العثور على خطأ في دارات مرحل المقاولين. الجزء 1

يقوم كهربائيون من مختلف المهن بتصنيع وتركيب وتهيئة وإصلاح وصيانة المعدات الكهربائية المختلفة. في هذه الحالة ، جزء لا غنى عنه من عملهم هو البحث عن العيوب. من الصعب المبالغة في تقدير الحاجة إلى اكتشاف العيوب وإزالتها في الوقت المناسب ، لأنه كلما كانت المعدات الكهربائية أكثر كمالًا وكفاءة ، زاد الضرر الاقتصادي الناجم عن تعطلها أو استخدامها غير العقلاني ، حتى لفترات زمنية قصيرة. هذا هو السبب في أهمية قدرة الكهربائيين على اكتشاف العيوب في المعدات الكهربائية المختلفة.

يستخدم مخطط الكلمات للإشارة إلى توثيق التركيبات الكهربائية أو المنتج الكهربائي. في حالة ضرورة الإشارة إلى أي مستند ، ستتم إضافة كلمة توضيحية تشير إلى المخطط المعني إلى تلك الكلمة.

إذا كانت دائرة موصل الترحيل (للإيجاز ، في المستقبل منتج أو كائن) يلبي جميع المتطلبات المحددة في الوثائق ، فمن المعتاد القول إنها في حالة جيدة ... عندما لا يكون هناك مثل هذا المراسلات ، ثم يتحدثون عن المنتجات المعيبة أو أعطالها.

يحدث انتقال المنتج من حالة العمل إلى حالة معيبة بسبب عيوب. يُستخدم عيب Word للإشارة إلى أي عدم امتثال فردي للمنتج مع المتطلبات المحددة له في الوثائق.

يستنتج من التعريفات أنه من المستحيل إزالة العيب في المنتج ، ولكن من الممكن إزالة العيب في المنتج. إذا كان المنتج هو الوحيد ، فسينتقل المنتج إلى الوضع الرأسي.

يمكن أن تحدث العيوب في المنتج في أوقات مختلفة من دورة حياته - أثناء الإنتاج والتجميع والتعديل والتشغيل والاختبار والإصلاح ، ويكون لها عواقب مختلفة.

تتميز العواقب بأنها عيوب خطيرة وكبيرة وثانوية.

إن وجود عيوب خطيرة يجعل الاستخدام المقصود للمنتج مستحيلًا أو غير مقبول.

مثال 1. عيب فادح.

كمثال على المنتج ، نختار مرحل تيار مستمر للجهد الاسمي 110 فولت ، والذي يحتوي ملفه على wx = 10000 دورة ومقاومته Rx = 2200 أوم.

المعلمات الأخرى: التصنيف الحالي Inom = 0.05 A ، التشغيل الحالي Israb = 0.033 A ، عامل الأمان Kzsh = 1.5 ، MDS المصنف (القوة الدافعة المغناطيسية) Aw = 500 A.

يجب أن يكون هناك عيب في الملف يقصر 90٪ من المنعطفات ويقلل من مقاومة الملف إلى R2 = 220 أوم (بافتراض أن كل المنعطفات بنفس الطول).

عند جهد 110 فولت ، ستتوافق هذه المقاومة مع تيار I2 = 0.5 A و MDS Aw2 = l2 * w2 = 0.5 • 1000 = 500 A.

على الرغم من أن الأرقام توضح أن قيمة MDS لن تتغير وأن المرحل سيكون قادرًا على جذب المحرك الخاص به ، فإن أي تشغيل مستمر للترحيل مع مثل هذا العيب يكون مستحيلًا ، لأنه بعد تطبيق الجهد المقنن على الملف المعيب ، يكون ملف سلك مثقل بالتيار 10 مرات ، سوف يحترق على الفور تقريبًا.

تحد العيوب الكبيرة من إمكانية استخدام المنتج للغرض المقصود منه أو تقلل من متانته (انظر المثال 6).

مثال 2. عيب كبير

لنفترض أن هناك عيبًا في ملف الترحيل الذي تمت مناقشته في المثال 1 يتسبب في إغلاق 20٪ من المنعطفات ، أي أن 8000 دورة تظل نشطة فيه.

بافتراض أن التناسب بين عدد الدورات ومقاومة الملف لا يزال متناسبًا ، يمكن تحديد مقاومة الملف المعيب لتكون R3 = 1760 أوم.

هذه المقاومة عند 110 فولت ستحد من تيار الملف إلى I3 = 0.062 أ.

لذلك ، MDS Aw3 = 0.062 • 8000 = 496 أ.

وبالتالي ، حتى مع هذا العيب ، سيكون MDS كافيًا لتشغيل التتابع ، ولكن زيادة التيار عبر الملف بنسبة 25 ٪ تقريبًا سيؤدي إلى ارتفاع درجة حرارة الملف إلى ما هو مسموح به لعزله ويفشل التتابع قبل الأوان ، على الرغم من أنه سيفشل تكون قادرة على العمل لفترة من الوقت.

إذا كان وجود عيب لا يؤثر على أداء المنتج ، فإنه يسمى ثانوي.

مثال 3. عيب صغير

في ملف الترحيل ، يتم إعطاء معلماته في المثال 1 ، 5 ٪ من المنعطفات قصيرة ، ومقاومتها تساوي تقريبًا 2090 أوم.

ستحد هذه المقاومة من التيار في الملف إلى قيمة I4 = 0.053A ، والتي تتوافق مع MDS Aw4 = Um W4 = 503 A.

بالنظر إلى أن وثائق الترحيل لها تفاوت بنسبة 10٪ للتيار المقنن ، أي. Inom max = 0.055 A ، ثم لا يمكن أن تُعزى الزيادة في التيار 0.003 بشكل معقول إلى عيب في المرحل أو ملفه ، منذ I4 <Inom max.

نظرًا لحقيقة أن الزيادة في التيار لا تتجاوز المسموح به لهذا التتابع ، فإن العيب الذي تسبب فيه لا يؤثر على تشغيل التتابع.

توضح الأمثلة المدروسة أنه ليس فقط العيوب المختلفة ، ولكن أيضًا نفس النوع من العيوب (في حالتنا ، دائرة كهربائية قصيرة من الملفات) يمكن أن يكون لها عواقب مختلفة. إن مجرد وجود عيب في المنتج لا يؤثر دائمًا على قدرته على أداء وظائفه.

دعماً لما سبق ، سنقدم مثالاً حيث يتم اعتبار سلسلة من المصابيح الكهربائية ككائن. سيتم استخدام هذا الكائن البسيط إلى حد ما في عدد قليل من الأمثلة الأخرى عند النظر في المشكلات التكنولوجية الأساسية للبحث عن العيوب.

ستسمح بساطة الكائن ، دون تشتيت الانتباه عن شرح مبدأ تشغيله والعمليات التي تجري فيه ، بالاهتمام فقط بمسائل البحث عن العيوب.

مثال 4. مظاهر مختلفة لنفس العيوب.

دع الجسم ، وهو مصباح محمول (الشكل 1 ، أ) ، به دائرة كهربائية قصيرة بين أطراف المصباح.

أرز. 1 مظاهر مختلفة لنفس العيوب: أ - في مصباح محمول ، ب - في إكليل من المصابيح الكهربائية

عندما يتم توصيل مصباح الإضاءة بمصدر طاقة ، ستحدث دائرة كهربائية قصيرة في المصدر. في هذه الحالة ، من وجهة نظر العواقب ، يعتبر قصر الدائرة في المصباح عيبًا خطيرًا.

كائن آخر هو إكليل من المصابيح الكهربائية (الشكل 1 ، ب). يمكن أن يؤدي نفس العيب في هذا الكائن إلى عواقب مختلفة اعتمادًا على عدد المصابيح في الطوق.

على وجه الخصوص ، مع 25-30 مصباحًا أو أكثر ومجموع الفولتية المقدرة الخاصة بهم يتجاوز جهد التيار الكهربائي ، لن تؤدي الدائرة القصيرة في أحد المصابيح إلى زيادة الجهد فوق الجهد المسموح به لكل من مصابيح التشغيل الأخرى و إلى زيادة ملحوظة في سطوع المصابيح الأخرى.

على الرغم من أنه من الخارج ، فإن كلا العيبين يظهران بنفس الطريقة (بدون إضاءة المصباح المعيب) ، ونتيجة لذلك ، لا يؤدي قصر الدائرة في أحد مصابيح الطوق إلى حدوث ماس كهربائي لمصدر الطاقة ، وبالنسبة الطوق كله ، حسب التصنيف المقبول ، هو عيب طفيف.

بالإضافة إلى حالات الخدمة والعيوب في التشخيص الفني ، يتم التمييز بين الحالات العاملة وغير العاملة.

يعتبر المنتج الفعال قادرًا على أداء الوظائف المخصصة له مع الحفاظ على قيم المعلمات المحددة ضمن الحدود المحددة مسبقًا.

خلاف ذلك ، المنتج لا يعمل.

على الرغم من أن كل منتج يتم صيانته يتم صيانته في وقت واحد ، إلا أنه ليس من الممكن دائمًا القول إن منتجًا يمكن صيانته صالح للخدمة.

يوضح المثالان 3 و 4 أن المنتجات المعيبة يمكنها أيضًا أداء الوظائف المخصصة لها.

يحدث انتهاك لإمكانية الخدمة للمنتج مع الحفاظ على قابليته للتشغيل نتيجة للتلف ، وفي حالة حدوث عطل - بسبب التلف.

ويترتب على التعريفات المذكورة أعلاه أنه على الرغم من أن فشل المنتج ناتج عن وجود عيوب معينة فيه ، فإن حدوث عيب في حد ذاته لا يؤدي دائمًا إلى الفشل (انظر الأمثلة 3 ، 4).

الأضرار التي لا تتعلق بخلل في عناصر أخرى تسمى مستقلة وتحدث نتيجة لعامل آخر - تابع.

مثال 5. الرفض المعتمد.

تستخدم بعض أنواع الموصلات ملفات مقطوعة (الشكل 2).

أرز. 2 لف مقطعي

عند تشغيل الموصل ، يعمل قسم الملف K1.2-1 ، المسمى الأولي أو قيد التشغيل. يتم تحويل القسم الثاني من الملف K1.2-2 في هذا الوقت بواسطة جهة الاتصال الافتتاحية K1: 3 للموصل. اعتمادًا على حجم الموصل ، يصل التيار المتدفق عبر قسم البداية إلى 8-15 أ.

بعد انتقال النظام المتحرك للموصل إلى الموضع النهائي ، سيتم فتح جهة الاتصال K1.3 وسيتم تشغيل ملف التثبيت K1.2-2 ، وسوف ينخفض ​​التيار إلى 0.2-0.8 أمبير.

افترض أن هناك عيبًا في الموصل يمنع فتح جهة الاتصال K1: 3.

في هذه الحالة ، بعد مرور بعض الوقت على تطبيق الجهد على الملف ، سيحترق السلك الذي يتم لف ملف الإغلاق به من الحمل الزائد. موصل هذا الملف مخصص فقط للتشغيل قصير المدى ، جزء من الثانية خلال الفترة التي يكون فيها الموصل قيد التشغيل. وبالتالي ، يؤدي الخلل في التلامس K1: 3 إلى فشل الموصل.

اعتمادًا على الأسباب التي تسببت في حدوث الضرر ، يتم تقسيمها إلى منهجية وعشوائية.

يحدث الضرر المنهجي للمنتجات عند انتهاك العمليات التكنولوجية لإنتاجها أو تجميعها أو تعديلها أو تشغيلها أو إصلاحها أو اختبارها. يمكن تحديد أسباب هذه الإخفاقات وتصحيحها.

يعتبر حدوث التلف العرضي ، بالرغم من كونه غير مرغوب فيه ، ظاهرة طبيعية تمامًا ويتميز بأي شيء تقني.

يتم تحديد احتمالية حدوث مثل هذه الإخفاقات من خلال مؤشرات الموثوقية الخاصة بها: MTBF ، واحتمال التشغيل بدون مشاكل ، والمتانة ، وما إلى ذلك.

دعونا نوضح العلاقة بين بعض المفاهيم المذكورة أعلاه.

مثال 6. MTBF وطول العمر

«أحيانًا يفشل التثبيت الجديد على الفور أو يعمل بشكل سيئ. في مثل هذه الحالات ، اتخذ الإجراءات اللازمة على الفور. أو في البداية كل شيء على ما يرام ، ثم يتدهور الأداء ، ويحدث عطل أخيرًا: فشل التركيبات الكهربائية ، على سبيل المثال ، بعد 3 أشهر ، على الرغم من أن عمرها التشغيلي 16 عامًا. "...

فيما يلي خاصيتان للموثوقية - MTBF (الوقت حتى الفشل الأول) والمتانة (عمر الخدمة). وفقًا لنظام المفاهيم المقبول للمنتجات القابلة للإصلاح ، يكون MTBF دائمًا أقل من مدة خدمتها. وبالتالي ، إذا تم تعيين MTBF لمنتج أقل من أو يساوي 3 أشهر ، فإن فشلها يكون أمرًا طبيعيًا. في نفس الحالة ، عندما يتجاوز MTBF المعمول به 3 أشهر ، يمكننا التحدث عن الموثوقية الحقيقية المنخفضة لهذا المنتج.

يختلف الوضع مع المنتجات غير القابلة للإصلاح ، والتي يجب أن يكون MTBF دائمًا ما لا يقل عن مدة خدمتها. وبالتالي ، فإن فشل المنتج غير القابل للإصلاح مع عمر خدمة 16 عامًا بعد 3 أشهر من التشغيل يعد أمرًا غير طبيعي.

ومع ذلك ، يجب أن نتذكر أن جميع مؤشرات الموثوقية تميز القيم العشوائية ، وبالتالي فإن الفشل المبكر لمنتج واحد لا يمكن أن يقيم بشكل معقول موثوقية المنتجات الأخرى من هذا النوع.

في المثال 3 ، يتم النظر في الحالة التي لا يظهر فيها عيب في المنتج خارجيًا. كيف يمكنك معرفة وجود هذا العيب أو عيب آخر في منتج معين دون انتظار حدوث عطل أو حادث أو عواقب أخرى غير مرغوب فيها؟

بادئ ذي بدء ، يظهر الخلل في المنتج أثناء تعديله أو اختباره أو أثناء الفحص الوقائي المخطط له بناءً على علامات تسمح بإثبات حقيقة حدوث انتهاك لتشغيله أو قابليته للتشغيل.

بناءً على هذه الأحرف ، تشير الحالة الفعلية للمنتج إلى إحدى الحالات الأربع المذكورة أعلاه (عاملة ، معيبة ، فعالة ، لا تعمل) أو إلى حالة حدودية حيث يكون من غير العملي إجراء أي تعديلات أو أعمال إصلاح و يجب استبدال المنتج بمنتج جديد.

عادة ما تسمى العلامات المذكورة أعلاه معايير العيب ويتم وضعها في وثائق المنتج في شكل قائمة من المعلمات أو الخصائص مع الإشارة إلى الحدود المسموح بها لتغييرها - التفاوتات المسموح بها.

أوليغ زاخاروف "البحث عن عيب في دوائر الترحيل-المقاولين"

استمرار المقال:

العثور على خطأ في دارات مرحل المقاولين. الجزء 2