Opgave
In een etalage bevinden zich vier lampen die om beurten in de volgorde rood, geel, groen en blauw branden. Elke lamp brandt even lang.
Men heeft een schakeling ontworpen om dit te automatiseren.
In figuur 1 is een deel van deze schakeling getekend.
Uit figuur 1 is af te leiden dat de rode lamp brandt als de uitgangen van 256 en beide nog laag zijn.
a) Bepaal aan de hand van de schakeling van figuur 1 hoe lang de rode lamp steeds brandt.
In onderstaande tabel is aangegeven bij welke tellerstanden de vier verschillende lampen branden.
b) Maak de tabel compleet en maak het schakelschema in de figuur af door uitsluitend verbindingen en invertors aan te brengen.
In de etalage bevinden zich nog drie lampen die ieder aangesloten zijn op de netspanning van 230 V. Ze zijn afzonderlijk aan en uit te schakelen.
c) Teken een schakelschema voor de aansluiting van deze drie lampen op de netspanning.
In de etalage zijn behalve de lampen nog enkele apparaten ingeschakeld.
De etalage is in de meterkast aangesloten op één groep met een smeltveiligheid van 16 A.
Het energieverbruik wordt gemeten met een kWh-meter, waarin een schijf zit die 600 keer ronddraait bij een energieverbruik van 1,00 kWh. Als de apparaten en lampen in de etalage zijn ingeschakeld, draait de schijf 36 keer rond in 60 seconde.
d) Ga na of er op de groep van de etalage nog twee halogeenlampen van elk 350 W kunnen worden aangesloten, zonder dat de smeltveiligheid doorbrandt.
Uitwerking vraag (a)
• De rode lamp gaat uit als de teller op 256 staat en aan als hij weer ge-reset wordt (dus als hij op 0 staat).
• De frequentie is 1 Hz, dus de teller doet er 256 seconde over om op 256 te komen. Zolang brandt de lamp dus.
Uitwerking vraag (b)
• De tijd dat iedere lamp brandt is gelijk, dus de tabel wordt:
• Voor geel: 256-511, dus: 256 = hoog, 512 = laag, dus een inverter voor het 512-kanaal.
• Voor groen: 512-767, dus: 256 = laag, 512 = hoog, dus een inverter voor het 256-kanaal.
• Voor blauw: 768-1023, dus: 256 = hoog, 512 = hoog, dus een inverter voor zowel het 256- als het 512-kanaal.
• Het resultaat is dus:
Uitwerking vraag (c)
Uitwerking vraag (d)
• De schijf draait 36 keer per minuut, dus 0,6 keer per seconde rond.
• In een seconde wordt dus 0,6/600 = 0,001 kWh = 3,6 kJ omgezet. Het vermogen is dus 3,6 kW.
• Met de halogeenlampen erbij wordt dit 3,6 + 2∙0,35 = 4,3 kW.
• De stroomsterkte wordt gegeven door I = P/U = 4,3∙10^3/^/230 = 18,7 A.
• Dit is duidelijk veel meer dan de smeltveiligheid toe laat.
