему двигателя подробнее, что и сделано на рис. 5.5, г и д, причем в двух важных вариантах: 1) обе обмотки включены согласно, 2) обмотки включены навстречу. Эти подробности подчеркиваются расположением точек, указывающих на рис. 5.5, г и д начала обмоток. Теперь нужно подумать о том, как в процессе отключения разъединителя нагружается двигатель. Вначале привод неподвижен — значит, ток велик. Затем нож разъединителя начинает двигаться, но он еще сильно зажат губками, поэтому ток велик. Когда же нож выходит из губок, механическая нагрузка двигателя резко снижается и ток уменьшается. Прикинем с помощью небольшого подсчета характер изменения тока в катушке реле К2 при упомянутых выше изменениях тока двигателя. Нас интересует реле К2, так как именно оно неверно работает. Пусть параллельная обмотка возбуждения имеет 2000 витков и при токе 0,4 А создает МДС 2000 (+0,4) = 800 А. При пуске через последовательную обмотку из 10 витков проходит ток 15 А, что при согласном включении дает 10×(+ 15) = = + 150 А, а при встречном 10 х (—15) = —150 А. В итоге поток возбуждения пропорционален: 800 + 150 = 950 А при согласном и 800—150 = 650 А при встречном включении. Когда нож разъединителя выходит из губок, ток снижается до 3 А. При этом поток пропорционален: 800 + 10×(+3) = = 830 А при согласном включении и 800 + 10×(—3) = 770 А при встречном. Сравнивая значения величин, имевшие место при пуске и выходе ножа разъединителя, видим, что при согласном включении поток уменьшился (950>830 А), а при встречном увеличился (650<770 А). В этом и все дело. Действительно, частота вращения не может измениться сразу, а поток при встречном включении стал больше. Поэтому машина на какое-то время перешла в режим генератора, из-за чего ток в катушке реле К2 изменил направление. Когда ток проходил через нуль, реле возвратилось (отпустило) и отключило К1. Характер изменения тока в катушке реле К2 показан на рис. 5.5, г и д. Таким образом, причина отказа одного из приводов состояла в том, что концы одной из обмоток возбуждения были перепутаны и получился не тот двигатель, для которого была составлена схема реле К1 будет включаться кнопочным выключателем БВ1, но образуется ложная цепь 1-4, по которой контактор КМ1, однажды включившись, уже не сможет отключиться. Значит, двигатель привода будет непрерывно работать, а разъединитель будет включаться и отключаться дважды за каждый оборот диска 4. Следовательно, диод служит для предотвращения ложной цепи 1-4 и выбрасывать его из схемы нельзя.

Вывод 4 Нужно знать, что чтение и анализ схем неразрывно связаны. Чтобы проанализировать схему, нередко приходится прибегать к более подробным изображениям (например, показывать все обмотки, обозначать их начала и т. п.), строить диаграммы взаимодействия, выполнятьприкидочные подсчеты и т. п. В схемах нередко встречаются элементы, назначение которых не совсем очевидно. И тогда их объявляют лишними.                                                                                                                                                             

Пример 5.7 показывает, к каким опасным последствиям может привести исключение из схемы элементов, которые из-за непонимания их назначения принимают за лишние. В данном случае "лишний" диод служит для предотвращения ложной цепи. Однако есть и другие случаи, когда непонятные на первый взгляд резисторы, конденсаторы и другие элементы необходимы для создания определенных временных параметров. С такими случаями мы уже сталкивались.         

Что нужно знать на память и чего запоминать не следует

Из приведенных выше примеров ясно, что заучивать схемы — занятие бесполезное И вместе с тем, чтобы читать схемы, нужно кое-что знать на память совершенно так же, как нужно помнить таблицу умножения и формулы сокращенного умножения:

1) нужно помнить наиболее распространенные условные обозначения обмоток, катушек, контактов, трансформаторов, двигателей, выпрямителей ламп и т. п.;

2) помнить условные обозначения, применяемые в той области, с которой приходится преимущественно сталкиваться в силу профессии;

3) полезно помнить схемы наиболее распространенных узлов электроустановок, например схемы двигателей, выпрямителей, усилителей, схемы освещения лампами накаливания и газоразрядными лампами и т. п.;

4) нужно знать свойства последовательного и параллельного соединений контактов, катушек индуктивностей, емкостей, сопротивлений, видов соединений в звезду и треугольник. Эти свойства подробно рассмотрены.             

Задание 7

Пример 5.7 На рис. 5.5, е показан диод VD1. При подробном рассмотрении действия схемы (см. пример 5.6) он ни разу не упоминался. Зачем же он?           Чтобы ответить на этот вопрос (и аналогичные вопросы о назначении того или иного элемента электроустановки), предположим сначала, что диода в схеме нет, но в этом случае кнопочным выключателем SВ1 нельзя включить реле К1, а пока оно не включено, не будет питания на двигателе. Значит, просто выбросить диод из схемы нельзя. Попробуем заменить вентиль перемычкой (красная волнистая линия). При этом нужно знать, что ни один элемент схемы нельзя считать лишним до тех пор, пока схема не подвергнута самому тщательному анализу

Краткие сведения из теории