Fischer Technik E-Tec H6: Motorschakeling Fischer Technik: E-Tec Technologische Opvoeding 1e Graad A 1 Provinciaal Instituut Lommel Fischer Technik E-Tec H6: Motorschakeling Wegwijs/Inleiding: Lees individueel dit hoofdstuk aandachtig De “DOE-opdrachten” , zowel op de PC als de bouwopdrachten ,voer je uit per 2 Vul de gevraagde antwoorden in op de daarvoor voorziene plaats en geef ze de gevraagde opmaak Sla regelmatig je oefening op !!!!!! Voer de gevraagde “DOE-opdrachten” zorgvuldig uit, verdeel de taken Laat de bouwoefeningen eerst door de leerkracht controleren vooraleer zelf te testen Op het einde van dit hoofdstuk moet je een korte vragenlijst met evaluatieblad invullen Vraag de juiste bouwdoos aan je leerkracht. De doos die je toegewezen wordt is volgens alfabet. De eerste 2 leerlingen van het alfabet krijgen doos nr 1. Let wel, deze doos blijf je behouden tot en met het laatste hoofdstuk, dus blijf je hier verantwoordelijk voor. Vraag ook een PC aan je leerkracht. Hier hanteren we hetzelfde principe als de bouwdoos. De eerste 2 leerlingen van het alfabet krijgen PC 1 Elke nieuwe bouwdoos wissel je van partner Het uitprinten van het hoofdstuk doe je pas nadat dit volledig is afgewerkt en na toestemming van de leerkracht Deze afspraken herhalen zich voor alle volgende hoofdstukken. Legenda symbolen in de opdracht: Let op: Veiligheidstips Zoek op: Zoekopdracht via internet Vul in: Vul verder aan Download: Open de opdracht en sla op in je eigen map op het netwerk Bouw: Opbouwen van de oefening Voer uit op PC: Opdracht uitvoeren via de computer Testen: Je mag de opstelling uittesten Technologische Opvoeding 1e Graad A 2 Provinciaal Instituut Lommel Fischer Technik E-Tec H6: Motorschakeling E-Tec: H6: Motorschakeling Vul onderstaande tabel in: Leerlingen: ……………………. ……………………. Klas:…………………………… Bouwdoos nr.: …………….. PC nr.: …………………….. Voer uit op PC : Sla dit document op in: Z:\je eigen map\fischer technik\E-Tec als Z:\je eigen map\fischer technik\E-Tec \H6.doc 6.1 Types elektromotoren: In dit hoofdstuk zullen we ons bezighouden met een andere belangrijke verbruiker dan de lamp, namelijk de elektromotor. Sluit men een motor correct op een stroombron aan, dan draait hij. In onderstaande tabel is er een opsomming van enkele veel voorkomende motoren. Dit is slechts een beperkte opsomming, in werkelijkheid bestaan er nog veel meer en complexere motoren en misschien ga je deze later ook verder bestuderen. Motortype 1 fasige AC-motor motorspanning 230 V AC 3 fasige AC motor 230/400 V AC DC-motor 24 VDC Afbeelding Er zijn dus verschillende types en vormen van motoren. Die in de bouwdoos van FischerTechnik is een “9V-DC-motor” Technologische Opvoeding 1e Graad A 3 Provinciaal Instituut Lommel Fischer Technik E-Tec H6: Motorschakeling Bouw/Testen: Probeer dat eerst zelf eens uit, door een eenvoudige stroomkring met een schakelaar en een motor te bouwen. Het schakelschema hiervoor ziet er als volgt uit: Bedraad het model zoals in nevenstaand schakelschema wordt weergegeven. Gebruik de adapter en stel deze in op 9 V DC. Welke conclusie kan je trekken in verband met de draaizin van de motor wanneer je de schakelaar induwt? …………………………………………. Koppel de spanning af en verwissel nu de aansluitstekkers op de motor. Wanneer de aansluiting terug gebeurt is, koppel je de spanning terug aan. Bedien nu opnieuw de schakelaar. Wat kan je nu constateren in verband met de draairichting van die zelfde motor? …………………………………………… Onthoud: Bij een DC-motor is het dus, anders dan bij een lamp, niet om het even hoe men de stekkers aansluit. Verwisselt men “plus (+)” en “min (-)”, dit wil zeggen verandert de polariteit, dan verandert ook de draairichting van de motor. 6.2 Werkingsprincipe van een elektromotor: We stellen ons de volgende vraag: waarom draait de motor als er stroom door vloeit? Het antwoord is dat dit gebeurt op basis van elektromagnetisme. Deze elektromagnetische werking wordt in de hogere jaren volledig behandeld en zal je pas begrijpen wanneer je dit stap voor stap hebt doorlopen. (elektrische stroomkring - magnetisme – elektromagnetisme - motorwerking) We gaan dit op een eenvoudige manier toelichten. Je moet hiervoor wel een aantal begrippen en stellingen durven geloven. Houdt men een “geleider waar een stroom doorvloeit” in een “magnetisch veld”, dan ondervindt deze geleider een kracht en gaat hij bewegen. Dit fenomeen wordt benut bij de Technologische Opvoeding 1e Graad A 4 Provinciaal Instituut Lommel Fischer Technik E-Tec H6: Motorschakeling werking van elektromotoren. Vereenvoudigd voorgesteld, bestaat de motor uit 2 delen. Een “vaststaand gedeelte”, genaamd een stator en een “ronddraaiend gedeelte”, de rotor. De stator is een elektromagneet, de rotor bestaat uit een lusvormige geleidingsdraad. De rotor draait in het magnetisch veld van de stator, zodra er een stroom vloeit door de geleidingsdraad van deze rotor. Na een 90°-draaiing van de rotor zou deze normaal stoppen. Daarom moet men op tijd de stroom in de rotor omkeren, waardoor de richting van de kracht verandert en de draaibeweging voortgaat. Dit omkeren van de stroomrichting noemt men ook “commuteren”. Zo bekomt men dus de ononderbroken draaibeweging van de rotor. In werkelijkheid bestaat de rotor niet uit één lusvormige geleidingsdraad, maar uit zeer veel draden die op een bepaalde wijze zijn opgewikkeld. De polariteit van de stroom wordt ook niet slechts eenmaal omgekeerd, maar meerdere keren, zodat een optimale draaibeweging wordt mogelijk gemaakt. Nu we dit weten, gaan we enkele praktische proefjes uitvoeren met de motor die in de bouwdoos zit. Voer uit op PC : Sla dit document nogmaals op als Z:\je eigen map\fischer technik\E-Tec \H6.doc 6.3 Motorregeling met 2 draairichtingen: Bij veel toepassingen moet de motor niet slechts in één draairichting draaien, maar moet de draairichting kunnen worden omgedraaid. Vul in/ Zoek op: Noem 2 toepassingen waar een motor iets moet aandrijven en waarbij deze motor 2 draairichtingen moet hebben. a) ………………………………… b) ………………………………… Wanneer we een motor van draairichting willen laten veranderen, doen we dit niet door de aansluitstekkers te wisselen zoals in een vorige oefening. Daarom gaan we Technologische Opvoeding 1e Graad A 5 Provinciaal Instituut Lommel Fischer Technik E-Tec H6: Motorschakeling nu een mogelijkheid bekijken hoe we dit probleem met 2 schakelaars kunnen oplossen. Als toepassingsvoorbeeld gebruiken we een lift, die we op en neer willen laten bewegen. Bouw: Bouw de lift waarvan de bouwtekening is terug te vinden in de bouwhandleiding op de website www.Proweto.be. Bekabel het model overeenkomstig het bovenstaande schakelschema. (dit is ook het schema wat in de bouwhandleiding terug te vinden is) De werking van de lift zou de volgende moeten zijn: indien er geen schakelaar bediend wordt, moet de lift stilstaan. Bij het indrukken van ene knop moet de lift stijgen, bij het bedienen van de andere schakelaar, moet de lift dalen. Testen: Test dit uit. Vul in: Teken in de onderstaande schakelschema’s door middel van pijlen de stroomrichting aan. (van + naar -) Zo zie je waarom de motor, al naargelang welke knop ingedrukt wordt, in een andere richting draait. Kruis de draairichting van de motor aan. Draairichting rechts Draairichting links Motor staat stil Draairichting rechts Draairichting links Motor staat stil Technologische Opvoeding 1e Graad A 6 Provinciaal Instituut Lommel Fischer Technik E-Tec Draairichting rechts H6: Motorschakeling Draairichting links Motor staat stil Zoals bij het bouwen van de lift aangetoond werd, kun je de beide schakelaars zo plaatsen, dat door de hefboom die zich tussen de knoppen bevindt, afwisselend altijd één van de knoppen kan worden ingedrukt. Een dergelijke schakeling noemt men ook een “polariteitsschakelaar”. Voer uit op PC : Print je document Z:\je eigen map\fischer technik \E-Tec\H6.doc af en overhandig het aan je leerkracht. Je mag nu verder gaan naar opdracht 7, vraag deze aan je leerkracht. Technologische Opvoeding 1e Graad A 7 Provinciaal Instituut Lommel