Google+ Ηλεκτρολόγος μηχανικός
Προσοχή: Οι οδηγίες που δίνονται στο παρόν blog πρέπει να εφαρμόζονται από άτομα με εξουσιοδότηση από τον νόμο για την πραγματοποίηση ηλεκτρολογικών εργασιών καθώς και τις απαραίτητες γνώσεις. Μη τήρηση των κανόνων ασφαλείας ενδέχεται να εγκυμονεί κινδύνους για όσους πραγματοποιούν τις εργασίες, αλλά και για το κοινό.

Ηλεκτρολογικό σχέδιο σύνδεσης αλέ ρετούρ (aller retour) διακόπτη φωτισμού

Δυο διακόπτες με ένα φως ή πολλά φώτα παράλληλα συνδεδεμένα
Συνδεσμολογία διακοπτών αλέ ρετούρ για φωτιστικό σώμα, με δυο σημεία ελέγχου. 

























Όταν θέλουμε να ελέγχουμε ένα, ή περισσότερα φώτα, από δύο ή πιο πολλά διαφορετικά σημεία, χρησιμοποιούμε διακόπτες αλέ ρετούρ (από τις γαλλικές λέξεις, aller-retour = μετάβαση-επιστροφή), ή διακόπτες εναλλαγής, όπως λέγονται στα ελληνικά.

Παράδειγμα προγραμματισμού του μικρού PLC της Siemens LOGO!

Οι προγραμματιζόμενοι λογικοί ελεγκτές, Programmable Logic Controllers, από τα αρχικά γράμματα των οποίων ονομάστηκαν PLC, είναι ηλεκτρονικά, κατά κύριο λόγο, κυκλώματα - συσκευές, με ηλεκτρικές εισόδους και εξόδους. Μπορούμε να πούμε ότι είναι ένας σχετικά μικρός σε ισχύ, υπολογιστής που προγραμματίζεται και ελέγχεται με τις δικές του γλώσσες προγραμματισμού.

Μικροελεγκτής
Το LOGO! της SIEMENS στην 6 η έκδοσή του.
Υπάρχουν αρκετοί μικροελεγκτές, μικρά PLC, στο εμπόριο. Ένα από τα πιο δημοφιλή είναι και το LOGO! της Siemens.
Tο zelio της Telemecanique του group Schneider Electric είναι ένα άλλο, παρόμοιο, δημοφιλή μικρό PLC.
Είναι ιδανικά για να ξεκινήσει κάποιος την εξοικείωση του με τα PLC.
Έχουν βέβαια εξελιχθεί σε ισχύ, δυνατότητες και μνήμη κάνοντάς τα πλέον ιδανικά για πολλές εφαρμογές.

Το demo του software προγραμματισμού του, με την ονομασία LOGO! Soft Comfort, για windows, Mac OS και Linux, είναι ελεύθερα διαθέσιμο στο διαδίκτυο και η μόνη λειτουργιά που του έχει περικοπεί, σε σχέση με το κανονικό πρόγραμμα, είναι η επικοινωνία του Η/Υ με το hardware της συσκευής LOGO! που γίνεται με ειδικό καλώδιο. Με το LOGOSoft Comfort μπορεί ο κάθε ένας να πειραματιστεί όσο και όπως θέλει με τον προγραμματισμό του LOGO! στην οθόνη του ηλεκτρονικού του υπολογιστή χωρίς κόστος .

Ηλεκτρολογικό σχέδιο κυκλώματος εκκίνησης τριφασικού μοτέρ βραχυκυκλωμένου δρομέα με αστέρα τρίγωνο

Αστέρας τρίγωνο star delta
Σχέδιο αυτοματισμού εκκίνησης τριφασικού μοτέρ με αστέρα τρίγωνο.
Το λεγόμενο και βοηθητικό κύκλωμα.


































Τα πιο κοινά μοτέρ που χρησιμοποιούνται ευρέως, κυρίως στην βιομηχανία, με πολύ καλά χαρακτηριστικά ροπής, απλής κατασκευής, αξιοπιστίας και οικονομικής τιμής, είναι τα τριφασικά μοτέρ βραχυκυκλωμένου δρομέα. Αναφέρονται και ως ΑΤΚΒΔ : Ασύγχρονος Τριφασικός Κινητήρας Βραχυκυκλωμένου Δρομέα

Το δοκιμαστικό κατσαβίδι του ηλεκτρολόγου.



Το κατσαβίδι του ηλεκτρολόγου.
Ένα μικρό δοκιμαστικό κατσαβίδι.

Το δοκιμαστικό είναι το πιο χρησιμοποιούμενο κατσαβίδι για έναν ηλεκτρολόγο.
Είναι συνήθως το εργαλείο που έχει πάντα μαζί του, πάνω του και το πρώτο που αναζητά.

Ανιχνεύει την παρουσία τάσης στην φάση του δικτύου παροχής της ΔΕΗ αλλά δουλεύει και ως κανονικό κατσαβίδι, κάτι που οι κατασκευαστές δεν συνιστούν.

Όταν ακουμπάμε την πίσω μεταλλική άκρη του κατσαβιδιού με το χέρι μας, ενώ την ίδια στιγμή η μύτη του κατσαβιδιού είναι υπό τάση, περνάει ένα πολύ μικρό ρεύμα, ακίνδυνο, δια μέσου του σώματος μας, προς την γη, με αποτέλεσμα να ανάψει το μικρό λαμπάκι που είναι εντός του διαφανούς περιβλήματος του κατσαβιδιού.
Το λαμπάκι είναι συνδεδεμένο σε σειρά με μια ωμική αντίσταση μεγάλης τιμής.

Το αντιηλεκτροπληξιακό ρελέ ή διακόπτης διαρροής έντασης (Δ.Δ.Ε.) ή R.C.D. relay

RCD relays
Τριφασικό (4Χ40) και μονοφασικό (2χ40)
 αντιηλεκτροπληξιακά ρελέ τύπου AC.
Ένα από τα σημαντικότερα ζητήματα στις ηλεκτρικές εγκαταστάσεις είναι αυτό της ασφάλειας από ηλεκτροπληξία.

Είναι γενικά αποδεκτό ότι το ρεύμα γίνεται επικίνδυνο για τον ανθρώπινο οργανισμό, όταν η τιμή της έντασής του είναι πάνω από 50 mA. 
Ο καλύτερος τρόπος για την αποφυγή του κινδύνου είναι η εγκατάσταση ενός τουλάχιστον αντιηλεκτροπληξιακού ρελέ στην είσοδο της εκάστοτε ηλεκτρικής εγκατάστασης.

Ο Διακόπτης Διαρροής Έντασης (Δ.Δ.Ε. στα 30 mA) ή ηλεκτρονόμος (ρελέ) ασφαλείας, ή απλά ρελέ όπως λέγεται στην καθομιλουμένη, εγκαθίσταται στον γενικό πίνακα μιας οικίας, πριν από οποιαδήποτε κατανάλωση, μερική ασφάλεια, αμέσως μετά από τον γενικό διακόπτη ή την γενική ασφάλεια.

Το πολύμετρο και οι λειτουργίες του. Βολτόμετρο, ωμόμετρο, συχνόμετρο, αμπερόμετρο, καπασιτόμετρο.

Benning
Ένα τυπικό ψηφιακό πολύμετρο.

Ένα από τα πιο χρήσιμα όργανα ελέγχου για έναν ηλεκτρολόγο, και όχι μόνο, είναι το πολύμετρο.
Το όνομά του : "πολύμετρο" φανερώνει τις πολλές και διαφορετικές μετρήσεις που έχει δυνατότητα να πραγματοποιήσει.

SIEMENS LOGO πρόγραμμα

logosoft

Ένα πλεονέκτημα της σειράς logo, μετά την έκδοση οκτώ, είναι η ύπαρξη περισσότερων του ενός shift registers στο πρόγραμμα.

Ο shift register είναι η καλύτερη επιλογή για έλεγχο απόρριψης κακού προϊόντος σε μηχανές παραγωγής.

Στο παράδειγμα της εικόνας αν έχουμε ένωση foil με κόκκινη ταινία τα αισθητήρια την αναγνωρίζουν και το logo! απορρίπτei το προϊόν μετά από καθορισμένο αριθμό βημάτων.

Ταυτόχρονα δίνουν εντολή, με την Q3 έξοδο, να μην κατεβάσει προϊόν η μηχανή.

Λειτουργία τριφασικού μοτέρ σε μονοφασική παροχή με συνδεσμολογία Steinmetz. Υπολογισμός πυκνωτή.

Υπάρχουν περιπτώσεις που θέλουμε να δουλέψουμε ένα τριφασικό μοτέρ βραχυκυκλωμένου δρομέα σε μονοφασική παροχή ρεύματος. Κάτι τέτοιο μπορεί να γίνει, υπό προϋποθέσεις, συνδέοντας κατάλληλα πυκνωτή συγκεκριμένων χαρακτηριστικών.

Σύνδεση τριφασικού κινητήρα σε μονοφασική παροχή
Με έναν πυκνωτή και την σωστή σύνδεση ο τριφασικός
κινητήρας δουλεύει σε μονοφασική παροχή. 
Το τριφασικό μοτέρ, που θα δουλέψει σε μονοφασική παροχή, πρέπει να είναι μικρής ισχύος. Όχι πάνω από 1 ίππο (0,75 Kw), να δέχεται σύνδεση στα 230 volts, (συνήθως είναι σύνδεση τριγώνου) και να μην απαιτείται υψηλή ροπή κατά την εκκίνησή του. Στην πράξη να πρόκειται για ανεμιστήρα, αντλία ή παρόμοιας συμπεριφοράς φορτίο.

Ο πυκνωτής πρέπει να είναι συνεχούς λειτουργίας, όχι πυκνωτής εκκίνησης, όχι ηλεκτρολυτικός και να αντέχει πάνω από την τάση που θα τον δουλέψουμε (π.χ. να είναι στα 400 με 500 volts).

Ο τριφασικός κινητήρας, που θα συνδεθεί σε μονοφασική παροχή, έχει κατά την κανονική λειτουργία του περίπου το 70% της ροπής που θα είχε αν συνδεόταν στην ονομαστική του τριφασική παροχή, ενώ κατά την εκκίνηση μπορεί να είναι και κάτω από το 20% της ονομαστικής ροπής.

Σύνδεση πηνίων τριφασικού μοτέρ σε αστέρα και τρίγωνο. Το ταμπελάκι - πλακάκι του μοτέρ.

Σύνδεση πηνίων ηλεκτρικού κινητήρα
Τα πηνία, τα γράμματα που χρησιμοποιούνται
και οι συνδέσεις αστέρα και τρίγωνο  
Όλα τα τριφασικά μοτέρ βραχυκυκλωμένου δρομέα μίας ταχύτητας, (ΑΤΚΒΔ : Ασύγχρονος Τριφασικός Κινητήρας Βραχυκυκλωμένου Δρομέα) ανεξαρτήτως των ονομαστικών στροφών και της ισχύος τους, αποτελούνται από τρία χάλκινα μονωμένα σύρματα που περιελίσσονται εντός του στάτη του μοτέρ δημιουργώντας πηνία. Τα πηνία αυτά λέγονται τυλίγματα του μοτέρ.

Συνδεσμολογία διακόπτη φωτισμού κομιτατέρ.

Φωτισμός από τρία ή περισσότερα σημεία
Συνδεσμολογία διακόπτη φωτισμού κομιτατέρ (διπλός διακόπτης) 
Ο διακόπτης κομμυτατέρ (Από την γαλλική λέξη commutateur = μεταγωγικός διακόπτης) ή σωστότερα κομιτατέρ (με ένα μι και γιώτα) είναι ο διακόπτης που χρησιμοποιούμε όταν θέλουμε να ελέγξουμε δυο ή περισσότερους λαμπτήρες που είναι χωρισμένοι σε δυο ομάδες, από το ίδιο σημείο ελέγχου.

Εσωτερικά μιας λάμπας Philips led των 5 Watt


λάμπα κερί
Λάμπα led, τύπου κερί, των
5 Watt με κάλυκα Ε14

Οι λάμπες led είναι η καλύτερη επιλογή για φωτισμό.
Δεν είναι οι οικονομικότερες στην αγορά τους, αλλά είναι οι οικονομικότερες στην κατανάλωση λειτουργίας τους.
lamp led
Τα led της λάμπας
Έχουν τυπικά τον μεγαλύτερο χρόνο ζωής

Με μια φωτογραφική μηχανή κινητού μπορεί κανείς να διαπιστώσει ότι οι λάμπες led δεν έχουν το συνεχή αναβόσβημα που έχουν οι λάμπες φθορισμού.
Είναι κάτι που το ανθρώπινο μάτι δεν το αντιλαμβάνεται αλλά συμβαίνει λόγω της συχνότητας του ρεύματος παροχής στην λάμπα.
Στην φθορισμού είναι 50 hz ενώ στις led δεν υπάρχει συχνότητα γιατί δουλεύουν με συνεχές ρεύμα. 

Η απόχρωση του φωτισμού, δηλαδή πόσο ψυχρός ή θερμός είναι (πόσα Kelvin είναι), στις λάμπες led δεν έχει φτάσει στην ποικιλία των άλλων λαμπτήρων αλλά υπάρχει μεγάλη πρόοδος.

τροφοδοτικό λάμπας
Τα led με το τροφοδοτικό τους 
Η συνεχή, DC τάση λειτουργίας, είναι που επιβάλει και το τροφοδοτικό εσωτερικά στην λάμπα τύπου led.

Τα led είναι smd (Surface Mounted Device)  δηλαδή είναι κολλημένα στην επιφάνεια της πλακέτας χωρίς να χρειάζεται διάτρησή της. 

   Τα led είναι συνδεδεμένα συνήθως σε σειρά. 
Σε μεγάλης ισχύος λάμπες π.χ. προβολείς led, είναι συνδεδεμένα σε παράλληλες ομάδες 

led lamp power supply
Η πίσω όψη του τροφοδοτικού λάμπας led 
Η απαγωγή της θερμότητας είναι επιβεβλημένη και σε αυτό βοηθάει η αλουμινένια επιφάνεια τοποθέτησης των led.  

Το τροφοδοτικό είναι σταθεροποιημένο παλμοτροφοδοτικό.

Στην τελευταία φωτογραφία φαίνεται δεξιά η γέφυρα ανόρθωσης που μετατρέπει τα 230 Volt κατευθείαν σε DC. Ακριβώς μετά (προτελευταία φωτογραφία) είναι ο ηλεκτρολυτικός πυκνωτής για την σταθεροποίηση της τάσης εισόδου του παλμοτροφοδοτικού.

Το στοιχείο ελέγχου κατάστασης κινδύνου (safety relay) Pnoz της εταιρίας Pilz και το πρόβλημα του

Η ασφάλεια στον χώρο εργασίας είναι ένα από τα σημαντικά θέματα που απασχολούν τους κατασκευαστές μηχανών.
Στο ηλεκτρικό κύκλωμα υπάρχει η ανάγκη για άμεσο σταμάτημα όλων των στοιχείων που μπορεί να προκαλέσουν ατύχημα όπως κινητήρες ή έμβολα.
PILZ PNOZ
Το κύκλωμα ενός απλού ρελέ ασφαλείας 
Το μπουτόν εκτός κινδύνου (emergency stop) και τα ασφαλιστικά αισθητήρια ή διακόπτες στις πόρτες, ή σε επικίνδυνα για τον χρήστη σημεία, είναι τα κύρια στοιχεία που χρησιμοποιούνται γι` αυτόν τον σκοπό.
Ο έλεγχος των στοιχείων αυτών μπορεί να γίνει με απλό αυτοματισμό ή με την χρήση των λεγόμενων ρελέ ασφαλείας (safety relay) τα οποία είναι φτιαγμένα ώστε να εξασφαλίζουν την μέγιστη προστασία με την μικρότερη δυνατότητα απενεργοποίησή τους.
 Είναι δύσκολο δηλαδή να απενεργοποιηθούν όπως θα ήταν με μια επαφή μπουτόν ή τερματικού διακόπτη.
Υπάρχουν πολλές κατηγορίες ρελέ ασφαλείας που υλοποιούν αντίστοιχα στάνταρ που έχουν θεσπιστεί διεθνώς.
Γενικά παρέχουν γαλβανική απομόνωση από το υπόλοιπο κύκλωμα της μηχανής με απαραίτητη ύπαρξη reset μπουτόν ή εντολής.

Βέβαια σε ένα κύκλωμα που γίνεται πιο περίπλοκο λόγω των ρελέ ασφαλείας με περισσότερα στοιχεία, υπάρχει και μεγαλύτερη πιθανότητα βλάβης. Μια τέτοια περίπτωση είναι και αυτή του βίντεο αυτής της ανάρτησης.
Ενώ όλα τα ασφαλιστικά ήταν στην θέση τους ή οθόνη της μηχανής έλεγε ότι κάποια πόρτα ήταν ανοιχτή. Στην πραγματικότητα είχε χαλάσει το ρελέ ασφαλείας.