Εγκατάσταση και ρυθμίσεις ρυθμιστών στροφών (Inverter)

Στοιχεία Συντάκτη: Ηλιάδης Παύλος, ΠΕ83 Ηλεκτρολόγων
Μάθημα: Αυτοματισμοί
Τάξεις εφαρμογής:  Γ΄ ΕΠΑΛ Ηλεκτρολόγων, Εγκατάσταση και ρυθμίσεις ρυθμιστών στροφών (Inverter).
Χρονική διάρκεια / αριθμός διδακτικών ωρών: 9 διδακτικές ώρες

Σύντομη Περιγραφή της Διδακτικής Παρέμβασης:

Στο μάθημα αυτοματισμών της Γ΄τάξης ΕΠΑΛ του τομέα ηλεκτρολογίας μεταξύ άλλων αντικειμένων διδάσκεται και αυτό του προγραμματισμού και της λειτουργίας ρυθμιστών στροφών (inverters). Στη συγκεκριμένη διδακτική παρέμβαση διδάσκουμε στους μαθητές πως να συνδέουν ηλεκτρικά έναν Invetrer, ποιες είναι οι δυνατότητές του και πως να επιλέγουν τις κατάλληλες ρυθμίσεις για διάφορα σενάρια λειτουργίας.
Για τη διδασκαλία της ενότητας αυτής έχουμε κατασκευάσει ένα ηλεκτροϋδραυλικό σύστημα με αντλία, δοχείο νερού, αισθητήρα πίεσης, inverter κτλ που προσομοιώνει το αυτόματο πότισμα, μέσω μιας αντλίας, διαφόρων χωραφιών. Μέσω της κατασκευής αυτής ο μαθητής δοκιμάζει διάφορα σενάρια που μπορεί να συναντήσει κάποιος αγρότης και εφαρμόζει τις κατάλληλες ρυθμίσεις, ώστε να έχει το επιθυμητό αποτέλεσμα στο χωράφι.
Ως επέκταση της δραστηριότητας γίνεται συζήτηση σχετικά με το πως λειτουργεί ένα κλιματιστικό Invetrer ή ένα οικιακό Πλυντήριο Inverter.

Διδακτική Μέθοδος ή Τεχνική:

Χρησιμοποιήθηκε η Διερευνητική- επιστημονική μεθοδολογία και συγκεκριμένα η επίλυση προβλημάτων.
Πρώτα επιλέγουμε τα κατάλληλα υλικά και τα συνδέουμε ηλεκτρικά. Το υδραυλικό μέρος έχει κατασκευαστεί από μαθητές προηγούμενων ετών. Στη συνέχεια εξετάζουμε διάφορα σενάρια λειτουργίας μιας πομόνας που είναι εγκατεστημένη σε ένα από τα χωράφια ενός αγρότη.
Σενάριο 1ο: Πότισμα με καρούλι
Σενάριο 2ο: Πότισμα με σταγόνα.
Σενάριο 3ο: Πότισμα με μπεκάκια.
Σενάριο 4ο: Για κάθε ένα από τα παραπάνω σενάρια αλλαγή ποτίσματος χωραφιού με άλλο που βρίσκεται σε μεγαλύτερη απόσταση.
Μέσω των βανών που βρίσκονται στην κατασκευή μας αλλάζουμε τις ρυθμίσεις ώστε να προσομοιώνουμε τις παραπάνω συνθήκες λειτουργίας. Οι μαθητές επιλέγουν τις κατάλληλες ρυθμίσεις, ώστε ο αγρότης με απλό τρόπο να μπορεί να έχει στο κάθε διαφορετικό χωράφι του τις επιθυμητές συνθήκες πίεσης και παροχής νερού.

Σκεπτικό Επιλογής / Παιδαγωγική Τεκμηρίωση:

Η περιοχή του Αμυνταίου είναι μια αγροτική περιοχή και οι περισσότεροι μαθητές έχουν έρθει σε επαφή με κάποιο αρδευτικό σύστημα. Η επιλογή της Διερευνητικής- επιστημονικής μεθοδολογία και συγκεκριμένα της επίλυσης προβλημάτων θεωρήθηκε η καταλληλότερη για τη διδασκαλία αυτής της ενότητας, διότι εμπλέκει ενεργά τους μαθητές στο μάθημα, μέσω ενός προβλήματος που είναι ήδη εξοικειωμένοι. Οι μαθητές διερευνούν ένα πραγματικό πρόβλημα, γεννιούνται ιδέες, αυτές δοκιμάζονται και ακολουθεί το τελικό αποτέλεσμα που συζητείται στην τάξη. Αν το αποτέλεσμα δεν μας ικανοποιεί τροποποιούμε τις ρυθμίσεις.

Προστιθέμενη Αξία:

Στο απλό σενάριο όπου θα είχαμε ένα inverter και έναν κινητήρα, οι μαθητές θα προγραμμάτιζαν τα διάφορα σενάρια και θα έβλεπαν απλώς τον κινητήρα να γυρίζει, ή και να μεταβάλει τις στροφές του. Οι μεταβολές αυτές είναι πολλές φορές πολύ μικρές και δεν μπορεί κάποιος να τις αντιληφθεί εύκολα.
Εφαρμόζοντας τις ίδιες ρυθμίσεις θέτοντας ένα πρόβλημα του πραγματικού κόσμου, αυξάνεται το ενδιαφέρον των μαθητών. Η παρακολούθηση των μεταβολών που επιφέρουν οι αλλαγές στις ρυθμίσεις γίνονται άμεσα αντιληπτές μέσων των οργάνων πίεσης που υπάρχουν.

Παραδείγματα – Υλικό:

Φύλλα εργασίας, σενάρια, ψηφιακά εργαλεία: πατήστε ΕΔΩ: https://docs.google.com/document/d/14aX8JqiNTOVh2onfI6DN8BbCONe72REX/edit?usp=sharing&ouid=114009813566964450534&rtpof=true&sd=true

Προτάσεις για εφαρμογή από άλλους εκπαιδευτικούς:

Στην τεχνική εκπαίδευση σε πάρα πολλά γνωστικά πεδία μπορεί να εφαρμοστεί η Διερευνητική- επιστημονική μεθοδολογία μέσω της επίλυσης προβλημάτων. Κυριότερη δυσκολία να βρεθεί ο κατάλληλος εξοπλισμός που να μπορεί οικονομικά και τεχνικά να εφαρμοστεί στον χώρο ενός εργαστηρίου.

Αρχεία: