Charakterystyka dokumentacji technicznej urządzeń elektrycznych.

Każdy obiekt lub urządzenie elektryczne w tym również układ napędowy są wykonywane według odpowiednio przygotowanej dokumentacji technicznej; spełnia ona ważną funkcję w procesie budowy, instalowania
i eksploatacji układu napędowego.
Dokumentacja techniczna obejmuje:
1. Założenia techniczno-ekonomiczne.
2. Projekt techniczny.

Założenia techniczno-ekonomiczne są dokumentem decyzyjno-projektowym i powinny zawierać:
· cel i charakterystykę techniczną układu napędowego;
· zestawienie podstawowego wyposażenia;
· analizę wariantowych rozwiązań;
· harmonogram realizacji;
· wymagania bezpieczeństwa i higieny pracy, ochrony przeciwpora-żeniowej, ochrony przeciwpożarowej, ochrony środowiska, itp.;
· określenie projektowanej wielkości kosztów i wskaźników techniczno-ekonomicznych;
· opisy wymaganych przepisami urządzeń bądź pozwoleń na realizację układu.

Po przyjęciu założeń techniczno-ekonomicznych wykonuje się projekt techniczny, który powinien zawierać:
· opis techniczny;
· niezbędne obliczenia techniczne;
· rysunki konstrukcyjne, montażowe i schematy.

Producenci układów napędowych razem z urządzeniem wydają dokumentację na wyroby i określają warunki eksploatacji. Najczęściej warunki te podawane są w mniej lub bardziej szczegółowej dokumentacji techniczno-ruchowej (DTR). Zawiera ona wówczas elementy projektu technicznego, poszerzone o wymagania dotyczące uruchomienia, poprawnej pracy, warunków eksploatacji i wykaz elementów napędu nie będących wyrobem bezpośrednim producenta napędu.

1. Ogólne wytyczne sporządzania dokumentacji.

Schematy elektryczne układu napędowego wchodzące w skład dokumentacji wykonuje się najczęściej na arkuszach o formacie A4 lub wielokrotności A4, które są opisane (ponumerowane i podzielone na kolumny). W każdej kolumnie jest opisana funkcja danej części układu. Ułatwia to czytanie schematów oraz identyfikację poszczególnych elementów wyposażenia elektrycznego, które mogą się znajdować na różnych arkuszach ze względu na spełniane funkcje. Tak więc, w dokumentacji jest konieczne wprowadzenie odpowiedniej systematyki opisywania podzespołów, aparatów i elementów składowych, aby łatwo można było je zidentyfikować na różnych schematach. Normy krajowe i międzynarodowe podają kody literowe podzespołów, aparatów, elementów itp., które stosuje się przy opracowywaniu poszczególnych schematów dokumentacji (tablica 1). Jeżeli w danym układzie jest więcej elementów o takiej samej literze, to odróżnia się je cyfrą, która występuje po literze, np. K7 oznacza, że jest to stycznik lub przekaźnik o kolejnym numerze 7. Bardziej złożone schematy elektryczne poprzedza legenda uwzględniająca oznaczenia nie objęte normami.


Tablica 1. Kod literowy podstawowych elementów, podzespołów i aparatów elektrycznych stosowany przy opracowaniu dokumentacji.
Literakodu Nazwa obiektu Przykłady
A Zespoły, podzespoły Płytki drukowane, wzmacniacze
B Przetworniki Czujniki termoelektryczne selsywny,wskaźniki położenia
C Kondensatory
D Elementy binarne, urządzeniaopóźniające, układy pamięci układy scalone cyfrowe, układy jedno-lub dwustanowe, pamięci magnetyczne
F Zabezpieczenie bezpieczniki, odgromniki, ochronniki przepięciowe
G Generatory zasilacze, generatory wirujące, baterie akumulatorów
H Urządzenie sygnalizacyjne
K Przekaźniki, styczniki
L Cewki Dławiki
N Układy analogowe
P Przyrządy pomiarowe i urządzeniaprobiercze przyrządy wskaźnikowe, rejestrujące,liczniki, zegary, generatory
Q Łączniki elektromagnetyczne w obwodach gł. wyłączniki, odłączniki, zwierniki, rozłączniki
R Rezystory rezystory stałe, potencjometry, boczniki, termistory
S Łączniki sterownicze, przyrządy Telekomunikacyjne przełączniki obrotowe, wciskanewybieraki, przełączniki sterownicze
T Transformatory Przekładniki i transformatory
U Modulatory, przemienniki dyskryminatory, demodulatory,przemienniki częstotliwości, inwertory
V Przyrządy elektronowe, próżniowe,przyrządy półprzewodnikowe diody, tyrystory, tranzystory
X Końcówki, wtyki, gniazda wtyki, gniazda łączeniowe, gniazda probiercze, łączówki zaciskowe, lutowane złącza kablowe
Y Przyrządy mechaniczne sterowane elektrycznie hamulce, sprzęgła, zawory pneumatyczne
Z Teletransmisyjne urządzenia końcowe,filtry, korektor, ograniczniki równoważniki kablowe, filtry piezoelektryczne, ograniczniki

Przykładowy schemat przyłączenia silnika klatkowego prądu przemiennego przy zastosowaniu rozruchowego przełącznika gwiazda-trójkąt przedstawiono na rysunku 1.















Rysunek 1. Schemat układu sterowania silnika klatkowego samoczynnym przełącznikiem gwiazda-trójkąt:
a) obwód główny, b) obwód sterowania

2. Dokumentacja techniczne-ruchowa.

Producent energoelektronicznych układów napędowych dla każdego wyrobu opracowuje odpowiednią dokumentację zgodnie z przyjętą procedurą określoną przepisami.
Dostarczona dokumentacja techniczne-ruchowa (DTR) wraz z układem napędowym, umożliwia użytkownikowi zapoznanie się z funkcjonowaniem układu, ułatwia jego eksploatację, podaje sposób podłączenia oraz metodę dopasowania parametrów urządzenia do wymagań użytkownika. Elementy służące do nastawiania parametrów układu powinny być szczegółowo opisane pod kątem funkcji jaką spełniają.
Dokumentacja techniczne-ruchowa powinna być tak wykonana, aby łatwo można było zlokalizować każdy element wyposażenia elektrycznego układu napędowego. Lokalizacja ta dotyczy nie tylko układu, do którego ten element należy, lecz również miejsca, w którym się on znajduje.
W dokumentacji techniczne-ruchowej podawane są następujące informacje:
· przeznaczenie i parametry układu napędowego;
· transport i przechowywanie;
· opis konstrukcji mechanicznej;
· opis układu elektrycznego;
· zabezpieczenia i ochrona przekształtnika przed przepięciami komutacyjnymi, łączeniowymi oraz od przeciążeń i zwarć;
· montaż układu i jego uruchomienie;
· warunki eksploatacji;
· zasady konserwacji;
· zasady bezpiecznej pracy.

Sposób wykonania dokumentacji schematowej jest omówiony na przykładzie tyrystorowego układu napędowego DMM (producent: Zakłady APATOR w Toruniu). Tyrystorowe zespoły budowy modułowej DMM należą do grupy urządzeń przetwarzających prąd przemienny na prąd stały
o płynnie regulowanym napięciu. Znajdują one zastosowanie jako regulatory prędkości obrotowej silników obcowzbudnych prądu stałego. Są przeznaczone do zabudowania w szafach sterowniczych lub urządzeniach technologicznych i wymagają uzupełnienia elementami wchodzącymi w skład wyposażenia podstawowego oraz zastosowania odpowiedniego układu sterowania. Zespoły takie są przystosowane do zasilania z przemysłowej sieci prądu przemiennego bez transformatora prostownikowego.
Zespoły tyrystorowe DMM (rysunek 2) są wykonane w formie bloku
o zwartej budowie i zawierają komplet elementów.



1 2 3 4 5 6 7 8
Wzbudzenie Obwódgłówny Tachogenerator Poten zadający Blokadaelektroniczna Sterowanie Załączenie obwodu synchronicznego Załączenie zespołu Załączenie obwodów głównych
Rysunek 2. Schemat połączeń elektrycznych układu napędowego DMM 0120/MI (produkcja APATOR).
Części elektroniczne regulatora są zamontowane na płytce obwodu drukowanego, która jest skojarzona z układem za pomocą wewnętrznych złącz pośrednich.

3. Współczesne metody projektowania układów napędowych.

Opracowywanie i projektowanie nowych energoelektronicznych układów napędowych odbywało się metodą prób i eliminacji kolejnych błędów. Wykonany prototyp układu napędowego poddawano na ogół czasochłonnym badaniom laboratoryjnym, na ich podstawie dokonywano odpowiednich korekt i budowano następną wersję prototypu. Metoda taka była kosztowna
i długotrwała.
Ostatnio do projektowania układów napędowych stosuje się coraz powszechniej komputery z odpowiednim oprogramowaniem. Polega ono na zmodelowaniu układu z uwzględnieniem wszystkich wymagań klienta, dokonaniu komputerowej symulacji pracy urządzenia energoelektronicznego zarówno w stanach ustalonych, jak i dynamicznych. Po zrealizowaniu zaprogramowanych obliczeń dokonuje się wyboru optymalnego wariantu rozwiązania układu, a w końcowej fazie buduje się prototyp, który z dużym prawdopodobieństwem spełnia wymagania klienta.
Jako przykład można wymienić oryginalny polski program GRAF 2000, który jest z powodzeniem wykorzystywany do komputerowego wspomagania projektowania w wielu krajowych biurach konstrukcyjnych. Program ten umożliwia m.in. wykonywanie rysunków mechanicznych, elektrycznych
i technologicznych, opisywanie tych rysunków, tworzenie bibliotek obejmujących informacje dotyczące elementów elektrycznych, przyrządów półprzewodnikowych itp. niezbędne do racjonalnego projektowania różnych układów elektrycznych w tym także napędowych.



Literatura:
S. Januszewski, A. Pytlak – „Napęd elektryczny”.