docLataa: Sähköpiirustukset
download 
Report Transcription
Lataa: Sähköpiirustukset
4. SÄHKÖPIIRUSTUKSET 4.1 STANDARDISOINTI Dokumentit Piirustukset Kaaviot Luettelot Piirustuksilla ja muulla dokumentoinnilla on keskeinen asema tekniikassa, jotta laitteiden ja asennusten valmistus on helppoa taloudellista ja turvallista. Piirustuksia tarvitaan uusia laitejärjestelmiä suunniteltaessa ja asennettaessa sekä huollettaessa ja korjattaessa käytössä olevia laitteita ja asennuksia. Erityisen tärkeä asema sähköpiirustuksilla on vikojen paikantamisessa. Ohjeet Dokumentti on yleisnimitys tiedoista, joita tarvitaan laitteen tai asennuksen valmistamiseen, käyttämiseen ja korjaamiseen. Piirustuksissa kappale ja asennus esitetään tietyssä mittakaavassa. Edellisessä sisältökohdassa tutustuimme kytkinlaitteiden rakenteeseen ja toimintaan sekä niiden piirrosmerkkeihin. Esimerkkikaavioiden tulkitsemisessa havaitsimme, että meidän on – tunnistettava sähkölaite piirrosmerkistä – tunnettava sähkölaitteen toiminta – edettävä johdonmukaisesti, kun seuraamme virtapiirin toimintaa. Sähkökaaviossa ja -piirustuksissa sähkölaitteet ja -asennukset sekä niiden osat esitetään piirrosmerkeillä. Jotta piirustukset olisivat yksiselitteisesti tulkittavia, on piirrosmerkit ja piirustusten esitystavat yhtenäistetty standardeilla. Kansainvälisen standardisoinnin ansiosta Suomessa noudatetaan varsin pitkälle samoja standardeja kuin Mannereuroopassa. Valtaosa kansainvälisistä standardeista poikkeavista sähköpiirustuksista tulee Yhdysvalloista, joka on sitkeästi pitäytynyt omiin standardeihinsa (ANSI-standardit). NOREK = Pohjoismaiden yhteistyöelin sähköalan standardoinnissa SESKO = Suomen sähköalan standardisointijärjestö CENELEC = Euroopan yhteisön sähköalan standardisointijärjestö (ANSI) IEC = maailmanlaajuinen sähköalan standardisointijärjestö IEC CENELEC (liitännäisjäsenmaineen) SESKO Maailmanlaajuisesta sähköalan standardisoinnista vastaa IEC (International Electrotechnical Commission) ja muun tekniikan standardisoinnista ISO (International Organization for Standardization). Muista kansainvälisistä standardisoimisjärjestöistä ovat merkittäviä Euroopan yhteisön standardisointijärjestöt CENELEC (sähkötekniikka) ja CEN (muu tekniikka). 134 4. SÄHKÖPIIRUSTUKSET Kansallista standardisointia koordinoi ja valvoo Suomessa SFS (Suomen Standardisoimisliitto). Sen alaisena toimii eri alojen toimialayhteisöjä, jotka laativat oman alansa standardeja. Sähköalan standardisoinnista vastaa SESKO (Suomen Sähköteknillinen Standardisoimisyhdistys). Sähköalan dokumentointi on aikaisemmin perustunut suurelta osin saksalaisiin DIN- ja VDEstandardeihin. www.sfs.fi www.sesko.fi Tutustu www-sivuilta standardoinnin – tarkoitukseen – käytännön tehtäviin – tiedotteisiin – julkaisuihin. Koska piirustusstandardeja on aika ajoin täydennetty ja uudistettu tai ne ovat olleet suosituksia, joutuu käytännön työssä tulkitsemaan toisistaan poikkeavia esitystapoja. Tämän takia sähköalan suunnittelu-, asennus-, huolto- ja korjaustöissä on tärkeää hallita laitteen tai laitteiston kokonaistoiminta. Tässä sähköpiirustusten osiossa tukeudumme edellisen osion kytkinlaitteiden käyttösovelluksiin. Jätämme elektroniikkapiirustusten tarkemman käsittelyn elektroniikan yhteyteen, koska niiden tulkitseminen edellyttää elektroniikkakomponenttien toiminnan tuntemusta. Keskitymme sähkökaavioista piiri- ja johdotuskaavioihin ja niiden tulkitsemiseen. 4.2 SÄHKÖPIIRUSTUSTEN LUOKITTELU Kaavioilla esitetään useimmiten piirin rakenne ja toiminta. Yleisimpiä kaavioita ovat piiri- ja liitäntäkaaviot, logiikkakaaviot sekä vuo- ja lohkokaaviot. Kaikille kaavioille on ominaista kaaviollinen eli symbolinen esitystapa. Niissä esitetään laitteen komponentit standardisoiduilla piirrosmerkeillä. Piirustus on yleisnimitys ja tarkoittaa piirustusnimityksen jälkiosana, että kuvattu kappale tai asennus on piirretty tiettyyn mittakaavaan. Tästä esimerkkinä sähkölaitteistojen asennuspiirustukset ja kiinteistöjen sähköasennuspiirustukset. R1 R2 R3 R4 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 L N Kellokytkimen kojekaavio: – liittimet 1…17 – viisi vaihtokosketinta – vaihtokosketimet R1 toimivat samanaikaisesti, koska ne on kytketty mekaanisesti yhteen – valmistaja ilmoittaa koskettimien nimellijännitteen ja -virran (esimerkiksi 5 A / 230 V∼). Kojekaavio Kojekaaviossa esitetään laitteen sisäiset kytkennät yksinkertaistettuna sekä mekaaniset kytkennät ja liittimet. Kojekaavio rajataan piirustuksessa pistekatkoviivalla. Aikakuvaaja Aikakuvaajalla esitetään sähkölaitteen tai -laitejärjestelmän osien toimintajärjestys tai yksityiskohtainen toiminta-aika. Esimerkiksi aikareleiden toimintoja havainnollistetaan aikakuvaajilla. Kuvaajia käytetään myös laitteistojen toiminnan kuvaamiseen. Esimerkki Kotitalouskoneissa osa ohjelmayksiköstä on toteutettu elektronisin ja osa mekaanisin komponentein. Elektroniikan lisääntyminen on mahdollistanut huolto-ohjelman sisällyttämisen koneeseen. Sen avulla huoltomies voi seurata koneen toimintaa ja verrata 4.2 SÄHKÖPIIRUSTUSTEN LUOKITTELU 135 sitä huolto-ohjeessa annettuun aikakuvaajaan. Huolto-ohjelma on usein myös pysäytettävissä mittauksia varten. Tarkastellaan kuivausrummun huolto-ohjelman aikakaaviota: Pumppumoottori M1 OIK. 0 VAS. Rummun moottori M2 Lämmitys: K1 ⇒ E1 (600 W) K2 ⇒ E2 (1 200 W) K3 ⇒ E3 (1 800 W) 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 s Kun huolto-ohjelmalla todetaan, että lämmitysvastus E3 ei lämpene, vian paikantaminen helpottuu. Piirikaavio Piirikaaviosta selviää sähkölaitteen kytkennät yksityiskohtaisesti, mutta siinä ei esitetä komponenttien todellista kokoa, muotoa tai sijaintia. Piirikaaviossa käytetään komponenttikohtaisia piirrosmerkkejä ja moniviivaesitystä. Moniviivaesityksessä jokainen johdinyhteys esitetään omalla viivalla. 10 µF 50 k 1,1k 390 k E R5 3,3 k R3 10 µF C B V1 100 µF V6 C5 10 µF C B B1 R9 C3 C2 C1 R6 V4 V2 R7 C4 100 µF R10 1,1k E 51 k R2 390 k 39 k R4 R1 3,3 k R8 X1 3 X2 4 K1 C B V3 E V5 C6 10 µF Piirikaaviosta voidaan seurata sähkövirtapiirin kulkua ja laitteiden toimintaa. Tämä edellyttää kuitenkin, että tulkitsija on ammattihenkilö joka tuntee komponenttien toiminnan. Piirikaavio on yksi tärkeimmistä sähkö- ja elektroniikka-alan kaavioista. Sitä käytetään järjestelmien toiminnan selvittämiseen ja vikojen paikantamiseen. Piirikaavioiden esityistapoihin ja tulkintaan tutustumme jäljempänä tarkemmin. 136 4. SÄHKÖPIIRUSTUKSET Yleiskaavio Yleiskaaviossa esitetään sähkölaitteiston laitteet todellisessa järjestyksessä. Kaaviossa esitetään päävirtapiirit ja niihin liittyvät laitteet yleispiirrosmerkeillä. Kuvassa on työpisteen sähkölaitepaneelin yleiskaavio: 230 V~ 50 Hz Työpiste 0 1 Q0 F0.1 F0.2 Irsd 230 V~ 50 Hz F1 X1 F2 3 T3 X2 F3 F4 Q3 Q4 X3 3 F5 T4 M5 M 1~ X4 Syötön kojeet: Q0 = pääkytkin F0.1 = johdonsuojakatkaisija (pääsulake) F0.2 = vikavirtasuojakytkin Pistorasiaryhmät: F1 = johdonsuojakatkaisija X1 = kolme suojamaadoitettua pistorasiaa mittalaitteille T3 = suojaerotusmuuntaja F3 = johdonsuojakatkaisija Q3 = käyttökytkin X3 = tavallinen 0-luokan pistorasia yhdelle kojeelle F5 = mekaaninen moottorinsuojakatkaisija M5 = tuuletusmoottori Toisena yleiskaavioesimerkkinä moniviivaisena piirretty yleiskaavio: 1 3 5 400/230 V~ 50 Hz L1 L2 L3 N PE F2 F1 F3 A3 E1 PE M2 1 3 2 4 1 3 5 K3 2 4 6 U1 V1 W1 tulppasulakkeet kontaktori kolmivaiheinen lämmitin mekaaninen moottorinsuojakatkaisija kolmivaiheinen oikosulkumoottori tasasuuntaaja U1 V1 W1 F1 = K1 = E1 = F2 = M2 = A3 = K2 2 4 6 K1 1 3 5 2 4 6 I> PE M 3~ 4.2 SÄHKÖPIIRUSTUSTEN LUOKITTELU 137 Liitäntäkaavio Liitäntäkaavio on vakiintumassa johdotuskaavio-nimityksen tilalle. Liitäntäkaavio antaa laitteiden kokoonpanossa ja asennuksessa tarvittavat tiedot laitteiden välisestä johdotuksesta. Siitä selviää myös – käytettävät kaapelit ja johtimet – kaapelien tunnukset ja johtimien tunnukset. Tarkastellaan esimerkkiä, jossa termostaatin ja kellokytkimen avulla ohjataan pistorasiaryhmää. 1 1 F1 2 F10 2 3 Sisäinen liitäntäkaavio K1 1 3 A1 S1 kv kv mu vs 1 2 mu vs L1 N N PE PE 1 2 3 4 5 –X1 4 5 6 L 1 2 3 N 4 F10:2 S1:1 2 4 A2 Riviliittimistä N-riviliittimet ovat sinisiä ja PE-riviliittimet kelta-vihreitä. MMJ-kaapelin W3 numerointi: 1 = vaaleansininen (vs) johdin 2 = musta (mu) johdin. –W2 MMJ 3 x 2,5 S S2 Ulkoinen liitäntäkaavio –W1 MMJ 3 x 2,5 S 1 2 –W3 MMJ 2 x 1,5 N X2.1 X2.2 1 2 X2.3 Sisäisessä liitäntäkaaviossa on esitetty keskuksen sisäinen johdotus ja ulkoisessa liitäntäkaaviossa keskukseen kaapeloidut laitteet, esimerkissä pistorasia ja termostaatti. Pistorasian X2.1 vaiheliitin L yhdistetään kaapelin W2 mustalla johtimella riviliittimeen 1 ja siitä edelleen johtimella kontaktorin K1 liittimeen 2. Kontaktorin liitin 1 johdotetaan johdonsuojakatkaisijan F1 liittimeen 2 ja johdonsuojakatkaisijan liitin 1 vaiheliittimeen L1. Liitäntäkaaviota vastaava piirikaavio: S1 Θ S2 Ohjausvirtapiiri L N 1 2 3 4 5 6 F10 L1 1 2 X1:3 1 2 X1:4 K1 N A2 A1 1 2 X1:1 3 4 :2 F1 Päävirtapiiri L1 1 N PE 138 4. SÄHKÖPIIRUSTUKSET 2 X2.1–3 Asennuspiirustus Asennuspiirustuksesta selviää, mihin kohtaan sähkölaite asennetaan esimerkiksi sähkökeskuksessa, kotelossa tai huonetilassa. Esimerkki kotelon asennuspiirustuksesta ja valokuva valmiista asennuksesta: KOKOONPANOPIIRUSTUS Mittakaava 1:2 F1 Muovilevy Läpivienti T1 Vedonpoistinsilta T1 = muuntaja 230 / 2 x 24 V, 10 VA F1 – F3 = sulakepesä 10 A / 230 VAC X2 – X3 = banaanihylsy 4 mm, eristetty X2:1 F2 X2:2 X3:1 F3 X3:2 Huonetilan asennuspiirustuksesta selviää sähkölaitteiden sijainti. Lisäksi piirustuksessa esitetään laitteiden väliset johdotukset: 6 = 5-napainen pistorasia = suojamaadoitettu pistorasia (suko) = sarja- eli kruunukytkin (5-kytkin) = valaisin 7 2 4 5 L 6 U/MU AP 8 8.1 K 3 = loistelamppuvalaisin, yksiputkinen 8.4 8.3 8.2 = loistelamppuvalaisin, kaksiputkinen L = sähköliesi L = liesi U = uuni MU = mikroaaltouuni JK = jääkaappi PA = pakastin AP = astianpesukone 7 JK 7 PA 8 8 8.1/8.2 8.3/8.4 Mittakaava 1: 50 4.2 SÄHKÖPIIRUSTUSTEN LUOKITTELU 139 4.3 PIIRIKAAVIOIDEN ESITYSTAVAT Piirikaavio esittää yksityiskohtaisesti sähkölaitteen tai -järjestelmän rakenteen ja kytkennät. Tutustutaan aluksi piirikaavioiden kolmeen esitystapaan: koottuun, sidottuun ja vapaaseen esitystapaan. Koottu esitystapa Piirikaavion kootussa esitystavassa ohjauskytkimien koskettimet ja niiden ohjauslaitteet on koottu yhdeksi kokonaisuudeksi, samoin kuin releen kela ja siihen liittyvät koskettimet. Kuten seuraavasta esimerkistä havaitaan, kootun esitystavan piirikaavio on sekava ja vaikeatulkintainen. Siksi tätä esitystapaa käytetään yleensä vain yksinkertaisissa kojekaavioissa. Seurataan miten kytkentä toimii painikekytkimen S1 painamisen jälkeen: L– K1 L+ A1 A2 1 K3 A1 A2 2 3 K2 13 S1 14 13 14 A1 A2 4 S2 22 21 13 21 22 13 14 5 6 14 7 H1 23 S3 13 24 21 X2 8 9 S4 14 X1 22 10 11 Kun painikekytkin S1 on sulkeutunut, rele ................. toimii ja sulkee koskettimensa ................. ⇒ rele ................. toimii ja sen koskettimet ................. ja ................. sulkeutuvat. K2 sulkeutuneen koskettimen ................. kautta rele K1 saa pitopiirin ja kosketin ................. sytyttää merkkivalon H1. Releet K1 ja K2 saadaan takaisin lepotilaan painamalla painiketta ................. tai S3, jolloin releen K1 pitopiirin katkaisee joko painikkeen S2 avautuva kosketin 21–22 tai releen K3 avautuva kosketin ................. . Sidottu esitystapa Sidotussa esitystavassa tietyn komponentin yhteen kuuluvia osia (releen kelaa ja koskettimia) ei piirretä yhdeksi kokonaisuudeksi vaan ne yhdistetään toisiinsa sideviivalla. Sideviiva piirretään katkoviivana. 140 4. SÄHKÖPIIRUSTUKSET Tarkastellaan uudelleen edellä ollutta piirikaaviota, kun se on piirretty sidotulla esitystavalla. Piirikaavio on koottua esitystapaa suoraviivaisempi ja siten helpompi tulkita. L– L+ 13 14 1 S3 S4 14 13 K3 A1 22 21 A2 2 H1 14 13 13 14 24 A1 A2 X2 X1 3 4 K2 S1 13 23 S2 14 21 22 21 5 K1 22 A2 A1 6 Miten kytkentä toimii painikekytkimen S3 painamisen jälkeen? Kun S3 on sulkeutunut, rele ................. vetää ja sulkee koskettimensa ................. , jonka kautta rele saa ................................. . Releen K3 avautuva kosketin ................. estää releen ................. ohjauksen samanaikaisesti releen K3 kanssa. Rele K3 saadaan lepotilaan painamalla painiketta ................. . Vapaa esitystapa Vapaassa esitystavassa laitteen (esimerkiksi releen) osia ei sidota yhteen sideviivalla, vaan osat sijoitetaan vapaasti piirustusalueelle. Laitteiden yhteenkuuluvuus ilmaistaan laitteen yksikkötunnuksen avulla. Esimerkiksi releeseen K2 kuuluvien koskettimien viereen merkitään tunnus K2. Vapaalla esitystavalla piirikaavioista saadaan suoraviivainen ja helposti luettava. L+ 13 13 K2 S1 14 13 13 K1 14 13 14 14 21 23 K2 K3 S3 14 24 21 S4 S2 22 22 21 K3 22 A1 K2 A2 L– 1 K3 A2 2 X1 A1 A1 K1 3 H1 A2 4 X2 5 6 Nykyisin yleisimmin käytetty piirikaavioiden esitystapa on vapaa esitystapa. Siksi tutustumme tarkemmin vapaaseen esitystapaan ja harjoittelemme piirikaavioiden tulkintaa hankkiaksemme hyvän piirikaavioiden lukutaidon. 4.3 PIIRIKAAVIOIDEN ESITYSTAVAT 141 HARJOITUSTEHTÄVIÄ 1/P Selvitä liikennevalojen toiminta aikakuvaajan perusteella. Mitä tapahtuu sen jälkeen, kun jalankulkija on painanut painiketta S1? Painike S1 Autoilijan valot punainen keltainen vihreä Jalankulkijan valot punainen vihreä 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 s ............................................................................................................................................................................................................... ............................................................................................................................................................................................................... ............................................................................................................................................................................................................... ............................................................................................................................................................................................................... ............................................................................................................................................................................................................... ............................................................................................................................................................................................................... ............................................................................................................................................................................................................... ............................................................................................................................................................................................................... ............................................................................................................................................................................................................... 2/O Vastaa piirikaavion avulla tehtäviin a–e. L– L+ S1 21 K1 S2 22 13 14 A1 A2 1 2 13 14 13 14 3 4 K2 A1 S3 23 24 21 A2 5 6 S4 22 13 21 14 13 S5 22 7 8 K3 14 21 22 A1 A2 9 10 13 14 11 H1 33 34 33 X2 X1 34 13 H2 33 34 X1 12 X2 14 a) Mikä on piirikaavion esitystapa? ........................................................................................................................................... b) Mitä painikekytkimiä on painettava, jotta merkkilamppu H1 syttyisi? .............................................................. ................................................................................................................................................................................................................. 142 4. SÄHKÖPIIRUSTUKSET c) Mihin tilaan kytkentä jää, jos kohdan b jälkeen painetaan – painiketta S5 ..................................................................................................................................................................................... – painiketta S3 ..................................................................................................................................................................................... – painiketta S1 ..................................................................................................................................................................................... d) Mitä painiketta on painettava, jotta merkkilamppu H2 syttyisi? ................................................................................................................................................................................................................. e) Voivatko merkkilamput H1 ja H2 palaa samanaikaisesti? Perustele. ................................................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................................................. 4.4 VAPAAN ESITYSTAVAN PIIRIKAAVIO Kytkinlaitteiden ja koskettimien esittäminen 1 +24 V 2 F10 3 95 Auki F2 4 6 1 F3 4 96 S7 2/12 2 θ 1 95 °C p 7 2 S2 4 5 bar 1 1 0 θ 5 2 S3 3 1 S2 4 3 24 18 2 K 0 A 2 H2 14 12 24 22 34 32 X2 A2 K2 A2 K1 –24 V X1 A1 A1 21 K2 15 K2 1 Jotta piirikaavio olisi yksinkertaisesti tulkittavissa, on kytkinlaitteet ja niiden koskettimet esitettävä tiettyä tilaa vastaavassa asennossa: 1. Sähkömekaaniset komponentit, kuten releet ja kontaktorit esitetään sähköttömässä tilassa. 11 18 16 15 21 24 22 21 31 2. Releiden ja kytkimien mekaanisesti yhteenkytketyt koskettimet esitetään siten, että toimintasuunta on toimilaitteen kanssa sama. 3. Moniasentoiset ohjauskytkimet esitetään 0-asennossa. 4. Suojalaitteiden koskettimet (esimerkiksi lämpörele ja ylikuumenemissuoja) esitetään normaalitilassa. 5. Termostaatin koskettimet esitetään 0 °C lämpötilassa. Toimintalämpötila esitetään piirrosmerkin yhteydessä. 6. Ilman sähköä tai käsinohjausta toimivien koskettimien, kuten rajakytkimien, toiminta tarkennetaan piirrosmerkin yhteydessä. 7. Painekytkin esitetään normaalipaineessa. Tarvittaessa toiminta tarkennetaan piirrosmerkin yhteydessä. 8. Pintakytkimet esitetään alimman tason mukaan (esimerkiksi säiliö tyhjä). Sähkölaitteiden yksikkötunnukset Sähkölaitteet ja komponentit nimetään piirustuksissa ja asennuskohteessa yksikkötunnuksella, joka koostuu kirjaimesta ja numerosta. Kirjain ilmaisee laitteen lajin ja numero erottaa saman laiteryhmän laitteet toisistaan. Esimerkiksi asennuskohteen kahden ohjauskytkimen laitetunnukset ovat S1 ja S2 ja kolmen releen 4.4 VAPAAN ESITYSTAVAN PIIRIKAAVIO 143 K1, K2 ja K3. Vapaan esitystavan piirikaaviossa merkitään kaikki samaan sähkölaitteeseen kuuluvat osat sen yksikkötunnuksella. Esimerkiksi releen K10 kelan ja kaikkien koskettimien yhteyteen merkitään releen yksikkötunnus K10. Taulukossa tavallisimpien sähkölaitteiden yksikkötunnuksia: Kirjaintunnus Yksikön laji: esimerkkejä A Laiteyhdistelmä: monista komponenteista koottu yksikkö. B Laitteet, jotka muuttavat sähköisen suureen ei-sähköiseksi suureeksi tai päinvastoin: valokenno, mikrofoni ja kaiutin. C Laitteet, jotka varastoivat energiaa: kondensaattorit ja akustot. D Digitaalielektroniikan komponentit: kiikkupiirit ja rekisterit. E Lämpöä ja valoa tuottavat laitteet: lämmittimet ja valaisimet. F Suojalaitteet: varokkeet, johdonsuojakatkaisijat ja omatoimiset lämpökoskettimet. G Sähkölähteet: generaattorit, paristot, akut ja jännitelähteet. H Optiset ja akustiset merkinantolaitteet: merkkilamput ja summerit. K Releet: apu- ja aikareleet, virta- ja jännitereleet. Myös lämpöreleen kosketin (ennen F). L Induktiokäämit (kelat) ja kuristimet. M Sähkömoottorit. N Analogiaelektroniikan mikropiirit: operaatiovahvistin ja jänniteregulaattori. P Mittalaitteet: analogiset ja digitaaliset mittarit ja kellot. Q Päävirtapiirin kytkinlaitteet: kytkimet, katkaisijat ja erottimet. Uutena päävirtapiirin kontaktorit (ennen K). R Vastukset: kiinteät ja säädettävät vastukset sekä termistorit. S Ohjauskytkimet: painike- ja vääntökytkimet, rajakytkimet, painelämpötila- ja pinnankorkeuskytkimet. T Muuntajat: kaikentehoiset muuntajat, mittamuuntajat sekä AC/DC-muuntimet. V Erillispuolijohteet: diodit, transistorit ja tyristorit. W Sähköenergian siirtotiet: johtimet, kaapelit ja optiset kuidut. X Liittimet ja pistokytkimet: kytkentärimat, riviliittimet, pistorasiat ja -tulpat. Y Sähkömekaaniset laitteet: magneetti- ja moottoriventtiilit. Piirikaavion rakenne Piirikaaviossa virtapiiriviivat esitetään suorilla viivoilla. Virtapiirit sijoitetaan joko vaaka- tai pystysuoraan. Signaalin kulkusuunta on vaakasuoraan piirretyissä virtapiireissä vasemmalta oikealle ja pystysuorissa virtapiireissä ylhäältä alas. Piirikaaviota luetaan signaalin kulkusuunnassa ylhäältä alas ja vasemmalta oikealle. 144 4. SÄHKÖPIIRUSTUKSET Esimerkkki vaakasuoraan piirretystä piirikaaviosta: 2 L+ S1 1 1 2 3 L– K2 S2 21 4 22 A1 Koskettimien viitetaulukko: 4 3 K1 A2 1 Kosketin 13 – 14 21 – 22 33 – 34 43 – 44 Rivi 2 3 5 Kiinni 13 S3 1 K1 3 Kosketinristikko: 7 S4 2 2 14 4 K1 21 K2 22 A1 A2 3 5 1 4 6 Auki 13 K2 4 14 6 K1 33 H1 34 X1 34 X1 K2 33 X2 5 H2 X2 6 1. Sähkölähdeviivat on piirretty pystysuoraan. Vasemmalle L+ (tasasähkön + -johdin) ja vaihtosähkön L (vaihejohdin) sekä oikealle L– ja N. 2. Samanlaisten laitteiden koskettimet sijaitsevat samalla pystysuoralla rivillä. 3. Vaakasuorat virtapiirit on numeroitu virtapiirinumerolla. 4. Koskettimien viitetaulukossa on ilmoitettu releen tai kontaktorin koskettimet sekä niiden sijainti piirikaaviossa. Esimerkiksi releen K1 sulkeutuvista koskettimista 13–14 sijaitsee virtapiirissä 2 ja 33–34 virtapiirissä 5. Sulkeutuva kosketin 43–44 ei ole käytössä. Releen avautuva kosketin 21–22 on virtapiirissä 3. 5. Kosketinristikossa on ilmoitettu liitinnumeroita lukuunottamatta samat tiedot kuin viitetaulukossa. 6. Laitteen (H1) ja koskettimen tunnus (K1) on merkitty laitteen ja koskettimen yläpuolelle. Liittimen tunnus on merkitty liittimen yläpuolelle (34 ja X1). Liitintä ei yleensä esitetä piirikaaviossa. 7. Piiriviivojen haaroitukset esitetään ilman avointa tai mustattua ympyrää. Haaroituksessa on ympyrä, kun samasta kohdasta lähtee enemmän kuin kolme piiriviivaa. Ympyrän sijasta voidaan käyttää piiriviivojen porrastusta. 4.4 VAPAAN ESITYSTAVAN PIIRIKAAVIO 145 Tarkastellaan hakekuljettimen ohjausvirtapiirejä, jotka on piirretty pystysuoraan. H2 H1 H3 S2 M2 M 3~ H4 S3 Hakekuljettimen toiminta: Käynnistettäessä tapahtuu 15 sekunin käynnistyshälytys ennen kuin hihna käynnistyy. Hakesäiliön purkumoottori käynnistyy viisi sekuntia hihnan jälkeen. Pysäytettäessä purkumoottori pysähtyy heti, mutta hihna 30 sekunnin kuluttua. Hakekuljetin pysähtyy automaattisesti säiliön täyttyessä. Säiliön purku S1 M1 M 3~ Hihna 20 A 21 22 23 F10 2 L1 1 24 25 26 27 28 1 29 7 A 3 – 30 1 B S1 C 5 B 2 21 Q1 S2 22 22 34 K11 E K10 2 31 11 14 18 24 K10 K10 15 S3 14 13 E D 3 6 21 D C 21 F F 15 s A1 K10 G A2 N H 4 J 14 12 24 22 34 32 11 22 VSAKK Teki Sähkö Tark. Hyv. 18 16 5 s A1 K12 K13 A2 21 23E 31 30 s A1 A1 K11 15 A2 24 18 16 X1 H1 A2 15 18 3 –31 16 15 1 H2 X2 2 G 3 – 30 3–33 H 27 J Lehti: 2 Kuljettimen Ohjauspiirikaavio Lehtiä: 3 Työ n:o Piir. n:o 1. Sähkölähdeviivat on piirretty vaakasuoraan. Ylös L ja L+ ja alas N ja L–. 2. Samanlaisten laitteiden koskettimet sijaitsevat samalla vaakasuoralla korkeudella. 3. Piirrosmerkin sijainti ilmaistaan virtapiirinumerolla tai koordinaatiotunnuksella, joka koostuu vaakasuoran suunnan numerosta ja pystysuoran suunnan kirjaimesta. Esimerkiksi releen K10 koskettimen 21–24 sijainti voidaan ilmoittaa virtapiirinumerolla 23 tai koordinaatiotunnuksella 23E. 4. Releen ja kontaktorin koskettimien sijainti piirustuslehdillä on ilmoitettu viitekaaviossa, joka on piirretty releen tai kontaktorin kelan alapuolelle. Kun kosketin on toisella lehdellä, lehden numero ilmoitetaan sijaintitunnuksessa. 5. Laitteen ja koskettimen tunnus on merkitty niiden vasemmalle puolelle. 146 4. SÄHKÖPIIRUSTUKSET 6. Liittimen tunnus suositellaan uusissa standardeissa sijoitettavaksi koskettimen suuntaisesti liittimen vasemmalle puolelle (13). Yleinen käytäntö on ollut, että liittimen tunnus on kirjoitettu liittimen oikealle puolelle vaakasuoraan (22). 7. Piirustuslehdeltä toiselle jatkuvien piiriviivojen päihin on merkitty sen piirustuslehden ja virtapiirin numero, johon viiva jatkuu (3–30). 30 32 33 34 35 36 37 38 39 A 95 2 – 29 95 K2 96 18 C 15 B 96 C 2 18 K1 D 15 13 D Q1 Q1 14 5 E Q2 34 E 33 K13 K12 34 B 33 A 31 G Hihna 1 3 5 13 21 33 H J H3 2 4 6 14 22 34 VSAKK Teki Sähkö Tark. Hyv. X1 F H4 X2 A2 2 – 29 Q2 X2 A1 A1 5 Q1 A2 7 X1 6 F G Säiliön purku 1 – 12 1 – 12 1 – 12 33 2 – 27 35 1 3 5 13 21 33 2 4 6 14 22 34 1– 16 1– 16 1– 16 4 H J 36 Lehti: 3 Kuljettimen Ohjauspiirikaavio Lehtiä: 3 Työ n:o Piir. n:o 4.4 VAPAAN ESITYSTAVAN PIIRIKAAVIO 147 Piirikaavion tulkinta Esimerkki 1 Tutustutaan, miten hälytyskytkentä toimii sen jälkeen, kun painikekytkintä S2 painetaan. 1 2 3 F10 L+ 1 4 5 6 7 8 K1 2 21 24 21 14 S1 12 K2 K3 22 11 13 X1 1 21 S2 14 21 32 H1 K2 31 X1 2 X1 3 X1 A1 A1 A1 K2 X2 A2 21 22 11 K1 11 24 K3 S3 K1 14 24 K2 1 K3 A2 H2 2 A2 X1 4 L– 14 12 24 22 34 32 – – – – – – 11 3 21 3 31 14 12 24 22 34 32 11 5 21 7 31 8 14 12 24 22 34 32 11 6 21 8 31 Rele K1 vetää ja kytkee hälytyspiirin tasajännitteen. Rele saa pidon koskettimensa 11–14 kautta. Merkkivalo H1 syttyy ja ilmoittaa, että hälytyskytkentä on jännitteellinen. Rele K2 toimii virtapiirissä 5, koska sille on suljettu virtapiiri releen K3 koskettimen 11–12 kautta. Rele sulkee koskettimensa 11–14 virtapiirissä 5 ja 21–24 virtapiirissä 7 sekä avaa koskettimensa 31–32 virtapiirissä 8. Avautuva kosketin estää äänitorvea H2 hälyttämästä. Rele K3 toimii. Se saa pidon koskettimensa 21–24 kautta. Hälytyskytkentä on nyt toimintavalmiudessa. Selvitetään kytkennän toiminta sen jälkeen, kun riviliitinyksikön X1 liittimiin 1 ja 2 johdotettu rajakytkin S3 avaa koskettimensa 21–22. Rele K2 päästää ja merkinantotorvi H2 hälyttää, koska sille muodostuu suljettu virtapiiri releen K3 koskettimen 21–24 ja releen K2 koskettimen 31–32 kautta. Merkinantotorvi hälyttää, vaikka rajakytkin sulkeutuisi. Painamalla painiketta S1 hälytys päättyy. Esimerkki 2 Tutustutaan seuraavan sivun kuivausuunin toimintaan piirikaavion avulla. Yleiskaaviossa on esitetty kuivausuunin päävirtapiirit moniviivaisena esityksenä. Piirikaavioiden tulkinnan helpottamiseksi niitä on usein täydennetty selventävin tekstein. 148 4. SÄHKÖPIIRUSTUKSET Prosessi: M1 1 H1 H2 2 3 4 5 6 L+ 13 M 3~ 14 F2 S1 1 F4 F4 θ 2 0 1 1 3 4 14 K2 21 K2 22 K1 θ 20—120 °C 2 S2 14 1 140 °C 13 2 S2 13 E1 L1 L2 L3 5 Yleiskaavio: 2 4 6 2 4 6 U1 V1 W1 U1 V1 W1 PE M1 M 3~ PE 18 2 16 4 6 14 4 22 6 34 15 X2 Puhallin 3 1 3 5 13 21 33 X1 H2 Toiminnassa X2 H1 A2 Lämmitys- Aikarele vastukset 1 3 5 13 21 33 X1 K2 A2 3 min 22 15 A1 K3 A2 L– A1 A1 2 4 6 1 3 5 1 3 5 K1 K2 K1 K1 14 I> E1 6 K3 F2 F1 21 18 13 1 3 5 S1 Häiriö 2 4 6 14 5 22 6 34 Kytkennän toiminta normaalitilanteessa: – Ohjauskytkin S1 käännetään 1-asentoon. Ohjauskytkimen koskettimen ................ sulkeuduttua kontaktori .......... vetää ja kytkee pääkoskettimiensa ................ , ................ ja ................ kautta lämmitysvastuksen .......... sähköverkkoon. Koskettimellaan ................ kontaktori sytyttää merkkilampun H1 ja koskettimellaan ................ estää häiriölampun .......... ................................................. . Ohjauskytkimen koskettimen 3–4 kautta ....................... hidastetun aikareleen K3 virtapiiri sulkeutuu ja rele ................................................... . Aikarele ohjaa kontaktorin .......... vetäneeksi, jolloin puhallin käynnistyy ja alkaa kierrättää ilmaa uunin ja lämmitysvastuksen kautta. – Lämpötilan kohottua uunissa asetettuun arvoon termostaatti .......... avaa koskettimensa 1–2, minkä jälkeen kontaktori .......... ............................ ja lämmitysvastuksen E1 lämmitys loppuu. Lämpötilan laskettua uunissa riittävästi termostaatin .......... kosketin .................................. ja kontaktori K1 ............................. ja lämmitysvastukset alkavat uudelleen lämmetä. Puhallinmoottori M1 käy koko ajan. – Ohjauskytkimen S1 kääntämisestä 0-asentoon seuraa, että lämmitysvastuksen kontaktori K1 ....................... heti ja päästöhidasteinen aikarele K3 ............................ ............................. . Aikarele ohjaa puhallinmoottorin kontaktorin K2 ................ tilaan, puhallin pysähtyy ja merkkilamppu H1 .............................. . Kytkennän toiminta häiriötilanteessa, jossa termostaatti ei toimi, mutta lämpötilanrajoitin ........... toimii. – – Lämpötilanrajoittimen koskettimen avauduttua kontaktori .......... ..................... heti ja lämmitys loppuu. Aikarele ohjaa ...................... kuluttua kontaktorin .......... lepotilaan, jolloin puhallinmoottori pysähtyy ja merkkilamppu .......... .......................................................... ja merkkilamppu .......... ......................................................... Häiriötilanne, jossa puhaltimen lämpörele toimii. Tässä häiriötilanteessa lämmitysvastus E1 ja puhallinmoottori M1 .......................................... Merkkilamppu H1 ................................................. ja H2 ............................................................. . ............................... . 4.4 VAPAAN ESITYSTAVAN PIIRIKAAVIO 149 HARJOITUSTEHTÄVIÄ a) Vahvenna kuvaan punaisella virran kulkureitti, kun nokkakytkin on asennossa L2–N. b) Selvitä, mitä V-mittari näyttää nokkakytkimen asennossa 0 ......................................................................................... L1-N ................................................................................ L2-N ............................................................................... L3-N ................................................................................ 7 5 3 L3 – N 1 L2 – N L1 – N S1 V P1 8 2 2 0 ................................................................................. 6 Selvitä nokkakytkimen johtoasennukset. F1 4 c) 400/230 V~ 50 Hz L1 L2 L3 N 1 1/P .................................................................................. ................................................................................. ................................................................................. 2/P Selvitä ohjausvirtapiirin toiminta, kun sitä ohjataan painikekytkimillä S1 (seis), S2 (auki) ja S3 (kiinni). – Toiminta S2 painamisen jälkeen: F10 Yleiskaavio: L1 1 2 95 L1 L2 L3 F2 F1 96 1 1 3 5 2 4 6 5 3 1 S1 2 K2 K1 13 3 S2 K1 97 95 4 98 96 6 4 2 21 5 3 1 6 4 2 2 K2 W1 V1 U1 N 14 1 Kierretanko 21 K1 Auki 22 22 A1 A1 Kiinni K2 K1 Q1 = turvakytkin Kolmivaihemoottorin pyörimissuunta muuttuu, kun kaksi vaihetta vaihdetaan keskenään. S5 2 Q1 M 3~ 4 Ohjausnokat S4 PE M1 K2 14 1 F2 13 3 S3 A2 A2 Moottori pyörii myötäpäivään ja säleikkö avautuu. Moottori pyörii vastapäivään ja säleikkö sulkeutuu. 1 3 5 13 21 33 2 4 6 14 2 22 3 34 1 3 5 13 21 33 Säleikkö 2 4 6 14 4 22 1 34 ................................................................................................................................................................................................... ................................................................................................................................................................................................... ................................................................................................................................................................................................................. – Mitä on tehtävä jos säleikkö halutaan ohjata kiinni- ja auki-asennon välille? ................................................................................................................................................................................................................. – Mitä tapahtuu, jos säleikön avautuessa painetaan painiketta S3 (kiinni)? Perustele! ................................................................................................................................................................................................................. 150 4 SÄHKÖPIIRUSTUKSET 3/O Pumppauskytkennässä on kaksi pumppua, jotka pumppaavat vettä kaivosta vesisäiliöön. Valintakytkimen automaatti-asennossa pumppujen käyntiä ohjaa uimurikytkimet S4–S7. Käsin-asennossa pumppujen käyntiä ohjataan itsepalautuvilla vääntökytkimillä S2 ja S3. 1 2 3 4 5 L1 95 F2 OK1 96 Pumppu 1 Pumppu 2 95 F4 H1 96 H2 Pumppujen 1 ja 2 ohjaus 0 K A Pumppu 1 käsin 0 1 Pumppu 2 käsin 0 1 S4 4 OK1 S1 S2 Uimurikytkimet on piirretty siihen asentoon, jossa ne ovat säiliöiden ollessa tyhjiä. 3 1 K 0 A S3 4 S1 2 S3 4 4 S6 B S6 1 S5 2 C S7 6 3 0 1 S2 A S5 5 3 01 Prosessi: 3 S7 1 2 1 2 13 K1 14 M2 M1 M 3~ M 3~ 13 Haaroitus neljään suuntaan merkitään mustatulla pisteellä K2 14 X1 A1 S4 K1 a A2 OK1 –H1 X1 A1 K2 A2 X2 OK1 –H2 X2 N 1 3 5 13 2 4 6 14 3 1 3 5 13 2 4 6 14 3 a) Missä asennossa uimurikytkimien koskettimet ovat, kun vedenpinta kaivossa on korkeuden a yläpuolella ja säiliössä korkeudella A? ................................................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................................................. Merkitse koskettimien asennot piirikaavioon punaisella. b) Missä asennossa uimurikytkimien koskettimet ovat, kun kaivon vedenpinta on korkeuden a yläpuolella ja säiliön vedenpinta on laskenut korkeuden B alapuolelle? ................................................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................................................. Miten kytkentä toimii tässä tilanteessa, kun valintakytkin S1 on A-asennossa? ................................................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................................................. 4.4 VAPAAN ESITYSTAVAN PIIRIKAAVIO 151 Miten kytkentä toimii, kun vedenpinta säiliössä alkaa kohota? ................................................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................................................. c) Miten kytkentä toimii, jos vedenpinta säiliössä laskee korkeudelta B vaikka pumppu 1 pumppaa vettä säiliöön? ................................................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................................................. Mitä muutoksia kytkennässä tapahtuu, kun molempien pumppujen käydessä vedenpinta alkaa kohota vesisäiliössä? ................................................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................................................. 4/O Oheisessa kytkennässä ohjataan hallin valoja, jotka saavat syöttönsä kontaktorin Q1 kautta. F1 L1 1 2 13 32 S1 K2 14 31 21 14 K1 Q1 22 33 Q1 11 14 34 22 34 K1 K2 11 13 Q1 31 14 22 K2 K1 21 21 A1 A1 K1 A1 K2 Q1 A2 A2 A2 N 1 14 12 24 22 34 32 2 11 2 21 3 31 5 3 14 12 24 22 34 32 4 11 4 21 1 31 5 5 1 3 5 13 21 33 6 2 4 6 14 6 22 1 34 3 a) Selvitä miten kytkentä toimii, kun painikekytkintä S1 painetaan ja pidetään painettuna. K1 ................................................................................................................................................................................................................. K2 ................................................................................................................................................................................................................. Q1 ................................................................................................................................................................................................................. b) Painikekytkimestä irrotetaan, jolloin se avautuu. Piirrä ja vahvenna kuvaan koskettimien asennot punaisella värillä. c) Selvitä miten kytkentä toimii, kun painikekytkintä S1 painetaan uudelleen. K1 ................................................................................................................................................................................................................. K2 ................................................................................................................................................................................................................. Q1 ................................................................................................................................................................................................................. Mihin tilaan kytkentä jää, kun painikekytkin päästetään auki? ................................................................................................................................................................................................... 152 4 SÄHKÖPIIRUSTUKSET 5/L Millä releellä edellisen tehtävän 4 kytkentä voitaisiin toteuttaa yksinkertaisemmin? Piirrä piirikaavio erilliselle paperille. 6/P Tutustutaan yksinkertaisen vedenpumppauskytkennän rakenteeseen ja sähköisiin kytkentöihin. Pumppu ei käynnisty, ellei kaivossa ole riittävästi vettä. Valintakytkimen automaatti-asennossa vesisäiliön uimurikytkin pysäyttää pumpun, kun vesi on saavuttanut ylärajan, ja käynnistää pumpun veden pinnan laskiessa alarajaan. Täydennä ohjauksen piirikaavio. 1 F1 K1 5 F3 YR 3 L1 L2 L3 N AR L1 400/230 V~ 50 Hz 1 S1 S1 95 2 6 2 96 4 F2 Tyhjennysputki M1 M W1 V1 U1 S2 K 0 A K 0 A S2 PE 3~ S3 AR N F1 7/P a) Selosta kytkennän toiminta, kun kiertokytkin S1 käännetään asennosta 0 asentoon 1. ............................................................................................................... L1 3 1 01 S1 24 K2 4 2 34 K2 31 21 ............................................................................................................... 14 ............................................................................................................... b) Missä tilassa kytkentä on sen jälkeen, kun kytkin S1 on käännetty takaisin 0-asentoon? 30 sekunnin ajan: ............................................................................................................... 30 sekunnin jälkeen: ............................................................................................................... K1 11 15 30 s A1 K1 1 18 16 H1 A2 2 15 3 X1 A1 K2 A2 N ............................................................................................................... ............................................................................................................... 16 K2 X2 3 14 12 24 22 34 32 4 11 1 21 3 31 4 ............................................................................................................... ............................................................................................................... ............................................................................................................... 4.4 VAPAAN ESITYSTAVAN PIIRIKAAVIO 153 8/P a) Missä tilassa kytkentä on kytkimen S1 sulkemisen jälkeen? F1 L1 3 .............................................................................................. 14 S1 .............................................................................................. 24 K2 4 K2 21 11 ............................................................................................... 16 .............................................................................................. 15 K3 K1 ............................................................................................... 15 b) Miten kytkentä toimii kytkimen S1 avaamisen jälkeen? 30 s A1 K1 N A2 1 ............................................................................................... 18 16 .............................................................................................. 10 s A1 K3 A1 K2 A2 .............................................................................................. 16 18 A2 2 15 3 ............................................................................................... .............................................................................................. X2 3 11 2 14 12 24 22 34 32 X1 H1 18 16 4 15 2 21 4 31 .............................................................................................. 9L Kuvassa on lämminilmapuhaltimen kytkentä. Kirjoita sen toimintaselostus. F10 L1 1 2 Prosessi ja yleiskaavio: 95 F3 F2 F1 K2 K1 96 1 F4 F3 θ 2 K3 22 15 13 13 33 K1 13 K1 14 A1 K1 Kylmä ilma S1 S2 Q1 18 F4 M1 E1 M 3~ Lämmitetty ilma 21 34 10 s A1 K3 B1 A2 B2 A2 A1 K2 A2 N 1 2 3 4 Lämmitysvastus 1 3 5 13 21 33 2 4 6 14 2 22 34 4 5 Puhallin 18 16 15 5 1 3 5 13 2 4 6 14 ............................................................................................................................................................................................................... ............................................................................................................................................................................................................... ............................................................................................................................................................................................................... ............................................................................................................................................................................................................... ............................................................................................................................................................................................................... ............................................................................................................................................................................................................... ............................................................................................................................................................................................................... ............................................................................................................................................................................................................... ............................................................................................................................................................................................................... 154 4 SÄHKÖPIIRUSTUKSET Työstökoneissa (kuten sirkkeleissä) koneen terän nopea pysäyttäminen voidaan toteuttaa pysäyttämällä moottori tasavirtajarrutuksella. Selvitetään jarrutuskytkennän ohjausvirtapiirin toiminta täydentämällä toimintaselostus. 1 2 3 4 5 6 F10 1 2 3 L1 S2 13 K3 33 33 14 21 21 97 34 K2 95 6 4 2 F2 K1 22 97 98 K1 K2 22 95 96 K2 34 13 3 4 K1 14 1 2 5 3 1 S3 K1 18 F3 F1 14 14 22 K2 15 L1 L2 L1 L2 L3 13 21 Yleiskaavio: 13 4 S1 6 1 98 X1 H3 X2 X2 H2 X2 H1 X1 X1 A1 A2 K2 A2 K3 K1 M 3~ 4s A1 A1 W1 PE A2 M1 V1 96 F2 U1 10/P N Moottori käy 1 3 5 13 21 33 Moottorin jarrutus Aikarele 18 2 16 4 6 14 2 22 3 34 4 15 3 1 3 5 13 21 33 Käy Jarrutus Lämpörele lauennut 2 4 6 14 3 22 1 34 5 a) Avainkytkin S1 on kiinni. Painetaan painiketta S3. Selvitä ohjauspiirin toiminta. ................................................................................................................................................................................................... ................................................................................................................................................................................................... ................................................................................................................................................................................................... ................................................................................................................................................................................................... Piirrä koskettimien tilat punaisella ohjauspiirikaavioon. b) Painetaan moottorin pysäyttämiseksi painiketta S2. Täydennä teksti. Kontaktori ............ päästää, koska 0-painike S2 katkaisee kontaktorin virtapiirin. Kontaktorin K1 kosketin ................ sammuttaa merkkilampun ............ ja kosketin ................ ohjaa kontaktorin ............ ...................................., koska sille syntyy S2 painettaessa suljettu virtapiiri S1, S2 koskettimen ................, K3 koskettimen ................ ja K1 koskettimen ................ kautta. Rele K2 saa pitovirtapiirin koskettimensa ............... välityksellä ja ohjaa koskettimellaan ................ merkkivalon ............ palamaan sekä katkaisee koskettimellaan ................ kontaktorin ............ ohjausvirtapiirin. Kun kuluu aikaa ................, ...................hidasteinen aikarele ................ päästää ja avaa koskettimensa ................. Tämän jälkeen kontaktori ................ ...................................., merkkilamppu ................ ................................ ja moottorin jarrutus päättyy. Kone on taas käynnistettävissä painikekytkimellä ................. Ohjauskytkentä ohjaa työstökoneen moottoria seuraavasti: käynnistys ⇒ pysäytys ⇒ 4 s jarrutus, jona aikana moottori pysähtyy. Jarrutusaikana konetta ei voi käynnistää uudelleen. Miksi? 4.4 VAPAAN ESITYSTAVAN PIIRIKAAVIO 155 11/P Tarkastellaan sähkömoottorin ohjauskytkentää, jolla ohjataan moottorin pyörimistä oikealle (myötäpäivään) ja vasemmalle (vastapäivään) kahdella pyörimisnopeudella. F10 1 2 21 L1 13 13 13 22 21 14 22 13 14 K4 K2 K3 K4 21 13 54 44 K1 53 53 K4 44 K1 43 43 14 14 K1 54 S3 43 Oikealle 44 S2 43 Vasemmalle 44 S1 21 22 Seis 14 22 21 21 X1 X1 H4 X2 H3 X2 H2 X2 A2 H1 X2 K4 X1 X1 22 A1 22 K3 A2 A2 K2 K1 A1 A1 A1 22 22 K2 A2 21 21 14 14 K3 K3 K1 13 14 21 S5 K2 K4 22 13 Hitaasti 13 S4 Nopeasti Vasemmalle Nopeasti Hitaasti Oikealle N a) Mitä tapahtuu, kun painetaan painiketta S3? ................................................................................................................................................................................................... ................................................................................................................................................................................................... Entä mitä seuraa, kun painetaan painiketta S4? ................................................................................................................................................................................................... ................................................................................................................................................................................................... Painetaan painiketta S5. Mitä seuraa? Perustele. ................................................................................................................................................................................................... ................................................................................................................................................................................................... Painetaan seuraavaksi painiketta S2. Mitä tästä seuraa? Miksi? ................................................................................................................................................................................................... ................................................................................................................................................................................................... Painetaan painiketta S1. Mitä tämän jälkeen tapahtuu? ................................................................................................................................................................................................... ................................................................................................................................................................................................... 156 4 SÄHKÖPIIRUSTUKSET b) Painetaan painiketta S2. Mitkä ovat ohjausvirtapiirin tapahtumat? ................................................................................................................................................................................................... ................................................................................................................................................................................................... Painetaan tämän jälkeen painiketta S5. Mitä tapahtumia tästä seuraa? ................................................................................................................................................................................................... ................................................................................................................................................................................................... Piirrä punakynällä tilaansa vaihtaneet koskettimet piirikaavioon. Miten moottori nyt pyörii? ........................................................................................................................................................ c) Painetaan seuraavaksi painiketta S4. Mitä siitä seuraa? Perustele. ................................................................................................................................................................................................... ................................................................................................................................................................................................... Piirrä kuvaan sinisellä koskettimien asennot. Miten moottori pyörii?................................................................ d) Mitä tapahtuu, jos tämän jälkeen painetaan painiketta S5? Perustele. ................................................................................................................................................................................................... ................................................................................................................................................................................................... 12/P Piirrä vapaan esitystavan piirikaavio seuraavilla ehdoilla: Relettä ohjataan kahdesta paikasta käynnistys- ja pysäytyspainikkeella. Releen ollessa päällä palaa vihreä merkkivalo. 13/P Piirrä vapaan esitystavan piirikaavio seuraavilla ehdoilla: Painettaessa painiketta S1 rele K1 vetää ja merkkivalo H1 syttyy. 15 sekunnin kuluttua vetää rele K2 ja sytyttää merkkivalon H2. Kun painetaan painiketta S2 molemmat releet päästävät ja merkkivalot sammuvat. 14/L Piirrä erilliselle paperille portin toimintaselostusta vastaava piirikaavio. Käytä vapaata esitystapaa. Rajakytkimistä S4 on auki, kun portti on kiinni, ja S3 on auki, kun portti on täysin auki. Q1 Q2 H3 S5 S3 M 3~ F1 S4 Pääportti S2 Kiinni S1 Auki S0 Seis a) Painettaessa painiketta S2 portti sulkeutuu niin kauan kuin painiketta painetaan. Kun portti on täysin auki rajakytkin S5 pysäyttää portin käyttömoottorin (kontaktori K2 päästää). Portin avautumista (kontaktorin K1 vetämistä) ohjataan painikkeella S1 ja rajakytkimellä S3. Kontaktoreita K1 ja K2 ei saa ohjata toimintatilaan samanaikaisesti. b) Piirrä uusi piirikaavio niin toteutettuna, että portti menee täysin kiinni ja auki painikkeiden painamisen jälkeen. Portti on pysäytettävissä väliasentoon painikkeella S0. c) Täydennä edellisen kohdan b piirikaaviota niin, että portin etureunassa oleva turvalista (painekytkin S5) pysäyttää portin sulkeutumisen, jos portin edessä on jokin este. Tässä tilanteessa painekytkimen S5 koskettimet avautuvat. d) Piirrä uusi piirikaavio, jossa täydennät edellisen kohdan kytkentää niin, että ohjattaessa porttia auki tai kiinni varoitusvalo H3 syttyy 5 sekuntia ennen portin liikkumista. Varoitusvalo palaa yhtä kauan kuin portti liikkuu. 4.4 VAPAAN ESITYSTAVAN PIIRIKAAVIO 157 15/L Kuvassa on automaattioven yksinkertainen oviohjaus. B2 1 F10 L1 1 2 1 Rajakytkin S3: avautuu, kun ovi on täysin kiinni. Piirikaavion kytkimet on piirretty oven kiinni-asentoa vastaavaan asentoon. S1 2 95 2 96 21 B1 Rajakytkin S2: avautuu, kun ovi on täysin auki. B2 F2 Auki Liikeanturi 3 21 Kiinni B1 4 13 B2 13 S3 S2 22 13 21 K3 14 14 S2 34 22 21 21 43 K3 44 15 21 B1 K1 22 14 K4 14 13 Auki 16 K3 K2 33 K3 22 6 5 22 22 21 B2 22 A1 K1 N A1 K2 K3 A2 A2 Auki Kiinni 1 3 5 13 21 33 2 4 6 14 22 2 34 20 s A1 1 3 5 13 21 33 2 4 6 14 22 1 34 A1 K4 A2 A2 Aukipito 13 21 33 43 53 14 22 34 44 54 Sulkeutumisviive 1 2 5 6 18 16 15 5 a) Mitkä koskettimet toimivat, kun henkilö tulee liiketunnistimen B1 tunnistusalueelle ja ovi lähtee avautumaan? ................................................................................................................................................................................................... ................................................................................................................................................................................................... ................................................................................................................................................................................................... Vahvenna kuvaan punaisella ohjausvirran kulkureitit oven avautuessa. Piirrä punaisella myös koskettimien asennot, kun ovi avautuu. b) Miten kytkennän tila muuttuu, kun ovi on täysin auki? ................................................................................................................................................................................................... ................................................................................................................................................................................................... ................................................................................................................................................................................................... Vahvenna koskettimien asennot sinisellä. c) Selvitä kytkennän toiminta, kun henkilö poistuu liiketunnistimen B1 tunnistusalueelta. ................................................................................................................................................................................................... ................................................................................................................................................................................................... ................................................................................................................................................................................................... ................................................................................................................................................................................................... 158 4 SÄHKÖPIIRUSTUKSET Vahvenna punaisella alla olevaan piirikaavioon mitkä koskettimet ja virtapiirit ovt käytössä, kun ovi sulkeutuu. 1 F10 L1 1 2 1 S1 2 95 F2 2 96 21 Auki 21 Kiinni 3 B1 13 4 B2 13 S3 S2 14 22 13 K3 14 14 S2 14 43 16 K3 K4 22 21 13 Auki 34 21 K3 44 15 21 21 B1 K1 K2 33 K3 22 6 5 22 22 22 21 B2 22 A1 K1 N A1 K2 A1 K3 A2 A2 Auki Kiinni 20 s A1 K4 A2 Aukipito A2 Sulkeutumisviive d) Miten kytkennän tila muuttuu, kun ovi tulee Kiinni-asentoon? .......................................................................................................................................................................................................................... .......................................................................................................................................................................................................................... .......................................................................................................................................................................................................................... Harjoitustyö: Sähkökaaviot koestuksessa ja vianetsinnässä Harjoittelet piiri- ja liitänkaavioiden tulkintaa sekä kytkentöjen koestusta ja vianetsintää. 4.4 VAPAAN ESITYSTAVAN PIIRIKAAVIO 159 4.5 LIITÄNTÄKAAVIOT JA TAULUKOT Sen mukaan, onko kyse sähkölaitteen sisäisistä vai ulkoisista kytkennöistä, puhutaan sisäisistä ja ulkoisista liitäntäkaavioista tai johdotuskaavioista (sivu 138). Seuraavassa tutustumme tarkemmin liitäntäkaavioiden rakenteeseen ja niiden tulkitsemiseen. Liitäntäkaavio laaditaan piirikaavion perusteella. Siinä annetaan kaikki tiedot, mitä kytkentöjen tekemisessä tarvitaan. Siinä määritellään – millä johdin- ja kaapelityypillä kytkennät tehdään – miten johtimet ja kaapelit merkitään – minkä numeroinen tai värinen johdin mihinkin liittimeen liitetään – miten häiriösuojaus tehdään. Kannessa OK1 4 MK1 L1 L2 L3 N PE –S4 1 3 –S1 0 AUTO –W15 2 4 N PE 5 6 –F1 –S3 4 1 3 5 13 A1 2 4 6 14 A2 –F10 –G1 –K10 1 98 34 –W13 3 4 NOMAK 2 x (2 x 0,5)+0,5 3a 2a 2b –S2 –W10 MMJ 5 x 1,5 S V1 W1 M 3~ 4 SÄHKÖPIIRUSTUKSET –W11 NOMAK 4 x (2 x 0,5)+0,5 8 1 2 3 4 5 KK1 X2:6 X2:7 X2:9 X2:10 X2:12 14 kv kv MMJ-kaapelin johdinnumeroita vastaavat johdinvärit: 1 = si 2 = ru 3 = mu 4 = ha 5 = kv 1a 1b 2a 2b 3a U1 ha mu ru –Q1 –X3 1a 1b 1a 1b 2a 13 –W12 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 1 2 3 4 PE –X2 1 2 3 4 PE 1 2 3 4 5 4 5 7 1 2 3 6 7 kv PE ha 5 6 ha mu 3 4 mu ru 1 2 ru 1a 1b 2 N 2 3 4 PE –W1 MCMK 3 x 2,5 + 2,5 KK2 1a 22 8 7 2 3 4 5 6 7 8 N K1:A2 F10:2 F2:95 F2:96 K1:A1 33 si si kv ha mu A1 21 3 L1 L2 L3 PE N N 1 2 3 4 5 ru –X1 kv PE 3 A2 14 1a 1b 96 6 4 2 –F2 13 1b 2a N –W14 3 2 1a 1b 1a 1b 4 + – 1 2 3 4 1 –X4 L 1 5 95 3 1 2 N 2 97 5 160 1a 1b 1 2 1 –K1 –M1 1a 1b 1 2 KÄSIN Sisäinen liitäntäkaavio Sisäisessä liitäntäkaaviossa annetaan tiedot sähkölaitteen sisäisistä kytkennöistä. Niitä käytetään laitteita valmistettaessa ja niitä asennettaessa ja huollettaessa. Tutustutaan liitäntäkaavion rakenteeseen edellisen sivun pumppauskytkentäesimerkin avulla: 1 Ohjauskotelon riviliittimien X2, tasajännitelähteen G1 ja releen K10 väliset johtimet on esitetty yksittäisillä viivoilla. 2 Johdinyhteyksien seuranta helpottuu, jos johtimet on numeroitu juoksevasti. Kojeen liittimien välisiä johtimia ei numeroida. Esimerkiksi riviliittimellä X2:7 asennetaan johdin 4 kytkimen S1 liittimeen 1 (S1:1) ja kytkimen liittimet 1 ja 3 yhdistetään numeroimattomalla johtimella. Kun johtimia on paljon, tulee ehyillä viivoilla piirretystä liitäntäkaaviosta sekava ja vaikeasti tulkittava. Tämän takia johdinviivat katkaistaan ja niiden päihin merkitään johtimen liitäntäosoite. 3 Riviliittimiltä lähteviin johtimiin on merkitty liitin, johon johtimen toinen pää liitetään. Esimerkiksi riviliittimellä X1:3 asennetaan johdin lämpöreleen F2 liittimeen 96. Riviliittimeen asennetaan yleensä yksi, mutta enintään kaksi samankokoista johdinta. Kuvassa on riviliittimet 1 ja 2 kytketty rinnan, jotta niihin asennetaan vain yksi johdin puolelleen. 4 Laitteilta lähteviin johtimiin on merkitty johtimen toisen pään liitäntäpaikan tunnus. Esimerkiksi kontaktorin K1 kelan liittimestä A1 lähtevä johdin liitetään toisesta päästään riviliittimeen 4. 5 Laitteet K1 ja K2 on esitetty yksinkertaisina suorakulmioina. Kontaktorissa liittimet on esitetty pienellä ympyrällä ja liitintunnuksella, mutta lämpöreleen F2 liittimet ilman liitintä kuvaavaa ympyrää. Näistä esitystavoista kontaktori edustaa perinteistä tapaa ja lämpörele uutta esitystapaa. Laitteet voidaan esittää myös täydellisemmin, kuten ohjauskytkin S1. Ulkoinen liitäntäkaavio Ulkoiset liitäntäkaaviot esitetään samoja periaatteita noudattaen kuin sisäiset liitäntäkaaviotkin. Tavallisesti ulkoinen liitäntäkaavio esitetään yksiviivaisena esityksenä, jolloin viiva tarkoittaa kaapelia. Kaapeli jaetaan moniviivaiseksi sähkölaitteen liittimien luona. Tarkastellaan pumppauskytkennän ulkoisen liitäntäkaavion rakennetta: 6 Johtimen numero tai väritunnus kirjoitetaan johdinviivan viereen tai johdinviivan katkaisukohtaan. 7 Johdin on piirretty yhtenäisenä liittimeen saakka tai johtimen päähän on kirjoitettu sen liittimen tunnus, johon se kiinnitetään. Esimerkiksi kaapelin W10 johdin 3 (ruskea johdin) yhdistetään moottorilähdössä riviliittimeen X1:3 ja ohjauskotelossa riviliittimeen X2:3. 4.5 LIITÄNTÄKAAVIOT JA TAULUKOT 161 8 Johtimen liitännän yhteydessä voidaan ilmoittaa myös toisen pään liitännän tunnus. Esimerkiksi kenttäkotelon KK1 riviliittimeen X3:4 tuleva W11-kaapelin johdin 2b kytketään toisesta päästä ohjauskotelon riviliittimeen X2:10. Kun sisäisten ja ulkoisten kytkentöjen määrä ei ole suuri, ne voidaan esittää yhdessä liitäntäkaaviossa. Tarkastelemaamme pumppauskytkentään on yhdistetty sisäinen ja ulkoinen liitäntäkaavio. Tarkastellaan miten johdotuskaavion liitäntätiedot on esitetetty piirikaaviossa. Esimerkkinä pumppauskytkennän piirikaavio: 1 MK1 –F10 L1 L2 L3 1 –X1 1 2 –X1 2 OK1 KK1–X3 95 –F2 4 5 13 3 2 –S2 96 1 1 3 –F1 1 –X1 3 –X2 3 KK1–X3 2 –X2 7 2 –X2 6 K 0 A 2 4 –S1 98 96 6 4 2 –F2 3 –X2 1 97 95 14 –K1 PE 5 3 1 –K10 + N – 9 KK1–X3 3 KK2–X4 1 1 6 –S3 2 W1 4 4 1 –X2 5 KK1–X3 4 –W10:1 A1 KK2–X4 3 11 –X2 12 KK1–X3 5 KK2–X4 4 –K10 –K1 A2 A2 N 2 A1 –X2 –X1 N KK2–X4 –S4 –K10 34 –X1 –X2 –X2 10 8 1 –X2 –X2 2 M 3~ 33 2 4 V1 U1 –M1 L 14 –Q1 –X2 –G1 13 1 Riviliitin on merkitty mustatulla ympyrällä. Riviliittimen tun- nus merkitään riviliitinnumerolla tai sekä riviliitintunnuksella että -numerolla (X1:2 ja X1:3). 2 Riviliittimen yhteydessä voi olla myös sen sijaintitunnus. Esimerkiksi riviliitin X3:1 sijaitsee kenttäkotelossa KK1. Riviliittimestä X3:1 lähtee johdin ohjauskotelon OK riviliittimeen X2:6 ja toinen johdin kaivon uimurikytkimen S2 liittimeen 3. Uimurin liitin 4 johdotetaan puolestaan kenttäkotelon KK1 riviliittimeen X3:2. Vertaile piirikaaviota sivun 160 liitäntäkaavioon ja vahvenna piirikaavioon punaisella kaapelin W10 johdinyhteydet (esimerkkinä johdinyhteys 1) ja sinisellä kaapelin W11 johdinyhteydet. 162 4 SÄHKÖPIIRUSTUKSET Johdinyhteyksien koestus ja vianetsintä X1 –X2 X2 A 3 V/Ω 4 V/Ω F2 96 COM –X1 5 –X2 2 V/Ω A COM 3 OK1 A. 1 97 –X1 3 95 2 Sisäisen johdinyhteyden 1 ja ulkoisten johdinyhteyksien A–D koestus relekotelon riviliittimiltä X1: 1 Koestetaan riviliittimen X1:4 ja lämpöreleen F2 liittimen 95 välinen sisäinen johdinyhteys. 98 F10 1 4 S1 B S2 2 V/Ω C –X1 V/Ω 2 COM S3 –X1 8 –X1 –X1 9 OK1 –X2 6 –X2 7 X1 H1 –X1 H2 2 –X2 X2 X2 A2 K1 L– 7 X1 5 D K1 A1 –X2 6 13 COM 4 14 3 –X2 3 –X2 4 3 –X1 1 COM COM V/Ω L+ 1 H2:X1 H1:X1 S3:3 S2:2 1 2 3 4 5 6 7 8 H1:X2 D 1 2 3 4 5 2 3 1 5 F2:98 K1:A1 K1:14 K1:13 F2:96 F2:95 F10:2 K1:A2 L– 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 –X1 BC V/Ω S1:3 3 2 4 2 97 98 6 96 M1:W1 M1:V1 4 2 V/Ω 1 5 9 1 COM –S3 4 5 COM –S2 3 1 3 –F2 M1:U1 X2 4 4 2 A2 14 95 5 3 1 7 2 4 –H2 S3:4 A1 1 –H1 –S1 1 –F10 –K1 7 X1 6 2 3 F1:6 5 L+ L– 6 8 13 F1:4 3 1 F1:2 Kun sisäiset ja ulkoiset johdotukset on asennettu, asennus koestetaan jännitteettömänä johtavuusmittarilla, esimerkiksi yleismittarin johtavuusalueella tai erillisellä koestussummerilla. Koestus tehdään riviliittimiltä seuraten piirikaavion johdinyhteyksiä. Tarkastellaan esimerkkikytkennän avulla jännitteettömän ohjausvirtapiirin koestusta: 1 Koestetaan johdinyhteys riviliittimien 3 ja 5 väliltä. Painetaan lämpöreleen TEST-painiketta ja tarkistetaan, että johdinyhteys katkeaa riviliittimien väliltä. B. Suljetaan avainkytkin S1 ja koestetaan riviliittimen 3 ja 6 välinen johdinyhteys. Tarkistetaan, että riviliittimien välinen johdinyhteys katkeaa, kun S1 avataan tai painikekytkintä S2 painetaan. Vahvenna kohdissa A ja B koestetut johdinyhteydet piirikaavioon sinisellä. C. Suljetaan S1 ja koestetaan riviliittimien 3 ja 7 välinen yhteys. Tarkistetaan, että riviliittimien välille syntyy yhteys, kun painikekytkin S3 painetaan kiinni tai rele K1painetaan toiminta-asentoon. Vahvenna koestetut johdinyhteydet piirikaavioon punaisella. D. Lämpöreleen hälytyskoskettimen toiminnan ja johdotuksen koestus. Ohjauskotelon riviliittimiltä X2 on esitetty sisäisten johdinyhteyksien koestukset 2 ja 3 . Kytkimien S1—S3 johdotus voidaan koestaa (koestus 3 ) riviliittimiltä X2:2 ja X2:5 sulkemalla ja avaamalla kytkimiä S1, S2 ja S3. 4.5 LIITÄNTÄKAAVIOT JA TAULUKOT 163 4 COM V/Ω B C 5 –X2 2 E F S1 –X2 3 –X2 4 5 –X1 8 7 –X1 9 –X2 6 –X2 7 H1 X2 H2 X2 A2 –X1 – X1 X1 –X1 A1 K1 –X1 1 4 SÄHKÖPIIRUSTUKSET H2:X1 14 4 –X2 OK1 164 6 K1 S2 L– H1:X1 COM –X1 3 COM V 13 V V/Ω G 2 D S2:4 98 –X1 1 OK1 V/Ω 4 5 97 F2 2 –X2 X2 A V/Ω 4 95 2 V Todetaan piirikaavion perusteella riviliittimien jännitteellisyys volttimittarilla: – Tehdään relekotelon riviliittimiltä X1 mittaukset A–D ja todetaan riviliittimien 3,4,5 ja 6 jännitteellisyys sekä painiketta S1 painettaessa riviliitimen 6 tuleminen jännitteettömäksi. –X1 3 F10 L+ 1 S1:2 E F G 96 V S1:1 H1:X2 1 2 3 4 5 2 3 1 2 3 4 5 6 7 8 –X2 F2:98 K1:A1 K1:14 K1:13 F2:96 F2:95 L– 1 B C D COM –H2 X2 2 A X1 3 –H1 5 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 –X1 F10:2 K1:A2 97 98 6 M1:W1 M1:V1 4 2 3 3 –F2 5 9 –S2 2 A2 14 95 5 96 3 1 7 2 4 M1:U1 –S1 1 –F10 4 –K1 7 X1 6 S2:3 2 1 A1 L+ L– 1 F1:6 5 6 8 13 F1:2 3 1 F1:4 Vianetsintä voidaan tehdä myös jännitteellisestä virtapiiristä volttimittarilla. Muista sähköturvallisuus! Volttimittarin COM-liitin kytketään tutkittavan vaihtosähköpiirin nollaan ja tasavirtapiirin miinukseen, ja mittarilla mitataan missä virtapiiri kohdissa vaikuttaa jännite. Tarkastellaan esimerkkikytkennän avulla vian paikantamista ohjausvirtapiiristä volttimittarilla. 1 Tehdään ohjauskotelon riviliittimiltä X2 mittaukset E, F ja G ja todetaan riviliittimien X2:2–4 jännitteellisyys. Jos mitatessa selviää, että riviliittimet 2 ja 3 ovat jännitteellisiä ja riviliitin 4 on jännitteetön, voimme todeta, että riviliittimien X2:3 ja X2:4 välinen yhteys puuttuu. Vahvenna jännitteinen virtapiiriosuus piirikaavioon punaisella. Liitäntätaulukot Sisäisen ja ulkoisen liitäntäkaavion tiedot voidaan esittää myös sisäisessä, ulkoisessa tai yhdistetyssä liitäntätaulukossa. Käytössä on erilaisia liitäntätaulukoita, mutta yhteistä niille on, että ne ilmoittavat yksiselitteisesti johtimen liitäntäpaikat. Tarkastellaan liitäntätaulukoita sivun 160 liitäntäkaavion avulla. Moottorilähdön MK1 sisäinen liitäntätaulukko: Rivi Tunnus 1 vasi 2 mu Yksikkö Liitin Huom. Yksikkö Liitin N K1 A2 X1 1 FI0 2 Ketjutus X1 2 F2 95 X1 1 4 mu X1 2 5 mu X1 3 F2 96 6 mu X1 4 K1 A1 3 Huom. Liitäntäjohtimen tunnus (numero-, kirjain- tai väritunnus). Taulukon toisella rivillä on ilmoitettu, että riviliittimeltä X1:1 asennetaan johdin johdonsuojakatkaisijan F10 liittimeen 2. Kolmannella rivillä on tieto riviliittimien X1:1 ja X1:2 ketjuttamisesta. Moottorilähdön MK1 ja ohjauskotelon OK1 välisen kaapelin liitäntätiedot ulkoisessa liitäntätaulukossa: Taulukon kolmannelta riviltä selviää, että W10-kaapelin (MMJ 5 x Rivi Kaapelityyppi Kaapelin johdinnumero Liitoskohdat Yksikkö Vastapää Liitin MK1–X1 Yksikkö OK1–X2 N Liitin 1 MMJ 5 x 1,5 S –W10: 1 2 2 2 2 3 3 3 3 4 4 4 4 5 5 PE PE Vastapää Huom. 1 1,5 S) johdin 3 kytketään moottorilähdön riviliittimen MK1-X1 liittimeen 3. Ohjauskotelon OK1 ja kenttäkotelon KK1 välisen kaapelin W11 [NOMAK 4 x (2 x 0,5) + 0,5] johdin 1b kytketään ohjauskotelon Rivi Kaapelityyppi 1 NOMAK 4 x (2x 0,5) Kaapelin johdinnumero –W11 Liitoskohdat Yksikkö Liitin OK1–X2 :1a 6 3 :1b 7 5 8 :2a Yksikkö Liitin Vastapää Huom. KK1–X3 2 4 Vastapää 9 1 –W12:1a 2 –W12:1b 3 –W13:1a 11 riviliittimen X2 liittimeen 7 ja toisesta päästään kenttäkotelon KK1 riviliittimen X3 liittimeen 2. Ohjauskotelon yhdistetty sisäinen ja ulkoinen liitäntätaulukko: 4.5 LIITÄNTÄKAAVIOT JA TAULUKOT 165 Ulkoinen liitäntäkaavio 1a 1b KK1 –W11 2a 2b NOMAK 4 x (2x 0,5) 3a Kaapelityyppi Mistä MK1 –W10 MMJ 5 x 1,5 S Huom. Johdin / Liitin OK1 –X2 Sisäinen liitäntäkaavio G1:– G1:+ S1:1 S1:2 S1:4 K10:33 K10:A1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 Ketjutus Tunnus Ketjutus Yksikkö Liitin Yksikkö Liitin 1 G1 1 2 G1 L 2 2 3 K10 13 3 3 4 1 K10 14 4 4 5 PE 2 G1 – G1 + S1 1 –W11 8 S1 2 9 S1 NOMAK 4 x (2x 0,5) 4 10 K10 33 K10 A1 1a 6 1b 7 PE 1 5 2a 9 2b 10 3a 12 7 3 Huom. N 1 6 KK1 Koje Koje Riviliitin 5 5 11 8 4 3 11 12 K10 A2 Ketjutus S1 3 Ketjutus K10 34 Ketjutus 14 13 14 12 Liitäntätaulukon tulkinta: 1. Kaapelin W10 johdin 4 kiinnitetään riviliittimeen 4, jolta asennetaan johdin releen K10 liittimeen 14. 2. Riviliittimeltä 5 asennetaan johdin tasajännitelähteen G1 liittimeen –, josta asennetaan johdin myös releen K10 liittimeen A2. 3. Kaapelin W11 johdin 1b kiinnitetään riviliittimeen 7, jolta asennetaan johdin ohjauskytkimen S1 liittimeen 1, joka ketjutetaan kytkimen liittimeen 3. 4. Riviliittimet 11 ja 12 on yhdistetty rinnankytkentäliittimellä toisiinsa. 5. Riviliittimet 8 ja 11 on ketjutettu toisiinsa kaapelin puolella ja riviliittimet 12 ja 14 kojeiden puolella. Sisäinen liitäntäkaavio johdinnippuesityksenä 166 4 SÄHKÖPIIRUSTUKSET Sisäinen liitäntäkaavio esitetään usein lopullista asennusta vastaavina johdinnippuina. Tarkkaillaan esimerkkinä relelogiikkakotelon johdotusta. 5,7 11 12 13 14 15 I3 I4 I5 I6 Q3 Q3 Q4 Q4 pu 18 Q2 16 3 9 pu 6 10 5 14 18 7 H1 17 2 1 pu si 1 Johdinnippu 6,8 Johtimen numero 2 7,8 5,6 Johdin 1 –S1 3 4 K si 2 Yksikön liitin 4 pu pu si si Johtimen väri 4 3 Johdin 2 A pu S1 10 8 I1 Q2 9 si 11 M 12 3 Q1 13 4 pu 15 5 6 4 10 3 11 X1 L+ 16 7 –A1 –X1 4 Q1 17 8 1 A1 I2 2 Johdinnippu 9 Johdin 11 + 2 si 3 1 pu 1 –H1 – Johdotuksessa on käytetty punaista, sinistä ja mustaa johdinta. Punaiset johtimet ovat + -johtimia ja siniset – -johtimia. Muut johtimet ovat mustia. Mustat johtimet ovat jännitteellisiä ohjauksen jälkeen. Liitäntätaulukon tulkinta: 1. Pistokantareleen liittimestä X1:9 lähtevä johdin numero 17 asennetaan johdinnipussa vasemmalle ja kytketään toisesta päästään relelogiikan A1 liittimeen Q2. 2. Sininen johdin numero 8 kytketään kytkimen S1 liittimeen 4 ja asennetaan johtimien 5–7 kanssa nippuun. Johdin 8 käännetään kytkimeltä tulevasta johdinnipusta oikealle ja kierrätetään relelogiikan A1 oikealta puolelta liittimeen A1:M. Vahvenna johtimen kulkureitti punaisella. 3. Johdinnippu (3) muodostuu kolmesta johtimesta 8, 9 ja 10. 4. Johdinnippu (4) muodostuu kolmesta johtimesta 14, 16 ja 17. 4.5 LIITÄNTÄKAAVIOT JA TAULUKOT 167 S1 F1:2 K1:33 / K2:33 K1:13 K1:14 / K1:A1 K2:13 K2:14 / K2:A1 K1:34 K2:34 L1 F1 1 2 S3 S2 S1 N X1 :2 A1 A1 X1 X1 A2 A2 X2 X2 1 168 2 3 4 13 14 13 14 21 22 21 22 33 34 33 34 4. SÄHKÖPIIRUSTUKSET 5 6 33 34 22 11 10 7 8 9 b) Täydennä piirikaavio liitäntäkaavion avulla. Merkitse piirikaavioon kaikki liitintunnukset. X1 :1 21 13 33 A1 S1:13 / S2:22 S1:14 S1:22 / S2:13 S2:14 H1:X1 H2:X1 H1:X2 / H2:X2 S3:21 N 2 21 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 L1 S2 X1 S3 22 14 21 A2 14 K2 6 13 K1 5 14 F1 X1 2 X1 13 X2 H2 34 H1 22 14 1 –X1 13 A1 22 A2 21 1 2 3 4 22 1 X2 21 13 a) Piirrä riviliittimen X1 liitäntätietojen perusteella rele- ja painikekotelon sisäinen liitäntäkaavio. Yhdistä painikekotelo relekotelon riviliittimeen X1 yhdellä kaapelilla. 14 1/O F1:1 K1:A2 / K2:A2 HARJOITUSTEHTÄVIÄ c) Kirjoita kytkennän toimintaselostus. .............................................................................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................................................................. a) Täydennä pistokanta- ja relelogiikkakotelon sisäiset liitäntäkaaviot piirikaavion perusteella. Kiinni S3 S5 p > –X1 :2 4 :3 4 :4 2 :5 2 :3 :4 :5 :6 :7 I2 I3 I4 I5 I6 M LK1 X1:2 S4 Kiinni :7 2 Auki S0 S2 1 Turvareuna I1 S1 L+ Seis 1 Auki :6 2 –X1 :1 3 2 1 LK1 X1:1 1 1 L+ Pistokantakotelo OK1 Kansi 3 LK1–S1 LK1–A1 Relelogiikka LK1 –H1 OK1 H3 Q3 Q2 1 –S4 –S1 4 :11 PU X1:7 L– 1 3 I6 X1:2 –A1 K A A1:M Q3 Q3 Q2 A1:L+ X1:1 11 A1:Q2 S1:4 A1:Q3 X1:11 10 A1:I6 X1:9 H3:X1 H1:vi H2:pu 11 10 9 S5:2 8 9 4 2 Q2 7 Q1 2 8 7 6 5 S1:4 –S3 –H1 –S1 5 2 L+ 6 1 4 S3 X1:10 3 I5 3 I4 2 X2 3 S3:1 A 3~ I3 –S0 S1:2 A1:I1 I2 1 10 1 2 S1 M I1 1 S1:4 4 M –S2 4 vi pu H1/H2 Kiinni L+ 3 –H1/H2 9 11 0 2 2 X2 S0 –X1 7 –H3 X1 Auki Q1 –S5 PORTTI RELELOGIIKKAKOTELO LK1 PISTOKANTAKOTELO OK1 2 K H1/H2 Varoitus 1 S2 X2 4 H3 –X1 :10 X2 3 L– VI X1 –X1 :8 :9 OK1 LK1 X1:10 S5 :11 LK1 X1:8 :9 Q1 S4 1 2/P b) Vahvenna koteloihin täydentämäsi johdinyhteydet piirikaavioon: punaisella relelogiikkakotelon johdinyhteydet ja sinisellä pistokantakotelon johdinyhteydet. 4.5 LIITÄNTÄKAAVIOT JA TAULUKOT 169 Täydennä piirikaavio pistokantakotelon OK2 sisäisen liitäntäkaavion perusteella. :6 :6 :7 I5 I6 :7 :5 :4 :4 I3 Q3 :11 :11 :5 :3 :3 I2 Q2 :9 :9 I4 –X1 :2 LK1 –H1 LK1 I1 X1:2 2 Q1 –X1 :1 M 1 L+ L+ LK1 X1:1 LK1 X1:8 Pistokantakotelo OK2 LK1–S1 Kansi –X1 :8 3/P LK1–A1 Relelogiikka OK2 PISTOKANTAKOTELO OK2 Sisäinen liitäntäkaavio S5 3 4 –X1 :10 1 2 1 2 2 6 7 3 S1 K0A L– LK1 X1:10 H1 X2 8 X1 S2 1 3 2 H2 9 X1 X2 10 S3 OK2 1 2 4 4 5 S4 3 LK1-H1 170 4. SÄHKÖPIIRUSTUKSET H2:X1 H1:X1 S5:3 S5:1 S4:4 S3:2 S2:2 H2:X2 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 LK1-S1 S1:2 1 S4:3 LK1-A1 Piirikaaviossa on esitetty lämmittimien E1 ja E2 pää- ja ohjausvirtapiirit. a) Täydennä lämmityskytkennän toimintaselostus: F1 S2 5 6 2 3 A1 A2 4 K2 A2 S1 1 A1 K1 2 14 5 22 13 6 21 3 14 1 14 22 13 4 13 21 2 22 F2 2 F3 21 1 1 1 L1 N PE 2 4/P S3 E1 E2 Painikkeen S2 painaminen ohjaa .............. vetäneeksi ja lämmittimen .............. päälle. Kontaktori K1 saa pidon koskettimensa .............. kautta. Jos tämän jälkeen painetaan painiketta S3, kontaktori .............. päästää ja kontaktori .............. vetää ja lämmitin .............. tulee kytketyksi verkkoon. Kontaktori saa pitopiirin koskettimensa 5–6 kautta. Tämän jälkeen saadaan myös lämmitin .............. päälle, kun painetaan painiketta .............. . S1 on POIS-painike. b) Piirrä kytkennän ohjauspiirin piirikaavio vapaalla esitystavalla. F3 L1 1 2 N 1 3 5 A1 A1 A2 A2 2 4 6 1 3 5 2 4 6 4.5 LIITÄNTÄKAAVIOT JA TAULUKOT 171 5/L a) Piirrä sidotulla esitystavalla piirretyn piirikaavion ohjausvirtapiiristä vapaan esitystavan piirikaavio. Merkitse piirikaavioon myös riviliitinmerkinnät. MK1 OK –K1 –H1 X1 –F2 –X1:4 96 95 :7 98 97 –X1:3 2 L1 L2 L3 N –F1 1 –H2 X2 X2 X1 1 3 5 2 4 6 :2 –Q1 :6 –S1 21 13 14 –S2 22 13 14 :5 A1 A2 –X1 :1 F2 1 3 5 4 6 2 2 L1 1 –Q2 –M1 W1 V1 U1 PE M 3~ A1 A2 N b) Kuinka monta johdinta on ohjauskotelon ja moottorilähdön välisessä ohjauskaapelissa? .......................................................................................................................................................................................................................... .......................................................................................................................................................................................................................... Harjoitustyö: Sähkökaaviot koestuksessa ja vianetsinnässä Harjoittele piiri- ja liitäntäkaavioiden tulkintaa sekä kytkentöjen koestusta ja vianetsintää. 172 4. SÄHKÖPIIRUSTUKSET
