ИЗУЧАЕМ ЧЕРЧЕНИЕ СХЕМ в программе sPlan

Здравствуйте мои уважаемые читатели!

Продолжаем работу по созданию библиотеки элементов.

В предыдущем материале мы рассмотрели УГО группы «R».

Сегодня рассмотрим группу «S».

Группа «S» - устройства коммутационные в цепях управления, сигнализации и измерительных цепях.

Простым языком – это кнопки, тумблеры, переключатели, без этих элементов не обходятся даже простые устройства, а сложные устройства и оборудование немыслимы без группы «S»!!!

Основой любого элемента группы «S» является контактная группа – одна или несколько. Контактные группы бывают трёх основных типов: «на замыкание»; «на размыкание» и «переключающие».

Рис. 1. Варианты контактов для построения УГО элементов группы «S».

Простое обозначение контактов, но вот обозначение ( УГО ) в схемах принципиальных требует особого подхода. И здесь объяснение простое – вариантов исполнения элементов в группе «S» очень много. И здесь добавляются механические свойства конкретного элемента. Самый простой элемент «кнопка», но у кнопки есть два варианта исполнения: «с самовозвратом» и «без самовозврата». Кнопка с самовозвратом предусматривает режим: «нажал и держи!» - контакты сработали; «отпустил» - кнопка и контакты возвращается в исходное положение. Следовательно, при нажатии кнопки через контактную группу подаётся сигнал управления, или отключается, или переключается.

Рис. 2. УГО кнопок управления с самовозвратом.

Но держать кнопку долго утомительное занятие и появились кнопки без самовозврата, и здесь уже появилось разнообразие!

Рис. 3. Варианты возврата кнопок в исходное положение.

На рисунке видно, что на всех кнопках без самовозврата присутствует окружность диаметром 2мм. И как видно на рисунке представлены четыре варианта возврата кнопки в исходное положение. Следует добавить, что каждая кнопка независимо от фиксации или без таковой, может содержать несколько контактных групп.

Обращаю внимание на обозначение кнопки SB2 – это знаменитая аварийная кнопка «ГРИБОК». Она устанавливается на самом удобном для доступа месте и служит для аварийной остановки работы оборудования. Возврат в исходное положение поворотом грибка и кнопка из нажатого положения вернётся в исходное и только после этого можно включить оборудование. Очень ответственная кнопка!!!

Рис. 4. Кнопка аварийной остановки «ГРИБОК». Фото из Яндекса.

Стрелками на кнопке показано направление вращения для возврата кнопки в исходное положение. Если на грибке вместо стрелки или стрелок указана окружность – возврат кнопки в исходное положение вращением в любую сторону. Такие кнопки установлены на обрабатывающих станках любого типа и другом оборудовании. Но есть оборудование, не допускающее повторное включение после аварийной остановки без предварительной проверки и подготовки оборудования. Для этих случаев применяются специальные кнопки аварийной остановки.

Рис. 5. Кнопка «АВАРИЙНЫЙ СТОП» с замком. Фото из Яндекса.

Вернуть кнопку в исходное состояние можно, но только если повернуть ключ. А в нормальном положении ключа там нет, и он находится у обслуживающего персонала.

И ещё одно существенное дополнение по кнопке аварийной остановки – в ней должна присутствовать только одна контактная группа на размыкание ( NC) и только она включается в схему!!!

Теперь небольшая информация по кнопке SB4 ( Рис. 3 ).

Такие кнопки, например, применяют для включения однофазных двигателей с пусковой обмоткой, а иногда и трёхфазных ( при подключении к однофазной сети ) через конденсатор и дополнительный пусковой конденсатор. Кнопка ПНВС устанавливается и на бетономешалках, и на стиральных машинах старого образца, и на самодельном оборудовании. И обычно на всех схемах она изображается в виде монтажного элемента. И не всегда понятно как же она работает…

Рис. 6. Кнопка ПНВС, внешний вид. Фото из Яндекса.

При нажатии на черную кнопку замыкаются три нормально-разомкнутых контакта, и удерживается кнопка до нормальной раскрутки электродвигателя. После отпускания кнопки она остаётся в зафиксированном положении, но средний контакт размыкается, отключая пусковую обмотку или пусковой конденсатор. Отключение осуществляется нажатием красной кнопки «Стоп».

Рис. 7. УГО кнопки ПНВС.

Как видно, на УГО два контакта без самовозврата, один с самовозвратом и возврат всех контактов в исходное положение при помощи дополнительной кнопки.

Есть ещё одна группа клавишных выключателей, применяемых в новых типах оборудования и особенно в бытовой технике, и практически в каждом «пилоте» они установлены. Особенность таких выключателей – в клавише установлена неоновая лампочка и резистор. И вот здесь есть особенность, как расположить УГО.

Рис. 8. Обозначение клавишного выключателя в «пилоте».

Мы рассмотрели две основные подгруппы «SB» - это выключатели кнопочные любого типа и подгруппа «SA» - это тумблеры, клавишные переключатели и выключатели, кнопочные многопозиционные выключатели-переключатели ( например, П2К ), галетные переключатели и переключатели поворотные ( они бывают на два или три положения с фиксацией или без неё при этом, фиксация в левом или правом положении может быть различная ). Галетные переключатели так же отличаются разнообразием в конструкциях, материалах и видах контактов. Во всех галетных переключателях основой является поворотная ось и неподвижной панели или панелей с контактами. На поворотной оси располагаются платы ( из изоляционного материала ) соответственно количеству неподвижных панелей с контактами. Контакты бывают ножевыми и подпружиненными. Иногда для поворота такой оси требуется значительное усилие, например, в радиоприёмнике Р-250 всех модификаций на оси находятся отсеки с контурами, отвечающими за конкретный диапазон, а этих диапазонов 12!

Рис. 9. Основное УГО переключателей.

На рисунке, приведены УГО переключателей на 7 положений и одно направление. На SA2 третий и шестой контакты свободные и не участвуют в работе, не участвующие в работе контакты показываются укороченными. Вопрос: а для чего тогда их показывать? Всё просто – на другой части переключателя ( галете ), это положение задействовано. Такое часто встречается особенно в переключателях диапазонов и не только…

Но встречаются галетные переключатели, где на одной галете бывает два, три, четыре подвижных контакта.

Рис. 10. Переключатель на три положения и три направления.

Но такие переключатели применяют когда достаточно места и монтаж ( особенно высокочастотный ) допускает располагать три направления в одном отсеке, а если необходимо переключать в разных отсеках, тогда применяют удлинённые оси и располагают галеты в разных отсеках. А как же поступить с лишними положениями переключателя? И здесь обычно проблема решается просто – на переключателе установлен переставляемый фиксатор крайнего положения и переключатель будет переключаться только на необходимое количество положений. Всё зависит от задумки конструктора.

Есть ещё одна ситуация: надо на схеме показать переключатель на 8 диапазонов по 5 … 6 контуров ( диапазоны и контура написаны условно ), на листе со схемой будут сплошные линии в которых очень трудно разобраться. В данной ситуации выход очень простой – каждому направлению присваивается номер и выполняется схема с одним диапазоном, а остальные контура отдельно указываются на свободном месте схемы.

Рис. 11. Пример переключателя на 8 направлений для переключения контуров или фильтров в приёмнике или передатчике.

Интересная группа – это переключатели П2К или зарубежные аналоги. Кнопок в ряд может быть очень много и при этом вариантов фиксации может быть очень много. С фиксацией зависимой и независимой, с кнопкой сброс и без таковой. В линейке могут быть и кнопки с индивидуальной фиксацией и кнопки с зависимой фиксацией… Всё зависит от конструктора-схемотехника.

Рис. 12. Переключатель на три направления с кнопкой сброс.

Если количество кнопок лимитировано размером передней панели или задумкой конструктора, можно обойтись без кнопки «сброс», но желательно это отразить на схеме.

Рис. 13. Примерно так выглядит участок схемы на три направления без кнопки «сброс».

Необходимо добавить, что на схемах показаны секции П2К на две контактные группы – это самый «короткий» вариант секции, но в секции может быть очень много контактных групп. Секции допускается разносить, но тогда необходимо применять дополнительные обозначения: всему переключателю присвоить, например, SA1, а каждой секции SA1.1; SA1.2; SA1.3.

Следующая подгруппа «SF», она присвоена выключателям автоматическим аналогично «QF», но они не предназначены для силовых цепей и обеспечивают предотвращение аварийной ситуации в цепях управления небольшими нагрузками. В настоящее время такие выключатели автоматические можно увидеть опять же на «пилотах», внешне, они выглядят как кнопки, но без самовозврата – «нажал» и она включена, а отключится сама при перегрузке или коротком замыкании в нагрузке.

Рис. 14. УГО выключателя автоматического.

Как мы помним, по элементам QF прямоугольник 2 х 1,5 мм обозначает автоматический самовозврат при возникновении перегрузки, Выключатель может быть выполнен с токовой обмоткой мгновенного срабатывания, может быть с нагревательной спиралью на биметаллической пластине и комбинированный, содержащий оба элемента. Хочу добавить, что название «тумблер» обиходное ( для простоты ) – правильное название ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЬ ПЕРЕКИДНОЙ или ВЫКЛЮЧАТЕЛЬ ПЕРЕКИДНОЙ, но мы привыкли к простому слову «тумблер».

Тумблеров придумано великое множество!

Хочу отметить один из самых интересных – ПП-45. Переключатель перекидной год разработки 1945!!! Но такие переключатели выпускают и в наше время, как у нас в России, так и за рубежом.

Рис. 15. Переключатель перекидной с нейтральным положением.

Их ( этих положений) очень много, но обратите внимание на его параметры: 27 В и ток отключения 35 А. Есть такие и на 20 А, но все на 27 Вольт, не более… Почему 27? Просто потому, что это напряжение стандартное бортовое на самолётах и под него и разрабатывалась изоляционная «начинка» в тумблере. Есть такие и на 120 … 250 В и на ток 2А и 5А. Красота, надёжность прекрасные, но цена низкотоковых практически в четыре раза выше чем у тумблеров на 27В. Очень сложное изделие – в отличии от простого тумблера - сложнейший механизм. В завершении курса «черчение» мне выпал вариант «сборочный чертеж тумблера ПП-45» 5амперного. Могу только добавить – тумблер состоит из 57 деталей, деталек и заклёпок!!! На формате А0 всё поместилось, но сколько пришлось повозиться!

Следующая подгруппа выключатели, срабатывающие от различных воздействий. Первый в этой подгруппе выключатель «SL» и он срабатывает от уровня. Самый простой – это геркон, расположенный в герметичной трубке, а рядом на поплавке расположен магнит. Когда уровень жидкости достигает уровня расположения геркона, геркон срабатывает ( контакты могут быть на замыкание, размыкание или переключающие ).

Рис. 16. УГО выключателя уровня для жидкости.

Для других материалов выключатели выполнены на электронике или электро-механике и отображаются на схемах квадратом 12 х 12 мм. Такие выключатели работают на различных принципах: локационные ультразвуковые, вращающиеся с прекращением вращения при достижении уровня сыпучего материала.

Выключатели, срабатывающие от давления обозначаются «SP».

Таких выключателей так же очень много. Они работают «при повышении давления»; «при понижении давления», «от появления расхода в трубе» и есть очень интересная группа срабатывающие на низком давлении при понижении, повышении или при появлении расхода в системе, т.е. в трубе поток жидкости или газа начинает движение.

Основой всех выключателей, срабатывающих от давления является мембрана, соединённая с контактной группой ( контактная группа указывается в паспорте на выключатель ) при помощи рычага.

Рис. 17. УГО выключателя, срабатывающего от давления.

В каком же оборудовании применяются такие выключатели? Самый простой пример: газовый двухконтурный котел. А таком котле таких выключателей аж три: первый следит за давлением в контуре отопления и отключает котёл при снижении давления ниже нормы; второй следит за давлением в газовой трубе на входе и при снижении или отсутствия давления газа выключает котёл; третий следит за протоком воды горячего водоснабжения, если вода не расходуется нагрев воды выключен – открыли кран горячей воды датчик ( выключатель ) сработал и начинается нагрев воды.

Далее следует подгруппа «SQ» - выключатели, срабатывающие от положения или путевые выключатели. Один из самых важных элементов в технике и во многих случаях отвечает за здоровье и безопасность людей.

Рис. 18. УГО выключателей, срабатывающих от положения.

Выключатели, срабатывающие от положения делятся на две группы: контактные ( о них в этом материале ) и бесконтактные ( электронные, в основном применяются в оборудование и реагирующие на металл или на оптическое отражение ( просвет ).

Контактные путевые выключатели применяются в лифтах, подъёмных механизмах. Все выключатели, срабатывающие от положения выполняют одну и ту же функцию – остановка оборудования при перемещении до заданного положения. В определённом оборудовании при срабатывании концевого выключателя изменяется напряжение движения. Но вернёмся к контактным выключателям, устанавливаемых на лифтах и подъёмном оборудовании. Основное требование – такие выключатели должны включаться нормально-замкнутыми контактами в схему контроля и только нормально-разомкнутые контакты можно включать в схемы индикации и сигнализации. В этом оборудовании применение нормально-разомкнутых контактов для управления остановкой механизма ЗАПРЕЩЕНО!!! Почему? Ситуация самая простая – если нормально-замкнутый контакт потерял свои свойства ( контакта нет из-за любой причины ), обрыв линии от SQдо шкафа управления ( мыши-крысы погрызли провода, обрыв линии и т.д.) – механизм не начнёт движение. Жизнь человека не имеет цены! Если бы контакты были нормально-разомкнутыми, то до «пролёта» заданного положения о неисправности персонал знать не будет, что может привести к травмам или трагедии.

Очень интересная подгруппа «SR» - выключатели, срабатывающие от частоты вращения. Настройка на срабатывание или от превышения частоты вращения, или от понижения частоты вращения.

Рис. 19. УГО выключателя частоты вращения на центробежном регуляторе.

Центробежный регулятор придумали очень давно для парового двигателя, но и в таком выключателе он нашел применение. Можно такое устройство выполнить на магнитах как это сделано в автомобильных спидометрах, а можно сделать на электронике, но выключатель на центробежном регуляторе простой и не требует электроники.

И ещё одна подгруппа «SK» - выключатели, срабатывающие от температуры. Любой утюг, калорифер или электроплитка содержат в своём составе такие выключатели. Очень простое устройство, контакт расположен на биметаллической пластине, и при изменении температуры пластина меняет свою кривизну и контакт на пластите подключается ( «контачит» ) или отключается с неподвижным контактом.

Рис. 20. УГО выключателя, срабатывающего от температуры.

Кто-то возразит, что есть уже много электронных регуляторов температуры… Согласен!!! Но в утюге или в электроплитке это дорогая «примочка»!!! Есть такие утюги и плитки, но разница в цене существенная…

И в дополнение хочу отдельно показать УГО интересных тумблеров и переключателей

Рис. 21. Варианты УГО переключателей.

На рисунке показаны переключатели на переключение со средним положением. Очень интересны переключатели где одно положение фиксируется, а противоположное без фиксации ( необходимо удерживать ). Очень часто в оборудовании применяются тумблеры без фиксации в одном положении или в двух.

Очень большая группа «S». Я привёл только основные УГО, особенно много вариантов у галетных переключателей, поэтому разные варианты подключения контактов и подвижных контактов мои читатели смогут со временем освоить самостоятельно.

Следующая группа «Т» - это трансформаторы. Без этих элементов электроника не обходится.

Чтобы не пропустить следующие публикации подписывайтесь на мой канал. Задавайте вопросы, я с удовольствием на них отвечу. Комментируйте и пишите свои замечания! Особенно замечания помогают улучшить мою работу над материалом и текстами.

Желаю Всем крепкого здоровья и чистого неба!!!

электроника для начинающих

электроника

изучаем электронику

сделай сам