Hibakeresés a relé-kontaktor áramkörökben. 1. rész

Különböző szakmák villanyszerelői különféle elektromos berendezéseket gyártanak, telepítenek, konfigurálnak, javítanak és karbantartanak. Ebben az esetben munkájuk nélkülözhetetlen része a hibakeresés. A hibák időben történő felismerésének és elhárításának szükségességét nehéz túlbecsülni, mert minél tökéletesebb és hatékonyabb az elektromos berendezés, annál nagyobb a gazdasági kára annak akár rövid ideig tartó leállásából vagy irracionális használatából. Ezért olyan fontos, hogy a villanyszerelők képesek legyenek felismerni a különféle elektromos berendezések hibáit.

A szósémát egy villanyszerelés vagy egy elektromos termék dokumentációjának jelölésére használják. Ha bármilyen dokumentumra hivatkozni kell, a szóhoz a szóban forgó sémát jelző magyarázó szót kell hozzáadni.

Ha egy relé-kontaktor áramköre (a rövidség kedvéért, a jövőben egy termék vagy tárgy) megfelel a dokumentációban rögzített összes követelménynek, akkor azt szokás mondani, hogy jó állapotban van... Amikor nincs ilyen levelezést, akkor hibás termékekről vagy ennek hibás működéséről beszélnek.

A termék üzemállapotból hibás állapotba való átmenete a hibák miatt következik be. A szóhiba arra szolgál, hogy a termék egyedileg nem felel meg a dokumentációban előírt követelményeknek.

A definíciókból következik, hogy a termék hibáját nem lehet eltávolítani, de a termék hibáját igen. Ha ez az egyetlen, akkor a termék függőleges állapotba kerül.

A termék meghibásodása életciklusának különböző szakaszaiban – gyártás, összeszerelés, beállítás, üzemeltetés, tesztelés, javítás során – előfordulhat, és különböző következményekkel járhat.

A következményeket kritikus, jelentős és kisebb hibákként különböztetjük meg.

A kritikus hibák jelenléte lehetetlenné vagy elfogadhatatlanná teszi a termék rendeltetésszerű használatát.

1. példa: Kritikus hiba.

Példa termékként egy 110 V névleges feszültségű DC relét választunk, amelynek tekercsének wx = 10 000 fordulat, ellenállása Rx = 2200 Ohm.

Egyéb paraméterek: névleges áramerősség Inom = 0,05 A, üzemi áramerősség Israb = 0,033 A, biztonsági tényező Kzsh = 1,5, névleges MDS (mágneses hajtóerő) Aw = 500 A.

Legyen olyan hiba a tekercsben, amely a menetek 90%-át rövidre zárja, és a tekercs ellenállását R2 = 220 Ohm-ra csökkenti (feltételezve, hogy minden menet egyforma hosszú).

110 V feszültségnél ez az ellenállás I2 = 0,5 A és MDS Aw2 = l2 * w2 = 0,5 • 1000 = 500 A áramnak felel meg.

Bár az ábrák azt mutatják, hogy az MDS értéke nem változik, és a relé képes lesz vonzani az armatúráját, a relé bármilyen folyamatos működése ilyen hibával lehetetlen, mert miután a névleges feszültséget rákapcsoltuk a hibás tekercsre, egy tekercs A vezetéket 10-szer túlterheljük árammal, szinte azonnal megég.

A jelentős hibák korlátozzák a termék rendeltetésszerű használatát, vagy csökkentik a tartósságát (lásd a 6. példát).

2. példa: Nagy hiba

Tegyük fel, hogy az 1. példában tárgyalt relé tekercsben van egy hiba, ami miatt a fordulatok 20%-a zár, azaz 8000 fordulat marad aktív benne.

Feltételezve, hogy a fordulatok száma és a tekercsellenállás aránya továbbra is arányos, a hibás tekercs ellenállása R3 = 1760 ohm értékben határozható meg.

Ez az ellenállás 110 V-on korlátozza a tekercs áramát I3 = 0,062 A-re.

Ezért MDS Aw3 = 0,062 • 8000 = 496 A.

Így még ennél a hibánál is elegendő az MDS a relé működtetéséhez, de a tekercsen áthaladó áram közel 25%-os növelése a tekercs túlmelegedését okozza a szigetelésére megengedettnél és a relé idő előtt meghibásodik, bár dolgozhat egy ideig.

Ha a hiba jelenléte nem befolyásolja a termék teljesítményét, akkor azt kisebbnek nevezzük.

3. példa Kis hiba

A relé tekercsben, amelynek paraméterei az 1. példában vannak megadva, a fordulatok 5% -a rövid, amelynek ellenállása körülbelül 2090 Ohm.

Ez az ellenállás a tekercs áramát I4 = 0,053 A értékre korlátozza, ami megfelel az MDS Aw4 = Um W4 = 503 A értéknek.

Tekintettel arra, hogy a relé dokumentációja 10%-os tűréssel rendelkezik a névleges áramra vonatkozóan, pl. Inom max = 0,055 A, akkor a 0,003 A-es áramnövekedés nem tulajdonítható ésszerűen a relé vagy annak tekercsének hibájának, mivel I4 < Inom max.

Tekintettel arra, hogy az áram növekedése nem haladja meg a relé megengedett értékét, az azt okozó hiba nem befolyásolja a relé működését.

A vizsgált példák azt mutatják, hogy nemcsak a különböző hibák, hanem az azonos típusú hibák (esetünkben a tekercsek rövidzárlata) is eltérő következményekkel járhatnak. A termék hibájának puszta jelenléte nem mindig befolyásolja a termék funkcióinak ellátását.

A fentiek alátámasztására adunk egy példát, ahol egy elektromos lámpasort tárgynak tekintünk. Ezt a meglehetősen egyszerű tárgyat még néhány példában felhasználjuk majd, amikor a hibavadászat alapvető technológiai problémáit vizsgáljuk.

Az objektum egyszerűsége lehetővé teszi, hogy anélkül, hogy elvonnánk a figyelmet a működési elvének és a benne zajló folyamatok magyarázatától, csak a hibakeresés kérdéseire figyeljünk.

4. példa: Ugyanazon hibák különböző megnyilvánulásai.

Hagyja, hogy a tárgy, amely egy hordozható lámpa (1. ábra, a), legyen rövidzárlat a lámpa kivezetései között.

Rizs. 1 Ugyanazon hibák különböző megnyilvánulásai: a — hordozható lámpában, b — elektromos lámpafüzérben

Ha a világítótestet áramforráshoz csatlakoztatják, rövidzárlat lép fel a forrásban. Ebben az esetben a következmények szempontjából a lámpa rövidzárlata kritikus hiba.

Egy másik tárgy egy elektromos lámpákból álló füzér (1. ábra, b). Ennek a tárgynak ugyanaz a hibája különböző következményekkel járhat a füzérben lévő lámpák számától függően.

Különösen 25-30 vagy több lámpa esetén, amelyek névleges feszültségeinek összege meghaladja a hálózati feszültséget, az egyik lámpában fellépő rövidzárlat nem vezet a feszültség növekedéséhez a többi üzemi lámpa megengedett feszültsége fölé. a többi lámpa fényerejének észrevehető növekedéséhez.

Bár külsőleg mindkét hiba ugyanúgy jelentkezik (a hibás lámpa felgyújtása nélkül), ennek eredményeként a füzér egyik lámpájában bekövetkezett rövidzárlat nem vezet az áramforrás rövidzárlatához, és a egész füzér az elfogadott besorolás szerint kisebb hibás.

A műszaki diagnosztikában az üzemképes és hibás állapotok mellett különbséget tesznek működő és nem működő állapotok között.

A hatékony termék úgy tekinthető, hogy képes ellátni a hozzárendelt funkciókat, miközben a megadott paraméterek értékeit az előre meghatározott határokon belül tartja.

Ellenkező esetben a termék nem működik.

Bár minden szervizelt terméket egyidejűleg szervizelnek, nem mindig lehet azt mondani, hogy egy szervizelhető termék szervizelhető.

A 3. és 4. példák azt mutatják, hogy a hibás termékek is elláthatják a hozzájuk rendelt funkciókat.

A termék üzemképességének megsértése a működőképesség megőrzése mellett károsodás, meghibásodás esetén pedig károsodás következtében következik be.

A fenti definíciókból következik, hogy bár egy termék meghibásodását bizonyos hibáinak megléte okozza, a hiba fellépése önmagában nem mindig vezet meghibásodáshoz (lásd 3., 4. példa).

Azokat a károkat, amelyek nem kapcsolódnak más elemek meghibásodásához, függetlennek nevezzük, és egy másik, - függő következményeként keletkeztek.

5. példa Függő visszautasítás.

Egyes típusú kontaktorok szekcionált tekercseket használnak (2. ábra).

Rizs. 2 Szekcionált tekercselés

Amikor a kontaktor be van kapcsolva, a K1.2-1 tekercs kezdeti vagy bekapcsolt szakasza működik. A K1.2-2 tekercs második szakaszát ekkor a kontaktor K1:3 nyitóérintkezője söntöli. A kontaktor méretétől függően az indítószakaszon átfolyó áram eléri a 8-15 A-t.

Miután a kontaktor mozgó rendszere a véghelyzetbe mozdul, a K1.3 érintkező kinyílik és a K1.2-2 tartótekercs bekapcsol, és az áramerősség 0,2-0,8 A-re csökken.

Tegyük fel, hogy a mágneskapcsolóban olyan hiba van, amely megakadályozza a K1:3 érintkező nyitását.

Ebben az esetben egy ideig a tekercs feszültségének kapcsolása után a huzal, amellyel a zárótekercset feltekercselik, kiég a túlterheléstől. Ennek a tekercsnek a vezetéke csak rövid ideig, a másodperc töredékéig használható a mágneskapcsoló bekapcsolt állapotában. Így a K1:3 érintkező hibája a kontaktor meghibásodásához vezet.

A károsodást okozó okoktól függően szisztematikusra és véletlenszerűre osztják őket.

A termékek szisztematikus károsodása akkor következik be, ha a gyártás vagy összeszerelés, beállítás vagy üzemeltetés, javítás vagy tesztelés technológiai folyamatait megsértik. Az ilyen hibák okai azonosíthatók és kijavíthatók.

A véletlen sérülések bekövetkezése, bár nem kívánatos, teljesen természetes jelenség, és minden műszaki tárgyra jellemző.

Az ilyen meghibásodások valószínűségét a megbízhatósági mutatói határozzák meg: MTBF, hibamentes működés valószínűsége, tartósság stb.

Illusztráljuk a fenti fogalmak némelyikének kapcsolatát.

6. példa: MTBF és hosszú élettartam

„Néha egy új telepítés azonnal meghiúsul vagy rosszul működik. Ilyen esetekben haladéktalanul tegye meg a szükséges intézkedéseket. Vagy eleinte minden rendben van, aztán romlik a teljesítmény, végül meghibásodás következik be: a villanyszerelés például 3 hónap után meghibásodik, pedig élettartama 16 év. "...

Íme a megbízhatóság két jellemzője – MTBF (első meghibásodásig eltelt idő) és tartósság (élettartam). A javítható termékekre vonatkozó elfogadott fogalomrendszernek megfelelően az MTBF mindig kevesebb, mint az élettartamuk. Így, ha az MTBF 3 hónapnál kisebb vagy azzal egyenlő termékre van beállítva, akkor a meghibásodás természetes. Ugyanebben az esetben, amikor a megállapított MTBF meghaladja a 3 hónapot, a termék alacsony valódi megbízhatóságáról beszélhetünk.

Más a helyzet a nem javítható termékekkel, amelyeknél az MTBF mindig nem lehet kevesebb, mint az élettartamuk. Így egy 16 év élettartamú, nem javítható termék meghibásodása 3 hónapos üzemelés után abnormális.

Emlékeztetni kell azonban arra, hogy minden megbízhatósági mutató véletlenszerű értékeket jellemez, ezért egyetlen termék idő előtti meghibásodása nem tudja ésszerűen értékelni más ilyen típusú termékek megbízhatóságát.

A 3. példában azt az esetet vesszük figyelembe, amikor a termék hibája nem külsőleg nyilvánul meg. Hogyan tudhat meg egy bizonyos termék ilyen vagy más hibájáról anélkül, hogy megvárná a meghibásodást, balesetet vagy egyéb nemkívánatos következményeket?

Mindenekelőtt a termék hibája a beállítás, a tesztelés vagy a tervezett megelőző ellenőrzés során nyilvánul meg olyan jelek alapján, amelyek lehetővé teszik az üzemképesség vagy a működőképesség megsértésének tényét.

Ezen karakterek alapján a termék tényleges állapota a fent említett négy állapot valamelyikére vonatkozik (működő, hibás, hatékony, nem működő) vagy egy olyan határállapotra, ahol nem célszerű bármilyen beállítást vagy javítást elvégezni, és a terméket ki kell cserélni egy újra.

A fent említett jeleket általában hibakritériumnak nevezik, és a termékdokumentációban paraméter- vagy jellemzőlista formájában rögzítik, feltüntetve változásuk megengedett határait – tűréshatárait.

Oleg Zakharov "Hibakeresés a relé-kontaktor áramkörökben"

A cikk folytatása:

Hibakeresés a relé-kontaktor áramkörökben. 2. rész