Iskanje napak v tokokrogih rele-kontaktor. 1. del

Električarji različnih poklicev izdelujejo, montirajo, konfigurirajo, popravljajo in vzdržujejo različno električno opremo. V tem primeru je nepogrešljiv del njihovega dela iskanje napak. Potrebo po pravočasnem odkrivanju in odpravljanju napak je težko preceniti, saj bolj popolna in učinkovita je električna oprema, večja je gospodarska škoda zaradi njenega izpada ali neracionalne uporabe, tudi za kratek čas. Zato je sposobnost električarjev, da odkrijejo napake na različni električni opremi, tako pomembna.

Besedna shema se uporablja za označevanje dokumentacije električne instalacije ali električnega izdelka. V primeru, da se je treba sklicevati na kateri koli dokument, bo tej besedi dodana razlaga, ki označuje zadevno shemo.

Če vezje rele-kontaktorja (za kratkost, v prihodnosti izdelek ali predmet) izpolnjuje vse zahteve, določene v dokumentaciji, potem je običajno reči, da je v dobrem stanju ... Ko takega ni korespondenco, potem govorijo o okvarjenih izdelkih ali o okvarah le-teh.

Prehod izdelka iz delovnega stanja v okvarjeno se pojavi zaradi napak. Besedna napaka, ki se uporablja za označevanje kakršne koli posamezne neskladnosti izdelka z zahtevami, določenimi zanj v dokumentaciji.

Iz definicij izhaja, da je napake na izdelku nemogoče odpraviti, je pa napako na izdelku mogoče odpraviti. Če je edini, bo izdelek šel v pokončno stanje.

Napake na izdelku se lahko pojavijo v različnih obdobjih njegovega življenjskega cikla – med proizvodnjo, montažo, prilagajanjem, delovanjem, testiranjem, popravilom in imajo različne posledice.

Posledice ločimo na kritične, pomembne in manjše okvare.

Zaradi kritičnih napak je predvidena uporaba izdelka nemogoča ali nesprejemljiva.

Primer 1. Kritična napaka.

Kot primer izdelka izberemo enosmerni rele za nazivno napetost 110 V, katerega tuljava ima wx = 10.000 ovojev in upor Rx = 2200 Ohm.

Ostali parametri: nazivni tok Inom = 0,05 A, delovni tok Israb = 0,033 A, varnostni faktor Kzsh = 1,5, nazivni MDS (magnetna pogonska sila) Aw = 500 A.

Naj pride do napake v tuljavi, ki povzroči kratek stik 90% ovojev in zmanjša upornost tuljave na R2 = 220 Ohm (ob predpostavki, da so vsi ovoji enake dolžine).

Pri napetosti 110 V bo ta upor ustrezal toku I2 = 0,5 A in MDS Aw2 = l2 * w2 = 0,5 • 1000 = 500 A.

Čeprav številke kažejo, da se vrednost MDS ne bo spremenila in bo rele lahko pritegnil svojo armaturo, je kakršno koli neprekinjeno delovanje releja s takšno napako nemogoče, saj se po uporabi nazivne napetosti na okvarjeni tuljavi tuljava žico, ki je 10-krat preobremenjena s tokom, bo zagorela skoraj v trenutku.

Bistvene napake omejujejo možnost uporabe izdelka za predvideni namen ali zmanjšujejo njegovo trajnost (glej primer 6).

Primer 2. Velika napaka

Recimo, da je napaka v relejski tuljavi, obravnavani v primeru 1, zaradi katere se zapre 20 % ovojev, kar pomeni, da v njej ostane aktivnih 8000 ovojev.

Ob predpostavki, da je sorazmernost med številom ovojev in uporom tuljave še vedno sorazmerna, lahko določimo, da je upor okvarjene tuljave R3 = 1760 ohmov.

Ta upor pri 110 V bo omejil tok tuljave na I3 = 0,062 A.

Zato je MDS Aw3 = 0,062 • 8000 = 496 A.

Tako bo tudi s to napako MDS zadostoval za delovanje releja, vendar bo povečanje toka skozi tuljavo za skoraj 25 % povzročilo pregrevanje tuljave, ki presega dovoljeno izolacijo, in prezgodnjo okvaro releja, čeprav bo biti sposoben nekaj časa delati.

Če prisotnost napake ne vpliva na delovanje izdelka, se imenuje manjša.

Primer 3. Majhna napaka

V relejni tuljavi, katere parametri so podani v primeru 1, je 5% ovojev kratkih, katerih upor je približno enak 2090 Ohm.

Ta upor bo omejil tok v tuljavi na vrednost I4 = 0,053 A, kar ustreza MDS Aw4 = Um W4 = 503 A.

Glede na to, da ima dokumentacija releja 10% toleranco za nazivni tok, tj. Inom max = 0,055 A, potem povečanja toka za 0,003 A ni mogoče razumno pripisati napaki v releju ali njegovi tuljavi, saj je I4 < Inom max.

Zaradi dejstva, da povečanje toka ne presega dovoljenega za ta rele, okvara, ki jo je povzročila, ne vpliva na delovanje releja.

Obravnavani primeri kažejo, da imajo lahko različne posledice ne samo različne napake, ampak tudi ista vrsta napake (v našem primeru kratek stik tuljav). Sama prisotnost napake v izdelku ne vpliva vedno na njegovo sposobnost opravljanja svojih funkcij.

V podporo zgornjemu bomo navedli primer, kjer je niz električnih žarnic obravnavan kot predmet. Ta dokaj preprost predmet bomo uporabili še v nekaj primerih, ko bomo obravnavali osnovne tehnološke probleme lova na napake.

Preprostost predmeta bo omogočila, ne da bi se odvrnili od razlage načela njegovega delovanja in procesov, ki se v njem odvijajo, posvetiti pozornost le vprašanjem iskanja napak.

Primer 4. Različne manifestacije istih napak.

Naj ima predmet, ki je prenosna svetilka (slika 1, a), kratek stik med sponkama svetilke.

riž. 1 Različne manifestacije istih napak: a - v prenosni svetilki, b - v vencu električnih svetilk

Ko je svetilka priključena na vir napajanja, bo v viru prišlo do kratkega stika. V tem primeru je z vidika posledic kratek stik v žarnici kritična napaka.

Drug predmet je girlanda električnih svetilk (slika 1, b). Ista napaka na tem predmetu lahko povzroči različne posledice, odvisno od števila svetilk v girlandi.

Zlasti pri 25-30 ali več žarnicah in vsoti njihovih nazivnih napetosti, ki presega omrežno napetost, kratek stik v eni od žarnic ne bo povzročil zvišanja napetosti nad dovoljeno napetostjo za vsako od drugih delujočih žarnic in do opaznega povečanja svetlosti drugih žarnic.

Čeprav se navzven obe napaki kažeta na enak način (brez prižiganja okvarjene svetilke), posledično kratek stik v eni od lučk girlande ne povzroči kratkega stika vira napajanja in za cela girlanda je glede na sprejeto klasifikacijo manjša napaka.

Poleg izpravnih in okvarjenih stanj v tehnični diagnostiki ločimo med delujočimi in nedelujočimi stanji.

Šteje se, da je učinkovit izdelek sposoben opravljati dodeljene funkcije, medtem ko ohranja vrednosti določenih parametrov v vnaprej določenih mejah.

V nasprotnem primeru izdelek ne deluje.

Čeprav je vsak servisiran izdelek hkrati servisiran, ni vedno mogoče reči, da je servisiran izdelek servisiran.

Primera 3, 4 kažeta, da lahko izdelki z napako opravljajo tudi dodeljene funkcije.

Kršitev uporabnosti izdelka ob ohranjanju njegove uporabnosti se pojavi zaradi poškodbe, v primeru okvare pa zaradi poškodbe.

Iz zgornjih definicij izhaja, da čeprav je okvara izdelka posledica prisotnosti določenih napak v njem, pojav napake sam po sebi ne vodi vedno do okvare (glej primera 3, 4).

Poškodbe, ki niso povezane z okvaro drugih elementov, se imenujejo neodvisne in so nastale kot posledica drugega, - odvisnega.

Primer 5. Odvisna zavrnitev.

Nekatere vrste kontaktorjev uporabljajo razdeljene tuljave (slika 2).

riž. 2 Sekcijsko navijanje

Ko je kontaktor vklopljen, deluje odsek tuljave K1.2-1, imenovan začetni ali vklopljen. Drugi odsek tuljave K1.2-2 je v tem času preusmerjen z odpiralnim kontaktom K1: 3 kontaktorja. Odvisno od velikosti kontaktorja tok, ki teče skozi začetni del, doseže 8-15 A.

Ko se gibljivi sistem kontaktorja premakne v končni položaj, se kontakt K1.3 odpre in zadrževalna tuljava K1.2-2 se vklopi, tok pa se zmanjša na 0,2-0,8 A.

Recimo, da je v kontaktorju okvara, ki preprečuje odpiranje kontakta K1: 3.

V tem primeru bo nekaj časa po namestitvi napetosti na tuljavo žica, s katero je navita zapiralna tuljava, izgorela zaradi preobremenitve. Vodnik te tuljave je namenjen le za kratkotrajno, delček sekunde delovanje v času, ko je kontaktor vključen. Tako okvara kontakta K1: 3 povzroči okvaro kontaktorja.

Glede na razloge, ki so povzročili nastanek škode, jih delimo na sistematične in naključne.

Sistematična škoda na izdelkih se pojavi, ko so kršeni tehnološki procesi njihove proizvodnje ali montaže, prilagajanja ali delovanja, popravila ali testiranja. Vzroke za takšne okvare je mogoče identificirati in odpraviti.

Nastanek nezgodnih poškodb je, čeprav nezaželen, povsem naraven pojav in je značilen za vsak tehnični objekt.

Verjetnost takšnih okvar je določena z njegovimi kazalniki zanesljivosti: MTBF, verjetnost brezhibnega delovanja, vzdržljivost itd.

Naj ponazorimo razmerje med nekaterimi zgornjimi pojmi.

Primer 6. MTBF in dolgoživost

»Včasih nova namestitev takoj odpove ali deluje slabo. V takih primerih takoj ukrepajte. Ali pa je najprej vse v redu, nato se delovanje poslabša in na koncu pride do okvare: električna napeljava odpove na primer po 3 mesecih, čeprav je njena življenjska doba 16 let. "...

Tu sta dve značilnosti zanesljivosti — MTBF (čas do prve okvare) in vzdržljivost (življenjska doba). V skladu s sprejetim sistemom konceptov za popravljive izdelke je MTBF vedno krajši od njihove življenjske dobe. Torej, če je MTBF za izdelek nastavljen na manj kot ali enako 3 mesece, potem je njegova okvara naravna. V istem primeru, ko ugotovljeni MTBF presega 3 mesece, lahko govorimo o nizki dejanski zanesljivosti tega izdelka.

Drugače je pri izdelkih, ki jih ni mogoče popraviti, pri katerih MTBF vedno ne sme biti krajši od njihove življenjske dobe. Tako je okvara nepopravljivega izdelka z življenjsko dobo 16 let po 3 mesecih delovanja neobičajna.

Vendar je treba zapomniti, da vsi kazalniki zanesljivosti označujejo naključne vrednosti, zato prezgodnja okvara enega izdelka ne more razumno oceniti zanesljivosti drugih izdelkov te vrste.

V primeru 3 je obravnavan primer, ko se napaka na izdelku ne kaže navzven. Kako lahko ugotovite prisotnost te ali druge napake v določenem izdelku, ne da bi čakali na okvaro, nesrečo ali druge neželene posledice?

Prvič, napaka v izdelku se kaže med njegovo prilagoditvijo, preskušanjem ali med načrtovanim preventivnim pregledom na podlagi znakov, ki omogočajo ugotavljanje dejstva kršitve njegovega delovanja ali uporabnosti.

Na podlagi teh znakov se dejansko stanje izdelka nanaša na eno od štirih zgoraj omenjenih stanj (delujoč, okvarjen, učinkovit, nedelujoč) ali na mejno stanje, kjer je nepraktično izvajati kakršne koli nastavitve ali popravila in izdelek je treba zamenjati z novim.

Zgoraj navedeni znaki se običajno imenujejo merila napak in so določeni v dokumentaciji izdelka v obliki seznama parametrov ali značilnosti z navedbo dovoljenih meja njihove spremembe - tolerance.

Oleg Zakharov "Iskanje napak v relejnih kontaktorskih vezjih"

Nadaljevanje članka:

Iskanje napak v tokokrogih rele-kontaktor. 2. del