Vyhledávání závad v obvodech relé-stykač. Část 1
Elektrikáři různých profesí vyrábějí, instalují, konfigurují, opravují a udržují různá elektrická zařízení. V tomto případě je nepostradatelnou součástí jejich práce hledání závad. Potřebu včasného odhalení a odstranění závad je těžké přecenit, protože čím dokonalejší a výkonnější elektrické zařízení, tím větší jsou ekonomické škody z jeho odstávek nebo iracionálního používání, a to i na krátkou dobu. Proto je schopnost elektrikářů odhalit závady na různých elektrických zařízeních tak důležitá.
Slovo schéma se používá k označení dokumentace elektroinstalace nebo elektrického výrobku. V případě, že je nutné odkazovat na jakýkoli dokument, bude k tomuto slovu přidáno vysvětlující slovo označující příslušné schéma.
Pokud obvod relé-stykače (pro stručnost, v budoucnu výrobek nebo předmět) splňuje všechny požadavky stanovené v dokumentaci, pak je zvykem říkat, že je v dobrém stavu... Když takový neexistuje korespondence, pak se mluví o vadných výrobcích nebo o poruchách.
K přechodu výrobku z funkčního stavu do vadného dochází v důsledku vad. Slovní defekt používaný k označení jakéhokoli jednotlivého nesouladu produktu s požadavky stanovenými pro něj v dokumentaci.
Z definic vyplývá, že odstranit vadu na výrobku je nemožné, ale je možné vadu na výrobku odstranit. Pokud je to jediné, produkt přejde do svislého stavu.
Vady produktu se mohou vyskytnout v různých obdobích jeho životního cyklu — během výroby, montáže, seřizování, provozu, testování, opravy a mají různé důsledky.
Následky se rozlišují na kritické, významné a drobné závady.
Přítomnost kritických vad činí zamýšlené použití produktu nemožné nebo nepřijatelné.
Příklad 1. Kritická vada.
Jako příklad výrobku zvolíme stejnosměrné relé pro jmenovité napětí 110 V, jehož cívka má wx = 10 000 závitů a odpor Rx = 2200 Ohm.
Další parametry: jmenovitý proud Inom = 0,05 A, provozní proud Israb = 0,033 A, bezpečnostní faktor Kzsh = 1,5, jmenovitá MDS (magnetická hnací síla) Aw = 500 A.
Nechť je v cívce vada, která zkratuje 90% závitů a snižuje odpor cívky na R2 = 220 Ohm (za předpokladu, že všechny závity jsou stejně dlouhé).
Při napětí 110 V bude tento odpor odpovídat proudu I2 = 0,5 A a MDS Aw2 = l2 * w2 = 0,5 • 1000 = 500 A.
Přestože z obrázků je patrné, že se hodnota MDS nezmění a relé bude schopno přitáhnout svou kotvu, jakýkoli nepřetržitý provoz relé s takovouto vadou je nemožný, protože po přivedení jmenovitého napětí na vadnou cívku se cívka o velikosti drát přetížený proudem 10krát, shoří téměř okamžitě.
Významné vady omezují možnost použití výrobku k určenému účelu nebo snižují jeho životnost (viz příklad 6).
Příklad 2. Velká vada
Předpokládejme, že je v cívce relé popisovaná v příkladu 1 závada, která způsobí sepnutí 20 % závitů, to znamená, že v ní zůstane aktivních 8000 závitů.
Za předpokladu, že úměrnost mezi počtem závitů a odporem cívky je stále úměrná, lze odpor vadné cívky určit na R3 = 1760 ohmů.
Tento odpor při 110 V omezí proud cívky na I3 = 0,062 A.
Proto MDS Aw3 = 0,062 • 8000 = 496 A.
I s touto závadou tedy MDS bude stačit k provozu relé, ale zvýšení proudu cívkou o téměř 25 % způsobí přehřátí cívky nad rámec povolené izolace a předčasné selhání relé, i když dojde k přehřátí cívky. moci chvíli pracovat.
Pokud přítomnost vady neovlivňuje výkon produktu, pak se nazývá drobná.
Příklad 3. Malá vada
V cívce relé, jejíž parametry jsou uvedeny v příkladu 1, je krátkých 5 % závitů, jejichž odpor je přibližně roven 2090 Ohm.
Tento odpor omezí proud v cívce na hodnotu I4 = 0,053A, což odpovídá MDS Aw4 = Um W4 = 503 A.
Vzhledem k tomu, že dokumentace relé má 10% toleranci pro jmenovitý proud, tzn. Inom max = 0,055 A, pak nelze zvýšení proudu o 0,003 A rozumně přičíst závadě na relé nebo jeho cívce, protože I4 < Inom max.
Vzhledem k tomu, že nárůst proudu nepřekračuje přípustnou hodnotu pro toto relé, nemá závada, která jej způsobila, vliv na činnost relé.
Uvažované příklady ukazují, že nejen různé závady, ale i stejný typ závady (v našem případě zkrat závitů cívek) mohou mít různé následky. Pouhá přítomnost vady na výrobku nemá vždy vliv na jeho schopnost plnit své funkce.
Na podporu výše uvedeného uvedeme příklad, kdy je řetězec elektrických lamp považován za předmět. Tento poměrně jednoduchý objekt bude použit v několika dalších příkladech při pohledu na základní technologické problémy lovu defektů.
Jednoduchost objektu umožní, aniž by byl vyrušován z výkladu principu jeho fungování a procesů v něm probíhajících, věnovat pozornost pouze otázkám hledání závad.
Příklad 4. Různé projevy stejných vad.
Nechte předmět, kterým je přenosná svítilna (obr. 1, a), zkrat mezi svorkami svítilny.
Rýže. 1 Různé projevy stejných vad: a — u přenosné lampy, b — u girlandy z elektrických lamp
Když je svítidlo připojeno ke zdroji energie, dojde ke zkratu ve zdroji. V tomto případě je z hlediska důsledků zkrat v lampě kritickou závadou.
Dalším předmětem je girlanda z elektrických lamp (obr. 1, b). Stejná vada v tomto objektu může vést k různým důsledkům v závislosti na počtu lamp v girlandě.
Zejména u 25–30 nebo více žárovek a součet jejich jmenovitých napětí překračuje napětí sítě, zkrat v jedné z žárovek nepovede ke zvýšení napětí nad povolené napětí pro každou z ostatních provozních žárovek a ke znatelnému zvýšení jasu na ostatních lampách.
Přestože se navenek obě závady projevují stejně (bez rozsvícení vadné lampy), ve výsledku nevede zkrat v jedné z lamp girlandy ke zkratu zdroje el. celá girlanda je podle uznávané klasifikace drobná vada.
Kromě provozuschopných a poruchových stavů v technické diagnostice se rozlišují stavy pracovní a nepracovní.
Efektivní produkt je považován za schopný plnit své přiřazené funkce při zachování hodnot specifikovaných parametrů v předem stanovených mezích.
V opačném případě produkt nefunguje.
Ačkoli je každý servisovaný produkt současně servisován, není vždy možné říci, že servisovatelný produkt je provozuschopný.
Příklady 3, 4 ukazují, že vadné výrobky mohou také plnit své přiřazené funkce.
K porušení provozuschopnosti výrobku při zachování jeho provozuschopnosti dochází v důsledku poškození a v případě poruchy - v důsledku poškození.
Z výše uvedených definic vyplývá, že ačkoli je porucha výrobku způsobena přítomností určitých vad v něm, výskyt vady sám o sobě ne vždy vede k poruše (viz příklady 3, 4).
Škody, které nesouvisí se špatnou funkcí jiných prvků, se nazývají nezávislé a vznikly v důsledku jiného, - závislého.
Příklad 5. Závislé odmítnutí.
Některé typy stykačů používají dělené cívky (obr. 2).
Rýže. 2 Sekční vinutí
Když je stykač zapnutý, část cívky K1.2-1, nazývaná počáteční nebo zapnutá, pracuje. Druhá sekce cívky K1.2-2 je v tomto okamžiku přemísťována rozpínacím kontaktem K1:3 stykače. V závislosti na velikosti stykače dosahuje proud procházející rozběhovou sekcí 8-15 A.
Po přesunutí pohyblivého systému stykače do koncové polohy se kontakt K1.3 rozepne a přídržná cívka K1.2-2 sepne a proud klesne na 0,2-0,8 A.
Předpokládejme, že je ve stykači závada, která brání otevření kontaktu K1:3.
V tomto případě nějakou dobu po přivedení napětí na cívku vyhoří z přetížení drát, kterým je navinuta uzavírací cívka. Vodič této cívky je určen pouze pro krátkodobý provoz ve zlomku sekundy během doby, kdy je stykač zapnutý. Porucha kontaktu K1:3 tedy vede k poruše stykače.
Podle důvodů, které způsobily vznik škod, se dělí na systematické a náhodné.
K soustavnému poškozování výrobků dochází při porušení technologických postupů jejich výroby nebo montáže, seřizování nebo provozu, opravy nebo zkoušení. Příčiny takových poruch lze identifikovat a opravit.
Vznik nahodilého poškození je, ač nežádoucí, zcela přirozeným jevem a je charakteristický pro každý technický objekt.
Pravděpodobnost takových poruch je určena jeho ukazateli spolehlivosti: MTBF, pravděpodobnost bezporuchového provozu, životnost atd.
Ukažme si vztah některých výše uvedených pojmů.
Příklad 6. MTBF a dlouhověkost
„Někdy nová instalace okamžitě selže nebo funguje špatně. V takových případech okamžitě přijměte nezbytná opatření. Nebo je nejprve vše v pořádku, pak se výkon zhorší a nakonec dojde k poruše: elektroinstalace selže např. po 3 měsících, ačkoli její životnost je 16 let. "...
Zde jsou dvě charakteristiky spolehlivosti — MTBF (čas do prvního selhání) a trvanlivost (životnost). V souladu s přijatým systémem koncepcí pro opravitelné výrobky je MTBF vždy nižší než jejich životnost. Pokud je tedy MTBF nastavena na produkt kratší nebo rovný 3 měsícům, pak je jeho selhání přirozené. Ve stejném případě, kdy stanovená MTBF přesáhne 3 měsíce, lze hovořit o nízké reálné spolehlivosti tohoto produktu.
Jiná situace je u neopravitelných výrobků, u kterých musí být MTBF vždy o minimálně nižší než jejich životnost. Porucha neopravitelného výrobku s životností 16 let po 3 měsících provozu je tedy abnormální.
Je však třeba mít na paměti, že všechny ukazatele spolehlivosti charakterizují náhodné hodnoty, a proto předčasná porucha jednoho výrobku nemůže přiměřeně posoudit spolehlivost jiných výrobků tohoto typu.
V příkladu 3 je uvažován případ, kdy se vada výrobku navenek neprojevuje. Jak můžete zjistit přítomnost této nebo jiné vady u určitého výrobku, aniž byste čekali na poruchu, nehodu nebo jiné nežádoucí následky?
Především se závada na výrobku projeví při jeho seřizování, zkoušení nebo při plánované preventivní prohlídce na základě znaků, které umožňují zjistit skutečnost narušení jeho provozuschopnosti nebo provozuschopnosti.
Na základě těchto znaků se skutečný stav produktu vztahuje k jednomu ze čtyř výše uvedených stavů (funkční, vadný, efektivní, nefunkční) nebo k hraničnímu stavu, kdy je nepraktické provádět jakékoli úpravy nebo opravy a výrobek musí být vyměněn za nový.
Výše uvedené znaky se obvykle nazývají kritéria vad a jsou stanoveny v dokumentaci výrobku ve formě seznamu parametrů nebo charakteristik s uvedením přípustných mezí jejich změny — tolerancí.
Oleg Zakharov "Hledání závad v obvodech relé-stykač"
Pokračování článku: