פרק 11 · מנוע דלאנדרבקרים מתוכנתים · אומרון⌂📚🏠
פרק 11

מנוע דלאנדר לשתי מהירויות

תרגיל 6010 וסימולטור הדלאנדר באתר: מהירות נמוכה במשולש, מהירות גבוהה בכוכב כפול, וממסר לחוסר מופע

🎯 מטרות למידה

בסוף הפרק תוכלו:

  1. להסביר איך מנוע דלאנדר משנה מהירות בשינוי מספר הקטבים.
  2. לקרוא מעגל כוח של דלאנדר ולזהות את שלושת המגענים.
  3. לכתוב סולם לשתי מהירויות עם חיגורים, דרך עצירה.
  4. לחבר ממסר לחוסר מופע ולהסביר מה הוא מגן.
  5. לבנות מעבר אוטומטי ממהירות נמוכה לגבוהה.

❓ שאלת פתיחה

מאוורר גדול במבנה חקלאי צריך לעבוד לאט בלילה ומהר ביום חם. אין ממיר תדר.

איך מנוע אחד נותן שתי מהירויות קבועות? ומה קורה לו אם אחד המופעים ברשת נופל?

ידע נדרש

ציוד וזמן

ציודכמות
בקר אומרון, ספק כוח 24 וולט וכבל תכנות1
מגען 24 וולט: נמוכה, גבוהה וגשר כוכב3
ממסר תרמי לכל מהירות2
ממסר לחוסר מופע1
מנוע דלאנדר עם שישה הדקים1

⏱️ זמן מומלץ: ארבעה שיעורים.

⛑️בטיחות
  • המגענים של המהירות הנמוכה והגבוהה לעולם לא סגורים יחד: חיגור משולש.
  • לכל מהירות זרם נומינלי אחר, ולכן לכל מהירות ממסר תרמי משלה.

11.1 שתי מהירויות במנוע אחד

L1L2L3Q1K1K2נמוכהגבוההF2F3M3~1U1V1W2U2V2WK3
איור 11.1: מעגל הכוח: K1 נמוכה, K2 גבוהה, K3 גשר כוכב

במנוע דלאנדר, כל סליל מחולק לשני חצאים. החיבור בין החצאים קובע את מספר הקטבים, ולכן את המהירות. היחס בין המהירויות הוא תמיד 1 ל-2, למשל 1500 ו-3000 סיבובים לדקה.

מהירותמגענים סגוריםחיבור
נמוכהK1משולש: הרשת אל 1U 1V 1W
גבוההK2 ו-K3כוכב כפול: הרשת אל 2U 2V 2W, ו-K3 מקצר את 1U 1V 1W
⚠️שימו לב

K1 סגור יחד עם K2 או K3 הוא קצר בין מופעים. לכן K1 בחיגור מול שניהם.

💡רמז

אצל חלק מהיצרנים צריך להחליף שני מופעים במעבר למהירות הגבוהה כדי שהמנוע ימשיך לאותו כיוון. בודקים לפי לוחית המנוע ומסמכי היצרן.

LNF1F29596נמוכהF39596גבוההKF1112חוסר מופעS01112עצירהS11314נמוכהK11314K32122K22122K1A1A2S21314גבוההK31314K12122K3A1A2גשרK32324K13132K2A1A2
איור 11.2: מעגל הפיקוד במגענים: K3 נסגר ראשון, ומגע העזר שלו מפעיל את K2

11.2 הסולם: תרגיל 6010

הדרישה: לחצן למהירות נמוכה, לחצן למהירות גבוהה, ולחצן עצירה. כדי לעבור בין המהירויות עוצרים קודם. ממסר לחוסר מופע עוצר את המנוע אם אחד המופעים נופל.

00.02Slow100.00Low0.00O.L0.01Stop0.04Phase_F100.02Bridge100.01High100.00Low10.03Fast100.02Bridge0.00O.L0.01Stop0.04Phase_F100.00Low100.02Bridge2100.02Bridge100.00Low100.01High
איור 11.3: הסולם של תרגיל 6010
  1. שורה 0, מהירות נמוכה. הפעל/הפסק רגיל, עם חיגור מול הגשר ומול המהירות הגבוהה.
  2. שורה 1, הגשר K3. לחצן המהירות הגבוהה מפעיל קודם את הגשר, עם חיגור מול המהירות הנמוכה.
  3. שורה 2, מהירות גבוהה. K2 נדלק כשהגשר דולק. כך הגשר והמגען של המהירות הגבוהה תמיד פועלים יחד.
📘הגדרה

ממסר לחוסר מופע מודד את שלושת המופעים. אם מופע נופל, או שסדר המופעים הפוך, הוא מחליף מצב מגע. מנוע שעובד על שני מופעים מושך זרם גבוה ונשרף תוך זמן קצר, והממסר התרמי לא תמיד מספיק מהר. בחוברת הממסר מחובר כך שהמבוא 0.04 נדלק בתקלה.

11.3 חיווט הבקר

כתובתתגיתרכיבתפקיד
0.00O.LF2 ו-F3 (97-98) במקבילהגנה תרמית של שתי המהירויות
0.01StopS0עצירה
0.02SlowS1מהירות נמוכה
0.03FastS2מהירות גבוהה
0.04Phase_FKFחוסר מופע
100.00LowK1מגען מהירות נמוכה
100.01HighK2מגען מהירות גבוהה
100.02BridgeK3גשר כוכב
ספק כוח230VAC/24VDC+−+24V0Vבקר מתוכנת OMRONמבואותמוצאים (ממסר)COM0.00F2,F397-98הגנה0.01S0עצירה0.02S1נמוכה0.03S2גבוהה0.04KFחוסר מופעCOM100.00F295-96K221-22K1נמוכה100.01F395-96K121-22K2גבוהה100.02K131-32K3גשר
איור 11.4: חיווט הבקר לדלאנדר

11.4 דוגמה פתורה: מעבר בין מהירויות

t1t2t3t4t50.02נמוכה0.03גבוהה0.01עצירה100.00K1 נמוכה100.02K3 גשר100.01K2 גבוהה0.04חוסר מופעt
איור 11.5: מעבר מנמוכה לגבוהה דרך עצירה, ונפילת מופע
✅דוגמה
רגעמה קרה
t1מהירות נמוכה: K1 נמשך ומחזיק את עצמו.
t2לחיצה על גבוהה בזמן שהמנוע בנמוכה: שום דבר, כי המגע הסגור 100.00 חוסם את הגשר.
t3עצירה. המנוע מאט.
t4לחיצה על גבוהה: הגשר K3 נמשך, ובאותה סריקה גם K2. המנוע עובר לכוכב כפול.
t5מופע נפל: 0.04 נדלק, הגשר נופל, ואחריו גם K2. המנוע נעצר.

11.5 תרגול

✏️תרגיל

רמה 1 · בסיסי הוסיפו נורית "נמוכה" (100.03), נורית "גבוהה" (100.04) ונורית "חוסר מופע" (100.05) שמהבהבת פעם בשנייה.

012
✏️תרגיל

רמה 2 · בינוני מעבר ישיר. רוצים לעבור מנמוכה לגבוהה בלי לעצור. לחיצה על "גבוהה" בזמן המהירות הנמוכה מכבה את K1, ואחרי חצי שנייה מפעילה את הגשר ואת K2. העזרו בביט עבודה W0.00 ("בקשת גבוהה") ובקוצב זמן TIM 0001.

0123
✏️תרגיל

מה יקרה אם... ממסר חוסר המופע לא מחובר, ומופע אחד נופל בזמן שהמנוע עובד במהירות גבוהה?

✏️תרגיל

רמה 3 · מתקדם · מעבר אוטומטי כמו בסימולטור הדלאנדר באתר: לחיצה אחת על הפעלה (0.02) מתניעה את המנוע במהירות נמוכה. אחרי 6 שניות K1 נפתח, אחרי חצי שנייה נוספת נסגרים הגשר ו-K2, והמנוע ממשיך במהירות גבוהה. עצירה, עומס יתר או חוסר מופע עוצרים הכול.

כתובתתגיתתפקידכתובתתגיתתפקיד
0.00O.Lהגנה תרמית100.00Lowמהירות נמוכה
0.01Stopעצירה100.01Highמהירות גבוהה
0.02Startהפעלה100.02Bridgeגשר כוכב
0.04Phase_Fחוסר מופעW0.00Runהמערכת פועלת

💡 זו אותה תבנית כמו כוכב-משולש עם השהיית מעבר: ביט "פועל" עם החזקה, קוצב זמן ראשון למהירות הנמוכה, וקוצב זמן קצר להפסקה בין המגענים.

012345
🖥️תרגול בסימולטור

תרגלו מנוע דלאנדר עם מעבר אוטומטי בסימולטור:

fahed-lab.com/plc-omron/dahlander_scada

11.6 סיכום

  1. מנוע דלאנדר נותן שתי מהירויות ביחס 1 ל-2, בשינוי מספר הקטבים.
  2. מהירות נמוכה: משולש דרך K1. מהירות גבוהה: כוכב כפול דרך K2 ו-K3.
  3. K1 בחיגור מול K2 ומול K3, בתוכנה ובחומרה.
  4. לכל מהירות ממסר תרמי משלו, כי הזרם הנומינלי שונה.
  5. ממסר לחוסר מופע עוצר את המנוע מיד כשמופע נופל.
  6. מעבר בין מהירויות עובר דרך עצירה, או דרך השהיה קצרה בין המגענים.
  7. מעבר אוטומטי בנוי כמו כוכב-משולש: ביט פועל, קוצב זמן, והשהיית מעבר.

מונחים

מונחבאנגליתהסבר קצר
מנוע דלאנדרDahlander motorמנוע לשתי מהירויות עם סלילים מחולקים
זוגות קטביםPole pairsקובעים את המהירות הסינכרונית
כוכב כפולDouble star (YY)חיבור המהירות הגבוהה בדלאנדר
ממסר לחוסר מופעPhase failure relayמזהה נפילת מופע או סדר מופעים הפוך
גשר כוכבStar bridgeמגען שמקצר את קצות הסלילים

בדיקה עצמית

  1. אילו מגענים סגורים במהירות הנמוכה ואילו בגבוהה?
  2. למה בתרגיל 6010 צריך לעצור לפני מעבר בין המהירויות?
  3. למה יש שני ממסרים תרמיים?
  4. מה תפקיד הממסר לחוסר מופע?
  5. ענו על שאלת הפתיחה של הפרק.

התשובות בסוף הפרק.

פתרונות תרגילי הפרק

רמה 1: נוריות

3100.00Low100.03Lamp_Low4100.01High100.04Lamp_High50.04Phase_FP_1sClock100.05Lamp_Phase
איור א.21: פתרון פרק 11, רמה 1

רמה 2: מעבר ישיר מנמוכה לגבוהה

00.03FastW0.00Req_High0.00O.L0.01Stop0.04Phase_F100.02BridgeW0.00Req_High10.02Slow100.00Low0.00O.L0.01Stop0.04Phase_FW0.00Req_High100.02Bridge100.00Low2W0.00Req_High100.00LowTIM0001#5Gap3T0001Gap100.02Bridge0.00O.L0.01Stop0.04Phase_F100.00Low100.02Bridge
איור א.22: פתרון פרק 11, רמה 2 (שורת K2 נשארת כמו בתרגיל 6010)

הסבר לרמה 2: לחיצה על "גבוהה" מדליקה את W0.00. המגע הסגור שלו מכבה את K1. כש-K1 כבר כבוי, קוצב הזמן סופר חצי שנייה, ואז הגשר נדלק ומחזיק את עצמו. ברגע שהגשר נדלק, W0.00 כבה, כי תפקידו נגמר.

רמה 3: מעבר אוטומטי

00.02StartW0.00Run0.00O.L0.01Stop0.04Phase_FW0.00Run1W0.00RunTIM0001#60T_Low2W0.00RunT0001T_Low100.02Bridge100.00Low3T0001T_LowTIM0002#5Gap4T0002Gap100.00Low100.02Bridge5100.02Bridge100.00Low100.01High
איור א.23: פתרון פרק 11, רמה 3

W0.00 מחזיק את המערכת. TIM 0001 סופר 6 שניות של מהירות נמוכה. בסופן K1 נפתח, ו-TIM 0002 סופר חצי שנייה. רק אז הגשר נסגר, ו-K2 נסגר אחריו. עצירה מכבה את W0.00, ושני קוצבי הזמן מתאפסים.

✅דוגמה

תשובה ל"מה יקרה אם". המנוע ימשיך להסתובב על שני מופעים, ימשוך זרם גבוה ויתחמם. הממסר התרמי יפעל רק אחרי זמן מה, ולפעמים מאוחר מדי לבידוד של הסלילים. ממסר חוסר המופע עוצר את המנוע מיד.

תשובות לבדיקה העצמית
  1. בנמוכה K1 לבד. בגבוהה K2 ו-K3 יחד.
  2. החיגור חוסם את המהירות השנייה כל עוד הראשונה עובדת. עצירה מבטיחה ש-K1 פתוח לפני ש-K2 ו-K3 נסגרים.
  3. בכל מהירות זורם במנוע זרם נומינלי אחר. ממסר אחד לא יכול להיות מכויל נכון לשתיהן.
  4. לזהות נפילת מופע או סדר מופעים הפוך, ולעצור את המנוע לפני שהוא מתחמם ונשרף.
  5. מנוע דלאנדר משנה את מספר הקטבים: משולש למהירות נמוכה, כוכב כפול לגבוהה. אם מופע נופל, הממסר לחוסר מופע עוצר את המנוע מיד.
בנוי על ידי פהד גאנם · fahed-lab.com