Подключение дифавтомата в щитке после счетчика, схемы и правила для автоматов и УЗО

При монтаже электропроводки всегда возникает вопрос: как подключить дифавтомат, где его установить, сразу после счетчика или перед ним, на каждую группу ставить или один на несколько? Это естественно, так как хочется безопасности и надежности в доме.

Сейчас все больше людей начинают использовать дифавтоматы в качестве средств защиты от токов утечки и короткого замыкания. Многие производители стали выпускать приборы с индикаторами, показывающими, какой из автоматов отключил линию, дифференциальный или обычный.

Становится понятна причина отключения и упрощается поиск неисправности. Остался еще один аргумент, мешающий повсеместному замещению автоматических выключателей и УЗО дифференциальными автоматами. Это цена, но при недостатке места в электрощитке, он становится не таким значимым.

Покупка защитных устройств

Прежде, чем приступать к монтажу и подключению дифавтоматов, нужно определиться с их видами. Внешне они все одинаковы, но характеристики различаются очень сильно, даже при одинаковом номинальном токе. В однофазной электрической сети используются двухполюсные автоматические выключатели дифференциального тока, в трехфазной цепи применяют четырехполюсные приборы.

При покупке дифавтомата обращайте внимание на целостность корпуса. Даже незначительные механические повреждения могут сместить положение внутренних элементов устройства, что может привести к его неисправности.

Обязательно проверьте его работоспособность на месте. Обычно в магазинах по продаже электрооборудования имеются специальные стенды для проверки.

Приборы должны быть приобретены именно те, которые указаны в схеме или вычислены специалистом с учетом всех возможных нагрузок. Это не провода, которые можно установить большего сечения, здесь все связано с чувствительностью устройства к токам утечки или короткого замыкания. Маркировка дает полную характеристику прибора.

Некоторые люди покупают дифавтоматы с учетом вроде бы всех требований по номинальному току, отключающему, по току мгновенного отключения, но упускают такой момент, как максимальный ток короткого замыкания, который способен выдержать прибор.

Цифры в прямоугольнике на передней панели, как раз об этом и говорят. Если в старых домах с алюминиевой проводкой допустимо подключение дифавтоматов на 3000 или 4500 А, то в новых с медными проводами, хорошей изоляцией токи короткого замыкания в 6000 А не редкость.

Поэтому на этот параметр тоже обращайте внимание. Если вместо запланированных по проекту медного провода сечением 2,5 мм² решили заменить на более надежный, как может показаться, сечением 4 мм², то нужно учесть это при приобретении автомата, выбирайте с большим максимальным током короткого замыкания. Иначе возможен скорый поход в магазин за новым автоматом.

Как подключать

Установка УЗО и дифавтоматов производятся одинаково. При подключении проводов к приборам надо следовать старому правилу.

Начиная от вводного автомата и до последнего надо подсоединять все, что является для данного устройства нагрузкой к нижним контактам. Его выходные контакты, находящиеся сверху, подсоединяют к входным контактам устройства расположенного в схеме, выше его по иерархии, если считать от вводного автомата.

Хотя у некоторых производителей приборы могут работать при любом подключении, соблюдение этого порядка соединения позволяет уменьшать количество ошибок при монтаже устройств.

На дифавтоматах всегда указывается, куда нужно подключать нулевой или фазный провод. Обозначение на схеме, изображенной на передней панели всех контактов, позволяет безошибочно провести подключение.

Путать провода нельзя, так как может случиться так, что автоматический выключатель от токов перегрузки и короткого замыкания будет контролировать нулевой вместо фазного провода.

Последовательность монтажных действий при подключении дифавтомата такая:

• перед установкой приборов в щитке выключите вводной автомат;
• индикаторной отверткой проверьте отсутствие напряжения в сети, если есть мультиметр, перепроверьте им, здесь перестраховываться полезно;
• установите на DIN-рейку первым слева селективный (противопожарный) дифавтомат. Ставить автомат легко, просто защелкните его на рейке, если необходимо, сдвиньте его к краю;
• откусите необходимой длины куски провода и зачистите от изоляции их концы, примерно по 1 см. Для этого используйте специальный инструмент, если его нет, то можно применить бокорезы. При зачистке изоляции старайтесь не повредить сам провод. Он должен быть монолитный.

Концы входных проводов подсоединяйте к верхнему разъему дифавтомата. Подключение противоположных концов происходит к счетчику, ноль к нолю, фаза к фазе.

Следите, чтобы не зажималась изоляция. По возможности для монтажа используйте разноцветный провод. В дальнейшем это облегчит поиск неисправностей, да и при установке упрощаются работы.

Последний этап монтажных работ

Если необходимо, установите дополнительные клеммные колодки для подключения нулевого или земляного проводников. Сами провода прокладывайте по горизонтали или по вертикали. Это облегчает чтение схемы соединений.

После противопожарного дифавтомата по схеме стоят устройства, контролирующие несколько или только одну электрическую группу. Это могут быть две, три розеточные или отдельная группа на стиральную машину.

Когда закончите подключение внутри электрического щита, можно заводить провода, которые идут от распределительных коробок. Внимательно следите, чтобы нулевой и фазный провод от одной группы попали на один дифавтомат.

Прозвоните всю цепь от розеток до дифавтомата. Особенно будьте внимательны при монтаже и прозвонке в распределительной коробке. Туда обычно подходят несколько нулевых, заземляющих и фазных проводов. Если перепутаете соединения, то автоматы будет постоянно выбивать.

Когда полностью закончите монтаж, проверьте, что вся нагрузка отключена от сети. Затем вводный автомат и все последующие надо включить. Смотрите, не сработает ли какой-нибудь из них.

Если все нормально, проверьте с помощью тестовой кнопки работоспособность всех дифавтоматов. Убедившись в их работоспособности, начинаете подключать последовательно на каждую линию нагрузку. Если все нормально, то автоматы не сработают.

Ошибки при монтаже

Монтаж дифференциального автомата прост, это иногда вводит в заблуждение и приводит к ошибкам, вызывающим постоянные отключения оборудования или, наоборот, к полному его «молчанию».

Дифавтомат ни на что не реагирует кроме тестовой кнопки, иногда, и на нее тоже. В основном это связано с невнимательностью при подключении или неисправностью прибора.

Наиболее распространенная ошибка совершается при подключении к дифавтомату проводов от разных линий. При подаче напряжения после монтажа дифавтомат сразу же отключается, и потом его невозможно включить, флажок не держится во включенном состоянии.

Иногда все собрано правильно, но устройство не встает на охрану, постоянно выключается. Начав разбираться, оказывается, что при подключении в клеммнике зажат не зачищенный конец, а защитный изоляционный слой провода. При подключении контролируйте, чтобы зажимался именно провод, а не его изоляция.

Бывает такое, что в электрическом щитке подключение правильное, прозвонка ничего не показывает, а дифавтомат все время отключается. Надо проверить линию, скорее всего где-то происходит соединение нулевого и земляного проводников. Для этого отключите в щитке нулевой и земляной провода данной линии и проверьте их на короткое замыкание.

Когда нулевые провода от двух дифавтоматов меняют местами, происходит мгновенное их выключение при подаче напряжения. Тест работает на обоих приборах.

Если к приборам нулевые провода подсоединили верно, а где-то на линии они закорочены, то при включении оба автомата нормально встают на контроль, при отсутствии нагрузки. Но стоит подключиться любому прибору, и срабатывают оба дифавтомата. При проверке кнопкой тест любого из них срабатывают оба.

Иногда нулевой провод с нижерасположенных по схеме устройств подключают не к нулевому контакту дифавтомата, а нулевой шине напрямую, минуя его.

В этом случае устройство становится на контроль, но при включении нагрузки или тестовой кнопки сразу срабатывает.

Бывает, что нулевой провод с выхода автоматического выключателя дифференциального тока подключают не к нагрузке, а к нулевой шине. При включении дифавтомат становится на контроль, подсоединение устройств к линии приводит к срабатыванию дифференциального выключателя.

Когда затрудняетесь определить ошибку в монтаже, лучший вариант, начать все с начала. Промаркировать каждый провод и после каждого подсоединения очередной группы проверять дифавтоматы. Это плата за невнимательность.

Подключение дифавтомата и установка своими руками: схема, видео, фото

Назначение дифференциального автомата заключается в трех основных функциях: защита от короткого замыкания, утечки тока и перенапряжения электросети. Как Вы понимаете, данное устройство представляет собой сочетание УЗО и автоматического выключателя в одном корпусе. Далее мы поговорим о том, как должны происходить установка и подключение дифавтомата своими руками!

Выбираем способ

Для начала разберемся с основными вариантами электромонтажных работ, т.к. домашняя электропроводка может быть однофазной (220 В), трехфазной (380 В), с заземлением и без него. К тому же изделие можно установить только на вводном щитке в квартире либо на каждую отдельную группу проводов. В зависимости от этих условий, схема подключения дифавтомата может быть немного видоизмененной, да и самой устройство будет иметь другую конструкцию (двухполюсный либо четырехполюсный).

Итак, рассмотрим по порядку каждый из способов подключения дифавтомата в щитке.

Простейшая защита

Наиболее простой способ установки – один вводной дифавтомат, обслуживающий всю квартирную проводку. В этом случае необходимо покупать мощное устройство, рассчитанное на токовую нагрузку от всех электроприборов в помещении. Недостаток такой схемы подключения заключается в том, что если защита сработает, самому найти проблемную зону будет проблематично, т.к. пробой может быть где угодно.

Обратите внимание на то, что земляной провод проходит отдельно, соединяясь с заземляющей шиной, к которой подсоединяются все PE-проводники от электроприборов. Также важный момент заключается в подсоединении нулевого проводника. Ноль, который выведен из дифференциального автомата, категорически запрещается соединять с другими нулями электросети. Это связано с тем, что по всем нулям будут проходить разные токи, которые станут причиной срабатывания аппарата.

Надежная защита

Усовершенствованным вариантом подключения дифавтомата в доме является следующая схема:

Как Вы видите, на каждую группу проводов установлено по отдельному устройству, которое сработает только в том случае, если опасная ситуация возникнет у него на «участке». В то же время остальные изделия не среагируют и будут работать в своем обыкновенном режиме. Преимущество такого варианта подключения заключается в том, что при возникновении утечки тока, короткого замыкания либо перегрузки электросети можно сразу же найти проблемный участок и переходить к его ремонту. Недостаток такого способа установки дифавтомата – повышенные материальные затраты на приобретение нескольких аппаратов.

Без заземления

Выше мы предоставили несколько примеров, в которых присутствовал заземляющий контакт. Однако на даче и в старых домах (а соответственно и со старой проводкой) использовалась двухпроводная сеть – фаза и ноль.

В этом случае подключение дифавтомата осуществлялось по следующему принципу:

Если в Вашем случае также отсутствует «земля», обязательно осуществите замену электропроводки в доме на новую, более безопасную.

В трехфазной сети

Если Вы решили установить дифавтомат в коттедже, гараже либо современной квартире, где применяется трехфазная сеть на 380В, в этом случае необходимо использовать 3 фазный автомат. На самом деле схема не будет отличаться от предыдущих, если не учитывать тот факт, что на вводе и выводе из корпуса нужно подключить по четыре жилы.

На схеме показано, как подключить трехфазный дифавтомат к сети:

Вот мы и предоставили существующие способы подключения дифференциального автомата своими руками. Наиболее правильным вариантом является тот, который с заземлением и несколькими отдельно установленными устройствами.

Также советуем просмотреть наглядную видео инструкцию с правильным подсоединением проводов:

Селективная схема

Устанавливаем изделие

После того как Вы определитесь со способом подключения, нужно переходить к не менее важному этапу – установочным работам. На самом деле установка диф автомата не представляет ничего сложного, главное делать все правильно и согласно инструкции. Чтобы читатели «Сам электрика» смогли быстро и без проблем установить дифавтомат в щитке, предоставляем следующую пошаговую инструкцию:

1. Осмотрите корпус на наличие дефектов и механических повреждений. Любая трещина в корпусе может стать причиной неправильной работы изделия.
2. Отключите электроэнергию в доме и убедитесь что напряжение в сети отсутствует, использовав индикаторную отвертку (либо мультиметр). О том, как проверить напряжение в розетке, мы рассказывали в соответствующей статье!
3. Установите дифавтомат на DIN-рейку, как показано на фото.
4. Зачистите изоляцию на подсоединяемых жилах, для этого рекомендуется использовать инструмент для снятия изоляции, который не повредит токоведущий контакт.
5. Подключите фазные и нулевые проводники, согласно схеме, в специальные разъемы на корпусе дифавтомата. Обращаем Ваше внимание на то, что вводные жилы обязательно должны крепиться сверху.
6. Включите электропитание и проверьте работоспособность устройства.

Вот и вся технология установки дифференциального автомата. Рекомендуем использовать продукцию только от известных производителей: Legrand (легранд), ABB, IEK и Dekraft (декрафт).

Также советуем Вам обязательно ознакомиться с ошибками при подключении, которые мы предоставили ниже.

Основные ошибки подключения

Как мы уже сказали, при неправильном подключении дифавтомата к сети могут возникнуть такие проблемы, как его ложное срабатывание либо вообще полный выход из строя.

Виновниками неисправностей могут быть следующие ошибки подключения:

1. Нулевой провод на выводе из корпуса соединен с остальными нулями. Как уже было сказано ранее, проходящие токи будут провоцировать устройство на ложное срабатывание.
2. Вводные L и N заведены снизу корпуса. Такая ошибка встречается очень часто на практике, свидетельствуя о невнимательности электрика, который совершал установку. Даже на передней панели дифференциального автомата нарисована схема, согласно которой ввод осуществляется только сверху.
3. Ноль соединяется с «землей». Такой вариант иногда используют в старых домах, где применяется двухпроводная сеть. Результат неправильного подключения – ложное срабатывание защиты.
4. Провод N заведен к электроприбору напрямую (мимо защиты). В этом случае также будет происходить срабатывание.
5. В схеме присутствуют несколько диф автоматов и при этом электроприбор подсоединен фазой к одному, а нулем к другому. Результат – отключение одного либо двух сразу защитных устройств.

Наглядно увидеть ошибки Вы можете на видео ниже:

Неправильное подключение дифференциального автомата

Вот и все что хотелось рассказать Вам о том, как правильно установить и подключить дифавтомат своими руками.

Похожий материал:

Как подключить дифавтомат к однофазной и трехфазной сети

Дифавтомат – электромеханическое устройство, которое обеспечивает защиту потребителя от удара электрическим током, также он способен оградить линию от перенагрузок, токовых утечек и короткого замыкания. Этот защитный прибор включает в себя совокупность устройства защитного отключения и автомата. А как подключить дифавтомат?

Устройство дифавтомат

Подключение дифавтомата производится по такому же принципу как автомата и УЗО. Но в отличие от них он имеет отличительные особенности, присущи только ему: увеличенная реакция срабатывания; ограждение электроцепи от сверхтоков; предохранение от утечки тока в грунт.

Изоляция проводов имеет огромное значение. Читайте тут о том, какая изоляция лучше.

Существует несколько способов подключения дифавтоматов: по селективной схеме, по неселективной схеме, методы соединения при помощи заземления или без него.

Условия подключения дифавтомата

Для подключения данного устройства необходимо соблюсти ряд условий. Эти требования также заключаются в инструкции к защитному устройству.

Корпус дифавтомата должен быть целым без механических повреждений в виде трещин или сколов.
При подключении данного устройства необходимо обесточить всю электролинию. Рекомендуется убедиться, что в линии нет напряжения посредством индикаторной отвертки или другого измерительного инструмента.

Дифавтомат должен быть установлен на специальную рейку.

Устанавливая защитное устройство, следует обратить внимание, что входные жилы должны заходить сверху, а отходящие только снизу. Если поменять их местами, то данный прибор может просто перегореть.

На корпусе дифавтомата существуют отверстия, которые предназначены специально для каждого проводника в отдельности. N – для нулевого провода, L – для фазного провода. Отверстия обозначены цифрами: 1 – для присоединения входящей фазы, в гнездо под номером 2 подключается отходящий фазный провод.

Какие провода лучше использовать для проводки в квартире. Большая сравнительная статья тут.

При монтаже защитного прибора правило объединения всех нулевых проводников в этом случае не работает. Поэтому запрещается объединять провода с нулевыми значениями после расположения дифавтомата. При этом фаза и нули входят в устройство, и более не объединяются.

Специалисты в данной области рекомендуют в случае не соответствия длинны проводов и дистанции присоединения лучше их полностью заменить, чем наращивать. Со временем такой контакт придет в негодность и рано или поздно его все равно придется менять, также это может привести к плохим последствиям.

Следует рассчитать количество потребляемой энергии, численность нагрузочных электроприборов, а также особенности конфигурации создаваемой электрической линии.

Схема подключения

Как подключить дифавтомат? Существует несколько видов подключения дифференцированных автоматов:

Как подключить дифавтомат

1. Диффавтомат установлен на входе, защищая всю электрическую цепь, находящуюся в квартире. Положительными чертами такого расположения являются: недорогой способ, имеющий в сети дифавтомат в единственном экземпляре; не занимает много места в главном распределительном щите. К недостаткам можно отнести: при возникновении ситуации для срабатывания обесточит полностью всю линию; осложнит поиск повреждения.
2. Дифавтомат установлен один общий на входе и по одному на каждую линию. Это самая популярная и надежная схема. При этом каждое устройство контролирует свою электрическую линию, а общий – электрическую цепь в целом. В таком варианте соединения необходимо соблюдать селективность. Входной аппарат должен обладать номинальным током утечки от 100-300мА, у остальных ток утечки должен быть 30мА. Этот метод исключит одновременное срабатывание всех устройств сразу. Для лучшего эффекта селективности рекомендуется выбирать защитное устройство типа S, для которой характерный срок срабатывания имеет задержку. Отрицательными свойствами являются: дорогой в использовании; требуется много места в распределительном щитке; многосложность схемы.
3. Отсутствие общего автомата, защитные устройства устанавливаются только на токоведущие линии.

Подключение в однофазной сети

В жилых домах зачастую используется однофазная система электропроводки. При этом в этой системе рабочее напряжение составляет 220 вольт. Для данной величины напряжения рекомендуется применять двухполюсное защитное устройство.

Подключение дифватомата

Электромонтаж схемы можно производить двумя способами. Одна из которых — это когда дифавтомат монтируется только после электросчетчика, выполняя свои защитные функции на протяжении всей электрической линии.

В результате такого соединения неполадку, из-за которой вышел из строя аппарат, будет отыскать намного сложнее.

Другой способ более надежный и безопасный. Он представляет собой установку прибора на каждую линию, защищая и контролируя ее по отдельности.

При установке защитного устройства в однофазную сеть следует помнить, что нулевой провод, идущий от источника питания подсоединяют с нижней стороны, а сверху присоединяется нулевой провод, идущий от нагрузки.

Подключение в трехфазной сети

Основное отличие однофазной от трехфазной в том, что в этой системе заходит сразу три проводника фазных проводов – L1, L2, L3. В этой электрической системе вступает в эксплуатацию четырехполюсное защитное устройство на 380 вольт.

Что делать если человека ударило током? Это должен знать каждый, читать всем!

Данный способ электрического соединения подразумевает более мощную нагрузку. Он используется в частных домах, обладающих большой площадью, а также в автомобильных гаражах, где используются мощное электрооборудование.

Подключение дифавтомата без заземления

Как подключить дифавтомат в жилых зданиях старой постройки? Зачастую конфигурация электрической сети заключается в двухпроводной схеме. При этом в таких проводках не имеется проводника заземления. Если не проводится ремонт и не меняется вовремя такая проводка на трехпроводную, то это чревато тяжелыми последствиями.

Такая проводка не способна обеспечить защиту современным бытовым приборам переменного тока. В случаях если нет возможности замены проводки, необходимо устанавливать дифавтоматы.

Лучшие производители розеток и выключателей для вашего дома. ТОП самых покупаемых, по мнению покупателей.     

В этой системе электрической сети господствует напряжение в 220 вольт двухпроводной сети. Электромонтаж данной линии более опасный и ненадежный.

Простой рецепт подбора дифавтомата для вашего дома

Дифференциальный автомат – подключается для обеспечения защиты от поражения электрическим током, одновременно с защитой электросети от перегрузок и короткого замыкания.

Где устанавливается

Диф-автомат устанавливается только на DIN-рейку в распределительном щитке квартиры или дома. К автомату подключаются блоки розеток или отдельные мощные электроприборы – стиральная машина, электропечь, электродуховка или водонагреватель.

Стиральная машина, морозильная камера, насос – эти приборы имеют в своей конструкции электродвигатель, поэтому их пусковая потребляемая мощность может превышать заявленную фирмой – производителем в несколько раз. Приводим таблицу с указанием коэффициентов возрастания токов в начале работы прибора:

Время действия пусковых токов в бытовых приборах

Таким образом, стиральная машина при включении может потреблять 12,5 кВт в течении первых 4х секунд, а если дифавтомат для нее не рассчитан на такую мощность – каждый раз при включении он будет выбивать. Но это не означает, что нужно выбирать дифференциальный автомат, мощностью 12,5 кВт!

Условные обозначения

Дифавтоматы поставляются обычно с паспортами, в которых указываются все данные, но многие из них дублируются на корпусе устройства. Здесь вы можете прочитать информацию о номинальном напряжении, частоте и мощности, дифференциальном токе отключения, температурный диапазон использования автомата. В отличие от инструкции, обозначения на корпусе со временем не потеряются и при открытии распределительного щитка вы всегда будете знать, на какой автомат можно добавить нагрузку, а на какой нет.

Условные обозначения на дифавтомате

Какой дифавтомат выбрать

Дифференциальный автомат соединяет в себе одновременно три функции, защита проводки от короткого замыкания, защита проводки от перенапряжения и защиты человека от удара электрическим током или утечки электричества. При планировании проводки в квартире или доме можно рассчитать количество потребителей тока, которые планируется подключать к сети, подсчитать время их работы и что будет включаться одновременно, а что нет. И ошибиться 🙂

Дифавтомат ABB на 10А тип С

Дифавтомат ABB на 16А тип С

Дифавтомат ABB на 25А тип С

Дифференциальный автомат устанавливается для тех мест, где возможно поражение электрическим током. В квартире под дифавтоматы подключают розетки и выключатели в ванной комнате и кухне. Именно в этих местах наиболее вероятно поражение током, т.к. имеется избыточная влажность и опасность протекания от соседей сверху. Если в вашем случае есть места, где также есть опасность контакта электрики с водой, например сауна, бассейн или холл с фонтаном, то такие комнаты следует также запитать через диф-автомат.

Каждая такая комната запитывается двумя контурами, каждый из которых подключается через отдельный автоматический дифференциальный автомат. Это контуры освещения и розеток:

• Розетки – автомат на 16А, тип С;
• Освещение – автомат на 10А, тип С;

Под отдельный диф-автомат подключаются:

• Проточный водонагреватель;
• Накопительный водонагреватель;
• Электроварочная панель;
• Электродуховой шкаф;
• Кондиционер.

Проточный водонагреватель, электроварочная панель и электродуховка подключаются под диф-автоматы на 25А, тип С. Кондиционер и накопительный водонагреватель под автоматы на 16А тип С.

Важно. Если варочная панель и духовка – это два разных прибора, то они должны подключаться под разные диф-автоматы.

Не стоит подбирать отдельный дифавтомат для стиральной машины, микроволновки или пылесоса. Все эти приборы рассчитаны на включение в обычную электросеть, а значит отдельно беспокоиться об их безопасности не стоит.

Видео о технических характеристиках дифавтоматов

Ролик подробно описывает технические характеристики дифференционных автоматических выключателей. Видео будет полезно тем, кто ищет более углубленную информацию по теме и решает специфические вопросы по электрообеспечению офиса, производственного участка или иного коммерческого помещения.

Схема подключения проходного выключателя с трех мест – особенности, а также последовательность монтажа

Сфера применения 3-х полюсных автоматических выключателей

Уличная влагозащищенная розетка – важный атрибут вашего участка

Устанавливаем розетку или выключатель в гипсокартоновую стену, краткая инструкция

2.972 Как работает дифференциал

ОСНОВНЫЕ ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ:
Распределите мощность от вала трансмиссии автомобиля на пару левых и правых колес (1-е ФУНКЦИОНАЛЬНОЕ ТРЕБОВАНИЕ), позволяя
колеса для вращения с разной скоростью (ВТОРОЙ
ФУНКЦИОНАЛЬНОЕ ТРЕБОВАНИЕ).

ДИЗАЙН ПАРАМЕТР:
Дифференциал

ИСТОРИЯ: Дифференциал был впервые изобретен в Китае, в
III век, А.Д.

ГЕОМЕТРИЯ / СТРУКТУРА:

Зубья шестерни : Ведущее колесо и
Зубья ведущей шестерни имеют спиральную форму, что позволяет двигаться вверх и вниз на неровной или неровной дороге
условия.

ОБЪЯСНЕНИЕ, КАК ЭТО РАБОТАЕТ / ИСПОЛЬЗУЕТСЯ:

Зачем нужен дифференциал? : Когда машина поворачивает, одно колесо
на «внутренней» дуге поворота, а другое колесо — на
«вне.»Следовательно, внешнее колесо должно вращаться быстрее, чем внутреннее.
один, чтобы преодолеть большее расстояние за то же время. Таким образом, поскольку
два колеса не вращаются с одинаковой скоростью, необходим дифференциал. Машина
дифференциал расположен посередине между ведущими колесами на передних, задних или
обе оси (в зависимости от того, передний, задний или полноприводный автомобиль). В
автомобили заднеприводные, дифференциал преобразует вращательное движение трансмиссии
вал, расположенный параллельно движению кабины, до вращательного движения полуосей
(на концах которых расположены колеса), которые лежат перпендикулярно движению автомобиля.

Как это работает: Предполагая, что колеса не проскальзывают и не выкручиваются
управления, следующие два примера движения автомобиля описывают, как работает дифференциал, когда
автомобиль движется вперед и при повороте. (см. раздел Дифференциал повышенного трения для колеса
скольжение).

Когда автомобиль едет прямо, оба колеса едут одновременно
скорость. Таким образом, шестерни планетарной передачи свободного вращения не вращаются вообще. Вместо этого, как
вал трансмиссии вращает коронное колесо, вращательное движение передается непосредственно на
полуоси, причем оба колеса вращаются с угловой скоростью коронного колеса (у них
такая же скорость).

При повороте автомобиля колеса должны двигаться с разной скоростью. В
В этой ситуации шестерни планетарной передачи вращаются относительно ведущего колеса, когда они вращаются.
вокруг солнечных шестерен. Это позволяет неравномерно передавать скорость коронной шестерни на
два колеса.

ДОМИНАНТНАЯ ФИЗИКА:

Передаточные числа: Передаточное отношение скоростей между шестернями
зависит от соотношения зубьев между двумя соседними шестернями, так что

w ₁ x N ₁ = w ₂ x N ₂ ,

где w — соответствующая угловая скорость, а N = количество зубцов
на шестерне.

Скорость : Когда две шестерни находятся в контакте и нет проскальзывания,
v = w ₁ x r ₁ = w ₂ x r ₂ , где v —
тангенциальная скорость в точке контакта между шестернями, а r — соответствующее
продольный радиус шестерни. В дифференциале, поскольку скорость, передаваемая коронной шестерней
используется обоими колесами (не обязательно с одинаковой скоростью),

w _дюйм = (w ₁ + w ₂ ) / 2

Мощность: Обычно каждое зубчатое зацепление имеет потерю эффективности на 1-2%, поэтому с
три различных сетки от вала трансмиссии до каждого полуоси, система
фактически будет с КПД от 94% до 97%.Для упрощения предположим, что
система на 100% эффективна; затем

P _вход = P _{выход1 +} P _выход2 ,
или P _в = (T ₁ x w ₁ ) ₊ (T ₂ x w ₂ ),

, где P _в — потребляемая мощность от
передачи на дифференциал, а P _out — выходная мощность от
дифференциал на колеса.T — крутящий момент, приложенный к каждому полуоси соответственно.

ОГРАНИЧИТЕЛЬНАЯ ФИЗИКА:

Вещи, которые могут ограничивать или нарушать поведение дифференциала
включают контактные напряжения между шестернями, что также ограничивает передачу крутящего момента
как усталость, так и потери из-за трения между шестернями.

LIMITED SLIP
ДИФФЕРЕНЦИАЛ:

Если одно из колес, прикрепленных к дифференциалу, решает удариться о лед,
например, он проскальзывает и вращается со всей скоростью, которую должен распределять дифференциал.Таким образом, механизм блокировки или «дифференциал повышенного трения» позволяет одному колесу
скольжение или вращение свободно, в то время как некоторый крутящий момент передается на другое колесо (надеюсь, на сухом
земля!).

УЧАСТКИ / ГРАФИКИ / ТАБЛИЦЫ:

Не отправлено

ГДЕ НАЙТИ ДИФФЕРЕНЦИАЛЫ:

В задних мостах большинства легковых и грузовых автомобилей.

ССЫЛКИ / ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ИНФОРМАЦИЯ:

http: // www.srl.gatech.edu/education/ME3110/design-reports/RSVP/DR4/catalog/gearbas.htm

http://www.ul.ie/~gordons/lavelles/diflimed.html

Маколей, Дэвид. Как все устроено , стр. 49

Конспект лекций, курс 2.72

.

Аналоговые вычисления: развлечения с дифференциальными уравнениями

Конфиденциальность и файлы cookie: этот сайт использует файлы cookie. Продолжая использовать этот сайт, вы соглашаетесь на их использование.
Чтобы узнать больше, в том числе о том, как управлять файлами cookie, см. Здесь:

Политика использования файлов cookie

Когда дело доходит до дифференциальных уравнений, все становится довольно сложным — по крайней мере, так это выглядит. Когда я изучал математику, лекции по дифференциальным уравнениям считались одними из самых сложных и абстрактных из всех, и, честно говоря, я их боялся, потому что они действительно были невероятно формальными и сухими.Это жаль, поскольку дифференциальные уравнения движут природой, и нет ничего более увлекательного, чем они.

Когда спрашивают о решении дифференциальных уравнений, большинство людей склонны думать о множестве сложных численных методов, таких как алгоритм Эйлера, метод Рунге-Кутты или метод Хойна, но мало кто думает об использовании физических явлений для их решения, представляя уравнение решается путем правильного соединения различных механических или электрических компонентов. Однако до появления высокопроизводительных цифровых компьютеров с хранимой программой это было основным средством решения очень сложных задач и привело к развитию аналоговых компьютеров.

Аналоги и аналоговые компьютеры

При возникновении проблемы, которую необходимо решить, мы можем использовать два подхода. Первый — воссоздать масштабную модель исследуемой проблемы, основанную на тех же физических принципах, что и полноразмерная версия. Это часто делается, например, в структурном анализе: Антони Гауди сначала использовал струны и гири, чтобы построить меньшую модель своей церкви Колония Гуэль недалеко от Барселоны, чтобы помочь ему определить, была ли она стабильной.Подобные методы использовались с готического периода вплоть до 20-го века, когда текстильная ткань использовалась для дизайна конструкции крыши олимпийского стадиона в Мюнхене.

Модель структурного анализа Колонии Гуэль, созданная Гауди.

Каким бы мощным ни был этот подход (например, подумайте об использовании мыльных пленок при определении минимальной поверхности), он весьма ограничен в своем применении, поскольку вы ограничены теми же физическими принципами, что и в полной задаче.Здесь вступает в игру второй метод: сравнение потенциально очень сложной изучаемой системы с другой, но схожей по поведению физической системой. Другими словами, эта похожая, возможно, более простая физическая система является аналогом первой: отсюда создание и название аналоговых компьютеров — компьютеров, которые могут изучать одно явление, используя другое, например, изучать поведение компьютера. механический осциллятор с использованием электронной модели.

Аналоговые компьютеры

Аналоговые компьютеры — это мощные вычислительные устройства, состоящие из набора вычислительных элементов, каждый из которых имеет несколько входов и выходов и выполняет определенную операцию, такую ​​как сложение, интегрирование (базовая операция на такой машине!) Или умножение.Затем эти элементы могут быть свободно связаны между собой, чтобы сформировать модель, аналог проблемы, которую необходимо решить.

Различные вычислительные элементы могут быть основаны на множестве различных физических принципов: в прошлом были механические, гидравлические, пневматические, оптические и электронные аналоговые компьютеры. Не говоря уже об антикиферском механизме, который является самым ранним известным примером работающего аналогового компьютера, использовавшегося древними греками для предсказания астрономических положений и затмений, идея аналоговых компьютеров общего назначения была разработана Уильямом Томсоном, более известным как лорд Кельвин, когда его брат, Джеймс Томсон, разработал механизм механического интегратора (ранее также разработанный Иоганном Мартином Германом в 1814 году).2 = 1 $. Следовательно, мы переставляем (1) так, чтобы старшая производная была изолирована с одной стороны уравнения, что дает
\ begin {Equation}
\ ddot {\ hspace {-2pt} y} = — y. \ Tag {2}
\ конец {уравнение}

Давайте теперь предположим, что мы уже знаем, что такое $ \ ddot {y} $ (наглая ложь, по крайней мере, на данный момент). Если у нас есть какое-то устройство, способное к интеграции, было бы легко сгенерировать $ \ dot {y} = \ int \ ddot {y} \ \ text {d} t + c_0 $ и из этого $ y = \ int \ dot {y } \ \ text {d} t + c_1

долл. США.