Fejlfinding i relæ-kontaktorkredsløb. Del 1

Elektrikere fra forskellige erhverv fremstiller, installerer, konfigurerer, reparerer og vedligeholder forskelligt elektrisk udstyr. I dette tilfælde er en uundværlig del af deres arbejde søgen efter defekter. Behovet for rettidig opdagelse og eliminering af defekter er svært at overvurdere, fordi jo mere perfekt og effektivt det elektriske udstyr er, desto større er den økonomiske skade fra nedetid eller irrationel brug, selv i korte perioder. Derfor er elektrikeres evne til at opdage fejl i forskelligt elektrisk udstyr så vigtig.

Ordskema bruges til at betegne dokumentationen for en elinstallation eller et elektrisk produkt. Hvis det er nødvendigt at henvise til et dokument, vil et forklarende ord, der angiver den pågældende ordning, blive tilføjet til dette ord.

Hvis kredsløbet af en relækontaktor (for kortheds skyld, i fremtiden et produkt eller en genstand) opfylder alle de krav, der er fastsat i dokumentationen, så er det sædvanligt at sige, at det er i god stand ... Når der ikke er en sådan korrespondance, så taler de om defekte produkter eller for det funktionsfejl.

Overgangen af ​​produktet fra en fungerende tilstand til en defekt sker på grund af defekter. Orddefekt bruges til at indikere enhver individuel manglende overensstemmelse af produktet med de krav, der er fastsat for det i dokumentationen.

Det følger af definitionerne, at det er umuligt at fjerne fejlen ved produktet, men det er muligt at fjerne fejlen ved produktet. Hvis det er den eneste, vil produktet gå til opretstående tilstand.

Fejl i et produkt kan opstå på forskellige tidspunkter i dets livscyklus - under produktion, montering, justering, drift, test, reparation og have forskellige konsekvenser.

Konsekvenserne skelnes som kritiske, væsentlige og mindre mangler.

Tilstedeværelsen af ​​kritiske defekter gør den tilsigtede brug af produktet umulig eller uacceptabel.

Eksempel 1. Kritisk defekt.

Som et eksempelprodukt vælger vi et DC-relæ til en nominel spænding på 110 V, hvis spole har wx = 10.000 omdrejninger og dens modstand Rx = 2200 Ohm.

Andre parametre: mærkestrøm Inom = 0,05 A, driftsstrøm Israb = 0,033 A, sikkerhedsfaktor Kzsh = 1,5, mærke MDS (magnetisk drivkraft) Aw = 500 A.

Lad der være en defekt i spolen, der kortslutter 90 % af vindingerne og reducerer spolens modstand til R2 = 220 Ohm (forudsat at alle vindinger er lige lange).

Ved en spænding på 110 V vil denne modstand svare til en strøm I2 = 0,5 A og MDS Aw2 = l2 * w2 = 0,5 • 1000 = 500 A.

Selvom tallene viser, at værdien af ​​MDS ikke vil ændre sig, og relæet vil være i stand til at tiltrække dets armatur, er enhver kontinuerlig drift af relæet med en sådan defekt umulig, fordi efter påføring af nominel spænding til den defekte spole, vil en spole på ledning overbelastet med strøm 10 gange, vil den brænde næsten øjeblikkeligt.

Væsentlige fejl begrænser muligheden for at bruge produktet til dets tilsigtede formål eller reducerer dets holdbarhed (se eksempel 6).

Eksempel 2. Stor defekt

Antag, at der er en defekt i relæspolen diskuteret i eksempel 1, der får 20% af vindingerne til at lukke, det vil sige, at 8000 vindinger forbliver aktive i den.

Hvis man antager, at proportionaliteten mellem antallet af vindinger og spolemodstanden stadig er proportional, kan modstanden af ​​den defekte spole bestemmes til at være R3 = 1760 ohm.

Denne modstand ved 110 V vil begrænse spolestrømmen til I3 = 0,062 A.

Derfor er MDS Aw3 = 0,062 • 8000 = 496 A.

Selv med denne defekt vil MDS således være tilstrækkelig til at betjene relæet, men en forøgelse af strømmen gennem spolen med næsten 25% vil få spolen til at overophedes ud over, hvad der er tilladt for dens isolering og for tidligt svigte relæet, selvom det vil kunne arbejde et stykke tid.

Hvis tilstedeværelsen af ​​en defekt ikke påvirker produktets ydeevne, kaldes det mindre.

Eksempel 3. Lille defekt

I relæspolen, hvis parametre er angivet i eksempel 1, er 5% af drejningerne korte, hvis modstand er omtrent lig med 2090 Ohm.

Denne modstand vil begrænse strømmen i spolen til en værdi på I4 = 0,053A, hvilket svarer til MDS Aw4 = Um W4 = 503 A.

Forudsat at relædokumentationen har 10 % tolerance for mærkestrøm, dvs. Inom max = 0,055 A, så kan stigningen på 0,003 A ikke med rimelighed tilskrives en defekt i relæet eller dets spole, da I4 < Inom max.

På grund af det faktum, at stigningen i strømmen ikke overstiger det tilladte for dette relæ, påvirker den defekt, der forårsagede det, ikke relæets drift.

De betragtede eksempler viser, at ikke kun forskellige defekter, men også den samme type defekt (i vores tilfælde en kortslutning af spolerne) kan have forskellige konsekvenser. Alene tilstedeværelsen af ​​en defekt i et produkt påvirker ikke altid dets evne til at udføre sine funktioner.

Til støtte for ovenstående vil vi give et eksempel, hvor en række elektriske lamper betragtes som et objekt. Dette ret simple objekt vil blive brugt i nogle flere eksempler, når man ser på de grundlæggende teknologiske problemer ved defektjagt.

Objektets enkelhed vil tillade, uden at blive distraheret fra forklaringen af ​​princippet om dets drift og de processer, der finder sted i det, kun at være opmærksom på spørgsmålene om at søge efter defekter.

Eksempel 4. Forskellige manifestationer af de samme defekter.

Lad objektet, som er en bærbar lampe (fig. 1, a), have en kortslutning mellem lampens terminaler.

Ris. 1 Forskellige manifestationer af de samme defekter: a — i en bærbar lampe, b — i en krans af elektriske lamper

Når lysarmaturen er tilsluttet en strømkilde, vil der opstå en kortslutning i kilden. I dette tilfælde, set ud fra konsekvenserne, er en kortslutning i lampen en kritisk defekt.

Et andet objekt er en krans af elektriske lamper (fig. 1, b). Den samme defekt i dette objekt kan føre til forskellige konsekvenser afhængigt af antallet af lamper i kransen.

Især med 25-30 eller flere lamper og summen af ​​deres nominelle spændinger, der overstiger netspændingen, vil en kortslutning i en af ​​lamperne ikke føre til en stigning i spændingen over den tilladte spænding for hver af de andre driftslamper og til en mærkbar stigning i lysstyrken på de andre lamper.

Skønt eksternt viser begge defekter sig på samme måde (uden belysning af den defekte lampe), som et resultat, fører en kortslutning i en af ​​lamperne i kransen ikke til en kortslutning af strømkilden, og for hel guirlande er det ifølge den accepterede klassifikation en mindre defekt.

Ud over brugbare og defekte tilstande i teknisk diagnostik skelnes der mellem arbejdstilstande og ikke-fungerende tilstande.

Et effektivt produkt anses for at være i stand til at udføre sine tildelte funktioner, samtidig med at værdierne af de specificerede parametre opretholdes inden for de forudbestemte grænser.

Ellers virker produktet ikke.

Selvom hvert serviceret produkt bliver serviceret samtidigt, er det ikke altid muligt at sige, at et servicevenligt produkt er brugbart.

Eksempel 3, 4 viser, at defekte produkter også kan udføre deres tildelte funktioner.

Krænkelse af produktets brugbarhed, samtidig med at dets funktionsdygtighed opretholdes, opstår som følge af skader, og i tilfælde af fejlfunktion - på grund af skade.

Det følger af ovenstående definitioner, at selvom fejlen i et produkt skyldes tilstedeværelsen af ​​visse defekter i det, fører forekomsten af ​​en defekt i sig selv ikke altid til fejl (se eksempel 3, 4).

Skader, der ikke er relateret til en fejlfunktion af andre elementer, kaldes uafhængige og er opstået som følge af en anden, - afhængig.

Eksempel 5. Afhængigt afslag.

Nogle typer kontaktorer bruger sektionerede spoler (fig. 2).

Ris. 2 Sektionsvikling

Når kontaktoren er tændt, fungerer den del af spolen K1.2-1, kaldet initial eller on. Den anden sektion af spolen K1.2-2 er på dette tidspunkt shuntet af kontaktorens åbningskontakt K1: 3. Afhængigt af kontaktorens størrelse når strømmen, der strømmer gennem startsektionen, 8-15 A.

Efter at kontaktorens bevægelige system bevæger sig til slutpositionen, åbnes kontakten K1.3 og holdespolen K1.2-2 tændes, og strømmen falder til 0,2-0,8 A.

Antag, at der er en defekt i kontaktoren, der forhindrer kontakt K1: 3 i at åbne.

I dette tilfælde, et stykke tid efter påføring af spænding til spolen, vil ledningen, som lukkespolen er viklet med, brænde ud af overbelastning. Lederen af ​​denne spole er kun beregnet til kortvarig drift på en brøkdel af et sekund i den periode, hvor kontaktoren er tændt. En defekt i kontakt K1: 3 fører således til kontaktorfejl.

Afhængigt af årsagerne, der forårsagede forekomsten af ​​skade, er de opdelt i systematiske og tilfældige.

Systematisk skade på produkter opstår, når de teknologiske processer for deres produktion eller montering, justering eller drift, reparation eller afprøvning overtrædes. Årsagerne til sådanne fejl kan identificeres og korrigeres.

Forekomsten af ​​utilsigtet skade er, selv om det er uønsket, et helt naturligt fænomen og er karakteristisk for enhver teknisk genstand.

Sandsynligheden for sådanne fejl bestemmes af dets pålidelighedsindikatorer: MTBF, sandsynlighed for problemfri drift, holdbarhed osv.

Lad os illustrere forholdet mellem nogle af de ovennævnte begreber.

Eksempel 6. MTBF og lang levetid

«Nogle gange fejler en ny installation med det samme eller fungerer dårligt. I sådanne tilfælde skal du straks træffe de nødvendige foranstaltninger. Eller først er alt fint, så forværres ydeevnen, og til sidst opstår der en fejl: den elektriske installation fejler for eksempel efter 3 måneder, selvom dens levetid er 16 år. "...

Her er to karakteristika for pålidelighed - MTBF (tid til første fejl) og holdbarhed (levetid). I overensstemmelse med det accepterede konceptsystem for reparerede produkter er MTBF altid mindre end deres levetid. Således, hvis MTBF er sat for et produkt mindre end eller lig med 3 måneder, så er dets fejl naturligt. I samme tilfælde, når den etablerede MTBF overstiger 3 måneder, kan vi tale om den lave reelle pålidelighed af dette produkt.

Situationen er anderledes med ikke-reparerbare produkter, for hvilke MTBF'en altid skal være ikke mindre end deres levetid. Svigt af et ikke-reparerbart produkt med en levetid på 16 år efter 3 måneders drift er således unormalt.

Det skal dog huskes, at alle pålidelighedsindikatorer karakteriserer tilfældige værdier, og derfor kan et for tidligt svigt af et enkelt produkt ikke med rimelighed vurdere pålideligheden af ​​andre produkter af denne type.

I eksempel 3 betragtes det tilfælde, hvor en fejl ved produktet ikke viser sig eksternt. Hvordan kan du finde ud af tilstedeværelsen af ​​denne eller en anden defekt i et bestemt produkt uden at vente på et nedbrud, en ulykke eller andre uønskede konsekvenser?

Først og fremmest manifesteres en defekt i et produkt under dets justering, afprøvning eller under en planlagt forebyggende inspektion baseret på tegn, der gør det muligt at fastslå, at der er en krænkelse af dets drift eller brugbarhed.

Baseret på disse tegn refererer produktets faktiske tilstand til en af ​​de fire ovennævnte tilstande (fungerende, defekt, effektiv, ikke-fungerende) eller til en grænsetilstand, hvor det er upraktisk at udføre justeringer eller reparationsarbejde, og produktet skal udskiftes med et nyt.

Ovennævnte tegn kaldes normalt defektkriterier, og de er fastlagt i produktdokumentationen i form af en liste over parametre eller egenskaber med angivelse af de tilladte grænser for deres ændring - tolerancer.

Oleg Zakharov "Defektsøgning i relæ-kontaktorkredsløb"

Fortsættelse af artiklen:

Fejlfinding i relæ-kontaktorkredsløb. Del 2