Tehniline teisenduslahendus vakuumkontaktori KC2 energiaüksuse tõrke korral

1. Projekti taust ja probleemide ülevaade​
   Kõrge võimsusega õhupress on juhitav 10kV keskvoolimootoriga, mille käivitamise kabinet oli algselt disainitud automaattransformaatoriga langusvooli käivitamise meetodiga. Käivitamisprotsess koosneb kahest etapist:

1. ​Käivitamise etapp: Vakuumkontaktor KC1 liidetakse esmalt automaattransformaatori tähtsikirjaga, lubades mootoril käivituda 7kV voolil.
2. ​Tööetapp: Pärast käivitamisprotsessi lõppemist lahutatakse KC1, ja vakuumkontaktor KC2 liidetakse, et lühendada automaattransformaator ja ühendada 10kV peavool, lubades mootoril töötada täisvoolil.

​Põhiline probleem: Tegelikuks osutudes vastutas laiavooli muduli, mis toetas KC2 kontaktori spüülile energiat, sageli pettumuste eest. See mudulipete põhjustas kontaktori spüüli energiakaotuse, tulemusena KC2 ebatavaline lahutamine ja tootmise seadmete ebatavaline seisk, mis tõsiselt mõjutas tootmisstabiilsust ja efektiivsust.

Algne laiavooli mudul on tugevdatud rektifitseerimisseadme, mille põhiline omadused ja nõuded on järgmised:

• ​Dünaamiline väljundvoolu muutmine: See peab välja andma kohe 300V DC kõrgevooli, et käivitada kontaktori liitmine AC sisendi korral. Pärast liitumist peab see täpselt muutma 12V DC madalavooliks umbes 15ms jooksul, et säilitada liitunud olek. Kui muutmisaeg on liiga lühike, ei suuda kontaktor kindlalt liituda; kui aeg on liiga pikk, võib see põhjustada segurdi läbimurdumist.
• ​Muutmise käivitamismehhanism: Käivitus toimub väljundvooli tuvastuse alusel. Kui tuvastatakse kõrge vool (mida näitab kontaktori liitumine), siis muutub see 15ms pärast 12V; kui vooli ei tuvastata, siis jätkab 300V väljundamist.

​II. Pettumuse põhjuste analüüs​
​Otsene põhjus: Paigaliku inspektorite järgi ilmnes mudulis mitmekordne segurdi läbimurdumine. Põhiline pettumispunkt oli sisenõu vananemine, mis takistas ajakohast väljundvoolu muutmist 300V-st 12V-ks pärast kontaktori liitumist. See tõi kaasa jätkuv 300V kõrgevooli väljund, mis genereeris üleliigse voolu, mis lõpuks põhjustas segurdi läbimurdumise ja muutis muduli kasutamatuks.

​Põhijuurpõhjusted:

1. ​Helistuskeskkonna halvus: KC2 kontaktor ja toite mudul on paigaldatud käivitamise kabinetis, mis on suletud ja piiratud ventilatsiooniga ja soojuse levikutega.
2. ​Hooajalise hooaja puudujääk: Tehnilise kaitse huvides enkapsuleeris valmistaja terve muduli, mis veelgi takistas soojuse levikut. Mudul peab jääma töös, ja kõrgetemporaates keskkondades vananevad elektronilised komponendid kiiresti, mis viib jõudluse vähenemiseni ja lõpuks normaalsete muutmiste funktsioonide kaotuseni.

​III. Lahendus ja rakendamine​
​1. Põhiline teisendamismeetod​
Loobuta algse muduli "kahefunktsioonilisest" disainist (käsitlen kõrgevooli liitumist ja madalvooli hooldamist), mis on kallis ja pettumuste eest haavatav. Kasuta funktsioonide eraldamise lahendust:

• ​Uuesti kasuta olemasolevaid komponente: Kasuta algse laiavooli toite muduli võimet väljastada hetkeliselt 300V DC kõrgevool, spetsiaalselt kontaktori liitumiseks.
• ​Lisa uusi komponente: Sissesta iseseisev, odav 12V DC reguleeritud toite mudul, mis on mõeldud kontaktori liitumise hooldamiseks aktiveerimise järel.
• ​Kriitiline kontroll: Hetkel, kui kontaktor kindlalt liitub, lõpetab juhtimiskontuur automaatselt algse muduli toite, tagades, et see töötab ainult lühikese aja. See takistab läbimurdumist pikala jooksval tööl kõrgevoolil.

​2. Teisendatud süsteemi olulised komponendid ja funktsioonid​

• ​Algne laiavooli toite mudul: Uuesti kasutatakse ainult hetkelise 300V liitumise voltaga.
• ​Uus 12V DC toite mudul: Vastutab pideva 12V hooldamise voltaga, paigaldatud käivitamise kabinetist väljas paremas ventilatsiooniga alal.
• ​Eristusdioodid (2 tk)​: Eristavad 300V ja 12V toiteallikaid, et takistada nende vastastikust segamist ja tagurlikku voolu.
• ​Juhtimiskontaktor (KA1)​: Pakub loogilisi juhtsignale, et tagada protsessi järjestikune täitmise.
• ​Anti-põrkumise tsükkel: Toimib turvalise reservekujundusena, et takistada kontaktori ebatavalist "liitumine-lahutamine" tsükklit ebatavalistes tingimustes.

​IV. Teisendamise tulemused​
See tehniline teisendus on toonud olulisi majanduslikke ja operatiivseid eeliseid:

1. ​Oluline kulude vähenemine: Uue 12V toite muduli lisamine (umbes 100 RMB üksikuks) asendas algse laiavooli muduli (umbes 5000 RMB üksikuks), drastiliselt vähendades hoolduskulusid seadme kohta ja tootes kõrge investeeringu tasuvust.
2. ​Parandatud töökeskkond: Uus 12V mudul on paigaldatud kabinetist väljas, oluliselt parandades soojuse levikut ja võimaldades mugava online staatuse jälgimist ja hooldust.
3. ​Pikendatud seadme eluajad: Algne mudul töötab ainult lühikese aja, oluliselt vähendades nööri ja kulumist. Uus mudul töötab ideaalse keskkonnas, tagades pikema eluaja. Üldine lahendus märgatavalt pikendab KC2 toite süsteemi tööaega.
4. ​Kõrge paindlikkus: See lahendus saab rakendada nii algse muduli pettumise järel parandusmeetmena kui ka ennetavana tehnilise uuenduseks enne pettumist, pakkudes paindlikkust, olenemata algse muduli seisundist.
5. ​Tõestatud töökindlus: Praktika on näidanud lahenduse usaldusväärsust ja tõhusust. Esimene teisendatud seadmete partii on töötanud stabiilselt üle kaks aastat ilma, et KC2 toite probleemid oleksid põhjustanud seiskumist, täielikult kinnitades lahenduse eeliseid.