Правильное подключение дифференциального автомата: устройство и принцип работы, монтаж, схемы и способы подключения в распределительном щите — Мир Антенн

Содержание

устройство и принцип работы, монтаж, схемы и способы подключения в распределительном щите

Электричество — это, безусловно, благо. Однако, обращаться с ним нужно осторожно, ведь из-за короткого замыкания или перепадов напряжения в электросети могут пострадать бытовые приборы. А для человека, случайно соприкоснувшегося с электропроводкой под напряжением, может все кончится летальным исходом. Защитить имущество и окружающих можно с помощью специального прибора, о нем и пойдет речь ниже.

Дифференциальный автомат: общие сведения

Дифференциальный автомат (дифавтомат) — является электромеханическим устройством, которое имеет два основных предназначения:

защитить электрическую цепь от утечки токов на землю;
защитить цепь от перегрузки в сети и короткого замыкания.

Дифференциальный автомат соединяет в себе функции УЗО и автоматического выключателя. Как УЗО, дифавтомат полностью защищает человеческий организм от поражения электричеством при соприкосновении с токонесущей частью электрооборудования.

Кроме этого, дифференциальный автомат отлично защищает сеть от короткого замыкания и перегрузок, то есть ведет себя, как автоматический выключатель.

Конструкция дифавтомата отличается от аналогичных ему устройств. В малом с виду корпусе удачно сочетаются и действуют два защитных прибора: УЗО и автоматический выключатель. Благодаря этому, дифференциальный автомат может быстро произвести защитное отключение. Соответственно это может произойти в случае утечки тока, перегрузки сети или короткого замыкания.

Принципы работы дифавтомата

Встроенный в дифавтомат автоматический выключатель обеспечивает защиту от перегрузок в сети и короткого замыкания. В этот защитный модуль входит устройство расцепления контактов. Оно сработает если в электрической сети возникнет перегрузка или короткое замыкание. Также автомат имеет рейку сброса. Она приводится в действие благодаря внешнему механическому воздействию.

Для защиты человека от воздействия электричества в дифавтомате встроен модуль дифференциальной защиты, в который входит дифференциальный трансформатор.

Это устройство проводит постоянное сравнение текущих через него токов на входе и на выходе. Если обнаружится разница, которая несет угрозу, защитный модуль с помощью усилителя и электромагнитной катушки преобразует электрический ток в механическое действие, что и обесточит цепь.

Монтаж и схема подключения дифференциального автомата

При подключении дифавтомата нужно руководствоваться следующим правилом: в дифференциальный автомат подсоединяются ноль и фаза той цепи, которую будет защищать дифавтомат. Ни в коем случае нельзя объединять нулевой провод, приходящий с автомата с другим нулевым проводом. Это приведет к отключению дифавтомата.

Монтаж дифавтомата: схема подключения №1

Первая схема подключения защищает все электрические группы при помощи одного дифференциального автомата. Устройство устанавливают на входе цепи.

Во второй схеме дифавтомат, подключенный в цепь, защищает определенную электрическую группу. Этот вариант применяется для разработки надежной электробезопасности в помещении, где находится электрическая группа.

Если дифавтомат подключается по первому варианту, то к верхним клеммам прибора подводятся провода с питающим напряжением, а к нижним — подключают нагрузку от каждой группы в отдельности. При этом группы предварительно разделены электрическими выключателями.

Главный минус такого варианта подключения является то, что в случае аварийного срабатывания автомата полностью отключатся все электрические группы.

Чтобы избежать ложного срабатывания вводного дифавтомата, рекомендуется применять автомат с током утечки 30 мА.

Монтаж дифференциального автомата: схема подключения №2

Этот вариант защиты электрической сети дифавтоматом считается наиболее надежной и удобной. Часто эта схема применяется в помещениях с повышенными требованиями по электробезопасности или во влажных помещениях — кухня или ванная комната. Особенностью второй схемы подключения дифавтомата является то, что аварийное отключение одного дифавтомата не повлечет за собой отключение остальных. Безусловно, это положительный момент такой схемы подключения дифференциального автомата для защиты необходимых групповых линий. Впрочем, эта схема стоит дороже по сравнению с первой.

Монтаж дифавтомата: подключение по селективной схеме

Разобраться, чем отличается селективная схема подключения от неселективной, можно на примере двух схем, приведенных ниже.

Для простоты понимания опишем эти схемы, как схемы условной электрической разводки на лестничной площадке дома. Вводный дифавтомат размещается в распределительном щите на площадке, а остальные дифавтоматы пусть будут установлены в трех квартирах.

Схема с селективным подключением дифавтомата.

Принцип работы такой: если из-за повреждения происходит аварийное отключение автомата в одной из квартир, то автоматы в остальных квартирах и дифавтомат в распределительном щите будут продолжать работать. В селективной схеме дифавтомат имеет обозначение «S» — селективный.

Схема без селективного подключения дифавтомата.

При срабатывании на отключение автомата в квартире, происходит отключение дифавтомата и в распределительном щите. Кроме поврежденной линии обесточиваются и две рабочие. Это происходит потому что

дифавтомат в распределительном щите рассчитан на ток утечки 100 мА, а отводные автоматы рассчитанны на 30 мА. Очень важно правильно подобрать автомат по току утечки.

В зависимости от вида дифавтомата, схема подключения будет либо селективной либо неселективной.

Правила монтажа дифавтомата в распределительном щите

Подключая дифавтомат в распределительном щите, нужно следовать определенным правилам.

Подсоединять фазу следует на вход дифавтомата, то есть туда, где на верхней части устройства имеются обозначения «1» или «L».
Рядом с ними будет стоять буква «N» — это вход нуля на дифавтомат.
Выход фазы с устройства находится в нижней части и обозначен «2» или «L».
Выход нуля с прибора тут же и имеет обозначение «N».

Дифавтомат подключается, следуя приложенной к прибору инструкции.

Мастер, производящий подключение, должен четко осознавать какой из проводов и куда нужно подключать. Определить фазу можно с помощью отвертки-индикатора.

Дифавтоматы подключаются как к однофазной сети, так и к трехфазной сети переменного тока.

Подключение дифференциального автомата проводится с соблюдением всех мер электробезопасности.

Если недостаточно средств или не хватает места в распределительном щите, то стоит выбрать схему №1. Но нужно учесть, что если сработает водный дифавтомат — вся квартира будет обесточена. Также в этой схеме очень сложно искать неисправности.

Если есть время и желание повозится с более сложной схемой, хватает финансов на покупку дифавтоматов, а также имеется много места в распределительном щите, то можно смело выбирать схему №2. Она обеспечит надежность и безопасность. Ведь в случае аварии отключится лишь одна линия, а, значит, искать неисправность в такой схеме будет гораздо легче.

Что касается селективной и неселективной схем, то они, независимо от выбора дифавтомата, считаются очень надежными и вполне могут защитить людей, бытовые приборы и сеть.

Схемы подключения УЗО и дифавтоматов

Согласно требованиям современных норм и правил, функционирование домашней электропроводки подразумевает использование защитных устройств. И на сегодняшний день наиболее популярны дифференциальные автоматы и устройства защитного отключения. Они поставляются на отечественный рынок в различных конструктивных исполнениях, что позволяет подобрать устройство с оптимальными характеристиками для использования в однофазных и трехфазных схемах электроснабжения.

Вместе с тем, все эти устройства функционируют по одному общему алгоритму.

Принцип работы УЗО и дифавтомата

Устройство защитного отключения работает по принципу, схожему с дифференциальным автоматом, за тем исключением, что в его схеме отсутствует автоматический выключатель, который реагирует на превышение токов нагрузки. В связи с этим, при подключении одно- или трехфазного УЗО требуется установка дополнительной токовой защиты для обеспечения защиты от недопустимых нагрузок и коротких замыканий. Этот момент, собственно, и отличает УЗО от дифавтомата.

Что касается элемента, конструктивно объединяющего эти устройства, то им является схема, которая основана на сравнении входящих в устройство и выходящих из него векторов токов. В обоих случаях схема отключает электрооборудование, как только будет зафиксировано отклонение от установленных предельных величин.

Набор элементов, обеспечивающих функциональность схемы, может быть разным и основываться на использовании электромагнитных реле или полупроводниковых устройств.

Для того чтобы иметь понятие о правильном подключении УЗО и дифавтомата, нужно рассмотреть один из вариантов конструкции, используемый в упрощенной однофазной сети. Алгоритм работы внутренних элементов статических устройств аналогичен, поэтому способ подключения у них не отличается.

Работа в режиме нормального электроснабжения

Через тоководы УЗО, включенного под нагрузку, протекает ток нагрузки. При хорошем качестве изоляции в схеме возникновение токов утечки исключается. То есть, величина входящего по фазному проводу тока соответствует значению тока, выходящего из тороидального магнитопровода, в который вмонтированы тоководы УЗО. При этом входящий и выходящий токи противоположны по направлению.

В данном варианте рассмотрена работа идеального устройства, что возможно только теоретически. На практике же всегда имеет место небаланс соотношений магнитных потоков, образованных фазными токами. Однако отличия настолько незначительны, что не сказываются на нормальной работе схемы.

Несмотря на то, что устройства защиты на отключение, такие как УЗО и дифавтоматы, срабатывают в автоматическом режиме, их повторное включение требует выполнения ряд обязательных действий:

• анализ состояния микросхемы с целью определения причины отключения;
• устранение выявленной неисправности;
• включение УЗО или дифавтомата при помощи расположенного на их корпусе рычага.

Если устройство срабатывает повторно, в этом случае должен следовать вывод о вероятно плохой изоляции электрооборудования. Дальнейшие действия заключаются в описке поврежденного участка и восстановлении целостности изоляционного слоя.

В процессе первичного монтажа автоматической защиты в схему электропроводки требуется лишь правильное подключение входных и выходных фазных и нулевых проводников к соответствующим клеммам. Для этого на всех корпусах присутствует четкая маркировка.

Подключение однофазного УЗО

Входные и фазная и нулевая клеммы обозначаются надписями “1” и “N”, а выходные – “2” и “N”. Устройства, функционирующие на основе электронной базы, особенно требовательны к правильному подключению нейтрали, поскольку ошибка с ее полярностью может привести к повреждению электронной схемы.

Функциональный набор устройства позволяет периодически проводить тестирование с целью определения его технического состояния. При воздействии на соответствующую кнопку в конструкции создаются условия для отключения защиты. Если в этом случае отключения нет, это свидетельствует о неисправности УЗО.

Подключение трехфазного устройства дифференциальной защиты

Монтаж трехфазных УЗО проводится по принципу, аналогичному однофазным решениям. В этом случае также важно соблюдение полярности фазных и нулевых проводников. Для того чтобы обеспечить это, входные цепи принято подключать к нечетным клеммам, а выходные – к четным. Устройства защиты подобного рода срабатывают, как только возникнет небаланс от создаваемых токами всех четырех токопроводов магнитных потоков.

Трехфазное УЗО также может быть задействовано в трех однофазных сетях с общей нейтралью. Такое решение обеспечивает защиту одновременно трех однофазных электрических схем. Вся что требуется для реализации этого – выбор места установки с возможностью использования шины для подключения к выходу защиты нейтрали. Данная мера позволяет разделить ее одновременно по трем сетям.

Подключение трехфазного УЗО к трехпроводной сети без нейтрали

Подобные схемы имеют место при организации защиты трехфазных двигателей без нейтрали. В этом случае отпадает необходимость в использовании нулевых клемм УЗО.

При таком подключении более предпочтительно использование защитного устройства электромагнитной конструкции, оснащенного механическими расцепителями. Связана данная рекомендация с тем, что работа статических моделей требует подачи напряжения на блок питания, который может подключаться между фазой и нулем.

Помимо прочего, из-за отсутствия нулевого потенциала становится недоступной функция периодического тестирования прибора на предмет исправности. Поэтому подключение в таком виде сопряжено с проведением доработок прибора.

Чем отличаются схемы подключения УЗО и дифавтоматов

Как уже было отмечено выше, конструкция дифференциального устройства защиты лишена интегрированной защиты от токов коротких замыканий и перегрузки. Для того чтобы предотвратить выхода устройства из строя из-за короткого замыкания, следует принять соответствующие меры. Они заключаются в установке автоматического выключателя перед каждым УЗО.

Конструкция дифференциального автомата имеет встроенную защиту от КЗ и токов перегрузки, что является одним из факторов, увеличивающих стоимость устройств из этого разряда. При подключении дифавтомата отпадает необходимость в установке дополнительного автоматического выключателя.

В любом случае, УЗО и дифференциальный автомат способны долго и бесперебойно работать только в том случае, если их подключение выполнено правильно. Здесь необходимо учитывать конкретные условия схемы, а также требуется точное выставление уставок на срабатывание, что обеспечивает соответствующие защитные функции.

последовательность правильных действий, схема расключения в однофазной и трёхфазной сети

Использование дифференциального прибора позволяет заменить собой сразу 2 электрических модуля — пакетный автомат и устройство защитного отключения, поэтому, если правильно подключить дифавтомат, можно одновременно защитить электропроводку от возгорания и живой организм от поражения электрическим током. Для коммутации и расключения оборудования приглашают электрика, но можно сделать всё самостоятельно.

Конструкция и особенности

При построении электрических систем для их защиты, а также обеспечения безопасного использования, применяются различные модули. Одним из них является дифференциальный автомат. Это комбинированное устройство, объединяющее в одном корпусе автоматический выключатель и устройство защитного отключения (УЗО).

Его использование позволяет одновременно защищать электрические кабели и оборудование от аварийных скачков потребления мощности системы и отключать подачу тока при возникновении его утечки. По внешнему виду он напоминает дифференциальное реле (другое название УЗО), но при этом существует ряд различий.

Выяснить, где дифавтомат, а где реле на самом деле несложно. Если сравнить маркировку изделий, то можно заметить, что на УЗО нет обозначения буквенной характеристики расцепителей, то есть, когда на модуле написано C10 — это дифференциальное устройство, а если 10А — это реле.

Кроме того, на изображённой схеме корпуса дифавтомата рисуется электромеханическое реле.

Состав дифавтомата

Конструкцию защитного изделия можно разделить на 2 части — механическую и электронную. Первая состоит из механизмов коммутационного типа и контактной группы, предназначенной для подключения входных и выходных кабелей, а вторая содержит трансформатор дифференциального тока.

Можно выделить следующие основные элементы конструкции модуля:

винтовые клеммы;
контактные группы;
электромагнитный расцепитель;
тепловой расцепитель;
дугогасительная камера;
канал отвода газов;
рычаг включения и отключения;
контрольную схему;
трансформатор тока;
регулировочный винт.

Рычаг включения предназначен для подключения нагрузки к линии электропередачи. Тепловой расцепитель собирается на пластине, получаемой методом спрессовки двух металлов с разной теплопроводностью, что при нагреве позволяет ей изгибаться. Электромагнитный прерыватель — это катушка с сердечником, удерживаемым пружиной. При возникновении короткого замыкания в ней возникает магнитный поток, сила которого превышает усилие пружины.

Таким образом, комбинированное устройство, как и пакетный выключатель в своём составе имеет 2 расцепителя — электромагнитное и тепловое. Они отключают электрическую линию в случае возникновения на ней тока короткого замыкания, или если подключенное к ней оборудование начинает потреблять недопустимо высокую мощность. Это может происходить из-за повреждения изоляции кабеля или неисправности техники.

При этом с помощью дифференциального трансформатора модуль может следить за возникновением тока утечки, при появлении которого срабатывает механизм, прекращающий подачу тока в сторону нагрузки.

Принцип действия

В автомате комплексной защиты используется трансформатор. В основе его работы лежит принцип изменения равновесия магнитного потока. Трансформатор представляет собой тороидальный ферромагнетик, на котором намотано 2 обмотки, фактически образующих 2 катушки.

К первой подключается фазовый провод электрической линии, а ко второй — нулевой. Проходя через витки в прямом и обратном направлении, ток создаёт в каждой обмотке магнитное поле. Эти потоки равны друг другу по величине и противоположны по направлению. В результате создаётся сбалансированная ситуация, так как эти поля взаимно уничтожаются.

Если же в подключённой линии происходит пробой изоляции или возникает контур на землю, то баланс магнитных потоков нарушается. В трансформаторе возникает напряжение, которое прикладывается к управляющим выводам реле. Оно срабатывает и разрывает целостность электролинии, обесточивая участок цепи, подключённый к ней.

Работа трёхфазного дифавтомата происходит аналогичным образом, но при намотке трансформатора используется 4 обмотки, 3 из них являются фазовыми и 1 нулевая. Если ток утечки отсутствует, суммарный магнитный поток также будет равен 0. В случае возникновения потерь тока хотя бы на одном из фазовых проводов, появляется магнитное поле, вызывающее срабатывание реле.

Чтобы устройство среагировало на большое значение тока, используется соленоид (катушка с сердечником) и тепловой расцепитель. При возникновении короткого замыкания ток на линии мгновенно возрастает, что приводит к втягиванию сердечника соленоида. Его перемещение приводит в действие механизм расцепителя, размыкающего силовые контакты. При мгновенном разрыве контактов образуется дуга, для гашения которой используется дугогасительная камера, состоящая их набора пластин. Образовавшиеся газы выводятся через вентиляционное отверстие.

Тепловая защита срабатывает за счёт свойства биметаллической пластины деформироваться при нагреве. Когда начинается избыточное потребление энергии, пластинка нагревается и через какое-то время изгибается, размыкая защищаемую цепь.

Характеристики устройства

Перед тем как подключить дифференциальный автомат, необходимо его правильно подобрать. Так как изделие объединяет в себе 2 других устройства, то и характеризуется оно параметрами обоих модулей. Наиболее важные из них :

Максимальный ток. Обозначает наибольшее значение, которое может пропускать через себя автомат без ухудшения характеристик. Его величина подбирается в зависимости от мощности и подключаемой нагрузки. На розеточные группы обычно устанавливаются модули на 16А, а на осветительные 10А.
Тип расцепителя. Обозначается латинскими буквами и характеризуется времятоковой характеристикой, то есть во сколько раз должен быть превышен номинал тока.
Рабочее напряжение. Осуществить подключение дифференциального автомата возможно в однофазной и трёхфазной сети. Для сети 220 В предназначены устройства с 3 винтовыми клеммами, а 380 В — четырьмя.
Ток уставки. Определяется минимальным значением тока утечки. В бытовых помещениях используются номиналы на 10 и 30 мА.
Класс дифференциального реле. Показывает, на какую форму сигнала реагирует модуль. Это может быть переменный, постоянный или пульсирующий ток с различным временем выдержки отключения. Выбор нужного класса происходит по типу нагрузки. В частных домах и квартирах используются автоматы A класса, для осветительных приборов AC.
Ток отключения. Характеризуется величиной, при достижении которой происходит срабатывание устройства. Наиболее распространёнными являются автоматы, рассчитанные на 6000 А.
Степень токоограничения. Существуют 3 класса, обозначающих время обесточивания нагрузки устройства при возникновении аварийной величины тока. Самым быстрым является третий класс.
Температурный режим использования. Обычно он находится в интервале от -5 С до +40 С.
Вид исполнения. При производстве дифавтоматов используются 2 типа устройств — электромеханические и электронные. Принципиальная разница между ними заключается в том, что первые могут отключать нулевой провод, а вторые — требуют для своей работы источник питания, но имеют меньшие габариты.

Монтаж и подключение

Перед тем как непосредственно приступить к подключению дифавтомата в однофазную сеть или трёхфазную, его устанавливают в электрический щиток. Монтаж не связан с какими-то сложными действиями и по силам даже не очень опытному человеку.

По рекомендациям электриков устройство перед установкой необходимо внимательно проверить на отсутствие трещин и сколов. Далее, следует обесточить входную линию. Для этого обычно выключается вводный автомат, располагающийся перед счётчиком.

Сам модуль дифференциальной защиты закрепляется на дин-рейку, заранее установленную в щитке. Эта планка имеет выступы с верхней и нижней стороны, а устанавливаемое изделие защёлку на тыльной стороне.

Для сцепления их между собой на рейку надевается верхнее крепление, а затем с небольшим усилием прижимается низ устройства до щелчка. После чего в горизонтальной плоскости автомат можно перемещать в любое место по всей длине дин-рейки. С нужных проводов снимается изоляция — около 10 мм — после чего они вводятся в гнёзда автомата и прижимаются винтовыми зажимами. Существует правило, что вводные провода заводятся сверху, а идущие к нагрузке снизу. Также выдерживается цветовая маркировка провода: фазовые выполняются коричневым цветом, нейтральные — синим, а заземление — зелёным.

Как только устройство будет установлено на своё место, переходят к его подключению. При этом отличие однофазной сети от трёхфазной заключается в количестве токовых проводов: 1 или 3, а принцип расключения одинаковый. Существуют три вида соединения:

вводное;
селективное;
с заземлением.

Типовое коммутирование

Наиболее распространённым вариантом является схема подключения дифавтомата в качестве вводного устройства. Такое расположение подразумевает его установку сразу же в линии после счётчика или вводного отдельного автомата. Тут принципиальной разницы, где устанавливать устройство: до или после вводного пакетного выключателя, нет.

Расключение происходит следующим образом: фазовый провод, идущий от счётчика, заводится в верхнюю клемму устройства, обозначаемую на корпусе латинской буквой L, нейтральный фиксируется в клемме, подписанной буквой N. С нижних контактов дифавтомата нейтральный провод заводится на нулевую колодку, а фазовый подключается к пакетным выключателям. Затем с каждого выключателя он направляется в сторону защищаемой им нагрузки, туда же протягивается нейтральный провод с клеммой колодки.

Такое подключение позволяет защитить все провода и оборудование от повреждения, а человеческий организм от тока утечки в случае возникновения аварии на любой распределительной линии. Но при этом обесточен будет весь дом, причём это касается как розеточной группы, так и освещения.

Селективная схема

Здесь используется как вводный дифавтомат, так и отдельные модули на различные нагрузочные линии. Начало коммутирования совпадает с предыдущим способом. Но перед расключением пакетных автоматов провода подключаются к групповым комбинированным устройствам. Для этого фазовый проводник подсоединяют к стоящему сразу за ним дифференциальному модулю, а от него уже ставят перемычку ко второму, и так проходят все устройства. Нейтральный же проводник от нулевой шины подводят к каждому автомату своим отрезком провода. С выхода модулей проводники заводят на пакетные выключатели, а затем к нагрузке.

Преимуществом такого варианта является способность системы обесточивать часть схемы, где произошла авария, при этом оставшаяся будет полноценно работать. Селективность схемы подразумевает использование устройств от большего к меньшему, то есть вводное устройство должно иметь большие электрические характеристики срабатывания, чем групповые. Например, устанавливаемый модуль на группу выбирается с током утечки 30 мА, а вводный 100 мА.

В частном секторе электрокабель состоит из 3 проводов для однофазной сети и 5 для трёхфазной. Дополнительным проводником является заземление. В этом случае заземляющий элемент подключается на отдельную колодку и с неё напрямую проводится к нагрузке.

Как только расключение будет закончено, с помощью мультиметра следует проверить, нет ли на линиях короткого замыкания. Если всё в порядке включается вводный автомат. Работоспособность дифференциальных модулей проверяется с помощью кнопки «тест», предусмотренной в их конструкции.

Схема подключения дифавтомата

Установка дифференциального автомата

Рассмотрим установку дифавтомата в распределительном щите. При наличии дифавтомата в нашей сети потребления нулевая шина не должна объединяться с шиной заземления, так как именно через заземляющий провод и происходит утечка тока, которую измеряет дифавтомат. Если их объединить, то «фокус не получится» — ток, убегающий в заземление, вернется в ту же самую нулевую шину.

В случае отсутствия заземления вообще, как это часто у нас бывает, утечка при поражении током обычно происходит через какие-то металлические предметы (трубу, батарею), которые и можно считать «плохим заземлением».

Поэтому дифавтомат в сети без заземления работать будет, а в сети с нулевой шиной, объединенной с заземлением, нет.

В щите дифавтомат устанавливаем на DIN-рейку после счетчика, но перед группой автоматов.

Как и у всего остального модульного оборудования, сверху подаются входные провода, снизу отходят выходные. Как правильно подключить АВДТ в трехфазной сети, проблемы не составляет: надо подключать его не к одной фазе, а сразу к трем:

Монтаж дифференциального автомата

Правильно подключить дифавтомат своими руками — это не просто подать провода к входным и выходным клеммам. После того как автомат в щитке, надо еще проверить его работу.

На нем имеется кнопка «Тест», которая подключает сопротивление, имитирующее ток утечки. При нажатии кнопки дифавтомат должен среагировать — отключиться. Если этого не произойдет, это значит, что в аппарате имеется неисправность и необходимо его заменить.

Пошаговая инструкция

В первую очередь следует проверить устройство на предмет трещин и повреждений в соответствии с требованиями ПУЭ, так как при наличии неисправностей не будет обеспечена полноценная защита. Эти требования касаются всех устройств подобного типа. УЗО и дифференциальные автоматы представляют собой практически одинаковое оборудование, поэтому и устанавливают их одинаково.
Далее дифференциальный автомат устанавливается на DIN-рейку в электрическом щите. Как упоминалось ранее, его принцип работы заключается в сравнивании проходящего по фазному проводнику тока с током, который перемещается по нулевому проводнику. Если в цепи возникает утечка, то их значения мгновенно станут разными. Дифференциальное устройство вычислит эти изменения и сравнит их с номинальным значением, которое предусмотрено для данного устройства. В случае когда показания превысят номинальное значение, устройство отключит на этом участке сети питание. И включить его можно будет лишь после устранения неполадок.
К дифференциальному автомату подключаются два провода – фазный и нулевой (220 B) или один нулевой и три фазных (380 B). От УЗО дифавтомат отличается тем, что не только предохраняет человека от поражения током, но и осуществляет автоматическое отключение сети при коротком замыкании и перегрузке. Также в нем предусмотрена защита от сверхтоков, что отсутствует в УЗО. В соответствии с нормативными постановлениями, необходимо устанавливать только дифференциальные автоматы. К установке допускается только оборудование защитного отключения типа «A», которое реагирует на переменные и пульсирующие токи. Также допускается устанавливать устройства типа «AC», реагирующие исключительно на переменные токи утечки.

Как правильно подключить автоматы и УЗО

Перед началом работ по подключению автоматов необходимо подготовить все приспособления:

Монтажная рейка (иногда она имеется уже в комплекте с готовым щитком). В других же случаях потребуется самостоятельно отмерить нужную длину и отрезать ее ножницами по металлу.
Отвертка.
Кусачки.
Инструмент для зачистки проводов.

Подключение автоматов и УЗО — пошаговая инструкция

Шаг 1. Для начала на металлической DIN-рейке следует закрепить две шины: нулевую и заземления. Сделать это просто, необходимо вставить их одним концом, а потом защелкнуть.

Таким образом должны выглядеть шины после установки

Шаг 2. Теперь необходимо последовательно закрепить автоматы. В нижней части у них имеется специальная защелка, которую достаточно потянуть вниз, а затем закрепить автомат на рейке.

Поочередно необходимо закрепить на рейке каждый автомат

Шаг 3. Далее необходимо взять трехжильный кабель. Как правило, провод заземления имеет желтый цвет, ноль – голубой цвет, а фаза белый или розовый цвет (как в нашем случае).

Важно не перепутать провода кабеля питания

Шаг 4. Сперва нам следует подключить нулевой провод к нулевой шине. Делается это несложно — необходимо отверткой открутить болтик.

Здесь предусмотрено отверстие для кабеля различного сечения

Шаг 5. Теперь необходимо подсоединить к шине заземления желтый провод заземления.

Делается это таким же способом, как и в предыдущем варианте

Шаг 6. Следующим этапом нам понадобится закрепить питающий провод (розовый). Вопреки многочисленным мнениям, он всегда должен идти сверху. Следует подключить провод, но закручивать его сразу не стоит — причина в том, что придется тогда подавать питающий провод и на все остальные автоматы.

В этом шаге проводок подключают «наживую»

Шаг 7. Седьмой: необходимо вставить питающий провод в верхний автомат, а затем в то же отверстие вставить один конец дополнительной перемычки.

Теперь необходимо вставить перемычку в соседний автомат, а затем и в другой поочередно закручивая винты

Шаг 8

Теперь необходимо обратить внимание на последний дифференциальный автомат. На его корпусе, как правило, располагается схема подключения

Первый вход здесь будет обозначаться буквой N – это будет ноль, второй вход обозначается как I(L) – это будет фаза.

Шаг 9. Теперь стало понятно, что фаза находится на втором входе, значит, туда следует закрепить другой конец желтого проводка-перемычки. Закручиваем винт по аналогии с предыдущими вариантами.

Таким образом мы завершили подключение питающего кабеля, который идет от щитка

Шаг 10. Теперь необходимо подключить провода, которые идут от помещения. Сначала с их концов понадобится снять слой изоляции. Для зачистки концов на проводах используют специальный инструмент.

Здесь можно прокрутить винт и выставить толщину провода

Шаг 11. Здесь тоже следует подключить нулевой провод к соответствующей шине.

Открутить можно любой свободный болтик

Шаг 12. Теперь необходимо снова зафиксировать провод заземления.

Затягивать провод необходимо осторожно, не захватывая слой изоляции

Шаг 13. Теперь снизу мы фиксируем провод питания, который идет от электрического прибора.

Следующие проводки по такой же аналогии будут подключаться только снизу

Шаг 14. Теперь необходимо взять дополнительный проводок, подключить его к нулевой шине, а потом к первому входу на дифференциальном автомате.

Фиксируем провод в первом отверстии дифавтомата

Как работает дифференциальный автомат

Так как данный прибор в своей конструкции имеет два разных по назначению блока, то соответственно эти блоки будут по-разному реагировать на нарушения в электрической цепи. К примеру, для отключения цепи при появлении в ней короткого замыкания или повышенных нагрузок срабатывает модуль защиты, по принципу работы схожий с обычным автоматом. В основе этого модуля находится расцепитель, он же механизм расцепления контактов (независимый).

А вот защиту от поражения человека электричеством осуществляется за счет другой части дифавтомата – это так называемый модуль дифференциальной защиты. В нем расположен трансформатор дифференциального типа, который во время работы сети сверяет два значения тока: на входе и на выходе. Если разница двух величин будет значительной, то есть, есть угроза жизни человека, то с помощью двух элементов, а именно с помощью катушки электромагнитного сброса и усилителя, модуль преобразует электрическую энергию в механическую, тем самым обесточивает электрическую цепь, защищаемую собой.

Как правильно подключить

Схема подключения дифавтоматов в сети 220 В рассмотрена выше.

Схема подключения дифавтоматов в сети 380 В имеет существенные отличия. Прежде всего, для такой схемы нужен четырёхполюсный дифавтомат. Такой дифавтомат предназначен специально для трёхфазной сети, имеет более крупные габариты, но также устанавливается на дин-рейку.

Исполнение для трёхфазной сети

Схема установки такого дифавтомата предусматривает его монтаж после счётчика. Такой тип установки можно реализовать селективным способом, если вводной дифавтомат использовать селективного исполнения.

Установка в сети 380 В

При отсутствии заземляющего проводника в схеме питания помещения (дома), установка дифавтомата является обязательной.

Защита людей от электрического тока прежде всего.

Схема подключения в такой сети реализовывается следующим образом.

Простейшая схема установки в сети 220 В

При такой схеме сам дифавтомат будет выполнять функцию заземлителя, мгновенно реагируя на появление в сети тока утечки на землю. Это обеспечит защиту людей использующих бытовые электроприборы или просто находящихся в защищаемом помещении.

Независимо от вида электрической сети, в которой монтируется дифавтомат, существует ряд правил, обеспечивающих правильность эксплуатации:

Питающие провода всегда нужно подводить к устройству сверху, а отходящие вниз. Практически на всех моделях дифавтоматов нанесено обозначение присоединений проводов и положение входа и выхода. При случайном подключении нагрузки не стой стороны, можно вызвать аварию, вызывающую выход из строя дифавтомата. Иногда приходится работать в условиях, требующих установки дифавтомата в перевёрнутом положении

На эффективность его работы такое положение не повлияет, главное, не перепутать клеммы подключения.
Важно соблюдать правильность подключения фазных и нулевого провода. В стандартной международной маркировке клемма подключения фазного провода имеет обозначение L, а клемма подключения нулевого проводника N

Приходящий проводник имеет обозначение — 1, а отходящий обозначение — 2.
Для нормальной корректной работы дифавтомата, его нулевой проводник должен быть соединён лишь со своей цепью. Запрещено объединять нули всех групп в общую цепь.

Важно помнить, что неправильное подключение устройства защиты не всегда вызовет его поломку. Неправильное подключение всегда не обеспечит должного уровня защиты и правильности её работы

Конструкция дифавтоматов

Дифференциальный автоматический выключатель – это электрический прибор, служащий для защиты сети и подключенных к ней приборов от нерасчетных нагрузок и утечек тока. Фактически он представляет собой комбинированное устройство из двух основных функциональных частей:

Устройство защитного отключения (УЗО). Его работа осуществляется за счет подведения обратного тока. В рабочем состоянии сети величины входного и обратного тока создают равносильные магнитные потоки, что не дает разъединить реле отключения. Если в сети появляется ток на землю (утечка), разница между потоками сразу же переключает реле и подача питания прекращается.
Автоматический выключатель (АВ). Он оснащен парой расцепителей: тепловым и электромагнитным. Первый прекращает подачу тока при возникновении перегрузки на группе потребителей, к которым подключен, а второй – при коротком замыкании. В различных дифавтоматах могут использоваться двух- или четырехполюсные автоматические выключатели.

Помимо этих основных элементов в рабочем модуле дифавтомата присутствует электронный усилитель и дифференциальный трансформатор.

Перед монтажом дифференциального автомата следует проверить его исправность. Для этого на корпусе каждого такого прибора производители располагают кнопку «Тест». Нажатие на неё приведет к искусственному моделированию ситуации с утечкой тока, которая должна спровоцировать отключение аппарата. Если этого не происходит, то применение устройства категорически запрещено.

Для стандартной бытовой электросети с напряжением 220В предназначены двухполюсные дифференциальные автоматы. Правила подключения дифавтомата в однофазной сети требуют подсоединять нули следующим образом: снизу – ноль от нагрузки, а сверху – от питания.

Четырехполюсные дифавтоматы устанавливаются по точно такому же принципу, но используются в трехфазных электросетях с номинальным напряжением 380В. Их установка, как правило, требует большего места на DIN-рейке, чем для 4 модулей, поскольку необходимо пространство для размещения блока дифзащиты.

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:

Осмотрите корпус на наличие дефектов и механических повреждений. Любая трещина в корпусе может стать причиной неправильной работы изделия.
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!
Установите дифавтомат на DIN-рейку, как показано на фото.
Зачистите изоляцию на подсоединяемых жилах, для этого рекомендуется использовать инструмент для снятия изоляции, который не повредит токоведущий контакт.
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.
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.

Схема подключения дифавтомата без заземления

Если в помещениях не новых, уже бывших в эксплуатации, в основном предусмотрено заземление, то подключение дифавтомата будет происходить по одной из приведенных выше схем, и приведет к защите схемы от протечки «на землю». При создании новых электросистем во вновь построенных объектах регулярно можно наблюдать отхождение от некоторых стандартных схем и отсутствие заземления. В таком случае подключение дифавтомата непросто можно осуществить, а крайне необходимо.

Для такой схемы дифавтомат послужит своего рода заменой заземляющего провода. По сути, он возьмет на себя функции защиты от протечки тока.

Принцип работы и методы срабатывания

Принцип работы дифавтомата также объединяет принципы работы автоматического выключателя и УЗО. Для защиты от токов короткого замыкания и перегрузки в сети дифавтомат оснащён электромагнитным и тепловым расцепителями, а для защиты от тока утечки — дифференциальным трансформатором и отключающей катушкой.

В случае попадания человека под действие тока на участке цепи, защищаемом дифавтоматом, сработает отключение от появления тока утечки. В дифференциальном трансформаторе нарушиться баланс магнитных потоков и отключающая катушка на это отреагирует мгновенно.

Возникновение тока утечки

В случае же перегруза электрической цепи работу по отключению выполнит тепловой расцепитель, конструктивно и номинально не отличающийся от тепловых расцепителей обычных автоматических выключателей. А при возникновении в цепи тока короткого замыкания, свою работу выполнит магнитный расцепитель, который также не отличается от магнитных расцепителей автоматических выключателей.

Расположение магнитного и теплового расцепителей

В зависимости от схемы монтажа дифавтоматов, различают селективный и неселективный методы срабатывания.

Селективная схема предусматривает использование дифавтомата с обозначением S на передней панели, что собственно и обозначает «селективный».

Селективная схема монтажа реализовывается за счёт установки одного дифавтомата (селективного) на вводе (центральный распределительный щит, электрощит на лестничной клетке и т. п.) и нескольких неселективных дифавтоматов в отходящей цепи. По одному на каждый участок.

Вводной дифавтомат и три отходящих участка цепи

Такая схема монтажа предпочтительнее из-за того, что при возникновении аварии на любом из трёх защищаемых участков, отключение выполнит неселективный дифавтомат, а основной останется включённым. Такой способ срабатывания обеспечивает существенное снижение риска отключения всех потребителей одновременно.

Неселективная схема монтажа реализована аналогично предыдущей, но с существенным отличием. Вводной дифавтомат не селективного исполнения, а такого же, как и отходящие дифавтоматы. В случае возникновения аварии на любом из участков цепи отключится дифавтомат, защищающий этот участок, а также вводной дифавтомат, что, в свою очередь, приведёт к отключению всех групп потребителей.

Функционально неселективная схема выполняет защиту правильно, но в плане эксплуатации она непрактична.

Монтаж селективной схемы защиты более предпочтителен.

Подключение

Подключение дифавтомата – весьма несложный процесс. Верхняя часть дифференциального автомата содержит контактные пластины и зажимные винты, предназначенные для подключения нуля N и фазы L от счётчика. Нижняя часть располагает контактами, к которым и подключается линия с потребителями.

Подключение дифавтомата можно представить следующим образом:

Зачистка концов проводников от изоляционного материала примерно на 1 сантиметр.
Ослабление зажимного винта на несколько оборотов.
Подключение проводника.
Затягивание винта.
Проверка качества крепления простейшим физическим усилием.

Выбор между конфигурацией УЗО + автомат и обычным дифавтоматом должен обуславливаться наличием места в щитке и ценой самих устройств. В первом варианте сложность монтажа слегка возрастёт.

В случае с однофазной сетью в 220 В, используемой в большинстве квартир и домов, необходимо использовать двухполюсное устройство. Монтаж дифференциального автомата в данном случае можно провести двумя способами:

На входе после электросчётчика для всей квартирной проводки. При использовании данной схемы питающие провода подключаются к верхним клеммам. К нижним же подаётся нагрузка от различных электрических групп, разделённых автоматическими выключателями. Существенным минусом данного варианта является сложность поиска причины выхода из строя в случае срабатывания автоматики и полное отключение всех групп при неполадках.
На каждую группу потребителей по отдельности. Этот метод применяют для защиты в помещениях, где отмечается повышенный уровень влажности воздуха – ванные, кухни. Актуален метод и для мест, где электробезопасность должна быть на высшем уровне – например, для детской. Понадобится несколько дифференциальных автоматов – несмотря на большие затраты, данный способ является наиболее надёжным и гарантирующим бесперебойное электроснабжение, а срабатывание любого из дифавтоматов не заставит сработать остальные.

При наличии трёхфазной сети в 380 В нужно применять четырёхполюсный дифавтомат. Вариант используется в новых домах или коттеджах, где устройству необходимо выдерживать высокие нагрузки от электроприборов. Использовать такое подключение дифавтоматов можно и в гаражах в связи с возможным использованием мощного электрооборудования.

Можно сделать вывод, что схема подключения дифференциальных автоматов мало чем отличается от аналогичных схем для УЗО. На выходе устройства должны быть подключены фаза и ноль от защищаемого участка сети. Безопасность именно этой группы и будет контролироваться.

Дифференциальные автоматы успешно применяются и в однофазных, и в трёхфазных сетях переменного тока. Установка такого устройства значительно повышает уровень безопасности при эксплуатации электроприборов. Кроме того, дифференциальный автомат может поспособствовать предотвращению пожара, связанного с возгоранием изоляционного материала.

Селективный и неселективный метод срабатывания устройства

Для того, чтобы реализовать селективное подключение дифавтоматов, необходимо использовать селективный дифавтомат, то есть помеченный буковой S. В противном случае схема будет неселективной, даже если будут подобраны определенным образом технические характеристики дифавтоматов, входящих в эту систему.

Селективная система подключения — это один селективный дифавтомат для площадки (лестничной клетки) и три дифавтомата в квартирах. В случае, если случится авария в одной из квартир и сработает соответствующий дифавтомат, благодаря тому, что для площадки выбран селективный прибор, на самой площадке дифавтомат не сработает, соответственно — будет отключена только одна аварийная квартира, а остальные будут спокойно продолжать потреблять электроэнергию без какого-либо риска аварии или выгорания проводки и т.д.

Вторая схема является аналогичной предыдущей, но тут на площадке стоит такой же обыкновенный неселективный дифавтомат, как и для квартир. Это приводит к тому, что в случае отключения одной из квартир, будет отключен и общий дифавтомат на площадке. Очевидно, что без электроэнергии останутся и обе соседние квартиры.

Таким образом, очевидно: в любом виде схема с дифавтоматом – это надежная защита от пробоев, которая может обеспечить как безопасность людей, так и защитить приборы и саму сеть от аварий. В зависимости от сложности электросистемы, количества нагрузочных элементов, помещения, где она будет работать, необходимо выбрать наиболее целесообразный способ подключения дифавтоматов.

Какие ошибки допускают электрики при подключении защитного устройства

Если после монтажа дифференциального автомата он не работает даже при минимальной нагрузке — значит, были допущены ошибки.

Ошибки установки электрооборудования приводят не только к неисправностям аппарата, но представляют опасность для жизни людей

Ошибки в процессе подключения автоматики, часто допускают неквалифицированные мастера:

Соединения проводника ноля с кабелем «земли». Работать устройство в этом случае не будет потому, что рычаг устройства останется на прежнем положении.
Подсоединение нейтрали к нагрузке от нулевой шины. При таком соединении получится передвинуть рычаги в верхнее положение, но они все равно отключатся даже при минимальной нагрузке. Поэтому, нейтраль необходимо брать только с выхода УЗО.
Подключение нейтрального проводника с выхода аппарата вместо нагрузки к шине, а от шины к нагрузке. При таком подключении получится передвинуть рычаги в правильное положение, но их тоже вырубит из-за нагрузки. Здесь не получится проверить прибор кнопкой «Тест», потому что она тоже не будет функционировать. Такие же последствия ждут, если спутать подключение нейтрали, подсоединив ее от шины к нижнему зажиму, а не к верхнему.
Перепутанное соединение нейтральных проводников и разных дифавтоматов. Два дифавтомата будут включаться, кнопка «Тест» тоже будет функционировать, но при подключении нагрузки сразу произойдет отключение аппаратов.
Если ошибка заключается при подключении двух нейтральных кабелей от разных приборов, то получится установить рычаги в правильное положение. Тем не менее, из-за нагрузки или при нажатии на кнопку «Тест», дифавтоматы отключатся.

Если перепутать подключение проводников в щитке, то устройство будет работать некорректно

Пошаговая инструкция по установке дифавтомата

Установка дифавтомата не представляет сложностей и может быть произведена самостоятельно без специального обучения.

К месту с блоком дифавтоматов должен быть свободный доступ. Вокруг него желательно не размещать легковоспламеняющиеся и взрывоопасные предметы

Последовательность действий при этом следующая:

Проверить целостность АВДТ и работоспособность его тумблеров.
Зафиксировать дифавтомат на специальной металлической DIN-рейке в месте его постоянного расположения.
Отключить напряжение в квартире и проверить его отсутствие индикатором.
Зачистить питающие жилы в кабеле и подсоединить их к двум верхним клеммам дифавтомата. Синий цвет обычно подключается к «нулю» АВДТ, желтый или коричневый – к контуру заземления, а третий цвет – к «фазе» прибора.
К нижним клеммам дифавтомата подключить провода, подающие напряжение в квартиру или на последующие защитные устройства.
Подать напряжение на АВДТ и проверить работоспособность прибора.

Для тестирования дифавтомата на нем предусмотрена специальная кнопка «Т». При её нажатии в электрической цепи появляется ток утечки, который должен привести к срабатыванию аппарата и отключению напряжения. Если АВДТ не отреагировал, значит он неисправен и подлежит замене.

В деревянных домах обязателен огнестойкий щит для дифавтомата. Он защитит стены дома от огня в случае возгорания защитных устройств

В электрической сети квартиры дифавтомат является лишь промежуточным звеном, обеспечивающим дополнительную защиту, поэтому его монтаж не вызовет затруднений.

Схемы подключения

Схема подключения дифавтомата легко читается даже для неопытным электротехником. В принципе, она мало чем отличается от схем подключения других приборов, устанавливаемых в распределительном щите. Поэтому и главное правило для них точно такое же: диф автомат может быть подключен к фазным проводам и нулю только той линии (ветки), защиту которой он осуществляет.

Подключение диффавтомата с заземлением

Вводный автомат

Рассмотрим две основные схемы подключения дифференциальных автоматов. Первая из них иногда называется «вводной автомат», так как в данном случае прибор ставится в щите на вводном кабеле и осуществляется одновременную защиту всех электрических цепей и групп в данной сети.

Автоматический выключатель дифференциального тока для такой схемы должен подбираться индивидуально, с учетом потребляемой мощности и других рабочих параметров сети. Среди преимуществ такой способа организации защиты можно отметить:

более низкую стоимость одного дифавтомата;
компактность (один прибор всегда поместится в щите).

И следующие недостатки:

при реакции на неполадки отключается подача тока на всю квартиру;
ремонт займет больше времени, поскольку точно неизвестно на какой из цепей произошла поломка, неизвестна даже причина отключения (короткое замыкание, утечка тока).

Отдельный автомат

Вторую схему можно назвать «отдельные автоматы». В этом случае автоматический дифференциальный выключатель ставится перед каждой группой потребителей или веткой сети, а также перед группой самих дифавтоматов. Например, отдельные дифавтоматы устанавливаются на группу освещения, розетки и стиральную машину. Это самый безопасный способ организации защиты электросети и её пользователей.

Подключение двух дифавтоматов

При монтаже такой схемы требуется выбирать общий дифференциальный выключатель с более высокими рабочими параметрами, чем у групповых автоматов. Так, к примеру, если отдельные диф автоматы рассчитаны на утечку тока 30мА, то у общего этот параметр должен быть не ниже 100мА. Если эти автоматы будут одинаковыми, то при каждом конфликте отдельной цепи будет срабатывать и групповой и основной, что приведет к отключению всей сети. Есть и другой способ организовать их работу – установить автомат селективного типа (на нем должно стоять обозначение “S”). Срабатывание такого прибора происходит с небольшой задержкой, с помощью которой можно организовать процесс последовательного отключения автоматов.

Преимущества схемы:

самый высокий уровень безопасности;
в момент отключения точно известно, на какой из линий электросети произошла авария.

Недостатки:

высокая стоимость комплекта дифавтоматов;
конструкция занимает немало места в силовом щите;
относительная сложность монтажа и чтения.

Известен также облегченный вариант предыдущей схемы, в котором с целью экономии не устанавливается общий дифференциальный выключатель. По функциональности такой способ практически не отличается от предыдущего.

На всех приведенных схемах обозначение кабелей произведено по следующему принципу: синие линии – нулевые провода, красные – фазы, а желтые пунктирные – заземление.

Алгоритм монтажа своими руками

Перед монтажными работами надо чётко уяснить, какой вид подключения будем осуществлять, затем проверить наличие всех компонентов, приборов, инструментов.

Надо осмотреть непосредственно сам полимерный корпус (короб однофазного дифавтомата) на наличие механических или иных повреждений. Любой дефект приводит к утечке тока и нестабильной работе оборудования. Лучше заранее предотвратить поломку. Дальнейшие действия при подключении дифавтомата в однофазной сети такие.

Обесточивают всю систему в помещении или доме. Для этого нужно выключить центральные предохранители – пробки. С помощью индикаторной отвёртки проверяют отсутствие напряжения.

В качестве альтернативы для проверки можно использовать мультиметр.

Заранее следует выбрать место монтажа. В этом месте устанавливают DIN-рейку, на которую будут фиксировать однофазные дифавтоматы. С помощью специального устройства для снятия изоляции, очищают жилы.

Далее привинчивают заземление, подключают «ноль». Входные жилы всегда монтируются в верхней части. Подсоединяют остальные кабели строго по схеме, указанной на самом корпусе. Оголенных участков не оставляют, все должно быть изолировано.

Инструкция по подключению

После определения схемы и покупки всех необходимых деталей, приступим к установке дифавтомата (ов).

Осмотрите прибор на наличие дефектов и трещин. Они могут непосредственно повлиять на правильную работу устройства.

Отключите дом или квартиру от сети, вырубив распределительный щит. Обязательно убедитесь в отсутствии напряжения с помощью мультиметра или индикаторной отвертки.

Установите дифференциальный автомат на DIN-рейке.
С помощью бокорезов или специального инструмента снимите изоляцию с жил подключаемого кабеля на расстоянии приблизительно в 5 мм от края (не используйте зубы, как это было принято у ваших дедушек).
Подключите фазные и нулевые провода в следующем порядке: к верхним клеммам от питающего кабеля, а к нижним – от нагрузки.
Готово! Теперь можно включать питание от силового кабеля и проверять работоспособность щита (все картинки можно увеличить).

Ключевые моменты

Вне зависимости от типа сети при подключении дифавтоматов следует всегда соблюдать следующие правила:

Провода питания всегда должны подводиться к прибору сверху, а выходные (на нагрузку) – снизу. На большинстве дифавтоматов есть соответствующее обозначение этих разъемов и принципиальная схема. Случайное подключение в обратном порядке может влететь в копеечку, если приведет к сгоранию автомата. Если доступной длины проводов не хватает, лучше всего их заменить. В крайнем случае – нарастить или перевернуть дифавтомат на DIN-рейке (главное — не запутаться при дальнейшем монтаже).
Полярность контактов всегда должна быть соблюдена. Согласно международному стандарту на всех устройствах разъемы для подключения нулевого провода имеют обозначение N, а фазных – L. Порядок прохождения тока обозначается цифрами: 1 – подводящий провод, 2 – отходящий

Обратите внимание, что устройство может даже работать при неправильном подключении, однако несоблюдение полярности приведет к тому, что оно не будет реагировать на возникновение перегрузок и короткого замыкания.
Некоторые электрики по привычке могут подключить все нули к одной перемычке, так как этого требуют схемы подключения многих приборов. Однако в дифавтомате такое подключение будет всегда вызывать конфликт, и отключать питание

Для нормальной работы ноль каждого АВДТ может быть соединен только со своей цепью.

Как правильно подключить дифференциальный автомат

Подключение дифавтомата – это то же самое, что подключить УЗО. Поэтому здесь необходимо придерживаться тех же правил, то есть, подключение проводить к тому участку (фазе и нулю), который данный прибор будет защищать. К примеру, нельзя нулевой провод, вышедший из защитного прибора подключать к другому нулевому проводу. В этом случае дифавтомат просто не будет работать, и цепь останется незащищенной. Все дело в том, что в двух проводах будут течь токи разной силы.

Давайте рассмотрим две схемы подключения дифавтомата. Первая из них, которая изображена на нижнем рисунке, подразумевает, что в ней будет использован один дифференциальный автомат, который будет устанавливаться на входе перед разводкой сети на группы. Поэтому провода питающей сети от счетчика контроля электроэнергии подаются на верхние клеммы автомата, а с нижних клемм провода будут соединены с обычными автоматами, которые установлены по группам.

У этой схемы подключения есть один существенный недостаток – это сам дифавтомат в единственном числе. То есть, если в какой-то группе появится одно из трех нарушений электрической цепочки (КЗ, перегруз, ток утечки), то защитный прибор отключит сразу все группы потребителей.

Вторая схема подключения дифференциального автомата более сложная, но и более надежная. В ней присутствует сразу несколько приборов, которые устанавливаются на каждую группу или разделяют группы на несколько участков. Это хорошо видно на рисунке ниже.

Обычно эта схема подключения раньше использовалась только во влажных помещениях или в комнатах, где присутствует повышенные требования к безопасности (к примеру, в детских). Сегодня ее используют везде в независимости от назначения помещений. Положительных сторон в таком подключении немало, особенно хотелось бы отметить возможность не отключать другие группы, если в одной из них произошло нарушение работы электрического участка. Конечно, цена сборки распределительного шкафа резко возрастет за счет увеличения количества дифавтоматов, но это стоит того.

Выводы и полезное видео по теме

С какими трудностями можно столкнуться при подключении защитных устройств, вы узнаете из следующих видеороликов.

Тестирование двухуровневой селективной и неселективной схемы:

Внутреннее устройство дифавтомата:

Разбор различных схем подключения дифавтоматов (3 части):

Подключение защитного дифференциального автомата – процесс несложный. Главным условием быстрого монтажа является четкое соблюдение рекомендованных электрических схем. В этом случае самостоятельная установка защитных устройств удастся с первого раза, а сами АВДТ будут надежно служить долгие годы.

схема подключения и правила монтажа

Дифавтомат представляет собой, по сути, союз УЗО выключателя с автоматом, собранных в одном корпусе. Способ его подключения к сети в некотором смысле аналогичен монтажу автомата или УЗО. При этом дифавтомат имеет ряд характерных преимуществ:

высокое быстродействие, обеспечивающее защиту человека от поражения током;
защита цепи от так называемых сверхтоков – тока к.з. или перегрузок по току;
защита от утечки тока «на землю».

Существует разнообразные варианты установки и подключения автоматического оборудования: с заземлением или без него, по селективной или неселективной схеме.

Принципы установки автоматического выключателя дифференциального тока с наличием заземления

Для правильной установки дифавтомата актуальны правила, работающие и в случае применения УЗО — что это такое, мы уже разобрались в другой статье.

А именно: к дифавтомату подключается исключительно фаза и ноль цепи, для защиты которой он будет использован. Иными словами, это означает, что вышедший из автомата провод «ноль» объединять с остальными нулями недопустимо. Дифавтомат будет в таком случае постоянно отключаться из-за наличия в этих проводах принципиально отличающихся токов.

При установке дифавтомата в схему с заземлением существует 2 варианта:

вводный дифавтомат, который смонтирован, соответственно, на вводе и служащий для защиты схемы в целом, то есть все входящие в нее электрические группы;
дифавтомат, включенный в цепь для протекции группы, стоящей отдельно группы.

На первой схеме показано подключение первичного дифавтомата, следующая показывает монтаж включенного в цепь.

Схема 1:

Для того чтобы осуществить подключение дифавтомата по первой схеме, следует заблаговременно разделить электрические подгруппы с помощью типовых выключателей со встроенной автоматикой. Выводы этих автоматов в качестве нагрузки подключаются к контактам дифавтомата, расположенным в его в нижней части. К верхним же клеммам дифавтомата подводится напряжение для питания.

У этой схемы есть существенный недостаток: в случае возникновения неполадок в одной любой цепи из подключенных к дифавтомату, сработает в аварийном режиме ее автомат и, как следствие, будут отключены все остальные группы.
Для жилых и прочих помещений, где еще сохранилась старая проводка, актуально регулярное ложное срабатывание вводных дифавтоматов на утечку тока. Поэтому тут рекомендуется использовать дифавтоматы, у которых значение тока пробоя, вызывающего срабатывание, составляет 30 мА.
Схема 2:
Подключение по второй схеме обычно применяется для повышения электробезопасности объектов (помещений), где, собственно, осуществляется подключение такой электросистемы. Эта схема является более надежной и эффективной в аспекте защиты электросети на случай различных аварийных ситуаций. Такую схему целесообразно применять в помещениях с повышенной требовательностью к безопасности, или с повышенной влажностью и другими потенциально опасными внешними факторами: детские комнаты, ванные, кухни и т.д.
Существует несколько критериев, по которым классифицируют выключатели дифференциального тока. Ознакомившись с важными особенностями разных видов таких устройств, можно узнать, как выбрать УЗО по мощности.
Об отличиях УЗО от дифференциального автомата по принципу действия, способу защиты, конструктивному исполнению и др. можно прочитать здесь.
Очевидна более высокая эффективность подключения дифавтомата по второй схеме. Это не только повышает все характеристики электробезопасности сети и отдельных составляющих, но и дает высокую практичную пользу. Так, в случае выхода из строя отдельной группы, обособленной собственным автоматом, остальная часть цепи и другие устройства не пострадают и не останутся обесточены.
Таким образом можно обеспечить максимальную безопасность и бесперебойное электроснабжение в доме или другом помещении. Естественно, покупка нескольких дополнительных дифавтоматов потребует дополнительных затрат на реализацию такого подключения. Но в сравнении с эксплуатационными показателями и пользой от такого решения, затраты эти абсолютно оправданы.
Схема подключения дифавтомата без заземления
Если в помещениях не новых, уже бывших в эксплуатации, в основном предусмотрено заземление, то подключение дифавтомата будет происходить по одной из приведенных выше схем, и приведет к защите схемы от протечки «на землю». При создании новых электросистем во вновь построенных объектах регулярно можно наблюдать отхождение от некоторых стандартных схем и отсутствие заземления. В таком случае подключение дифавтомата непросто можно осуществить, а крайне необходимо.
Для такой схемы дифавтомат послужит своего рода заменой заземляющего провода. По сути, он возьмет на себя функции защиты от протечки тока.
Например, если человек прикоснется к токоведущим, или нетоковедущим, но оказавшимся под напряжением элементам, дифавтомат мгновенно сработает на отключение цепи и прекращение подачи напряжения на данный участок.
Селективный и неселективный метод срабатывания устройства
Для того, чтобы реализовать селективное подключение дифавтоматов, необходимо использовать селективный дифавтомат, то есть помеченный буковой S. В противном случае схема будет неселективной, даже если будут подобраны определенным образом технические характеристики дифавтоматов, входящих в эту систему.
Селективная система подключения — это один селективный дифавтомат для площадки (лестничной клетки) и три дифавтомата в квартирах. В случае, если случится авария в одной из квартир и сработает соответствующий дифавтомат, благодаря тому, что для площадки выбран селективный прибор, на самой площадке дифавтомат не сработает, соответственно — будет отключена только одна аварийная квартира, а остальные будут спокойно продолжать потреблять электроэнергию без какого-либо риска аварии или выгорания проводки и т.д.
Спутниковое ТВ — прекрасная альтернатива эфирным телеканалам и кабельному телевидению, особенно в загородных домах и дачах, где слабый сигнал для приёма с аналоговой антенны и отсутствуют кабельные операторы. Поэтому домашнему мастеру-любителю будет полезно знать, как настроить спутниковую антенну самостоятельно, придерживаясь простого порядка действий.
Практически в каждом доме есть в наличии микроволновая печь. Для правильного использования такого вида бытовой электроники, очень важно разобраться в принципе работы и устройстве СВЧ-печи, а также научиться делать её текущий ремонт.
Вторая схема является аналогичной предыдущей, но тут на площадке стоит такой же обыкновенный неселективный дифавтомат, как и для квартир. Это приводит к тому, что в случае отключения одной из квартир, будет отключен и общий дифавтомат на площадке. Очевидно, что без электроэнергии останутся и обе соседние квартиры.
Таким образом, очевидно: в любом виде схема с дифавтоматом – это надежная защита от пробоев, которая может обеспечить как безопасность людей, так и защитить приборы и саму сеть от аварий. В зависимости от сложности электросистемы, количества нагрузочных элементов, помещения, где она будет работать, необходимо выбрать наиболее целесообразный способ подключения дифавтоматов.
Пример двух схем подключения дифавтомата на видео
Монтаж электрооборудования

Установка УЗО (устройство защитного отключения) в квартире, доме, на предприятии
Услуги электрика
Сегодня установка УЗО (устройство защитного отключения) в любой электрической схеме жизненно важное мероприятие. Появление большого количества стиральных, посудомоечных машин в частных квартирах, работающего с водой технологического оборудования на предприятиях требует максимально обезопасить человека находящегося рядом с этой техникой. Обычно, при проведении электромонтажных работ, приборы устанавливаются в групповых распределительных щитах, дополняя систему защиты и автоматики. В нашей компании Вы можете срочно вызвать электрика для установки УЗО (устройство защитного отключения), дополнительных автоматов и проведения электромонтажных работ. В кратчайшие сроки, удобное время специалист выедет на объект и окажет услуги в области электромонтажа.
Для чего устанавливать УЗО (устройство защитного отключения)
Блок защиты от утечки тока, второе название устройства, говорит сам за себя. УЗО не защищает от сверх токов, короткого замыкания, не срабатывает при перегрузках в рабочей цепи, хотя тока достигают десятков, порой сотен ампер, для этих целей существуют автоматические выключатели (автоматы). Однако если происходит утечка, все сразу меняется. Напомним, при напряжении 220 вольт смертельным для человека является ток всего в 50-100 миллиампер, обычный автомат срабатывает при 10-16 амперах, разница в сто раз! Установка УЗО (устройство защитного отключения) помогает решать эту проблему. В большинстве случаев поражение электрическим током происходит в нештатных ситуациях, повреждение изоляции проложенного кабеля, пробой на корпус и неисправность электроприборов, попадание воды в розетки, распределительные коробки. Фаза может появиться где угодно, начнется утечка тока мимо рабочей цепи, эти токи и отслеживает блок защиты от утечки тока. Срабатывание происходит при 10-30 миллиамперах утечки, а опасны для человека 50-100 миллиампер! Устанавливайте УЗО (устройство защитного отключения), берегите свои жизни! Согласно ПУЭ (правила устройства электроустановок) прибор обязательно должен устанавливаться на группы питающие влажные помещения, в сухие помещениях установка не предусматривается, подумайте, выбор за Вами!
Принцип его работы основан на реакции датчика тока на изменение дифференциального тока в проводниках, по которым электроэнергия подается на электроустановку, для которой организована защита. В качестве датчика тока используют дифференциальный трансформатор тока, намотанный на тороидальном сердечнике. Пороговый элемент, который определяет при каком токе будет срабатывать УЗО, делают, как правило, на магнитоэлектрическом реле с высокой чувствительностью. Принцип работы можно описать и так, однако без специального образования разобраться в этом будет сложно. Рассмотрим упрощенную схему работы. Устанавливаем УЗО (устройство защитного отключения) в электрическую цепь для защиты «Нагрузки». В нормальном режиме ток протекает по линии, обозначенной синим цветом. Нештатная ситуация, пробой изоляции, попадание воды, человек дотронулся до оголенного провода. Произошла утечка тока, на рисунке красная стрелка, установленное в цепи УЗО (устройство защитного отключения) сравнивает токи,
для чего нужен, схема подключения (в том числе в однофазной сети)
Автор Дмитрий Феферман На чтение 7 мин. Просмотров 904 Опубликовано 09.02.2019
К сети электрического питания в частных домах и квартирах подключаются современные бытовые приборы, чувствительные к колебаниям напряжения. Скачки тока и короткое замыкание в проводке выводят из строя электрические устройства, требующие стабильного питания. При случайном соприкосновении человека с устройствами, находящимися под напряжением, велика вероятность летального исхода. Предотвратить возникновение проблемных ситуаций позволяет дифференциальный автоматический выключатель, который важно правильно подключить в распределительном щитке к цепи питания.
Назначение дифференциального автоматического выключателя
Дифавтомат представляет собой электромеханический защитный прибор, предназначенный для следующих целей:
отключения напряжения при кратковременном замыкании проводов в сети;
защиты потребителей электрической энергии от колебаний напряжения;
предотвращения подачи электроэнергии при аварийной утечке тока.
В общем корпусе дифференциального автомата объединено компактное устройство защитного отключения и выключатель-автомат.
Дифференциальный автомат состоит из двух защитных устройств
В случае касания человека с токоведущими элементами электрических приборов и оголёнными проводами срабатывает как устройство защитного отключения, мгновенно обесточивая цепи питания.
При перегрузке, вызванной включением мощных бытовых приборов или внешними факторами, а также в случае замыкания, прибор отключает подачу электрической энергии. В этой ситуации он функционирует как выключатель дифференциального тока.
Принцип и методы работы дифавтомата
Интегрированный в устройство защитный модуль представляет собой автомат, отключающий сеть при контакте нулевой жилы с фазным проводом и перегрузке потребителями. Отключающий механизм размыкает контактную группу при замыкании цепи и скачках напряжения. Устройство защиты оснащено кнопкой сброса, ручное нажатие на которую возвращает механизм отключения в исходное состояние.
Принцип работы автомата
Основной элемент блока дифференциальной защиты — малогабаритный трансформатор. Он осуществляет непрерывное сопоставление величины тока на входном участке и выходной цепи, обеспечивая защиту людей от электрического поражения.
При возникновении значительных перепадов, несущих угрозу жизни, происходит автоматическое срабатывание защиты. Принцип срабатывания защитного устройства, включающего компактный электромагнит, дифференциальный трансформатор и механизм отключения, основан на преобразовании электрической энергии в механическое усилие. При скачках тока цепь разрывается путём механического воздействия.
Видео: принцип работы и устройство дифференциального автомата
Схема подключения
Для защиты домашней электропроводки подключение прибора может осуществляться различным путём. Вариант подключения устройства зависит от количества фаз, наличия заземления, места установки автомата и особенностей помещения (концентрации влаги).
Обычная
Традиционный способ подключения дифавтомата предусматривает общую защиту группы электрических цепей одним устройством, подключённым после счётчика на входной линии.
Защитный автомат во входной цепи обеспечивает полное отключение всех цепей в аварийной ситуации
Подача питающего напряжения осуществляется к верхнему клеммнику устройства, а подключение группы потребителей — к нижним клеммам. Во все цепи с потребителями предварительно включены автоматические выключатели.
Эта схема отличается простотой, но имеет существенный недостаток — полное обесточивание всех цепей при аварийном отключении линии дифференциальным автоматом.
Можно избежать ложных отключений входной защиты, если установить такой автомат, срабатывающий при токе утечки, равном 30 мА.
Для влажных помещений
Для обеспечения надёжной защиты электросети и приборов, расположенных в помещениях с повышенной концентрацией влаги (кухне, ванной и душевой комнате), используется схема раздельного подключения дифференциальных автоматов. Они подсоединяются в различных цепях и обеспечивают отдельную защиту групп потребителей, расположенных в разных помещениях.
Вариант индивидуальной установки двух дифавтоматов для защиты отдельных цепей
Достоинства схемы — возможность оперативно выполнить поиск неисправности и восстановить подачу электроэнергии на повреждённом участке. Недостаток — расходы, связанные с необходимостью приобретения и установки дополнительного защитного устройства.
Предложенная схема отличается повышенной надёжностью и удобством эксплуатации. При срабатывании любого дифференциального автомата остальные продолжают функционировать и не происходит отключение электрической энергии в других помещениях.
Подключение дифавтомата
Осуществляя подключение дифференциального автомата согласно выбранной схеме, соблюдайте главное правило: подсоединяйте к устройству нулевой и фазный провод конкретной электрической цепи, защиту которой будет осуществлять автомат выключения дифференциального тока. Запрещается соединение общей шиной нулевых проводов электрической цепи с нулевой жилой автомата. Нарушение требования повлечёт отключение защитного устройства, вызванное различной величиной протекающих по проводам токов.
Схема для однофазной сети (220 в)
Можно обеспечить надёжную и удобную защиту однофазной сети напряжением 220 В, если использовать селективный дифференциальный автоматический выключатель.
Селективная защита позволяет отключить отдельную цепь
Он осуществляет выборочное отключение проблемного участка электрической сети. Автомат оснащён механизмом задержки отключения. Конструкция устройства предусматривает возможность изменения величины дифференциального тока, отключающего цепь с нагрузкой.
Изображённый на схеме общий селективный автомат, установленный в цепи питания трёх квартир, выборочно отключает квартиру с повреждением электрической сети. При этом селективный автомат находится во включённом состоянии. Он обеспечивает защиту остальных квартир, в которые подаётся напряжение.
В трёхфазной сети (380 в)
Если необходимо выполнить защиту электрической сети с напряжением 380 В, следует применять трёхфазный дифференциальный автомат.
Устройство трёхфазной защиты имеет увеличенный клеммник для подключения к сети напряжением 380 В
Схема подключения четырехполюсного защитного устройства предусматривает подключение к дифавтомату трёх питающих фаз.
На входе и выходе защитного автомата имеются клеммы для подключения фаз и нулевого провода
Этот вариант подключения применяется в коттеджах, частных домах, гаражных помещениях и ремонтных мастерских, где используется мощное электрическое оборудование.
Без заземления
В старых панельных зданиях и дачных постройках применяется электрическая сеть с двумя проводами — фазным и нулевым. В такой сети также можно подключить дифференциальный автомат и обеспечить защиту электрических приборов от перепадов напряжения и замыканий.
Без заземляющего провода возрастает вероятность поражения током
Однако отсутствие заземляющего провода повышает риск поражения людей электрическим током при касании металлических частей, находящихся под напряжением. Схему нельзя назвать безопасной. Установив устройство согласно приведённой схеме, обеспечьте в дальнейшем замену электрической проводки на новую, оснащённую заземляющим контактом.
Рекомендации по установке
Определившись со схемой подключения дифференциального автомата, приступайте к мероприятиям по установке. Этапы работы по подключению устройства защиты включают следующие операции:
Визуальный осмотр состояния корпуса. Не допускаются трещины и повреждения, которые могут повлиять на безопасность и нарушить правильную работу устройства.Убедившись в отсутствии дефектов, можно продолжать установку
Отключение электрической энергии в помещении. Проконтролируйте отсутствие напряжение с помощью мультиметра или индикаторной отвёртки.Мультиметр показывает, что напряжение не отключено
Установку дифференциального автомата в распределительный щиток. Проверьте надёжность крепления и возможность размещения в щитке необходимых устройств.Для установки применяется рейка
Монтаж дополнительных электрических устройств в распределительном щитке. Руководствуйтесь при подключении выбранной электрической схемой.
Подготовку проводов, необходимых для подключения. Используйте провода синего цвета для нулевой цепи, жёлтого — для заземления и любой одинаковый цвет — для фазных цепей.
Зачистку изоляционного покрытия на присоединяемых проводах. Применяйте для удаления изоляции специальный инструмент, обеспечивающий сохранность жил.Специальный инструмент позволяет легко удалить изоляцию
Подключение нулевой жилы и фазного провода к входным и выходным разъёмам на корпусе защитного автомата, а также остальных проводов к находящимся в щитке устройствам. Проверьте надёжность фиксации проводов в специальных разъёмах и соответствие монтажа схеме.Правильное подключение — гарантия надёжной защиты
Подачу электрического питания и контроль работоспособности дифференциального автомата.
Убедившись в функционировании устройства, закройте распределительный щиток. Теперь можно безопасно эксплуатировать находящиеся в помещении бытовые приборы и электрическое оборудование.
Видео: подключение дифавтомата
В ролике представлена информация о подключении и работе устройства.
Самостоятельное подключение дифавтомата — решаемая задача. Важно правильно выбрать схему подключения и качественно выполнить монтаж защитного устройства. Целесообразно применять схемы подключения, предусматривающие установку отдельного дифференциального автомата для каждой группы потребителей. Учитывая сложность устройства и необходимость учёта комплекса параметров, желательно доверить работу по подключению дифференциального автомата квалифицированным специалистам. При этом можно не сомневаться в безопасной и длительной работе электрического оборудования, бытовых приборов, а также надёжной защите людей от поражения электрическим током.
Здравствуйте! Меня зовут Дмитрий. Мне 52 года. По образованию инженер-механик. Три года назад освоил профессию копирайтера. Уверен, что моя инженерная подготовка и практический опыт помогут в написании интересных и читабельных статей. Думаю, что они заинтересуют читателей. Считаю интересной и полезной тематику, предлагаемую на сайте. Для меня это возможность приобрести опыт и поделиться знаниями. Оцените статью: Поделитесь с друзьями!
Бэббидж
Вы когда-нибудь слышали выражение «… опережает свое время»? Это означает, что у человека есть идея, выходящая далеко за пределы возможностей всех его друзья, чтобы понять, в то время как идея пришла. Вот что случилось с человек по имени Чарльз Багаж
Сын банкира Чарльза Бэббиджа родился 26 декабря 1791 года в Девоншире, Великобритания. В 19 лет он поступил в Тринити-колледж Кембриджского университета. Вскоре он очень расстроился из-за количества ошибок, которые он обнаружил в математике. таблицы, которые он должен был использовать на уроках математики.Будучи преисполнен решимости исправить это, Бэббидж направил свои силы на создание машины, которая вычисляла бы факты нужны и делайте их правильно. Эту машину он назвал Разницей Двигатель.
Итак, в 1822 году он пошел к британскому правительству и запросил грант на финансирование строительства этой машины. Ему дали частичный грант в 1823 г. и приказано начать немедленно. Однако это к сожалению, никто не вел протокол этого соглашения, потому что в 1828 г., когда Бэббидж вернулся за дополнительными средствами, ни один чиновник не мог вспомнить оригинал соглашение.
Как человек невероятно упрямый, он финансировал проект в течение года, пока он продолжал просить правительство о финансировании. Свое желание он исполнил в 1830 году.
В это время идет строительство Разностная машина достигла очень деликатной стадии. Чтобы продолжить, Бэббиджу нужны были специализированные инструменты для выполнения этой задачи. Для этого он нанял инженера Джозефа Клемента. Между двумя мужчинами все шло хорошо, пока 1834 г., когда Багаж попросил Клемента перенести его магазин в дом Бэббиджа.Климент отказалась. Бэббидж перестал ему платить. Клемент закрыл свой магазин. Работа над Разностная машина остановилась, и дальнейшие работы не проводились. машина до 1992 года. (К этому времени у нас уже были компьютеры и доводка машина была современным проектом колледжа, просто чтобы посмотреть, можно ли его реализовать. Это было построил, и он действительно работал.)
Не сдерживаемый «смертью» Difference Engine, Бэббидж уже работал над другим проектом. Машина, которая мог выполнять все математические операции.Он назвал это аналитической машиной. Такой же дикий, как Может показаться, что идея пришла ему в голову, когда он увидел, как ткачи делают ковер. В ткачи использовали систему перфокарт, которая сообщала ткацким станкам, что использовать в какое время. Итак, правительство должно было просить больше средств на постройку этой новой машины. Неудивительно, что для ему, чтобы получить больше денег. Его репутация догнала его, и на этот раз кто-то помнил, что ранее был отдан почти 1 миллион долларов за машину, которая так и не был закончен.
В течение следующих восьми лет он финансировал работать сам за счет частных и общественных пожертвований. В 1842 г. он отправился в правительству еще раз, и ему было дано строгое и решительное «НЕТ!». После всего , зачем правительству давать ему деньги на новую машину, когда последняя была заброшенный. Бэббидж сказал им, что закончить старую будет дороже, чем было бы построить новый. Правительство не двинулось с места.
Девять лет спустя, в 1851 году, Бэббидж отказался от этой машины, заявив, что Технология, необходимая для завершения машины, в то время отсутствовала.После его смерть в 1871 году, его сыновья взялись за дело, чтобы закончить аналитическую машину. В 1910 году они сдались.
Как ни странно, в 1890 году американец Имя Германа Холлерита стало известно Аналитической машине Бэббиджа. Мистер. Холлерит построил свою собственную машину, основанную на идее Бэббиджа перфокарт и электромагнитные реле в помощь Департаменту переписи США при переписи 1890 года. Хотя машина Холлерита выполняла не все операции, Бэббидж предполагалось, это действительно сработало
С этой новой машиной Холлерит был смог открыть собственное дело — The Tabulation Machine Company.В 1924 г. компания сменила название и стала — The International Business Machine Корпорация — более известная как I.B.M.! I.B.M прославился своими компьютерами которые могут проследить их происхождение до двух незаконченных Бэббиджа двигатели.
История дифференциального двигателя Пер-Георга и Эдварда Шойца
Дифференциальный двигатель Пера-Георга и Эдварда Шойца
Швед Пер Георг Шойц (см. Биографию Пера Георга Шойца) (1785–1873) был замечательным человеком — юристом, переводчиком и изобретателем.Когда он прочитал описание дифференциального двигателя Бэббиджа в 1834 году, он решил построить такую машину. И, несмотря на то, что он не был математиком (как Бэббидж), он не был инженером, у него не было денег, и он жил в стране, которая сильно отставала от Англии в технологическом отношении. зрения, тем не менее ему это удалось. Ему (вместе со своим сыном Эдвардом) удалось построить первый работоспособный дифференциальный двигатель и первую в мире печатную вычислительную машину.
Шойц впервые узнал о Чарльзе Бэббидже и его машине, когда он начал переводить несколько глав из очень успешной книги Бэббиджа «Экономика машин и производств » для своего журнала Journal for Manufakturer och Hushållning в 1832 году. Из этой книги Шойц узнал также о методика составления математических таблиц с использованием «метода разностей». Заинтригованный этим рассказом в «Экономике Бэббиджа», Шойц обнаружил более подробное обсуждение машины Бэббиджа, которое появилось в номере журнала « Edinburgh Review » за июль 1834 года, в котором автор статьи «Счетная машина Бэббиджа», ирландский популяризатор наука Дионисий Ларднер (1793–1859) рассмотрел набор из семи публикаций, относящихся к машине, от отчетов Бэббиджа за 1822 и 1823 годы до отчета комитета Королевского общества за 1829 год.Ларднер не только представил набросок нескольких основных таблиц, созданных за предыдущие пятьдесят лет, используя их, чтобы проиллюстрировать сложность и важность создания большого количества безошибочных копий, но также описал в относительно нетехнической манере работу машины и Концепция механической записи Бэббиджа.
После более подробного ознакомления с вычислительной техникой и создания разностной машины Бэббиджа , в начале 1837 года Шойц построил несколько предварительных моделей из дерева, картона и проволоки, которые, казалось, подтверждали эту точку зрения.Летом того же года его сын Эдвард, студент Технологического института в Стокгольме, попросил и получил разрешение отца расширить грубую модель разностного двигателя и изготовил металлическую версию. К концу лета Эдвард настолько продвинулся в своей работе, что казалось вполне возможным создать двигатель в сборе. Успехи Эдварда достаточно обрадовали его отца, поэтому 3 октября 1837 года он отправил длинное письмо в Королевскую академию наук.В нем он заявил, что открыл более простую и дешевую конструкцию для разностного механизма, чем Бэббидж, и предложил построить такой улучшенный механизм, который, включая блок печати стереотипов, будет в 19 раз меньше, чем у Бэббиджа! В то время как в 1829 году двигатель Бэббиджа стоил 15000 фунтов стерлингов, «он все еще оставался незавершенным», Шойц (как он утверждал) смог построить двигатель на 20000 риксдаллерских банок (около 1638 фунтов) максимум за 1-2 года. Академия отказалась поддержать запрос, поскольку это будет стоить «слишком дорого для такой страны, как Швеция, с ее ограниченными ресурсами».
Эдвард и его отец продолжили свои усилия, несмотря на этот первоначальный отказ. Работа продвигалась медленно из-за отсутствия хороших инструментов и денег. Эдвард продолжал возиться с моделью, в то время как старший Шойц пытался получить финансовую поддержку. В 1838 году Георг попытался продать машину во Франции, но безуспешно. К 1840 году у них уже была пятизначная машина, которая вычисляла один порядок разностей. В течение следующих двух лет машина была увеличена для вычисления различий до трех порядков.В начале 1843 года печатный механизм был завершен. При правильной интеграции печатного компонента летом полная модель машины была готова к испытаниям. В том же 1843 году для проверки машины была приглашена комиссия Шведской королевской академии наук. Ниже приводится часть их заявления:
Нижеподписавшиеся разрешают выпустить следующее заявление, касающееся счетно-печатной машины, которую им было предложено проверить и которая была разработана аудитором г-ном.Георга Шойца и доведен до законченной формы его сыном Эдвардом Шойцем, студентом Королевского технологического института, который также изобрел несколько важных частей машины.
Общая цель машины состоит в том, чтобы предоставить решение той же проблемы, для которой была разработана английская вычислительная машина, построенная Бэббиджем, а именно для представления в табличной форме и печати в стереотипах последовательных членов арифметических рядов. Таким образом, его можно использовать для построения таблиц, в которых разница определенного порядка становится постоянной.Рассматриваемая машина состоит из трех частей:
1-я — Вычислительный блок . Это, конечно, не может иметь дело с арифметическими рядами более высокой степени, чем третья, и не может дать полных терминов, где требуется более пяти цифр, но в природе механизма нет ничего, что препятствовало бы расширению его характеристик. для включения серий произвольной степени и членов с необходимым количеством цифр. Для этого необходимо только поставить дополнительные детали машин, аналогичные уже имеющимся, т.е.е. высота и длина машины увеличены. В своем нынешнем состоянии он [sic], тем не менее, может при определенных обстоятельствах печатать 10-значные числа. Последние пять цифр уже указаны правильно, и при условии, что члены не растут слишком быстро, шестая вместе со всеми цифрами слева от нее увеличивается на 1 или, альтернативно, несколько последующих членов становятся постоянными. Этот механизм машины был снабжен другим устройством, которое позволяло отображать недостающие цифры в терминах, превышающих 99999.В нашем присутствии были правильно представлены конкретные термины для пяти различных серий третьей степени, предоставленных нами. Здесь можно заметить, что в случае убывающего ряда машина давала не сами отрицательные члены, а их дополнения относительно 100000. Однако, если машина останавливается на том члене, где ряд изменяется с положительного на отрицательный, а дополнения на различия, возникающие с этого момента, вставляются, в результате возникают отрицательные термины, а не их дополнения.
2-й — Печатный участок. Каждый член, передаваемый вычислительным блоком, представлен в виде напечатанных цифр, расположенных рядами рядом друг с другом, как в печатной таблице, и строки сразу же печатаются на каком-либо материале, что позволяет делать гальванопластические или стереотипные копии. Печать выполняется с помощью обычного принтера, который, однако, в случае более крупной машины или когда цифры должны были быть напечатаны медью, потребовало бы, чтобы она была сделана из стали или другого твердого металла, а строки были установлены с большой точностью, один под другим в одном вертикальном столбце.В ходе проведенного теста цифры были напечатаны тонким слоем свинца.
3-й — Нумератор . Блок печати объединен с другим механизмом, который перед каждым термином печатает соответствующий ему аргумент.
Машина управляется поворотом ручки, с помощью которой без каких-либо дополнительных действий можно выполнять как расчет, так и расположение и печать цифр и строк. В своем нынешнем виде он занимает корпус 2 фута 8 дюймов в длину, 2 фута в ширину и 8 дюймов в высоту.При размещении на столе, достаточно большом, чтобы поддерживать его, его могут поднимать и перемещать вместе со столом два человека.
Наконец, можно отметить, что машина, будучи всего лишь моделью, была построена без доступа к тем механическим инструментам, которые требуются для более точной работы с металлом, и поэтому она не обладает тем совершенством, которое характерно для крупномасштабной модели, разработанной для реального использования и выполненный в более благоприятных обстоятельствах, будет и должен обладать. Тем не менее, в своем нынешнем виде он способен оценивать определенные классы математических формул, когда задействованные переменные получают постоянно возрастающие определенные значения.
Разностная машина Шойца (статья на первой полосе в The Illustrated London News в 1855 году)
Вышеупомянутое заключение научного комитета подтвердило концептуальную и технологическую обоснованность предлагаемой машины. Чтобы превратить работающую модель в товарный продукт, оставалось поддерживать капитал. Это было не по силам Шойцам. Попытки Георга Шойца найти покупателя на полноразмерную машину за рубежом (в Англии и Франции) постоянно терпели неудачу.В 1844 году он снова подал заявку на грант в размере 10000 риксдаллеров от шведской короны на создание полномасштабной модели. Но академия, свидетельствуя о физической возможности создания такой машины, не была готова гарантировать от ее постройки преимущества для страны, соизмеримые с затратами. Не имея уверенности в том, что создание механизма различий будет в национальных интересах, правительство отклонило просьбу Шойца, и модель бездействовала в течение нескольких лет.
В 1851 году Георг Шойц снова обратился к короне, на этот раз за меньшим размером в 3333 риксдаллера.И снова неудача, в короне отказано из-за отсутствия средств. Однако на этот раз Шведская королевская академия наук одобрила их, и шведский парламент (сейм) выдвинул 5 000 риксдаллер при условии, что изобретатели завершат проект к концу 1853 года. В противном случае деньги придется вернуть.
В отличие от Бэббиджа, Шойцы были в высшей степени практичной парой, и Табулирующая машина , как они ее называли, была завершена по графику (хотя и не в рамках бюджета и подвержена ошибкам).Первая машина, которая была готова в октябре 1853 года, была построена под руководством Эдварда Шойца в мастерской промышленника Бергстрема. Машина (см. Нижнюю фотографию) могла обрабатывать числа из 15 цифр и табулировать функции с 4 порядками разницы (четвертый — постоянный) и распечатывать результаты с округлением до восьми цифр на формах, из которых можно было отливать металлические печатные формы. .
Разностный двигатель Scheutz (любезно предоставлен Нико Баайенсом, www.Calculi.nl)
Общие размеры машины: 56 см x 170 см x 58 см.
Все узлы и подвижные части в машине приводились в действие вручную с помощью кривошипа. Приложенная сила передавалась системой шестерен на кулачки, рычаги и стойки, которые приводили в действие вычислительный блок. Под ним были две тележки (одна из них на колесах), которые двигались по рельсам, которые были изогнуты соответствующим образом, чтобы пять вертикальных осей могли двигаться вверх и вниз. Печатный стол в блоке печати приводился в действие кривошипно-шатунным механизмом.
Расчет таблицы проводился в четыре этапа:
1. Начальные значения рассматриваемой таблицы были рассчитаны вручную.
2. Числовые колеса в счетном блоке были установлены на начальные значения с помощью специального инструмента.
3. К слайду на печатном столе прикрепляли кусок матричного материала, воска, картона или свинца. Затем задвижку вдвигали, пока крючки подачи не достигли первой выемки храповика. Числитель был установлен на ноль.
4.Рукоятку двигателя проворачивали, и после каждого 6-го оборота выводился результат.
Табличные значения и различия были представлены количеством зубчатых колес, расположенных горизонтально в виде массива 15 на 5. Верхний ряд из 15 цифр представляет собой табличные значения; второй ряд, первые отличия; третий ряд, вторые отличия; четвертый ряд, третий; и пятый ряд — постоянные четвертые разности. В начале вычислений числовые колеса устанавливались вручную. Каждое колесо имело механизм добавления, состоящий из комбинации «ловушка и ловушка».К верхней части колеса прикреплен направленный вверх фиксатор, соответствующий фиксатор — к центральной оси, окруженной этим колесом, в точке примерно на полпути между ним и колесом над ним. При вращении осей ловушки вращались внутри счетных колес. У каждой ловушки была рука, которая касалась фиксатора колеса под ней, когда ловушка вращалась.
В зависимости от направления этого вращения, он либо давил на часть защелки и свободно проходил через нее, либо был захвачен ею и поднимался.Когда ловушка поднималась, она включала числовое колесо над ней, тем самым поворачивая ее. Соответствующий шпилька и рычажный механизм предусмотрены для переноски, когда верхнее колесо проходит от 9 до 0 (или от 5 до 0, в случае «сексуальных» колес. Маленькая шпилька между этими двумя пальцами нажимает на рычаг, когда колесо проходит от С 9 до 0. Этот рычаг выдвигался влево перед предыдущим колесом. Несущее действие было вызвано движущейся вертикальной «стойкой». Если штифт нажимал на рычаг, он затем соприкасался со стойкой, вызывая Поверните рычаг на этой стойке, чтобы зацепить колесо за рычагом и переместить его на одну единицу вперед, таким образом выполняя перенос.
Крупным планом вид печатающего механизма машины Шойца (предоставлено Смитсоновским институтом)
Печатный механизм (см. Верхнее фото) был присоединен к верхнему ряду машины, потому что должны быть напечатаны только окончательные значения. Набор горизонтальных валов располагался под прямым углом к рядам номерных колес. Посредством набора из восьми кулачков и «улиток» (ступенчатых цилиндрических сегментов) эти валы связывали вертикальные оси, соответствующие восьми ведущим цифрам, с набором стоек, привязанных к колесам восьми типов.Стойки были параллельны рядам номерных колес. Штанга удерживала типовые колеса в неподвижном состоянии, пока машина добавлялась. После того, как расчеты были завершены, стержень был удален, освободив набор грузов. Подвешенные к дискам, прикрепленным к горизонтальным валам, эти грузы были соединены с осями восьми ведущих колес с помощью комбинации улитки и кулачка. После выпуска они привели в действие колесики шрифтов, нанеся 8-значные числа на полоски бумаги длиной 8 дюймов. Эти полосы обычно покрывали черным свинцом, чтобы облегчить изготовление из них стереотипных пластинок.
Разностный двигатель Scheutz приводился в действие падающими грузами, как это видно на фотографии ниже.
Разностная машина Шойца, работающая на падающих грузах (любезно предоставлено Смитсоновским институтом)
В конце 1854 года Шойц со своей машиной отправился в Англию с помощью фирмы Брайана Донкина, известного английского инженера и промышленника, который в 1829 году помог Чарльзу Бэббиджу в создании его дифференциального двигателя. Они сразу же подали заявку на патент, который был выдан в следующем году.Машина была открыта для демонстраций, и ряд английских газет и журналов представили обзоры патента и описания машины. В 1855 году комитет, назначенный Королевским обществом, исследовал машину и отметил, что, хотя Шойц принял предложение Бэббиджа действовать противоположным образом на четных и нечетных различиях, чтобы с ними можно было работать одновременно, механизм машины Шойца отличается от механизма Бэббиджа. К удивлению многих, сам Бэббидж (всегда как джентльмен) не только продемонстрировал положительное отношение к машине, но и в последующие годы будет поддерживать довольно сильного Шойца, несмотря на многие проблемы.
В августе 1855 года машина была перевезена и установлена на выставке Universelle des produits de l ’Agriculture, de l’Industrie et des Beaux-Arts в Париже, Франция. Бэббидж также прибыл в Париж и рекламировал машину широкой публике. Машина выиграла золотую медаль, отчасти благодаря Бэббиджу, который был очень уважаемым членом Института Франции и лоббировал их интересы. В следующем году Шойцы получили золотую медаль (Medaille d’Honneur) за изобретение своего разностного двигателя Парижской выставки от принца Чарльза на церемониях в Королевском дворце в Стокгольме.Французский журналист барон Леон Брисс описал эту машину так:
Эта машина, одна из самых изобретательных, решает уравнения четвертой степени и даже более высоких порядков; он действует во всех системах счисления; в десятичной системе, в шестидесятеричной системе (для тригонометрии) или в любой другой системе … Ученых, которые хвалят свои вычислительные способности, как предсказание законов природы, будет выгодно заменить простой машиной, которая под почти слепым стремление обычного человека, своего рода движение, будет проникать в бесконечное пространство глубже и глубже, чем они.Любой человек, знающий, как сформулировать проблему, и имеющий в своем распоряжении машину господ Шойца для ее решения, заменит необходимость в Архимеде, Ньютонах или Лапласе. И посмотрите, как в науках и искусствах все скреплено и переплетено: эта почти интеллектуальная машина не только производит вычисления за секунды, на которые потребовался бы час; он печатает полученные результаты, добавляя достоинства аккуратной каллиграфии к достоинствам вычислений без возможных ошибок: стереотипные цифры появляются сгруппированными по желанию оператора и разделенными, как он хочет, пробелами, линиями или любым произвольным типографским шрифтом. символы.Если простая машина может сказать нам расстояние до звезд, протяженность небесных шаров, путь, который проходят большие кометы по своему параболическому курсу, какой предел отныне может быть назначен механизму? Какой мир невозможного не очистится?
Золотая медаль принесла Шойцам заслуженное признание. Это также привлекло покупателя, которого пара искала почти с того дня, как завершила сборку машины. В 1856 году машина была куплена за 5000 фунтов стерлингов обсерваторией Дадли в Олбани, штат Нью-Йорк, США, а в следующем году была перевезена в США, где была использована для первой практической работы — вычисления истинной аномалии Марса.
В то же время в Англии вводили в действие вторую разностную машину Scheutz. В 1857 году британское правительство санкционировало выделение 1200 фунтов стерлингов на полномасштабную разностную машину с прикрепленным к ней печатающим устройством, основанное на конструкции Шойца, которое должно было быть построено компанией Донкина. Новая машина была почти такой же, как первая (с небольшими вариациями в дизайне), обрабатывала 15-значные числа с 4-мя порядками различий и могла передавать 8-значные числа в печатный механизм. Затраты превысили расходы, и Донкин доставил машину в июле 1859 года, за несколько недель до крайнего срока, что привело к убыткам в 615 фунтов стерлингов.Машина использовалась в Главном регистре для расчета таблиц дожития, которые были опубликованы в 1864 году.
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:
Компоненты дифференциала Система
Зубья шестерни : коронное колесо и Зубья ведущей шестерни имеют спиральную форму, что позволяет перемещаться вверх и вниз по 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 «за пределами.»Следовательно, внешнее колесо должно вращаться быстрее, чем внутреннее. один, чтобы преодолеть большее расстояние за то же время. Таким образом, поскольку два колеса не двигаются с одинаковой скоростью, необходим дифференциал. Автомобиль дифференциал расположен посередине между ведущими колесами либо спереди, либо сзади, либо 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.
Повороты, колеса разные Скорости Расположение дифференциала в автомобиле
Как это работает: Предполагая, что колеса не проскальзывают и не вращаются управления, следующие два примера движения автомобиля описывают, как работает дифференциал, когда автомобиль движется вперед и при повороте. (см. раздел Дифференциал повышенного трения для колесных скольжение).
Дифференциал при въезде автомобиля Прямая линия (колеса с одинаковой скоростью)
Когда автомобиль едет прямо, оба колеса едут одновременно скорость. Таким образом, шестерни планетарной передачи с обгонной муфтой вообще не вращаются. 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).
Дифференциал, когда автомобиль поворачивает А Угол (колеса 2 вне поворота)
При повороте автомобиля колеса должны двигаться с разной скоростью. В В этой ситуации шестерни планетарной передачи вращаются относительно зубчатого колеса, когда они вращаются. вокруг солнечных шестерен. Это позволяет неравномерно передавать скорость коронной шестерни на два колеса.
ДОМИНАНТНАЯ ФИЗИКА:
Переменная
Описание
Метрическая система Единицы
Английский Единицы
в
Скорость при точка контакта между шестернями
м / сек
дюйм / сек
выигрыш
Угловая скорость коронной шестерни
рад / с
об / мин
w1
Угловая скорость одной шестерни / колеса
рад / с
об / мин
w2
Угловая скорость другой шестерни / колеса
рад / с
об / мин
r1
Радиус шага одна передача
м
дюйм
r2
Радиус шага другая передача
м
дюйм
Штифт
Входная мощность, от трансмиссия
Вт
л.с.
Pout1
Выход на Левый полуоси
Вт
л.с.
Pout2
Выход на Полуось правый
Вт
л.с.
T1
Момент передается на левое колесо
Н-м
фут-фунт
T2
Момент передается на правое колесо
Н-м
фут-фунт
N1
Количество зубьев на одной передаче
–
–
N2
Количество зубьев на другой передаче
–
–
Иллюстрация для объяснения Передаточное число

Передаточные числа: Передаточное отношение скоростей между шестернями равно в зависимости 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 зубьев. 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 разных 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 ширина ₁) ₊ (T ₂ x ширина ₂),
, где P _в — потребляемая мощность от трансмиссии на дифференциал, а P _out — выходная мощность от дифференциал к колесам.T — крутящий момент, приложенный к каждой 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 скользит или вращается 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 работает , стр. 49
Конспект лекций, курс 2.72
Типы дифференциалов и принцип их работы
Как и большинство вещей в современных автомобилях, простая зубчатая передача, известная как дифференциал, подвергалась постоянным усовершенствованиям и экспериментам, что привело к появлению целого ряда типов, каждый из которых имеет свои преимущества и недостатки.
Концепция дифференциала, то есть позволяющая колесам, установленным на одной оси, вращаться независимо друг от друга, является древней конструкцией, и первый известный пример ее использования был зарегистрирован в Китае в период с 1 ^по тысячелетие до нашей эры.
Хотя это было задолго до изобретения автомобиля, повозки, повозки и колесницы все еще страдали от той же проблемы, связанной с проскальзыванием или волочением одного колеса на поворотах, что увеличивало износ и приводило к повреждению дорог.
Появление двигателей, приводящих в движение передние или задние колеса для приведения в движение транспортного средства, вместо того, чтобы просто тянуть их на лошади, добавило новую проблему, которую необходимо преодолеть — как обеспечить независимое вращение, сохраняя при этом возможность приводить в действие оба колеса.
Первые автомобили не пытались, они просто приводили в движение только одно колесо на независимой оси. Но это было далеко от идеала, так как это означало, что они были недостаточно мощными и часто сталкивались с проблемами сцепления на любом другом участке, кроме твердой, ровной поверхности.
В конечном итоге это привело к разработке открытого дифференциала до того, как были разработаны другие более сложные типы для преодоления более сложных условий вождения.
Посмотрите это видео, в котором с помощью трехмерных изображений объясняется, как работают следующие типы дифференциала:

Открытый дифференциал:
Дифференциал в своей основной форме состоит из двух половин оси с шестерней на каждом конце, соединенных вместе третьей шестерней, составляющих три стороны квадрата.Обычно это дополняется четвертой передачей для дополнительной силы, завершая квадрат.
Этот базовый блок затем дополняется кольцевой шестерней, добавляемой к корпусу дифференциала, который удерживает основные основные шестерни — и эта кольцевая шестерня позволяет приводить колеса в движение, соединяясь с приводным валом через шестерню.

^{В этом примере вы можете увидеть три стороны внутреннего зубчатого колеса, которые составляют основной механизм, причем большая синяя шестерня представляет коронную шестерню, которая будет соединяться с приводным валом.На левом изображении показан дифференциал с обоими колесами, вращающимися с одинаковой скоростью, а на правом изображении показано, как внутренние шестерни входят в зацепление, когда одно колесо вращается медленнее, чем другое.}

Эта зубчатая передача составляет дифференциал открытого типа, и является наиболее распространенным типом автомобильного дифференциала , от которого происходят более сложные системы.
Преимущество этого типа в основном ограничивается основной функцией любого дифференциала, как описано ранее, с упором в первую очередь на обеспечение возможности поворота оси более эффективно, позволяя колесу за пределами поворота двигаться с большей скоростью, чем внутреннее колесо. поскольку он покрывает больше земли.Он также выигрывает от того, что его базовая конструкция относительно дешева в производстве.
Недостатком этого типа является то, что, поскольку крутящий момент распределяется равномерно между обоими колесами, количество мощности, которое может передаваться через колеса, ограничивается колесом с наименьшим сцеплением.
По достижении предела тяги обоих колес вместе, колесо с наименьшим тяговым усилием начнет вращаться, что еще больше снижает этот предел, поскольку сопротивление со стороны уже вращающегося колеса еще меньше.
Прочтите наш блог о турбонагнетателях, нагнетателях и безнаддувных двигателях
Заблокированный дифференциал:
Блокировка или блокировка дифференциала — вариант, встречающийся на некоторых транспортных средствах, в первую очередь на тех, которые едут по бездорожью. По сути, это открытый дифференциал с возможностью блокировки на месте для создания фиксированной оси вместо независимой. Это может происходить вручную или с помощью электроники в зависимости от технологии в автомобиле.
Преимущество заблокированного дифференциала заключается в том, что он может получить значительно большее тяговое усилие, чем открытый дифференциал .Поскольку крутящий момент не распределяется поровну 50/50, он может передавать больший крутящий момент на колесо, которое имеет лучшее сцепление с дорогой, и не ограничивается более низким сцеплением другого колеса в любой данный момент.
Поскольку маловероятно, что вы будете двигаться со скоростью и обычно путешествуете по неровной поверхности, проблема торможения и износа шин на поворотах на неподвижной оси является меньшей проблемой.
Одним из недостатков заблокированных дифференциалов называется заедание, которое возникает, когда в трансмиссии накапливается избыточная энергия вращения (крутящий момент), и ее необходимо высвободить — обычно это достигается за счет отрыва колес от земли для сброса положения.Или просто сняв замки, когда они больше не нужны.
Представьте себе длинную картонную трубку, удерживаемую на каждом конце, а затем скручивающую трубку в противоположных направлениях до такой степени, что трубка не могла больше выдерживать силу, складывалась и рвалась — это связывание. Это происходит потому, что колеса движутся с разной скоростью, что приводит к скручиванию осей и увеличению давления на шестерни, но нагрузки на колеса и их повышенного тягового усилия достаточно, чтобы предотвратить проскальзывание шин и сбросить давление.
Сварной / золотниковый дифференциал:
Сварные дифференциалы, по сути, такие же, как заблокированный дифференциал, только он был постоянно приварен из открытого дифференциала к фиксированной оси (также известный как дифференциал золотника). Обычно это делается только в определенных обстоятельствах, когда характеристики заблокированного дифференциала / Фиксированная ось, которая облегчает одновременное вращение обоих колес, желательны — например, в автомобилях, предназначенных для дрифта.
Обычно это не рекомендуется, так как тепло от сварки может снизить прочность компонентов и увеличить риск катастрофического отказа детали — что может даже привести к поломке шестерен дифференциала, вылетевшей через корпус дифференциала и создавая опасность для других участников дорожного движения и пешеходов.
Дифференциал повышенного трения:
LSD объединяет преимущества открытого и заблокированного дифференциалов в более сложной системе. Есть две категории, которые используют разные формы сопротивления для достижения одного и того же эффекта:
Механическое сцепление LSD:
Этот тип LSD окружает ту же самую центральную шестерню, видимую на открытом дифференциале, парой нажимных колец, которые оказывают усилие на два набора дисков сцепления, расположенных рядом с шестернями.Это обеспечивает сопротивление независимому вращению колес, изменяя эффект дифференциала с открытого на заблокированный — и обеспечивая ему повышенное тяговое усилие, которое этот тип выигрывает от более открытого дифференциала.
На этом разрезе вы можете увидеть прижимные кольца (также вырезанные), окружающие центральные шестерни, которые при вращении раздвигаются центральными шестернями, прижимающимися к наклонным поверхностям. Это движение толкает нажимные кольца на блоки сцепления (желтый и синий) с обеих сторон, создавая сопротивление и изменяя поведение оси с открытого на фиксированный.
LSD механического сцепления также подразделяются на подтипы, которые ведут себя немного по-разному и изменяются при воздействии давления на диски сцепления и нажимные кольца:
В LSD с односторонним движением давление действует только при ускорении. Это означает, что при прохождении поворотов и выключении мощности дифференциал ведет себя как открытый тип, позволяя им поворачиваться независимо, но при ускорении принудительное вращение дифференциала создает трение в дисках сцепления, блокируя их на месте, чтобы получить больше тяги.
A Двусторонний LSD делает шаг вперед и оказывает давление на диски сцепления также при замедлении, чтобы улучшить устойчивость при торможении на дорожном покрытии с изменчивой поверхностью.
полуторога снова пытается объединить лучшее из обоих подтипов, оказывая большее давление при ускорении и меньшее — при замедлении.
Обратной стороной механических LSD является то, что они требуют регулярного технического обслуживания для поддержания работоспособности и склонны к полному износу, что приводит к дорогостоящей замене деталей.
Вязкий LSD:
Второй тип дифференциала повышенного трения, в котором вместо муфт используется густая жидкость для создания сопротивления, необходимого для изменения поведения дифференциала между разомкнутым и заблокированным состояниями. Из-за того, что у них меньше движущихся частей, чем у механических LSD, VLSD проще, но также имеют более широкий спектр преимуществ и недостатков по сравнению с ними.
В своей основной работе эффект более плавный в применении, чем механические LSD, поскольку сопротивление растет в унисон со скоростью, на которой движутся колеса по сравнению с корпусом дифференциала, обеспечивая очень постепенное увеличение.
VLSD также способны передавать крутящий момент более эффективно на колесо, которое имеет большее тяговое усилие . Поскольку жидкость действует так, чтобы сопротивляться пониженной скорости, если колесо когда-либо теряет сцепление с дорогой и вращается, разница в скорости между двумя колесами внутри дифференциала создает большее сопротивление более медленному движущемуся колесу, передавая больший крутящий момент от ведущего вала на него.
VLSD становятся менее эффективными при длительном использовании, поскольку жидкость нагревается, они становятся менее вязкими и обеспечивают меньшее сопротивление.Он также не может блокироваться так же полно, как механический LSD, из-за того, что жидкость не может обеспечить абсолютное сопротивление в подходящем пространстве.
Недостатком как механических, так и вязкостных LSD является то, что система не всегда эффективно направляет крутящий момент во время прохождения поворотов на высокой скорости, поскольку она может интерпретировать более быстро движущееся внешнее колесо как потерю сцепления. Затем он направляет крутящий момент на внутреннее колесо, создавая избыточную / недостаточную поворачиваемость в момент, противоположный тому, когда это необходимо.
Дифференциал Torsen:
В дифференциале Torsen ( Tor que — Sen sing) используется хитроумная передача, обеспечивающая тот же эффект, что и в дифференциале с ограниченным скольжением, без необходимости использования муфт или гидравлического сопротивления.
Это достигается за счет добавления слоя червячной передачи к традиционной передаче открытого дифференциала. Эти наборы червячных шестерен, действующих на каждую ось, обеспечивают сопротивление, необходимое для передачи крутящего момента, которое затем достигается за счет того, что червячные шестерни находятся в постоянном зацеплении друг с другом через соединенные прямозубые цилиндрические шестерни.
_{На первом и втором изображениях показаны три пары червячных шестерен, зацепленных с каждой половиной оси — с цилиндрическими шестернями на конце каждого червяка, соединяющими пары.Именно это соединение передает крутящий момент от одного колеса к другому, когда одна ось начинает вращаться быстрее, чем другая. В то время как первое и второе изображения представляют собой оригинальный дизайн торсена, третье изображение представляет собой вторую версию дифференциала торсена. В новой конструкции червячные шестерни переставлены на одну линию с осями, но при этом выполняют то же механическое действие. Каждая червячная передача все еще находится в контакте со своей парой, и только одна сторона оси с промежутками в шестерне удаляет зацепление с другой стороны.}
Постоянное зацепление между двумя сторонами дифференциала имеет дополнительное преимущество, заключающееся в немедленной передаче крутящего момента, что делает его чрезвычайно чувствительным к изменяющимся дорожным и дорожным условиям.
В то время как открытый дифференциал всегда должен распределять крутящий момент 50/50 между каждым колесом, дифференциал Torsen способен направлять больший процент крутящего момента через одно колесо в зависимости от передаточных чисел шестерен. Этот снимает ограничение мощности, которое испытывают открытые дифференциалы , потому что величина доступного крутящего момента не ограничивается величиной тяги в любом колесе.
Кроме того, зубчатая передача также может быть обработана таким образом, чтобы придавать другое отношение сопротивления при ускорении и замедлении, как это делает полутораходовой дифференциал повышенного трения.
Все это достигается механически без использования электроники или каких-либо скоропортящихся деталей, приносимых в жертву трению, и в целом дифференциал Torsen является превосходной механической системой , которая сочетает в себе основные преимущества всех перечисленных ранее типов дифференциалов.
Прочтите наш блог о трансмиссиях с двойным сцеплением и принципах их работы
Активный дифференциал:
Очень похоже на дифференциал повышенного трения, в активном дифференциале по-прежнему используются механизмы, обеспечивающие сопротивление, необходимое для передачи крутящего момента с одной стороны на другую, но вместо того, чтобы полагаться на чисто механическую силу, эти муфты могут активироваться электронным способом.
Активный дифференциал может использовать электронику для искусственного изменения механических сил, которые система испытывает при изменении условий движения.Это делает их управляемыми и, следовательно, программируемыми, а с помощью ряда датчиков на транспортном средстве компьютер может автоматически определять, на какие ведущие колеса и когда направить мощность.
Это радикально улучшает характеристики, особенно на несовершенном дорожном покрытии, и особенно предпочитают раллийные водители, чьи автомобили выдерживают быстро меняющиеся условия движения и нуждаются в системе, которая может не отставать от их непрерывных регулировок транспортного средства.
Дифференциал с вектором крутящего момента:
TVD продвигает эту усовершенствованную с помощью электроники систему еще дальше, используя ее для управления углом или вектором транспортного средства в поворотах и выходе из них, побуждая определенные колеса получать больший крутящий момент в ключевые моменты, что улучшает характеристики прохождения поворотов.
Активировав сцепление, противоположное тому, что обычно включает LSD с чисто механическим приводом, вы можете использовать этот эффект для помощи в рулевом управлении, а также снизить мощность, преодолевая недостатки системы LSD.
При входе в поворот, многоходовой LSD оказывает сопротивление обоим колесам, чтобы хотя бы частично заблокировать ось и стабилизировать ее при торможении, которое затем высвобождается, когда скорость колес падает и автомобиль поворачивает, позволяя колесам вращаться. на разных скоростях.
Однако, вместо того, чтобы ослабить сопротивление на обоих колесах, TVD продолжает активировать сцепление только на внешнем колесе, увеличивая сопротивление, испытываемое этим колесом, и заставляя систему передавать через него больший крутящий момент. Этот дисбаланс внешней силы способствует более резкому повороту автомобиля в повороте и снижению недостаточной поворачиваемости.
Продолжая прикладывать это сопротивление через поворот, когда транспортное средство проходит вершину и начинает ускоряться, оно будет продолжать игнорировать нормальный многосторонний LSD, который снова будет интерпретировать более быстрое движение внешнего колеса как пробуксовку и отвлекать крутящий момент во время ускорения до внутреннее колесо, которое воспринимается как лучшее сцепление.
Поскольку TVD оказывает большее сопротивление муфте внешних колес, он обманом заставляет систему отводить через него больший крутящий момент — увеличивая мощность, которую можно приложить , и уменьшая недостаточную поворачиваемость, возникающую при ускорении на выходе из поворота.
_{Желтая стрелка указывает на передачу крутящего момента, происходящую через угол, создаваемую искусственным сопротивлением, оказываемым TVD на внешнее колесо. Это позволяет добиться большего ускорения на выходе из поворота, в то же время повышая поворачиваемость автомобиля.}
Дифференциал с вектором крутящего момента способен передавать 100% доступного крутящего момента через одно колесо, когда это необходимо в самых экстремальных обстоятельствах.
Обратной стороной этой системы является то, что она очень сложна и очень дорога, и обычно используется только для гонок / треков из-за ее потенциала для прохождения поворотов на высокой скорости.
У каждой системы есть свои преимущества и недостатки, и хотя более сложные системы, как правило, лучше, их стоимость намного превышает стоимость более простых систем.
Как и в случае с любыми другими автомобильными технологиями, польза от каждой системы зависит от того, что именно вы будете делать со своим автомобилем и на что должен быть способен ваш дифференциал. У вас не будет особой необходимости в дифференциале векторизации крутящего момента при посещении местного супермаркета, если только вы не воображаете себя в следующем WRC и не можете позволить себе штраф — но вам может понадобиться дифференциал блокировки, если вы живете в сельской местности. лучше доступен для внедорожника.
Щелкните здесь для визуального просмотра различных типов дифференциала.
MAT FOUNDRY GROUP ЯВЛЯЕТСЯ ВЕДУЩИМ ПРОИЗВОДИТЕЛЕМ СЕРЫХ И ЧУГУННЫХ КОМПОНЕНТОВ ДЛЯ АВТОМОБИЛЕЙ. ЧТОБЫ УЗНАТЬ БОЛЬШЕ О НАС ПРОСМОТРЕТЬ НАШИ ПРОДУКТЫ ИЛИ СВЯЗАТЬСЯ С НАМИ СЕГОДНЯ
Фактическая разница между статистикой и машинным обучением | Мэтью Стюарт, доктор философии
Статистические модели против машинного обучения — пример линейной регрессии
Мне кажется, что сходство методов, используемых в статистическом моделировании и машинном обучении, заставило людей предположить, что они одинаковы вещь.Это понятно, но это просто неправда.
Самый очевидный пример — линейная регрессия, которая, вероятно, является основной причиной этого недоразумения. Линейная регрессия — это статистический метод, мы можем обучить линейный регрессор и получить тот же результат, что и модель статистической регрессии, стремясь минимизировать квадратичную ошибку между точками данных.
Мы видим, что в одном случае мы выполняем то, что называется «обучением» модели, которое включает использование подмножества наших данных, и мы не знаем, насколько хорошо модель будет работать, пока мы не «протестируем» эти данные на дополнительных данных, которые были отсутствует во время обучения, называется набором тестов.В этом случае цель машинного обучения — добиться максимальной производительности на тестовой выборке.
Для статистической модели мы находим линию, которая минимизирует среднеквадратичную ошибку по всем данным, предполагая, что данные являются линейным регрессором с добавлением некоторого случайного шума, который обычно имеет гауссовский характер. Никакого обучения и никакого набора тестов не требуется. Во многих случаях, особенно в исследованиях (например, в примере с датчиком ниже), цель нашей модели состоит в том, чтобы охарактеризовать взаимосвязь между данными и нашей переменной результата, а не делать прогнозы относительно будущих данных.Мы называем эту процедуру статистическим выводом, в отличие от предсказания. Тем не менее, мы по-прежнему можем использовать эту модель для прогнозирования, и это может быть вашей основной целью, но способ оценки модели не будет включать набор тестов, а вместо этого будет включать оценку значимости и надежности параметров модели.
Целью (контролируемого) машинного обучения является получение модели, которая может делать повторяемые прогнозы. Обычно нас не волнует, интерпретируема ли модель, хотя я лично рекомендую всегда проводить тестирование, чтобы убедиться, что прогнозы модели действительно имеют смысл.Машинное обучение — это результат, он, вероятно, работает в компании, где ваша ценность определяется исключительно вашей эффективностью. Принимая во внимание, что статистическое моделирование больше связано с поиском взаимосвязей между переменными и значимостью этих взаимосвязей, а также для прогнозирования.
Чтобы дать конкретный пример разницы между этими двумя процедурами, я приведу личный пример. Днем я занимаюсь экологией и работаю в основном с данными датчиков. Если я пытаюсь доказать, что датчик способен реагировать на определенные стимулы (например, на концентрацию газа), я бы использовал статистическую модель, чтобы определить, является ли ответ на сигнал статистически значимым.Я бы попытался понять эту взаимосвязь и проверить ее повторяемость, чтобы я мог точно охарактеризовать реакцию датчика и сделать выводы на основе этих данных. Некоторые вещи, которые я мог бы проверить, это то, является ли реакция на самом деле линейной, может ли реакция быть связана с концентрацией газа, а не случайным шумом в датчике и т. Д.
Напротив, я также могу получить массив из 20 различных датчиков, и я могу использовать это, чтобы попытаться предсказать реакцию моего недавно охарактеризованного датчика.Это может показаться немного странным, если вы мало разбираетесь в датчиках, но в настоящее время это важная область науки об окружающей среде. Модель с 20 различными переменными, предсказывающими результат работы моего сенсора, явно предназначена для предсказания, и я не ожидаю, что она будет особенно интерпретируемой. Эта модель, вероятно, будет чем-то более эзотерическим, например нейронной сетью, из-за нелинейностей, возникающих из химической кинетики и взаимосвязи между физическими переменными и концентрациями газа. Я хотел бы, чтобы модель имела смысл, но если я могу делать точные прогнозы, я буду очень счастлив.
Если я пытаюсь доказать взаимосвязь между моими переменными данных до степени статистической значимости, чтобы опубликовать ее в научной статье, я бы использовал статистическую модель, а не машинное обучение. Это потому, что меня больше волнует взаимосвязь между переменными, а не прогнозы. Прогнозы по-прежнему могут быть важны, но отсутствие интерпретируемости, предоставляемой большинством алгоритмов машинного обучения, затрудняет доказательство взаимосвязи в данных (на самом деле это большая проблема в академических исследованиях сейчас, когда исследователи используют алгоритмы, которые они не понимают и получают ложные выводы).
Источник: Аналитика Видхья
Должно быть ясно, что эти два подхода различаются по своей цели, несмотря на то, что для их достижения используются схожие средства. При оценке алгоритма машинного обучения используется набор тестов для проверки его точности. В то время как для статистической модели анализ параметров регрессии с помощью доверительных интервалов, тестов значимости и других тестов может использоваться для оценки легитимности модели. Поскольку эти методы дают одинаковый результат, легко понять, почему можно предположить, что они одинаковы.
Статистика против машинного обучения — пример линейной регрессии
Я думаю, что это заблуждение довольно хорошо отражено в этом якобы остроумном 10-летнем испытании сравнения статистики и машинного обучения.
Однако объединение этих двух терминов исключительно на основании того факта, что они используют одни и те же фундаментальные понятия вероятности, неоправданно. Например, если мы сделаем утверждение, что машинное обучение — это просто прославленная статистика, основанная на этом факте, мы также могли бы сделать следующие утверждения.
Физика — это просто прославленная математика.
Зоология — это просто прославленная коллекция марок.
Архитектура — это просто прославленное строительство замков из песка.
Эти утверждения (особенно последнее) довольно нелепы, и все они основаны на идее объединения терминов, построенных на схожих идеях (каламбур, предназначенный для примера архитектуры).
На самом деле физика построена на математике, это приложение математики для понимания реальных физических явлений.Физика также включает аспекты статистики, и современная форма статистики обычно строится на основе теории множеств Цермело-Франкеля в сочетании с теорией меры для создания вероятностных пространств. У них обоих много общего, потому что они имеют схожее происхождение и применяют схожие идеи, чтобы прийти к логическому выводу. Точно так же архитектура и строительство замков из песка, вероятно, имеют много общего — хотя я не архитектор, поэтому я не могу дать обоснованное объяснение — но они явно не одно и то же.
Чтобы дать вам представление о том, как далеко зашла эта дискуссия, на самом деле в Nature Methods опубликована статья, в которой описывается разница между статистикой и машинным обучением. Эта идея может показаться смехотворной, но грустно, что такой уровень обсуждения необходим.
Прежде чем мы продолжим, я быстро проясню два других распространенных заблуждения, связанных с машинным обучением и статистикой. Они заключаются в том, что ИИ отличается от машинного обучения, а наука о данных отличается от статистики.Это довольно неоспоримые проблемы, так что это будет быстро.
Наука о данных — это, по сути, вычислительные и статистические методы, которые применяются к данным, это могут быть небольшие или большие наборы данных. Это также может включать такие вещи, как исследовательский анализ данных, когда данные исследуются и визуализируются, чтобы помочь ученому лучше понять данные и сделать на их основе выводы. Наука о данных также включает в себя такие вещи, как обработка и предварительная обработка данных, и, таким образом, включает некоторый уровень информатики, поскольку включает в себя кодирование, настройку соединений и конвейеров между базами данных, веб-серверами и т. Д.
Вам не обязательно использовать компьютер для статистики, но вы не сможете заниматься наукой о данных без него. Вы снова можете увидеть, что, хотя наука о данных использует статистику, это явно не одно и то же.
Точно так же машинное обучение — это не то же самое, что искусственный интеллект. Фактически, машинное обучение — это разновидность искусственного интеллекта. Это довольно очевидно, поскольку мы обучаем («обучаем») машину делать обобщаемые выводы о некоторых типах данных на основе предыдущих данных.
л.с. и крутящий момент: в чем разница?
Эндрю Трэхан Автомобиль и водитель
Что лучше? Вот как можно прекратить споры о ночном баре.
Йоги Берра, который никогда не останавливался на деталях двигателя, пришел бы к выводу, что крутящий момент и мощность — это одно и то же, только разные. Собственно, это упрощение отчасти верно.
Крутящий момент и мощность — это то, что двигатели производят, когда вы поворачиваете ключ и нажимаете педаль акселератора.Воздух и топливо, воспламеняющиеся в камерах сгорания, вызывают скручивание коленчатого вала, трансмиссии и ведущих мостов. Это чудо преобразования энергии: потенциальная энергия, содержащаяся в галлоне переработанного динозавра, эффективно изменилась на кинетическую энергию, необходимую для вождения.
Копая глубже, рассмотрим эти определения из учебников:
Энергия — это способность выполнять работу. В этом случае двигатели выполняют ту тяжелую работу (работу), которую раньше выполняли лошади.
Работа является результатом силы, действующей на некотором расстоянии.Единица измерения работы (а также энергии) в США — фут-фунт. В Международной системе (СИ) работа измеряется в джоулях и, в редких случаях, в ньютон-метрах.
Крутящий момент — это сила вращения, создаваемая коленчатым валом двигателя. Чем выше крутящий момент двигатель, тем выше его способность выполнять работу. Измерение такое же, как у работы, но немного отличается. Поскольку крутящий момент является вектором (действующим в определенном направлении), он измеряется в единицах фунт-фут и ньютон-метр.
Конечно, всегда есть исключения. В этом случае различие составляет статический крутящий момент , который вы прикладываете с помощью гаечного ключа для затягивания болтов головки. Чтобы избежать путаницы, единицами измерения статического крутящего момента традиционно являются фунты-футы. Напротив, SI придерживается ньютон-метров как для статических, так и для динамических измерений крутящего момента.
Мощность — это скорость выполнения работы. Шотландский изобретатель восемнадцатого века Джеймс Ватт дал нам удобную эквивалентность: одна лошадиная сила — это мощность, необходимая для подъема 33000 фунтов ровно на один фут за одну минуту.В соответствии с этим вкладом единицей измерения мощности в системе СИ является киловатт.
Возвращаясь к теореме Берра, крутящий момент — это способность выполнять работу, а мощность — это скорость, с которой можно выполнить некоторую трудоемкую задачу. Другими словами, мощность — это скорость выполнения работы (или приложения крутящего момента) за заданный промежуток времени. Математически мощность равна крутящему моменту, умноженному на число оборотов в минуту. H = T x об / мин / 5252, где H — мощность в лошадиных силах, T — фунт-фут, об / мин — это скорость вращения двигателя, а 5252 — константа, заставляющая единицы двигаться.Таким образом, для получения большей мощности двигателю необходимо генерировать больший крутящий момент, работать на более высоких оборотах или и то, и другое.
Хотя определения эскизов отлично подходят для учебников, применение их к реальным движкам — другое дело. Одна проблема заключается в том, что у каждого автомобильного двигателя есть рабочий диапазон от холостого хода до красной черты. Например, 6,2-литровый двигатель Hellcat V-8 Dodge Challenger выдает 707 лошадиных сил ТОЛЬКО при 6000 об / мин. Он выдает существенно меньшую мощность на холостом ходу (достаточную только для вращения аксессуаров с приводом от двигателя) и чуть меньше 700 лошадиных сил на красной границе 6200 об / мин.И он обеспечивает максимальный крутящий момент 650 фунт-фут ТОЛЬКО при 4000 об / мин.
Другая проблема — точное определение мощности и крутящего момента вращающегося коленчатого вала. Инструмент для этой задачи — динамометр двигателя. Хотя это слово означает «устройство измерения мощности», на практике крутящий момент и частота вращения двигателя измеряются, а его мощность рассчитывается с использованием приведенной выше формулы.
Вихретоковые динамометры используют магнитное поле для передачи крутящего момента от вращающегося коленчатого вала на опору плеча рычага против статического датчика силы (известного как датчик нагрузки), расположенного на точном расстоянии от центра кривошипа.Другой широко используемый тип динамометра — это водяной тормоз; он использует один вращающийся и один статический набор лопаток насоса для передачи крутящего момента коленчатого вала через плечо рычага на датчик нагрузки.
Совершенный двигатель развивает достаточный крутящий момент на низких оборотах и выдерживает его до минимального уровня. Величина создаваемого крутящего момента прямо пропорциональна потоку воздуха, проходящего через двигатель. Большие двигатели перекачивают больше воздуха и, следовательно, развивают больший крутящий момент. Бустеры — нагнетатели, турбокомпрессоры — доставляют дополнительный воздух, помогая малым двигателям работать крупными.Конечно, в камеры сгорания должно подаваться соответствующее количество топлива, но это простая часть, особенно с электронным управлением впрыском.
Чтобы восполнить легкость впрыска нужного количества топлива, конструкторы двигателей сталкиваются с несколькими сложными задачами. Один из них — сделать все компоненты достаточно прочными, чтобы выдерживать нагрузки, которым они подвергаются из-за давления сгорания и, в случае движущихся частей, их собственной инерции.Потребности в охлаждении и смазке примерно пропорциональны производимой мощности. А закачка воздуха в любой двигатель на сверхвысоких оборотах и из него — это то место, где инженерное дело становится видом искусства. Включите топливную экономичность и чистоту выхлопных газов в уравнение разработки, и станет ясно, почему мастера двигателей редко тусуются у водоохладителя.
На этом этапе обсуждения должно быть ясно, что крутящий момент и мощность подобны разлученным братьям и сестрам; они тесно связаны, но не имеют много общего.Но как насчет более серьезной моральной проблемы, стоящей перед человечеством в целом и автолюбителями в частности: что лучше?
Мы ответим, что Йоги Берра был бы признателен. В бейсболе, если крутящий момент аналогичен кетчеру, то питчер — это лошадиные силы. И то, и другое необходимо для игры в мяч, но ответственность питчера — определение скорости и траектории каждого брошенного мяча — определяет ход игры. Крутящий момент жизненно важен для работы каждого двигателя, но мощность — это то, что отличает отличный двигатель от хорошего.
Этот контент создается и поддерживается третьей стороной и импортируется на эту страницу, чтобы помочь пользователям указать свои адреса электронной почты. Вы можете найти больше информации об этом и подобном контенте на сайте piano.io.
Разница между машинным обучением и искусственным интеллектом
Разница между машинным обучением и искусственным интеллектом
Искусственный интеллект и машинное обучение — это термины информатики.В этой статье обсуждаются некоторые моменты, на основе которых мы можем различать эти два термина.
Обзор
Искусственный интеллект : Слово «искусственный интеллект» состоит из двух слов «искусственный» и «интеллект». Искусственное относится к чему-то, что создано человеком или неестественным предметом, а Интеллект означает способность понимать или думать. Существует заблуждение, что искусственный интеллект — это система, но это не система.В системе реализован ИИ. Может быть так много определений ИИ, одно определение может быть «Это исследование того, как обучать компьютеры, чтобы компьютеры могли делать то, что в настоящее время человек может делать лучше». Следовательно, это интеллект, в котором мы хотим добавить к машине все возможности, которые есть у человека.
Машинное обучение : Машинное обучение — это обучение, при котором машина может учиться самостоятельно, без явного программирования. Это приложение искусственного интеллекта, которое дает системе возможность автоматически учиться и совершенствоваться на основе опыта.Здесь мы можем сгенерировать программу, объединив ввод и вывод этой программы. Одно из простых определений машинного обучения: : «Машинное обучение, как говорят, учится на опыте E относительно некоторого класса задачи T и показателя эффективности P, если успеваемость учащихся по задаче в классе, измеренная с помощью P, улучшается с опытом».

Ключевое различие между AI и ML:
ИСКУССТВЕННЫЙ ИНТЕЛЛЕКТ ОБУЧЕНИЕ МАШИНАМ
Искусственный интеллект означает искусственный интеллект. и применять знания. ML означает машинное обучение, которое определяется как приобретение знаний или навыков.
Цель состоит в том, чтобы увеличить шансы на успех, а не точность. Цель состоит в том, чтобы повысить точность, но она не заботится об успехе
Она работает как компьютерная программа, которая выполняет умную работу Это простая концептуальная машина, которая принимает данные и учится на них.
Цель состоит в том, чтобы смоделировать естественный интеллект для решения сложной задачи Цель состоит в том, чтобы извлечь уроки из данных по определенной задаче, чтобы максимизировать производительность машины в этой задаче.
AI принимает решения. ML позволяет системе узнавать новое из данных.
Это приводит к разработке системы, имитирующей поведение человека, чтобы реагировать на поведение в определенных обстоятельствах. Предполагает создание самообучающихся алгоритмов.
Рубрика: Рубрика:Подключен
Навигация по записям
« Типы обогревателей для дачи: Какой обогреватель лучше для дачи? Выбираем безопасный и экономичный
Тройник для телевизионного кабеля: Страница не найдена — Цифровое телевидение »
Читайте также
Светодиодная лента 220в подключение: Лента RGB 220V — Устройство, монтаж светодиодной RGB ленты 220В
Схема подключения электродвигателя 220 с конденсатором: Схема Подключения Электродвигателя 220 — tokzamer.ru
Как от выключателя провести розетку схема подключения: Как подключить розетку от выключателя: можно ли запитать, последствия
Добавить комментарий Отменить ответ
Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *
Комментарий *
Имя *
Email *
Сайт

Найти:
Рубрики
Антенна
Настройка
Подключение
Радиолюбителям
Ремонт
Ресивер
Своими руками
Усилитель
Установка
Разное

© 2019 Мир антенн. Все права защищены.
Карта сайта


Повороты, колеса разные Скорости	Расположение дифференциала в автомобиле

Переменная	Описание	Метрическая система Единицы	Английский Единицы
в	Скорость при точка контакта между шестернями	м / сек	дюйм / сек
выигрыш	Угловая скорость коронной шестерни	рад / с	об / мин
w1	Угловая скорость одной шестерни / колеса	рад / с	об / мин
w2	Угловая скорость другой шестерни / колеса	рад / с	об / мин
r1	Радиус шага одна передача	м	дюйм
r2	Радиус шага другая передача	м	дюйм
Штифт	Входная мощность, от трансмиссия	Вт	л.с.
Pout1	Выход на Левый полуоси	Вт	л.с.
Pout2	Выход на Полуось правый	Вт	л.с.
T1	Момент передается на левое колесо	Н-м	фут-фунт
T2	Момент передается на правое колесо	Н-м	фут-фунт
N1	Количество зубьев на одной передаче	–	–
N2	Количество зубьев на другой передаче	–	–

ИСКУССТВЕННЫЙ ИНТЕЛЛЕКТ	ОБУЧЕНИЕ МАШИНАМ
Искусственный интеллект означает искусственный интеллект. и применять знания.	ML означает машинное обучение, которое определяется как приобретение знаний или навыков.
Цель состоит в том, чтобы увеличить шансы на успех, а не точность.	Цель состоит в том, чтобы повысить точность, но она не заботится об успехе
Она работает как компьютерная программа, которая выполняет умную работу	Это простая концептуальная машина, которая принимает данные и учится на них.
Цель состоит в том, чтобы смоделировать естественный интеллект для решения сложной задачи	Цель состоит в том, чтобы извлечь уроки из данных по определенной задаче, чтобы максимизировать производительность машины в этой задаче.
AI принимает решения.	ML позволяет системе узнавать новое из данных.
Это приводит к разработке системы, имитирующей поведение человека, чтобы реагировать на поведение в определенных обстоятельствах.	Предполагает создание самообучающихся алгоритмов. Рубрика: Рубрика:Подключен Навигация по записям « Типы обогревателей для дачи: Какой обогреватель лучше для дачи? Выбираем безопасный и экономичный Тройник для телевизионного кабеля: Страница не найдена — Цифровое телевидение » Читайте также Светодиодная лента 220в подключение: Лента RGB 220V — Устройство, монтаж светодиодной RGB ленты 220В Схема подключения электродвигателя 220 с конденсатором: Схема Подключения Электродвигателя 220 — tokzamer.ru Как от выключателя провести розетку схема подключения: Как подключить розетку от выключателя: можно ли запитать, последствия Добавить комментарий Отменить ответ Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены * Комментарий * Имя * Email * Сайт Найти: Рубрики Антенна Настройка Подключение Радиолюбителям Ремонт Ресивер Своими руками Усилитель Установка Разное © 2019 Мир антенн. Все права защищены. Карта сайта