Hľadanie porúch v obvodoch relé-stýkač. Časť 1

Elektrikári rôznych profesií vyrábajú, inštalujú, konfigurujú, opravujú a udržiavajú rôzne elektrické zariadenia. Neodmysliteľnou súčasťou ich práce je v tomto prípade hľadanie defektov. Potrebu včasného odhalenia a odstránenia porúch je ťažké preceňovať, pretože čím dokonalejšie a efektívnejšie je elektrické zariadenie, tým väčšie sú ekonomické škody z jeho prestojov alebo iracionálneho používania, a to aj na krátke časové úseky. To je dôvod, prečo je schopnosť elektrikárov odhaliť poruchy na rôznych elektrických zariadeniach tak dôležitá.

Slovná schéma sa používa na označenie dokumentácie elektroinštalácie alebo elektrického výrobku. V prípade, že je potrebné odkázať na akýkoľvek dokument, k tomuto slovu sa pridá vysvetľujúce slovo označujúce príslušnú schému.

Ak obvod relé-stykača (pre stručnosť, v budúcnosti výrobok alebo predmet) spĺňa všetky požiadavky stanovené v dokumentácii, potom sa zvyčajne hovorí, že je v dobrom stave... Keď taký neexistuje korešpondenciu, potom hovoria o chybných výrobkoch alebo o poruchách.

Prechod výrobku z funkčného stavu do chybného nastáva v dôsledku chýb. Slovná chyba používaná na označenie každého jednotlivého nesúladu produktu s požiadavkami stanovenými preň v dokumentácii.

Z definícií vyplýva, že vadu výrobku nie je možné odstrániť, ale je možné vadu výrobku odstrániť. Ak je jediný, potom sa výrobok dostane do zvislého stavu.

Chyby produktu sa môžu vyskytnúť v rôznych obdobiach jeho životného cyklu — počas výroby, montáže, nastavovania, prevádzky, testovania, opravy a majú rôzne dôsledky.

Dôsledky sa rozlišujú ako kritické, významné a menšie chyby.

Prítomnosť kritických chýb znemožňuje alebo neakceptuje zamýšľané použitie produktu.

Príklad 1. Kritická chyba.

Ako príklad produktu zvolíme jednosmerné relé pre menovité napätie 110 V, ktorého cievka má wx = 10 000 závitov a odpor Rx = 2200 Ohm.

Ďalšie parametre: menovitý prúd Inom = 0,05 A, prevádzkový prúd Israb = 0,033 A, bezpečnostný faktor Kzsh = 1,5, menovitá MDS (magnetická hnacia sila) Aw = 500 A.

Nech je chyba v cievke, ktorá skratuje 90% závitov a znižuje odpor cievky na R2 = 220 Ohm (za predpokladu, že všetky závity sú rovnako dlhé).

Pri napätí 110 V bude tento odpor zodpovedať prúdu I2 = 0,5 A a MDS Aw2 = l2 * w2 = 0,5 • 1000 = 500 A.

Aj keď čísla ukazujú, že hodnota MDS sa nezmení a relé bude schopné pritiahnuť svoju kotvu, akákoľvek nepretržitá prevádzka relé s takouto poruchou je nemožná, pretože po privedení menovitého napätia na vadnú cievku sa cievka drôt preťažený prúdom 10-krát, bude horieť takmer okamžite.

Významné chyby obmedzujú možnosť použitia výrobku na určený účel alebo znižujú jeho životnosť (pozri príklad 6).

Príklad 2. Veľký defekt

Predpokladajme, že je chyba v cievke relé diskutovaná v príklade 1, ktorá spôsobí zatvorenie 20 % závitov, to znamená, že v nej zostane aktívnych 8000 závitov.

Za predpokladu, že úmernosť medzi počtom závitov a odporom cievky je stále úmerná, odpor chybnej cievky možno určiť na R3 = 1760 ohmov.

Tento odpor pri 110 V obmedzí prúd cievky na I3 = 0,062 A.

Preto MDS Aw3 = 0,062 • 8000 = 496 A.

Takže aj pri tejto chybe bude MDS postačovať na prevádzku relé, ale zvýšenie prúdu cez cievku o takmer 25 % spôsobí prehriatie cievky nad rámec povolený pre jej izoláciu a predčasne zlyhá relé, hoci to bude byť schopný chvíľu pracovať.

Ak prítomnosť chyby neovplyvňuje výkon produktu, potom sa nazýva malá.

Príklad 3. Malá chyba

V reléovej cievke, ktorej parametre sú uvedené v príklade 1, je krátkych 5% závitov, ktorých odpor je približne rovný 2090 Ohm.

Tento odpor obmedzí prúd v cievke na hodnotu I4 = 0,053A, čo zodpovedá MDS Aw4 = Um W4 = 503 A.

Vzhľadom na to, že dokumentácia relé má toleranciu 10% pre menovitý prúd, tzn. Inom max = 0,055 A, potom zvýšenie prúdu o 0,003 A nemožno rozumne pripísať poruche relé alebo jeho cievky, pretože I4 < Inom max.

Vzhľadom na to, že zvýšenie prúdu nepresahuje prípustnú hodnotu pre toto relé, porucha, ktorá ho spôsobila, neovplyvňuje činnosť relé.

Uvažované príklady ukazujú, že nielen rôzne chyby, ale aj rovnaký typ defektu (v našom prípade skrat závitov cievok) môžu mať rôzne následky. Samotná prítomnosť chyby na výrobku nie vždy ovplyvňuje jeho schopnosť plniť svoje funkcie.

Na podporu vyššie uvedeného uvedieme príklad, kde sa reťazec elektrických lámp považuje za objekt. Tento pomerne jednoduchý objekt bude použitý v niekoľkých ďalších príkladoch pri pohľade na základné technologické problémy lovu defektov.

Jednoduchosť objektu umožní, bez toho, aby bol vyrušený z vysvetlenia princípu jeho fungovania a procesov v ňom prebiehajúcich, venovať pozornosť iba otázkam hľadania defektov.

Príklad 4. Rôzne prejavy rovnakých defektov.

Nechajte predmet, ktorým je prenosná lampa (obr. 1, a), mať skrat medzi svorkami lampy.

Ryža. 1 Rôzne prejavy tých istých chýb: a — v prenosnej lampe, b — v girlande elektrických lámp

Keď je svietidlo pripojené k zdroju energie, dôjde ku skratu v zdroji. V tomto prípade je z hľadiska dôsledkov skrat v lampe kritickou chybou.

Ďalším objektom je girlanda elektrických lámp (obr. 1, b). Rovnaká chyba v tomto objekte môže viesť k rôznym dôsledkom v závislosti od počtu lámp v girlande.

Najmä pri 25 – 30 alebo viacerých svietidlách a súčtu ich menovitých napätí presahujúcich sieťové napätie nepovedie skrat v jednej zo svietidiel k zvýšeniu napätia nad povolené napätie pre každú z ostatných prevádzkových svietidiel a k citeľnému zvýšeniu jasu na ostatných lampách.

Aj keď sa navonok obe chyby prejavujú rovnakým spôsobom (bez rozsvietenia chybnej lampy), v dôsledku toho skrat v jednej zo svietidiel girlandy nevedie ku skratu zdroja energie a celá girlanda je podľa uznávanej klasifikácie drobná vada.

Okrem prevádzkyschopných a poruchových stavov v technickej diagnostike sa rozlišujú pracovné a nepracovné stavy.

Efektívny produkt sa považuje za schopný vykonávať pridelené funkcie pri zachovaní hodnôt špecifikovaných parametrov v rámci vopred stanovených limitov.

V opačnom prípade produkt nefunguje.

Hoci každý servisovaný produkt je súčasne servisovaný, nie je vždy možné povedať, že servisovateľný produkt je servisovateľný.

Príklady 3, 4 ukazujú, že chybné výrobky môžu tiež vykonávať svoje priradené funkcie.

K porušeniu prevádzkyschopnosti výrobku pri zachovaní jeho prevádzkyschopnosti dochádza v dôsledku poškodenia av prípade poruchy - v dôsledku poškodenia.

Z vyššie uvedených definícií vyplýva, že hoci porucha výrobku je spôsobená prítomnosťou určitých chýb v ňom, výskyt chyby sám o sebe nie vždy vedie k poruche (pozri príklady 3, 4).

Škody, ktoré nesúvisia s poruchou iných prvkov, sa nazývajú nezávislé a vznikli v dôsledku iného, ​​- závislého.

Príklad 5. Závislé odmietnutie.

Niektoré typy stýkačov využívajú delené cievky (obr. 2).

Ryža. 2 Sekčné vinutie

Keď je stýkač zapnutý, časť cievky K1.2-1, nazývaná počiatočná alebo zapnutá, funguje. Druhá časť cievky K1.2-2 je v tomto čase premostená rozpínacím kontaktom K1:3 stykača. V závislosti od veľkosti stýkača dosahuje prúd pretekajúci štartovacím úsekom 8-15 A.

Keď sa pohyblivý systém stýkača presunie do koncovej polohy, kontakt K1.3 sa otvorí a prídržná cievka K1.2-2 sa zapne a prúd sa zníži na 0,2-0,8 A.

Predpokladajme, že v stýkači je porucha, ktorá bráni otvoreniu kontaktu K1:3.

V tomto prípade nejaký čas po privedení napätia na cievku vyhorí z preťaženia drôt, ktorým je navinutá uzatváracia cievka. Vodič tejto cievky je určený len na krátkodobú prevádzku v zlomku sekundy počas doby, keď je stýkač zapnutý. Porucha kontaktu K1:3 teda vedie k poruche stýkača.

V závislosti od dôvodov, ktoré spôsobili vznik škody, sa delia na systematické a náhodné.

K systematickému poškodzovaniu výrobkov dochádza pri porušení technologických postupov ich výroby alebo montáže, nastavovania alebo prevádzky, opravy alebo skúšania. Príčiny takýchto porúch je možné identifikovať a opraviť.

Vznik náhodného poškodenia je, aj keď nežiaduci, úplne prirodzený jav a je charakteristický pre každý technický objekt.

Pravdepodobnosť takýchto porúch je určená jeho ukazovateľmi spoľahlivosti: MTBF, pravdepodobnosť bezproblémovej prevádzky, životnosť atď.

Ukážme si vzťah niektorých z vyššie uvedených pojmov.

Príklad 6. MTBF a dlhovekosť

„Nová inštalácia niekedy okamžite zlyhá alebo funguje zle. V takýchto prípadoch okamžite prijmite potrebné opatrenia. Alebo je najprv všetko v poriadku, potom sa výkon zhorší a nakoniec dôjde k poruche: elektroinštalácia zlyhá napríklad po 3 mesiacoch, hoci jej životnosť je 16 rokov. "...

Tu sú dve charakteristiky spoľahlivosti — MTBF (čas do prvého zlyhania) a trvanlivosť (životnosť). V súlade s prijatým systémom koncepcií opraviteľných výrobkov je MTBF vždy nižšia ako ich životnosť. Ak je teda MTBF stanovená na produkt kratší alebo rovný 3 mesiacom, potom je jeho zlyhanie prirodzené. V rovnakom prípade, keď stanovená MTBF presiahne 3 mesiace, môžeme hovoriť o nízkej skutočnej spoľahlivosti tohto produktu.

Iná situácia je pri neopraviteľných výrobkoch, pri ktorých MTBF musí byť vždy minimálne o ich životnosti. Porucha neopraviteľného výrobku so životnosťou 16 rokov po 3 mesiacoch prevádzky je teda abnormálna.

Malo by sa však pamätať na to, že všetky ukazovatele spoľahlivosti charakterizujú náhodné hodnoty, a preto predčasné zlyhanie jedného výrobku nemôže primerane posúdiť spoľahlivosť iných výrobkov tohto typu.

V príklade 3 sa zvažuje prípad, keď sa chyba produktu neprejavuje navonok. Ako sa môžete dozvedieť o prítomnosti tejto alebo inej chyby v určitom produkte bez toho, aby ste čakali na poruchu, nehodu alebo iné nežiaduce následky?

Vada výrobku sa prejaví predovšetkým pri jeho nastavovaní, skúšaní alebo pri plánovanej preventívnej prehliadke na základe znakov, ktoré umožňujú zistiť skutočnosť, že došlo k porušeniu jeho prevádzkyschopnosti alebo prevádzkyschopnosti.

Na základe týchto znakov sa skutočný stav produktu vzťahuje na jeden zo štyroch vyššie uvedených stavov (funkčný, chybný, efektívny, nefunkčný) alebo na hraničný stav, kedy je nepraktické vykonávať akékoľvek úpravy alebo opravy a produkt je potrebné vymeniť za nový.

Vyššie uvedené znaky sa zvyčajne nazývajú kritériá defektov a sú stanovené v dokumentácii k produktu vo forme zoznamu parametrov alebo charakteristík s uvedením prípustných hraníc ich zmeny — tolerancií.

Oleg Zakharov "Hľadanie defektov v obvodoch relé-stykač"

Pokračovanie článku:

Hľadanie porúch v obvodoch relé-stýkač. Časť 2