Ηλεκτρολογικό σχέδιο σύνδεσης απλού διακόπτη φωτισμού

Σχέδιο σύνδεσης απλού διακόπτη με φωτιστικό 

Σύμβολο απλού
διακόπτη στο μονογραμμικό
σχέδιο

Η πιο απλή σύνδεση που υπάρχει στα σπίτια και γενικά στις ηλεκτρολογικές εγκαταστάσεις είναι η σύνδεση φωτιστικού με απλό διακόπτη. Χρησιμοποιείται για τον έλεγχο ενός ή περισσότερων λαμπτήρων από το σημείο που υπάρχει ο διακόπτης.

Ο αγωγός, το καλώδιο που χρησιμοποιείται είναι ΝΥΑ διατομής 1,5 καρέ (τετραγωνικά χιλιοστά) και είναι συνήθως μονόκλωνο, έχει δηλαδή ένα και μόνο χάλκινο κλώνο, δεν έχει πολλά και μικρά συρματάκια.

ΝΥΑ είναι η παλιά ορολογία, που ακόμα χρησιμοποιείται, για να δηλώσει τον μονόκλωνο και σκληρό αγωγό που πωλείται σε κουλούρα των 100 μέτρων σε διάφορα χρώματα. 

Ηλεκτρολογικό σχέδιο κυκλώματος start stop με αυτοσυγκράτηση του ρελέ

Κύκλωμα απλού start stop με αυτοσυγκράτηση.

Το κύκλωμα αυτοματισμού εκκίνησης σταματήματος (start stop) με αυτοσυγκράτηση είναι ένα από τα πιο βασικά, χρήσιμα και δημοφιλή κυκλώματα στους κλασικούς αυτοματισμούς.

Το βασικό πλεονέκτημά του κυκλώματος είναι ο απομακρυσμένος έλεγχος παροχής τάσης του φορτίου με χρήση ασφαλούς χαμηλής τάσης και μικρού ρεύματος. Επίσης πλεονέκτημα υπάρχει σε περίπτωση  διακοπής και επαναφοράς ρεύματος γιατί το φορτίο δεν θα "πάρει" ρεύμα απροειδοποίητα και απότομα, κάτι που μπορεί να είναι και επικίνδυνο, αλλά θα χρειάζεται ανθρώπινη παρέμβαση (πάτημα του start).

Μονοφασική και τριφασική γέφυρα ανόρθωσης για τροφοδοτικό συνεχούς ρεύματος.

Σχέδιο μονοφασικής και τριφασικής γέφυρας ανόρθωσης

D1, D2, D3, D4, D5, D6 : δίοδοι

C : πυκνωτής

Το μέγγερ (Megger) ως όργανο ελέγχου ηλεκτρικής μόνωσης

Μέγγερ 

Το Μέγγερ είναι ένα ηλεκτρικό εργαλείο που χρησιμοποιείτε για το έλεγχο της μόνωσης των διάφορων υλικών και εξαρτημάτων ή εγκαταστάσεων .

Στην πραγματικότητα μετράει την αντίσταση του υπό εξέταση στοιχείου ή κυκλώματος, σε κλίμακα μέγα ωμ (εκατομμύρια ωμ).

Για να το επιτύχει αυτό έχει εσωτερική γεννήτρια συνεχούς τάσης. Το συγκεκριμένο της φωτογραφίας έχει γεννήτρια 500 volts αλλά με πολύ μικρό, ακίνδυνο ρεύμα, το οποίο επιτυγχάνεται γυρνώντας με σταθερή καθορισμένη ταχύτητα την μανιβέλα .

Έλεγχος χρονισμού αυτοματισμού μηχανής με κνώδακες (Εκκεντροφόροι - cams)

Κνώδακες ελέγχου χρονισμού 

Ο τερματικός διακόπτης μεταφέρει την εντολή
ανάλογα με το βαθούλωμα (ή εξόγκωμα) του κνώδακα

Κάθε μηχανή στην βιοτεχνία στην βιομηχανία ή στο σπίτι μπορεί να έχει επαναλαμβανόμενες κινήσεις, που ο συνδυασμός τους φέρνει το αποτέλεσμα που θέλουμε. Κάθε επαναλαμβανόμενη κίνηση έχει μια χρονική περίοδο που ορίζεται ως ο κύκλος της μηχανής.
Στην διάρκεια αυτού του κύκλου πρέπει να λειτουργήσουν διάφορα εξαρτήματα όπως βαλβίδες, ηλεκτρομαγνήτες, μοτέρ και άλλα στοιχεία του αυτοματισμού σε συγκεκριμένο εύρος μοιρών.
Ένας τρόπος για να συμβεί αυτό είναι και ο έλεγχος με κνώδακες.

Εξάρτημα ρύθμισης χρονισμού

Είναι μια μέθοδος που την βρίσκουμε σε παλιές μηχανές και σε σημερινές συσκευές με μικρό κόστος και απλό αυτοματισμό.

Ένας άξονας περιστρέφει το σύνολο των κνωδάκων έτσι ώστε σε μια πλήρη περιστροφή τους να αντιστοιχεί ένας κύκλος της μηχανής.

Σταθερά σε ένα σημείο και για κάθε κνώδακα, υπάρχει ο αντίστοιχος τερματικός διακόπτης που μεταφράζει την κίνηση σε ηλεκτρική επαφή ανάλογα με την θέση του κάθε βαθουλώματος (ή εξογκώματος).
Ο κάθε κνώδακας ρυθμίζεται μηχανικά με κλειδί για τον σωστό χρονισμό ή είναι από πριν κατασκευασμένος για σταθερό αριθμό μοιρών.

Compact κουτί με κνώδακες 

Ο κνώδακας των φωτογραφείων, που είναι από παλιά μηχανή, αποτελείται από δυο πλάκες που η κάθε μια έχει 180° βαθούλωμα (ή εξόγκωμα). Ρυθμίζοντας την θέση του ενός, ως προς τον άλλο, πετυχαίνουμε ρύθμιση από 0° έως 180°, του μισού κύκλου της μηχανής δηλαδή. Ελέγχοντας όμως αν θα χρησιμοποιήσουμε την ανοιχτή ή κλειστή επαφή του τερματικού διακόπτη μπορούμε να έχουμε εύρος ρύθμισης από 0° έως 360°. Στην διάρκεια του κύκλου της μηχανής, ο συγκεκριμένος κνώδακας των φωτογραφείων, μας επιτρέπει μόνο ένα ανοιγόκλεισμα του τερματικού διακόπτη.

Οι κνώδακες είναι απλοί στην κατασκευή τους αλλά μειονεκτούν στην ακρίβεια που μπορούμε να

επιτύχουμε η οποία επηρεάζεται σχετικά εύκολα, κυρίως από μηχανικούς παράγοντες.

Κνώδακες 

Βασικό ηλεκτρολογικό σχέδιο βενζινοκίνητου αυτοκινήτου παλιάς τεχνολογίας με πλατίνες

Βασικό σχέδιο ηλεκτρικού κυκλώματος αυτοκινήτου

Το βασικό ηλεκτρολογικό κύκλωμα ενός βενζινοκίνητου αυτοκινήτου φαίνεται στο πιο πάνω σχέδιο.

Μίζα : Το μοτέρ είναι συνεχούς ρεύματος σε συνδεσμολογία διέγερσης σειράς γιατί έτσι έχουμε την μέγιστη ροπή στις πολύ χαμηλές στροφές του μοτέρ.
Πολλαπλασιαστής : Είναι ένας μετασχηματιστής που τα 12 volt τα μετατρέπει σε αρκετές εκατοντάδες volts
Μπουζί : Ο σπινθηριστής που εκκινεί την καύση της βενζίνης με τον σπινθήρα που δημιουργείται από την υψηλή τάση.
Διανομέας : Κλείνει το κύκλωμα της υψηλής τάση την κατάλληλη στιγμή στο κάθε ένα μπουζί που υπάρχει στον κάθε κύλινδρο. Το σχέδιο του post έχει 6 κυλίνδρους.
Εκκεντροφόρος : Περιστρεφόμενη η μηχανή ανοιγοκλείνει την επαφή που είναι από πλατίνα για να δώσει την κατάλληλη στιγμή εντολή στον πολλαπλασιαστή για δημιουργία υψηλής τάσης και επομένως σπινθήρα.

Ο τρόπος ανάφλεξης της βενζίνης είναι αυτός που βασικά διαφοροποιεί τα παλιά από τα νέα αυτοκίνητα. Η πλατίνα έγινε αισθητήριο που δεν κινείται και άρα δεν έχει φθορές. Ο διανομέας έγινε ηλεκτρονικός με τρανζίστορ ισχύος που επίσης δεν έχει κινητά μέρη και άρα είναι χωρίς φθορές.

To βηματικό μοτέρ (stepper motor). Έλεγχος με arduino και οδηγό (AM2170 driver). Παράδειγμα προγράμματος κίνησής του.

Ένας τύπος κινητήρα που χρησιμοποιείται για τον ακριβή έλεγχο της θέσης του άξονά του είναι ο βηματικός κινητήρας ή stepper motor.

Είναι μοτέρ που χρειάζεται συνεχές ρεύμα για την λειτουργία του, δεν έχει καρβουνάκια και η κατασκευή του είναι συμπαγή με αντοχή και οικονομική.
Τον βρίσκουμε συνήθως σε μικρές ισχύς και διαστάσεις, σε εκτυπωτές, scanner, ελεγκτές θέσης ηλεκτροβαλβίδων φρέζες CNC και αλλού.

Το όνομα του : " βηματικός " προέρχεται από τον τρόπο λειτουργίας του, δίνοντας συνεχή τάση χωρίς μεταβολή της κάνει ένα και μόνο μικρό βήμα συγκεκριμένης γωνίας. Σε αυτή την θέση μένει "κολλημένο". Δίνοντας μετά τροφοδοσία με άλλο συνδυασμό σύνδεσης ή πολικότητας ο άξονας κάνει άλλο ένα βήμα. Μετά από έναν συγκεκριμένο αριθμό βημάτων οι εντολές επαναλαμβάνονται. Ένα τυπικό νούμερο είναι 4 βήματα και 200 βήματα για μια πλήρεις περιστροφή.

Για τον έλεγχό του χρειάζεται κύκλωμα οδηγό που έχει τα απαραίτητα ηλεκτρονικά που χρειάζονται για την τροφοδοσία και σύνδεση των συνήθως δυο πηνίων του, που είναι στον στάτη, στο σταθερό τμήμα του μοτέρ.Το σταθερό τμήμα με τα πηνία μπορεί να είναι και στην μέση του μοτέρ, αυτό που συνήθως αποκαλούμε ρότορα, σε αυτή την περίπτωση γυρίζει το κέλυφος στο οποίο είναι συνδεδεμένος και ο άξονας.
 Συνήθως οι οδηγοί ελέγχου έχουν δυο ξεχωριστές πηγές τροφοδοσίας, μια για το λογικό τμήμα, συνήθως στα 5 volt dc και μια για την τροφοδοσία του μοτέρ, συνήθως από 12 μέχρι 50 volts dc. Το πρόγραμμα ελέγχου είναι συνήθως από μικροελεγκτή.

Στο video φαίνεται ένα βηματικό μοτέρ που ελέγχεται με arduino και με την dual full-bridge PWM motor driver AM2170 πλακέτα της AMtek.
Το μοτέρ και ο ελεγκτής ¨ξηλώθηκαν" από χαλασμένο εκτυπωτή.

Έλεγχος φοράς περιστροφής τριφασικού μοτέρ βραχυκυκλωμένου δρομέα με εκκίνηση αστέρα τρίγωνο

Κύκλωμα ισχύος ελέγχου περιστροφής τριφασικού μοτέρ
με εκκίνηση αστέρα τρίγωνο

Στην πράξη χρειάζεται να ελέγχουμε την φορά περιστροφής των τριφασικών κινητήρων βραχυκυκλωμένου δρομέα ακόμα κι αν για την εκκίνηση τους χρησιμοποιούμε αστέρα τρίγωνο.

Γι'  αυτήν την περίπτωση το κύκλωμα ισχύος και αυτοματισμού παρουσιάζονται εδώ.

Με τα ρελέ Cα και Cδ εξασφαλίζεται η αντιμετάθεση δυο φάσεων της τάσης παροχής που είναι απαραίτητη για την αλλαγή της φοράς περιστροφής.

Το θερμικό ρυθμίζεται στο ονομαστικό φασικό ρεύμα του μοτέρ διαιρεμένο με την τετραγωνική ρίζα του 3 (Ι ονομαστικό/ 1,732)

Σχέδιο αυτοματισμού ελέγχου φοράς περιστροφής τριφασικού κινητήρα με εκκίνηση αστέρα τρίγωνο. 

Στον αυτοματισμό υπάρχει μανδάλωση, τόσο στα διπλής επαφής μπουτόν ελέγχου φοράς περιστροφής δεξιά ή αριστερά, όσο και στα ρελέ.

Ηλεκτρολογικό σχέδιο ισχύος και αυτοματισμού, ελέγχου φοράς περιστροφής τριφασικού μοτέρ βραχυκυκλωμένου δρομέα

Ηλεκτρολογικό σχέδιο κυκλώματος ισχύος για
δεξιόστροφη και αριστερόστροφη φορά περιστροφής
τριφασικού κινητήρα βραχυκυκλωμένου δρομέα. 

Τα τριφασικά μοτέρ βραχυκυκλωμένου δρομέα (ΑΤΚΒΔ : Ασύγχρονος Τριφασικός Κινητήρας Βραχυκυκλωμένου Δρομέα ) περιστρέφονται δεξιόστροφα ή αριστερόστροφα ανάλογα με την διαδοχή των τριών φάσεων της παροχής τους.

Μονογραμμικό ηλεκτρολογικό σχέδιο μονοφασικού πίνακα οικίας

Μονογραμμικό σχέδιο μονοφασικού
ηλεκτρικού πίνακα σπιτιού.  

 Ένας από τους πολύ συνηθισμένους ηλεκτρικούς πίνακες που υπάρχουν στα ελληνικά νοικοκυριά είναι ο μονοφασικός πίνακας με το σχέδιο που βλέπουμε εδώ.

Οι κάθετες πλάγιες γραμμές δηλώνουν τον αριθμό των αγωγών που περνούν από την εκάστοτε ηλεκτρική γραμμή.

Η παροχή από το ρολόι της ΔΕΗ είναι τριών αγωγών επιφάνειας - εγκάρσιας διατομής 10 τετραγωνικών χιλιοστών (Αυτό που λέμε καλώδιο 3 επί 10 καρέ). Ο ένας είναι μαύρος και δηλώνει την φάση, ο δεύτερος είναι μπλε, γκρι στα παλιά σπίτια, και δηλώνει τον ουδέτερο και ο τρίτος είναι κιτρινοπράσινος και δηλώνει την γείωση.

Ο γενικός διακόπτης "κόβει" μόνο την φάση και είναι ονομαστικής έντασης από 40 αμπέρ και πάνω.

Η γενική ασφάλεια είναι αναγκαστικά 35 Α και "κόβει" μόνο την φάση. Γενικά όλες οι ασφάλειες "κόβουν" μόνο την φάση.

Το αντιηλεκτροπληξιακό ρελέ είναι υποχρεωτικό να υπάρχει και είναι στα 40 Α. Μπορεί να συνδεθεί και ανάμεσα στον γενικό διακόπτη και την γενική ασφάλεια.
Προσοχή πρέπει να δοθεί εδώ, το ρελέ να είναι ευαισθησίας της τάξης των 30 mA και όχι 300 mA (υπάρχουν τέτοια στην αγορά για άλλους σκοπούς) γιατί υπάρχει μεγάλος κίνδυνος σε περίπτωση ηλεκτροπληξίας.

Οι διακόπτες του θερμοσίφωνα και της κουζίνας είναι διπλοί και σχεδιασμένοι με δυο κάθετες γραμμές γιατί παλιότερα η ΔΕΗ υποχρέωνε να κόβεται και ο ουδέτερος στις "μεγάλες" καταναλώσεις , σήμερα δεν χρειάζεται και ένας μονοπολικός διακόπτης από 25 Α και πάνω είναι αρκετός.

Μετά την ασφάλεια του θερμοσίφωνα οι αγωγοί είναι 4 καρέ ενώ μετά την ασφάλεια της κουζίνας 6 καρέ.
2,5 καρέ είναι οι αγωγοί για τις "ενισχυμένες" πρίζες, όπως λέγανε παλιά τις πρίζες σούκο που προορίζονταν για το πλυντήριο και μεγάλες συσκευές και έχουν 16 Α ασφάλεια.
1,5 καρέ είναι η διατομή για τις γραμμές απλών πριζών και φωτισμού με ασφάλεια 10 Α.

Στα σημερινά σπίτια, με τις μεγαλύτερες ανάγκες, μπορεί η παροχή να είναι είτε τριφασική είτε μονοφασική μεγαλύτερη των 35 Αμπέρ.

Συνδεσμολογία διακόπτη 6 θέσεων "ματιού" ηλεκτρικής κουζίνας

Σύνδεση αντιστάσεων ματιού ηλεκτρικής κουζίνας

Στα ηλεκτρικά μαγειρεία, ή κουζίνες, για να έχουμε έλεγχο της θερμοκρασίας του ματιού χρησιμοποιούμε δυο ή τρεις αντιστάσεις που με τον κατάλληλο περιστροφικό διακόπτη τις συνδέουμε σε σειρά ή παράλληλα για να επιτύχουμε τις γνωστές "σκάλες" ρύθμισης.

Ηλεκτροβαλβίδα ή ηλεκτροβάνα

Ηλεκτροβάνα ατμού 

Μια από τις πολλές εφαρμογές του ηλεκτρομαγνητισμού είναι και ο έλεγχος διέλευσης υγρών ή αερίων μέσα από σωλήνα.

Το στοιχείο που κάνει αυτή τη δουλειά λέγεται ηλεκτροβάνα ή ηλεκτροβαλβίδα.

Ένα πηνίο που δέχεται συγκεκριμένη και ορισμένη τάση, δημιουργεί αρκετή ηλεκτρομαγνητική δύναμη για να τραβήξει τον σιδερένιο κυλινδρικό πίρο που είναι στην μέση του πηνίου και συνδέεται με το υλικό που ταπώνει ή αφήνει ελεύθερη την διέλευση του αέριου ή υγρού.

Αναλογική τρίοδη βάνα για ψυχρό νερό
για χρήση ψύξης χώρου

Αν η εντολή είναι αναλογική, συνήθως 0 με 10 volts dc και αντί για ηλεκτρομαγνήτη υπάρχει μοτέρ ελέγχου, τότε η βάνα μπορεί να πάρει όλες τις ενδιάμεσες τιμές εκτός από τέρμα ανοιχτή ή τέρμα κλειστή.
 Με αυτόν τον τρόπο μπορεί να ελεγχθεί με ακρίβεια η θέση του πίρου και κατ΄ επέκταση π.χ. της θερμοκρασίας σε κλιματιζόμενο χώρο.

Υπάρχει μεγάλη ποικιλία βανών ανάλογα με την χρήση, π.χ. αντοχή σε πίεση, διάσταση σωλήνας (συνήθως μετρήσιμη σε ίντσες), υλικό διέλευσης, αντιεκρηκτικότητα κ.τ.λ.

Αν η βαλβίδα είναι ανοιχτή όταν δεν είναι υπό τάση το πηνίο της, η διέλευση είναι ελεύθερη και η βαλβίδα είναι και ονομάζεται normaly open . Αν είναι κλειστή είναι normaly close.
Στην πρώτη φωτογραφία φαίνεται μια ηλεκτροβάνα ατμού.

Αναλογική βάνα ατμού για έλεγχο θερμοκρασίας
χώρου μηχανής παραγωγής. 

Ένα σημείο προσοχής είναι το "κάψιμο" του πηνίου της ηλεκτροβαλβίδας. Αν η ηλεκτροβαλβίδα είναι υπό τάση χωρίς να έχει τοποθετηθεί στην υποδοχή της το μεταλλικό της μέρος, αν δηλαδή είναι "στον αέρα", μετά από λίγο χρονικό διάστημα θα καεί λόγω του μεγαλύτερου ρεύματος που θα περνάει από το πηνίο από την έλλειψη του σιδηροπυρήνα - πίρου.

Οι αναλογικές χρειάζονται τρεις αγωγούς για τον έλεγχό τους και οι απλές δυο αγωγούς, εξαιρούμενης βέβαια της γείωσης που δεν είναι πάντα απαραίτητη στις χαμηλές τάσης λειτουργίας.

Παράδειγμα χρήσης χρονικών ρελέ στο μικρό plc - μικροελεγκτή LOGO! της siemens

 Ένα στοιχείο που χρησιμοποιείτε συχνά στους αυτοματισμούς και επομένως και στον προγραμματισμό του μικρού plc της Siemens Logo! είναι το χρονικό.

Υπάρχουν αρκετοί τύποι χρονικών αλλά οι πιο διαδεδομένοι είναι δυο:
1. Το χρονικό καθυστέρησης έναρξης (delay on) το οποίο καθυστερεί να οπλίσει το εσωτερικό ρελέ του, μετά τον οπλισμό του ίδιου, κατά καθορισμένο χρόνο που εμείς έχουμε ορίσει.
2. Το χρονικό καθυστέρησης λήξης (delay off) το οποίο καθυστερεί να απενεργοποιήσει το εσωτερικό ρελέ του, μετά την απενεργοποίηση του ίδιου, κατά ορισμένο χρόνο που εμείς έχουμε καθορίσει.

Ο αντιστροφέας ή inverter. Ελεγκτής στροφών τριφασικών μοτέρ βραχυκυκλωμένου δρομέα.

Κύκλωμα αντιστροφέα ή inverter 

Τα τριφασικά μοτέρ βραχυκυκλωμένου δρομέα, που είναι η πρώτη επιλογή για πλήθος εφαρμογών, έχουν την ταχύτητά τους άμεσα εξαρτώμενη από την συχνότητα του ρεύματος τροφοδοσίας τους.
Στην χώρα μας, όπως και παντού στην γη, η συχνότητα είναι καθορισμένη και σταθερή από τον πάροχο και δεν μπορεί να επιλεχθεί (σε εμάς η Δ.Ε.Η. στα 50 Hz).
Ο μόνος ικανοποιητικός τρόπος για να ελέγξουμε τις στροφές είναι μέσω αντιστροφέα ή inverter.

Ο αντιστροφές, όπως λέει και το όνομά του, "αντιστρέφει" (invert) την τάση, από συνεχή στην είσοδο του, εσωτερικά βέβαια γιατί η πραγμστική είσοδος που βλέπουμε εμείς είναι ac και την κάνει εναλλασσόμενη ελεγχόμενης ενεργούς τιμής και συχνότητας στην έξοδό του.

Η τεχνική της δημιουργίας εναλλασσόμενης τάσης από συνεχή, που συνήθως επιλέγεται από τους κατασκευαστές των inverters, είναι η P.W.M. (Pulse Width Modulation)
Την συνεχή τάση που χρειάζονται, την φτιάχνουν, εσωτερικά, από την εναλλασσόμενη παροχή τους με μονοφασική ή τριφασική γέφυρα ανόρθωσης.

Schneider μονοφασικό inverter

Το βασικό σχέδιο λειτουργίας ενός inverter φαίνεται στην εικόνα.
Ως διακοπτικά στοιχεία, Τ1 έως Τ6, χρησιμοποιούνται γρήγορης απόκρισης τρανζίστορ ισχύος. Οι δίοδοι D1 έως D6, που είναι δίοδοι ελευθέρας ροής είναι και αυτοί γρήγορης απόκρισης και είναι για την προστασία των τρανζίστορ.

Υπάρχουν στην αγορά μονοφασικά inverter που είναι για μικρά τριφασικά μοτέρ, και τα τριφασικά inverter που προορίζονται για μεγαλύτερα μοτέρ.
Ο χαρακτηρισμός μονοφασικό ή τριφασικό, φανερώνει την τροφοδοσία τους, αν δηλαδή έχουν ως είσοδο μονοφασική τάση 230 volts για την Ελλάδα, ή τριφασική 400 volts . Επίσης προσδιορίζουν και την μέγιστη ενεργό τιμή της τάση εξόδου που μπορούν να δώσουν, δηλαδή 230 volts για τα μονοφασικά και 400 volts για τα τριφασικά.

Η Κλέμα ή Κλέμενς (Clemens). Στοιχείο ηλεκτρικής ένωσης αγωγών

Κοινή κλέμα ή κλέμα πολύφωτου
για 1,5 έως 2,5 καρέ αγωγούς 

Ένα από το πιο συχνά χρησιμοποιούμενο υλικό για έναν ηλεκτρολόγο είναι η γνωστή σε όλους κλέμα.
Χρησιμοποιείτε στην ηλεκτρική ένωση δυο αγωγών με βίδες συγκράτησης ενώ διαθέτει εξωτερική πλαστική μόνωση.

Το όνομά τους : "κλέμα" προέρχεται από το όνομα "Clemens" της γερμανικής εταιρείας που το κατασκεύασε και το πρωτοπαρουσίασε. Αρκετοί την γράφουν με δυο μι, "κλέμμα" αλλά πιο σωστά είναι με ένα μι.

Το ρελέ καστάνιας. Impulse relay

Ένας τύπος "ιδιόμορφου" ρελέ είναι το ρελέ τύπου καστάνιας. Μερικές φορές αναφέρεται και σαν ρελέ τηλεχειρισμού ή ρελέ ρευματώθησης.

ρελέ finder τύπου καστάνιας 

Λέγεται καστάνιας επειδή η επαφή, ή οι επαφές του, ελέγχονται από μηχανισμό καστάνιας.

Ο ηλεκτρομαγνήτης του, κάθε φορά που ενεργοποιείται, γυρίζει την καστάνια με την βοήθεια γραναζιού και από ένα "δόντι", κάνοντας την ηλεκτρική επαφή να αλλάζει κατάσταση και από κλειστή να γίνεται ανοιχτή ή από ανοιχτή να γίνεται κλειστή.

Ρελέ καστάνιας για τηλεχειρισμό 

Σε αυτή την κατάσταση παραμένει ακόμη και αν απενεργοποιηθεί ο ηλεκτρομαγνήτης ή κοπεί το ρεύμα, σε αντίθεση με τα συνηθισμένα ρελέ που επανέρχονται από το ελατήριο πάντα στην θέση ηρεμίας. Αυτός είναι ο λόγος της ιδιομορφίας που το κάνει να ξεχωρίζει από τα άλλα ρελέ.

Μια από τις πιο διαδεδομένες χρήσης του είναι ο έλεγχος πολλών φωτιστικών, αυτό που λέμε τηλεχειρισμό φωτισμού.

Αντί για τον κοινό διακόπτη φωτισμού, σαν αυτό που χρησιμοποιείται στα σπίτια, συνδέεται ένα μπουτόν, δηλαδή ένας διακόπτης με επαναφορά, στο μέγεθος και στην μορφή ενός απλού διακόπτη φωτισμού. Αυτό το μπουτόν, με μικρής διατομής συνδεδεμένους αγωγούς ελέγχου, οπλίζει όση ώρα πατάμε το πλήκτρο του, το ρελέ καστάνιας. Το ρελέ καστάνιας με την επαφή ή τις επαφές ισχύος του, τροφοδοτεί με τάση χρησιμοποιώντας μεγαλύτερης διατομής αγωγούς, τα φωτιστικά.

Τα περισσότερα ρελέ καστάνιας τηλεχειρισμού έχουν έναν μικρό μηχανικό διακόπτη μπροστά τους με τον οποίο μπορούμε κατά βούληση να αλλάξουμε την κατάσταση των ηλεκτρικών επαφών του ενώ ταυτόχρονα μας δείχνει αν οι επαφές του είναι ανοιχτές (θέση 0) ή κλειστές (θέση 1)

Βέβαια η χρήση του ρελέ καστάνιας δεν περιορίζεται μόνο γι΄ αυτή τη λειτουργία ελέγχου φωτισμού.

Στο ηλεκτρικό σχέδιο το καστανιάς εμφανίζεται συνήθως με ένα τετραγωνισμένο τελικό σίγμα μικρό στο πηνίο του 

Πρόγραμμα για το LOGO! της siemens : Fill control μηχανής παραγωγής

Διάγραμμα προγράμματος fill control για το LOGO! σε μορφή fbd. Κλικ για μεγένθυνση 

Ομαλή εκκίνηση τριφασικού κινητήρα βραχυκυκλωμένου δρομέα με χρήση soft starter

Ομαλός εκκινητής (soft starter) για κινητήρα
το μέγιστο 37 Kwatts. 

Τα ασύγχρονα τριφασικά μοτέρ βραχυκυκλωμένου δρομέα είναι τα πιο κοινά μοτέρ που χρησιμοποιούνται σε μεγάλο πλήθος εφαρμογών γιατί είναι απλά στην κατασκευή, αξιόπιστα και οικονομικά.

Η ρύθμιση των στροφών του ρότορα τους δεν είναι δυνατή αν δεν αλλάξει και η συχνότητα της τροφοδοσίας τους. Το εξάρτημα που χρησιμοποιείται γι' αυτόν τον σκοπό είναι το inverter.

Υπάρχουν πολλές περιπτώσεις , που δεν μας ενδιαφέρει ο έλεγχος των στροφών ενός τριφασικού κινητήρα βραχυκυκλωμένου δρομέα, επομένως δεν χρειαζόμαστε ένα "ακριβό" inverter, αλλά επίσης δεν θέλουμε, κυρίως για λόγους κόστους, να περάσουμε 7 αγωγούς, να χρησιμοποιήσουμε τρία ρελέ, συν το χρονικό, για υλοποίηση αυτοματισμού εκκίνησης αστέρα τρίγωνο.

SIEMENS LOGO πρόγραμμα

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.

Ηλεκτρολογικό σχέδιο φωτισμού κλιμακοστασίου με χρονοδιακόπτη (αυτόματος κλιμακοστασίου)

Φωτισμός κλιμακοστασίου πολυκατοικίας 

Ο αυτόματος κλιμακοστασίου, όπως συνήθως αποκαλείται, είναι βασικά ένας χρονοδιακόπτης καθυστέρησης παύσης (delay off) που χρησιμοποιείται στον έλεγχο του φωτισμού κλιμακοστασίου πολυκατοικιών. 

Πατώντας στιγμιαία ένα οποιοδήποτε μπουτόν, οπλίζει το πηνίο του χρονοδιακόπτη και παραμένει οπλισμένο για συγκεκριμένο χρόνο που μπορεί να οριστεί. Στην διάρκεια αυτού του χρόνου οι λάμπες είναι αναμμένες.

Αν στα δύο άκρα του μπουτόν υπάρχει μικρό ενδεικτικό λαμπάκι, με μεγάλη αντίσταση, τότε αυτό διαρρέεται από μικρής έντασης ρεύμα και επομένως είναι αναμμένο, σε όλη την διάρκεια που ο χρονοδιακόπτης είναι ανενεργός και τα φώτα σβηστά. Αυτό συμβαίνει γιατί στο ένα άκρο του θα έχει μόνιμα τον ουδέτερο και στο άλλο θα έχει την φάση, (χαμηλότερα από την ονομαστική τιμή των 230 volts) που περνάει από το αγώγιμο πηνίο του χρονοδιακόπτη που έχει μικρή, σχετικά, αντίσταση. Η ένταση του ρεύματος είναι τόσο μικρή που ο χρονοδιακόπτης δεν οπλίζει.

Οι αυτόματοι κλιμακοστασίου που υπάρχουν στην αγορά δεν έχουν όλοι την ίδια συνδεσμολογία, το ίδιο κύκλωμα λειτουργίας, δεν είναι τυποποιημένοι, σε κάθε περίπτωση όμως στην πλάτη του αυτόματου υπάρχει το σχέδιο λειτουργίας τους.

Arduino. Πλακέτα με προγραμματιζόμενο AVR μικροελεγκτή της ATMEL. Παράδειγμα προγραμματισμού.

Το Arduino uno στην έκδοση R3.  

Το Arduino είναι ένας μικρός, σχετικά, σε δυνατότητες, υπολογιστής μιας πλακέτας, με μνήμη για δεδομένα και πρόγραμμα, με ψηφιακές εισόδους, εξόδους και αναλογικές εισόδους στα 5 volt DC, ή στα 3,3 volt DC για νεώτερα μοντέλα. Έχει το πλεονέκτημα της χαμηλής τιμής σε σχέσει με αυτά που προσφέρει.

Τα περισσότερα μοντέλα arduino έχουν μια εξομοίωση της αναλογικής εξόδου, σε συγκεκριμένες θέσεις, χρησιμοποιώντας την τεχνική του P.W.M.(Pulse-width modulation), είναι οι έξοδοι που στην πλακέτα έχουν το σύμβολο του κύματος όπως του εναλλασσόμενου ρεύματος.

Το Arduino due διαθέτει και πραγματικές αναλογικές εξόδους.

Εσωτερικά μιας λάμπας Philips led των 5 Watt

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.

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.

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 

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.