Machete didactice

Copyright © Dorin Goagă

POZE MAI JOS

pagină în lucru

MACHETE DIDACTICE FUNCŢIONALE

                       pentru domeniul electric                       

                                                                                                                                                                                                                     

ARGUMENT

         

Sunt denumite MACHETE pentru că reproduc la scară redusă  un utilaj industrial,  DIDACTICE, pentru că răspund unor cerinţe din programa şcolară, şi FUNCŢIONALE, pentru că respectă funcţiile unui utilaj real. 

 Învăţământul modern s-a îmbogăţit, fără îndoială, prin apariţia softurilor educaţionale, prin editarea lecţiilor interactive pe calculator şi perfecţionarea sistemului AEL. Dar elevul nu poate trece direct de la laboratorul virtual la producţia industrială, sau servicii. S-a diversificat şi producţia de materiale didactice, dar, în tendinţa apropierii de produsele industriale, acestea au devenit din ce în ce mai scumpe, iar în condiţiile de criză economică şcolile nu-şi mai pot permite achiziţionarea lor. Marii producători industriali s-au rărit extrem de mult în ţara noastră, iar „practica în producţie” a devenit o amintire din trecut pentru învăţământul tehnic preuniversitar, şi, ca urmare, pregătirea elevilor are de suferit.

Cel puţin pentru domeniul electric, veriga slăbită dintre teorie şi practică poate fi revigorată prin dezvoltarea unui segment insuficient valorificat în domeniul materialelor didactice, şi anume MACHETELE DIDACTICE FUNCŢIONALE.

În domeniul electric este cel mai uşor să fie păstrate funcţiile componentelor, deşi unele dintre ele sunt reduse la scară. Mai mult decât atât, aceste machete didactice funcţionale pot fi realizate în atelierele şcolare. Cu o condiţie: existenţa unor proiecte de execuţie.

Se impune, deci, apariţia unui nou tip de ofertă: DOCUMENTAŢIA DE EXECUŢIE PENTRU MATERIAL DIDACTIC.

Astfel, elevii ar avea de lucru în atelierele şcolare de instruire practică în ziua săptămânală de practică şi în săptămânile de practică în regim comasat, vor avea satisfacţia realizării unui produs funcţional, util, nu doar o probă de lucru pentru notă. Materialul didactic pentru orele de laborator va fi permanent înnoit, nu se va mai pune problerma ţinerii acestuia sub cheie, ca să nu-l strice elevii, iar dacă îl strică, depanarea face parte din programa şcolară. „Normarea muncii” nu va mai fi doar un exerciţiu teoretic, profesorii nu vor mai desena pe tablă cum arată un „bon de materiale”, elevii vor vedea un „flux tehnologic” adevărat, chiar dacă nu dintre cele mai complexe, iar pentru „Examenul de certificare a competenţelor profesionale” vor avea un model de proiect.

Pe baza existenţei unor proiecte de execuţie, atelierele şcolare ar putea avea un „plan de producţie”, iar pe baza acestuia, primăriile locale ar putea aloca nişte sume incomparabil mai mici decât dacă ar cumpăra material didactic fabricat în serie.

Trebuie menţionat că se pot folosi cu succes componente electrice şi electronice recuperate din aparatura scoasă din uz.

Problema care se pune este  găsirea unor fonduri pentru acoperirea cheltuielilor de proiectare,  respectiv realizarea în AUTOCAD a desenelor de execuţie, care în momentul de faţă sunt sub formă de schiţe de mână. Proiectele ar urma să fie oferite gratuit tuturor şcolilor de profil, aşa cum s-a întâmplat cu softul educaţional pentru AEL, scopul fiind consolidarea unui învăţământ bazat pe dobândirea competenţelor, nu pe memorarea de date.  

Lista LUCRĂRILOR

reprezentate în fotografii

1.Machetă de motor trifazat cu trei bobine de contactor în stator şi rotor din magnet permanent interschimbabil cu rotor în colivie

2. Inversarea temporizată a sensului de rotaţie la un motor – macheta test

3.Inversarea temporizată a sensului de rotaţie la un motor – macheta modulară

4.Inversarea periodică automată temporizată a sensului de rotaţie la un motor

5.Sistem de protecţie şi avertizare cu fotorezistenţă

6.Sistem de acţionare cu fotorezistenţă

7.Sistem de comandă cu optocuplor

8.Sistem de automatizare cu programator

9.Machetă didactică pentru curenţi mari
10.Machetă didactică cu transformatoare şi becuri de 24 V

11.Reglarea turaţiei la un motor cu colector

12.Sursă de tensiune pentru laborator

13.Transportor automat cu electromagnet

14.Distribuitor automat cu program

15.Sistem de reglare automată a temperaturii

16.Monitor – incubator

17.Porţi logice: „ŞI”, „ŞI-NU”,„SAU”, „SAU-NU”, „SAU Excl”, „SAU Excl-NU”, „NU”

18.Vitrină mobilă pentru machete didactice

19. Două dintre cele 4 vitrine suspendate şi o serie de machete în laborator

20.Standul de la „Târgul de ofertă educaţională”, prof.ing. Dorin Goagă

Alte montaje realizate

21.Sirenă electronică

22.Ceas cu amplificator audio

23.Avertizor cu 4 tonuri

14.Detector de zgomot şi vibraţii

25.Avertizor de temperatură minim – maxim

26.Sursă de tensiune reglabilă de la 0 la 220 V ca

27.Automat în două trepte pentru iluminat de scară

28.Bormaşină pentru cablaje

29.Detector de prag de iluminare

30.Machetă de motor trifazat cu jug statoric şi rotor din magnet permanent

31.Machetă de motor trifazat cu trei bobine  în stator şi rotor din magnet permanent între vârfuri

32.Machetă de motor trifazat cu şase electromagneţi în stator şi rotor din magnet permanent interschimbabil cu rotor în colivie

33.Inversarea periodică automată temporizată a sensului de rotaţie – macheta monobloc

34.Numărător decadic

35.Numărătoare de impulsuri cu circuite integrate

              LABORATORUL de ELECTROTEHNICĂ, 
           Grup Școlar Electronică Industrială, București

MACHETE DIDACTICE FUNCŢIONALE realizate cu elevii

VITRINĂ MOBILĂ

                   OFERTA EDUCAȚIONALĂ - PALATUL COPIILOR

                  SISTEM DE REGLARE AUTOMATĂ A TEMPERATURII 
                                  – machetă didactică funcţională

SISTEM DE REGLARE AUTOMATĂ A TEMPERATURII – machetă didactică funcţională Având scop didactic, peste cablaj este aplicată o coală de hîrtie laminată care conţine schema electronică, incluzând semnele convenţionale ale componentelor electronice. Incinta termostatată este o carcasă din material plastic transparent în care se află un bec cu incandescenţă care are funcţia de încălzitor. În incintă se află şi senzorul de temperatură, care este o joncţiune PN, în cazul de faţă o dioda semiconductoare. Aceasta furnizează mărimea de reacţie, care este căderea de tensiune pe senzor.            Elementul de comparţie  este un amplificator operaţional βA 741. La o intrare i se aplică tensiunea de referinţă de la un montaj potenţiometric, iar la cealaltă, mărimea de reacţie, respectiv căderea de tensiune pe senzor. Diferenţa dintre cele două tensiuni este amplificată de amplificatorul operaţional şi la ieşire se obţine o tensiune negativă sau pozitivă care, aplicată bazei unui tranzistor, va determina conducţia sau blocarea acestuia. La rândul său, tranzistorul va comanda releul intermediar care  va întrerupe circuitul de alimentare al încălzitorului, atunci când temperatura a atins valoarea prestabilită, sau va realimenta încălzitorul, atunci când temperatura a scăzut, datorită pierderilor. Se păstrează  astfel temperatura constantă în incintă, la o valoare prestabiltă.

                                       

DISTRIBUITOR AUTOMAT CU PROGRAM – Machetă didactică funcţională 

DISTRIBUITOR AUTOMAT CU PROGRAM – Machetă didactică funcţională        Distribuitorul automat cu program este o machetă, adică reproduce la scară redusă  un utilaj industrial,  didactică, adică răspunde unor cerinţe din programa şcolară, nu are carcasă, pentru a urmări cu uşurinţă componenţa, şi este funcţională, adică respectă funcţiile unui utilaj real.      Acesta transportă pe verticală piese metalice, pe care le preia cu un electromagnet de la un nivel inferior, şi le eliberează la unul din cele 4 nevele superioare într-o cupă, pentru a fi distribuite în 4 direcţii.             Are 3  regimuri de funcţionar: „Manual”, care  permite comanda deplasării pe verticală în sus şi în jos de la câte un buton cu revenire, regimul de funcţionare „Automat”, care asigură transportul piesei de la bază la fiecare nivel, în ordinea 1-2-3-4, urmând resetarea după ultimul nivel şi reluarea ciclului automat. La fiecare nivel, piesa de transportat, în acest caz o bilă metalică,  este preluată de o cupă, dar fiind vorba de o machetă demonstrativă, bila nu porneşte pe una din cele 4 direcţii de distribuţie, ci ajunge într-un canal colector care o va readuce la bază, de unde va fi din nou preluată, fără a fi necesară o alimentare permanentă cu bile, cum e cazul unui transportor distribuitor real. Regimul de funcţionare „Program” este realizat pe calculator şi cu acesta se poate obţine orice succesiune a alimentării posturilor, nu numai 1-2-3-4. Comanda se face prin portul paralel şi programul RELAIS TIMER, folosind o interfaţă simplă cu optocuploare şi tranzistoare. TRANSPORTOR AUTOMAT CU ELECTOMAGNET – machetă didactică                        funcţională  TRANSPORTOR AUTOMAT CU ELECTOMAGNET – machetă didactică funcţională           Este conceput ca o machetă didactică funcţională, de aceea nu este prevăzut cu carcasă de protecţie şi este realizat din componente refolosite.  Astfel, elevii, urmărind schema electrică, realizează legăturile electrice dintre module în vederea punerii în funcţiune, măsoară mărimile electrice şi turaţia, sau depistează defecte provocate intenţionat de către cadrul didactic.           Modulele machetei sunt:           Sistemul de preluare şi transport, conceput pe orizontală, are la bază „şurubul fără sfârşit” şi un electromagnet care va prelua o „sarcină”, respectiv mai multe bile de oţel. Acestea vor fi eliberate într-o cupă aflată la capătul unei „benzi transportoare”.           Sistemul este prevăzut cu limitatoare de capăt de cursă care asigură schimbarea vitezei şi a sensului de deplasare.           Sistemul de acţionare este compus dintr-un electromotor cu colector de curent alternativ, recuperat de la un mixer de uz gospodăresc. Circuitul de comandă este realizat cu  relee intermediare. Schimbarea sensului nu se face brusc, ci prin intermediul unui temporizator electronic.           Variatorul de turaţie este de fapt un variator de tensiune cu triac. SISTEM DE AVERTIZARE CU FOTOREZISTENŢĂ – machetă didactică funcţională SISTEM DE AVERTIZARE CU FOTOREZISTENŢĂ – machetă didactică funcţională           Montajul cuprinde un detector de prag de iluminare cu fotorezistenţă, un ventilator cu frână electromagnetică, reprezentând la scară redusă un utilaj periculos, şi un sistem de avertizare acustică.           Dacă cineva pătrunde în zona de acţiune a turbinei, va umbri senzorul detectorului, iar acesta va comanda întreruperea circuitului de alimentare al motorului, în timp ce va închide circuitul de alimentare al unei frâne electromagnetice, care va opri brusc rotirea turbinei, care, în caz contrar, ar prezenta în continuare pericol, pentru că s-ar roti datorată inerţiei. În acelaşi timp se declanşează un avertizor acustic.           Detectorul de prag de iluminare are un amplificator operaţional, care asigură montajului o sensibilitate mărită şi posibilitatea unui reglaj precis.           Avertizorul acustic este un oscilator care generează un semnal audio, amplificat de două tranzistoare în conexiune Darlington şi aplicat unui  difuzor de 8 Ω/0,25W.  SISTEM DE COMANDĂ CU FOTOREZISTENŢĂ – machetă didactică funcţională SISTEM DE COMANDĂ CU FOTOREZISTENŢĂ – machetă didactică funcţională Montajul cuprinde un detector de prag de iluminare cu fotorezistenţă, şi un motor de acţionare. În cazul în care senzorul va fi umbrit datorită pătrunderii în zonă a unui persoane, sau dacă se înserează, detectorul va comanda prin contactele releului său intermediar un motor electric. Acesta va acţiona de exemplu un hublou, pentru a împiedica pătrunderea nedorită într-o zonă interzisă.            Detectorul de prag de iluminare are un amplificator operaţional, care asigură montajului o sensibilitate mărită şi posibilitatea unui reglaj precis. Totodată, anclanşarea releului intermediar se face brusc şi ferm, chiar dacă lăsarea întunericului este progresivă şi lentă, deoarece unui  motor trebuie să i se asigure un anumit curent pentru a putea porni, în caz contrar se va supraîncălzi.        NUMĂRĂTOARE DE IMPULSURI – machetă didactică funcţională  NUMĂRĂTOR DE IMPULSURI – cu componente discrete  NUMĂRĂTOR DE IMPULSURI – cu circuite integrate              Lucrarea este concepută ca o machetă didactică funcţională, de aceea componentele  electronice au fost plantate pe cablajul imprimat după ce s-a aplicat pe acesta schema electronică plastifiată.           Macheta are 3 numărătoare de impulsuri. Primul are două circuite integrate, respectiv „numărătorul” şi „decodorul”, şi o celulă de afişare. Impulsul de numărare este generat prin acţionarea unui microîntreruptor. Este prevăzut cu un comutator pentru numărare înainte sau înapoi. La ieşirea numărătorului, respectiv intrarea decodorului, sunt montate 4 LED-uri, pentru verificarea „tabelului de adevăr” în sistemul binar. Celălalt numărător are un singur integrat,  care include atât numărătorul cât şi decodorul. Ultimul umărător are două cifre şi primeşte impulsuri de numărare de la un circuit basculant astabil sau de la un optocuplor. Are două circuite integrate, pentru unităţi şi zeci.                   PORŢI LOGICE - Machetă didactică funcţională

PORŢI LOGICE - Machetă didactică funcţională Lucrarea este concepută ca o machetă didactică funcţională, de aceea componentele  electronice au fost plantate pe cablajul imprimat după ce s-a aplicat pe acesta schema electronică plastifiată.      Macheta are 7 module, conţinând fiecare câte un circuit integrat specializat pentru funcţiile logice „ŞI”,  „SAU”, „SAU excl”, „NU”, „SI-NU”, „SAU-NU”, „SAUexcl-NU”, realizate în tehnologie TTL. Fiecare modul are câte 4 porţi logice de acelaşi tip, cu excepţia celui care are 6 poarţi logică „NU”. Fiecare poartă logică are două intrări şi o ieşire, doar poarta logică „NU” are o singură intrare şi o ieşire inversoare. Legăturile între diferite module, respectiv între porţi diferite, pentru obţinerea combinaţiilor dorite, se realizează cu conductoare prevăzute cu cleşti de conexiune, respectiv crocodili.            Astfel, într-un timp foarte scurt, se pot realiza cele mai complicate funcţii logice, obţinându-se la ieşire un semnal care poate comanda, prin intermediul unei interfeţe, un sistem de acţionare electrică. Intrările şi ieşirile sunt prevăzute cu LED – uri. LED-ul aprins reprezintă starea logică „1”, iar LED-ul stins starea logică „0”. MONITORUL CARE SCOATE PUI – machetă didactică funcţională

MONITORUL CARE SCOATE PUI – machetă didactică funcţională

Este vorba despre un incubator adevărat pentru ouă de găină, care a fost conceput ca o machetă didactică funcţională, pentru a răspunde unor cerinţe prevăzute în programa şcolară, respectiv reglarea automată a temperaturii şi rotirea automată periodică la interval de o oră.

Utilizarea carcasei unui monitor scos din uz a fost făcută cu scopul inducerii ideii de recuperare-recondiţionare-refolosire, urmărind în acest fel şi scopuri ecologice cu un exemplu practic, nu cu un discurs laborios.

Proiectul a stârnit curiozitatea și interesul elevilor de la bun început, iar puii vii rezultaţi au fost dovada însuşirii cunoştinţelor lor teoretice, aducându-le satisfacţia dobândirii unor abilităţi practice privind realizarea sistemelor automate.

INVERSAREA TEMPORIZATĂ A SENSULUI DE ROTAŢIE LA UN MOTOR

INVERSAREA TEMPORIZATĂ A SENSULUI DE ROTAŢIE LA UN MOTOR

Machetă didactică de laborator are circuitul de comandă realizat pe cablaj imprimat peste care a fost aplicată o folie cu schema electronică, înainte de plantarea componentelor electronice şi electrice. Schema conţine simbolurile  componentelor electronice şi traseele dintre ele.

Montajul este prevăzut cu borne şi conductoare cu fişe pentru realizarea legăturilor electrice de către elev.

Temporizatorul electronic asigură întârzierea comenzii manuale de inversare a sensului de rotație, pentru a evita șocul mecanic și electric.

          Macheta poate constitui tema unui proiect de absolvire şi poate fi folosită la lucrările de  laborator din timpul anului. Acestea pot fi:

- Identificarea modulelor şi componentelor electrice.

- Alaliza funcţională a componentelor electrice şi a modulelor

 ( motor, contactoare, relee intermediare, sursă stabilizată, temporizator ).

- Realizarea conexiunilor electrice conform schemei pentru alimentarea motorul monofazat din montaj, sau pentru alimentarea uni motor trifazat

sau de curent continuu din afara montajului.

- Verificări înaintea punerii în funcţiune: blocare mecanică, scurtcircuit, punere la masă, continuitate.

- Punearea în funcţiune.

- Măsurări electrice.

- Vizualizarea pe osciloscopul cu două canale a defazajului tensiunilor pe cele două înfăşurări ale motorului monofazat

- Remedierea unor defecte provocate

INVERSAREA TEMPORIZATĂ A SENSULUI DE ROTAŢIE LA UN MOTOR

– macheta modulară

INVERSAREA TEMPORIZATĂ A SENSULUI DE ROTAŢIE LA UN MOTOR

– macheta modulară

Machetă  modulară conţine: transformatorul de reţea, sursa stabilizată de 12Vcc, temporizatorul   electronic cu tranzitoare, placa releelor intermediare, placa butoanelor de comandă,  motorul monofazat cu înfăşurare auxiliară de pornire, condensatorul de pornire şi două contactoare. Montajul este prevăzut cu reglete de conexiuni iar legăturile vor fi realizate cu conductor de către elev.

Temporizatorul electronic asigură întârzierea comenzii manuale de inversare a sensului de rotație, pentru a evita șocul mecanic și electric. 

          Macheta poate constitui tema unui proiect de absolvire şi poate fi folosită la lucrările de  laborator din timpul anului. Acestea pot fi:

- Identificarea modulelor şi componentelor electrice.

- Alaliza funcţională a componentelor electrice şi a modulelor

 ( motor, contactoare, relee intermediare, sursă stabilizată, temporizator ).

- Realizarea conexiunilor electrice conform schemei pentru alimentarea motorul monofazat din montaj, sau pentru alimentarea uni motor trifazat sau de curent continuu din afara montajului.

- Verificări înaintea punerii în funcţiune: blocare mecanică, scurtcircuit, punere la masă, continuitate.

- Punearea în funcţiune.

- Măsurări electrice.

- Vizualizarea pe osciloscopul cu două canale a defazajului tensiunilor pe cele două înfăşurări ale motorului monofazat

- Remedierea unor defecte provocate

MACHETĂ CU TRANSFORMATOARE MONOFAZATE ŞI BECURI DE 24V  PENTRU CONEXIUNI DIVERSE

MACHETĂ CU TRANSFORMATOARE MONOFAZATE ŞI BECURI DE 24V  PENTRU CONEXIUNI DIVERSE

Montajul are 3 transformatoare monofazate de puteri diferite, alimentate la 220V sau 380V, având secundarul de 24V.

Cel de al patrulera transformator este realizat din miezul feromagnetic şi bobina unui contactor. Armătura mobilă poate fi îndepărtată şi pot fi bobinate mai multe spire cu rol de înfăşurare secundară, de la care se poate alimenta demonstrativ un LED. Dacă îndepărtăm armătura, LED-ul nu mai luminează. Cu această ocazie se pune în evidenţă şi  forţa portantă, care cu greu permite îndepărtarea armăturii mobile, când bobina este sub tensiune.

Montajul are mai multe becuri cu puteri diferite şi mai multe întreruptoare. Astfel, prin intermediul unor reglete de conexiune, becurile pot fi alimentate, potrivit unor scheme prestabilite, pentru a arăta de ce un bec cu putere mare trebuie alimentat de la un transformator cu putere mare, sau care este efectul înserierii becurilor cu puteri diferite. 

MOTORUL TRIFAZAT – Machetă funcţională
Lucrarea este realizată în 4 variante:

1. Cu stator format din 3 electromagneţi de acţionare şi rotor din magneţi permanenţi şi ax prins între vârfuri.

2. Cu stator format din jug satoric şi 3 miezuri cu bobine de contactor, rotor din magneţi permanenţi şi ax cu rulmenţi.

3. Cu stator format din  3 miezuri cu bobine de contactor, rotor din magneţi permanenţi şi ax cu lagăre de alunecare, interschimbabil cu rotor tip colivie de veveriţă.

4. Cu stator format din  6 miezuri cu bobine de contactor, rotor din magneţi permanenţi şi ax cu lagăre de alunecare, interschimbabil cu rotor tip colivie de veveriţă.

MOTORUL TRIFAZAT – Machetă funcţională

Alimentarea cu tensiune se face printr-un cablu cu fişă trifazată, siguranţe fuzibile şi întreruptor fără reţinere, pentru a evita funcţionarea îndelungată, realizat din 3 microîntreruptoare care să poată fi acţionate individual, pentru a pune în evidenţă că nu poate funcţiona decât în 3 faze. Cele 3 LED-uri semnalizează prezenţa tensiunii pe cele 3 faze. Montajele au şi "cutie cu borne" , pentru realizarea conexiunile bobinelor starice în stea sau în triunghi.

Montajul cu 6 bobine are şi un redresor cu punte pentru alimentarea individuală a bobinelor, în vederea determinării succesiunii alternative a polilor magnetici statorici.

Cu o bobină şi un LED se pot pune în evidenţă pierderile în câmp magnetic la satatorul fără jug. Ledul va lumina datorită tensiunii electromotoare induse în bobină.  

INVERSAREA PERIODICĂ AUTOMATĂ TEMPORIZATĂ

A SENSULUI DE ROTAŢIE LA UN MOTOR

INVERSAREA PERIODICĂ AUTOMATĂ TEMPORIZATĂ A SENSULUI DE ROTAŢIE LA UN MOTOR

Montajul realizat reprezintă macheta funcţională a unui buncăr folosit pentru acoperiri electrochimice sau în industria pielăriei. Motorul se roteşte alternativ stânga-dreapta, cu temporizare la schimbarea sensului.

          Circuitul electronic este modular şi cuprinde sursa de tensiune stabilizată, circuitul basculant astabil, două temporizatoare electronice, pentru cele două sensuri de rotaţie ale motorului, şi motorul cu reductor care acţionează un buncăr în miniatură.

          Conexiunile cu conductor vor fi realizate de către elevi. Pentru aceasta montajul este prevăzut cu reglete de conexiune. 

INVERSAREA PERIODICĂ AUTOMATĂ TEMPORIZATĂ

A SENSULUI DE ROTAŢIE LA UN MOTOR

INVERSAREA PERIODICĂ AUTOMATĂ TEMPORIZATĂ

A SENSULUI DE ROTAŢIE LA UN MOTOR

Montajul realizat reprezintă macheta funcţională a unui agitator sau malaxor. Motorul se roteşte alternativ stânga-dreapta, cu temporizare la schimbarea sensului, ca la maşina automată de spălat rufe.

          Circuitul electronic de bază este  un circuit basculant astabil format din două tranzistoare. Acestea sunt polarizate astfel încât atunci când unul este în conducţie, celălalt este blocat. Tranzistorul blocat este ţinut în această stare de către un condensator care se încarcă prin tranzistorul care este în conducţie. După încărcarea condensatorului, deci după dispariţia curentului său de încărcare, polarizarea bazei tranzistorului blocat se schimbă, şi acesta intră în conducţie. Intrând în conducţie, furnizează un curent de încărcare celui de al doilea condensator, care va polariza baza celuilalt tranzistor astfel încât va determina blocarea lui. Blocarea va dura atâta timp cât durează încărcarea condensatorului, după care tranzistorul va intra din nou în conducţie. Fenomenul se repetă la infinit. Perioada de oscilaţie depinde de timpul de încărcare a condensatoarelor, care depinde de valoarea capacităţii lor şi de curentul de încărcare. Modificând intensitatea curentului de încărcare a celor două condensatoare cu ajutorul a două rezistenţe variabile, se modifică timpul de încărcare, respectiv perioada de oscilaţie.

          Fiecare din cele două tranzistoare ale astabilului, atunci când conduce, poate polariza baza altui tranzistor astfel încât acesta să intre în conducţie. Funcţionând în regim de comutaţie, acesta va furniza tensiune unui  temporizator electronic. Fiecare din cele două temporizatoare are la ieşire un releu intermediar care prin contactele sale conectează astfel circuitul încât unul dintre ele determină rotirea motorului de acţionare într-un sens, iar celălalt în sens invers.

          Deoarece fiecare tranzistor dintre cele două ale astabilului comandă releul electromagnetic corespunzător prin intermediul unui temporizator, schimbarea sensului de rotaţie al motorului nu se va face brusc, ci după un timp. Acest timp este necesar reducerii vitezei de rotaţie până la oprite. Astfel se evită şocurile mecanice şi electrice la schimbarea sensului de rotaţie.

          Circuitul electronic este alimentat de la un stabilizator de tensiune de 12 Vcc. 

REGLAREA TURAŢIEI LA MOTOARELE

CU COLECTOR

REGLAREA TURAŢIEI LA MOTOARELE

CU COLECTOR

Montajul este realizat dintr-o bormaşină căreia i s-a îndepărtat o jumătate de carcasă, iar statorul şi lagărele au fost fixate de cealaltă carcasă, pentru a rămâne funcţională. În caest fel, elevii pot observa funcţionarea motorului, colectorul, periile colectoare, scânteile care se formeză, angrenajul cu mandrina bormaşinii.

Reglarea turaţiei se realizează prin modificarea formei de undă a tensiunii de alimentare folosind o schemă cu triac. Circuitul este deschis pentru a avea acces cu sonda unui osciloscop. Se poate vizualiza astfel forma de undă a tensiunii de alimentare de la reţeaua electrică şi forma de undă a tensiunii de la ieşirea triacului, care se aplică înfăşurărilor bormaşinii. 

MACHETĂ DIDACTICĂ PENTRU CURENŢI  MARI

MACHETĂ DIDACTICĂ PENTRU CURENŢI  MARI

         

          Macheta permite punerea în funcţiune a unor consumatori cu intensitatea curentului nominal de până la 10 A, ceea ce în mod normal nu pot fi găsiţi într-un laborator. Un astfel de consumator îl reprezintă o cuvă în care poate fi încălzită apa cu ajutorul a doi electrozi din oţel inoxidabil, iar alt consumator este talpa unui fier de călcat.

Montajul este prevăzut cu o priză fixă, iar consumatorii cu făşă. Conectarea consumatorilor se face de la un buton pornit – oprit, prin intermediul unui contactor şi a unui bloc de relee termice.

Circuitul de măsurare cuprinde un contor de energie monofazată, un voltmetru şi un ampermetru. Acestea sunt astfel amenajate încât carcasele lor să poată fi îndepărtate pentru  a fi vizibile mecanismele de funcţionare.

Siguranţa automată are peretele lateral decupat pentru a se putea vedea mecanismul de funcţionare şi arcul electric ce se formează la acţionare.

          Doi conectori permit înserierea în circuit a unei porţiuni de conductor subdimensionat care se va încălzi până la topire când va fi suprasolicitat electric.

 SISTEM DE ACŢIONARE

CU PROGRAMATOR ELECTRONIC

 SISTEM DE ACŢIONARE

CU PROGRAMATOR ELECTRONIC

          Programatorul este de fapt un temporizator cu temporizare la anclanşare. Acesta comandă după un timp funcţionarea unor mecanisme, de exemplu rotirea rastelului cu ouă la un incubator. Când rastelul ajunge la capăt de cursă, printr-o camă şi un micrăîntreruptor comandă reiniţializarea temporizatorului, care presupune oprirea motorului de rotire pentru un timp prestabilit, după care porneşte automat. Astfel, ciclul se reia teriodic. 

Temporizarea este determinată de durata de încărcare a unui condensator care polarizează astfel baza unui tranzistor încât îl ţine blocat pe toată durata încărcării. Timpul de încărcare depinde de capacitatea condensatorului şi de intensitatea curentului de încăcare. Intensitatea curentului de încărcare poate fi reglată cu ajutorul unei rezistenţe variabile, un potenţiometru, putându-se astfel ajunge până la temporizări de o oră. Prin intermediul unui amplificator realizat din două tranzistoare în conexiune Darlington, este alimentat un releu intermediar care va comanda motorul de rotire. 

SISTEM DE COMANDĂ CU OPTOCUPLOR

SISTEM DE COMANDĂ CU OPTOCUPLOR

          Sistemul de comandă cu optocuplor este folosit de cele mai multe ori  ca limitator de cursă, atunci când sistemele cu microîntreruptor mecanic nu este convenabil datorită volumului mai mare, fiabilităţii mai scăzute, sau necesităţii unui efort mecanic pentru acţionare.

          Limitatorul de cursă are rolul să schimbe sensului de deplasare a unui sistem mecanic, ceea ce se poate realiza schimbând sensul de rotaţie al unui motor.

          Particularitatea sistemului realizat constă în aceea că în circuit intervine un singur optocuplor, iar cursa este circulară. Viteza de rotaţie nu este mare, deoarece în mecanism intervine un reductor mecanic.  Opturatorul optocuplorului este fixat pe axul de la ieşirea reductorului. Când acesta întrerupe fascicolul de raze infraroşii emise de LED-ul optocuplorului, fototranzistorul va comanda, prin intermediul unui amplificator şi al unui releu intermediar, schimbarea sensului de rotaţie al motorului. După o cursă circulară completă, opturatorul va ajunge din nou între emiţătorul în infraroşu şi fototranzistor şi va comanda din  nou schimbarea sensului de rotaţie al motorului. Acest lucru este posibil deoarece optocuplorul comandă un bistabil care are la cele două ieşiri ale lui căte un releu intermediar, corespunzătoare celor două sensuri.