Տեխնիկական փոփոխական լուծում վակուումային կոնտակտոր KC2-ի էլեկտրական մոդուլի հոսնեցումի համար

1. Ծրագրի հետապնդումը և խնդրի ընդհանուր նկարագիր​
   Բարձր սալի ազդանշանի կոմպրեսորը շարժվում է 10կՎ միջին սալի էլեկտրամոտեղիչով, իսկ նրա աշխատանքը սկսվում է ավտոթրանսֆորմատորի սեփական նիստի սկսման մեթոդով։ Սկսման գործընթացը բաղկացած է երկու stadia-ից:

1. ​Սկսման երկրաշարժ: Վակուումյան կոնտակտորը KC1-ը առաջինը միացնում է ավտոթրանսֆորմատորի աստղային կետը, որպեսզի էլեկտրամոտեղիչը սկսի աշխատել 7կՎ սալով:
2. ​Աշխատանքային երկրաշարժ: Սկսման գործընթացի ավարտից հետո KC1-ը անջատվում է, իսկ վակուումյան կոնտակտորը KC2-ը միացնում է ավտոթրանսֆորմատորը և միացնում է 10կՎ գլխավոր շղթան, որպեսզի էլեկտրամոտեղիչը աշխատի լրիվ սալով:

​Հիմնական խնդիրը: Իրական աշխատանքի ընթացքում KC2 կոնտակտորի կոյլի էլեկտրոսնաբանության համար պատասխանատու լայն սալի էլեկտրոսնաբանական մոդուլը հաճախ դատարկվում է։ Այս մոդուլի դատարկումը կապում է կոյլի էլեկտրոսնաբանությունը, որը առաջ է բերում KC2-ի անարդար անջատման և արտադրական оборудования неплановій простої, серйозно впливаючи на стабільність та ефективність виробництва:

Оригінальний модуль широкого напругового діапазону є посиленим пристроєм прямокутного перетворення з наступними ключовими характеристиками та вимогами:

• ​Динамічне переключення вихідного напруги: Він повинен миттєво виводити 300В постійного струму при сприйнятті перемінного струму для запуску контактора. Після запуску він має точно переключитися на 12В постійного струму за близько 15 мс, щоб підтримувати стан з'єднання. Якщо час переключення занадто короткий, контактор не може надійно з'єднатися; якщо занадто довгий, може перегоріти предохранитель.
• ​Механізм запуску переключення: Запуск базується на виявленні вихідного струму. Коли виявлено великий струм (що свідчить про з'єднання контактора), він переключається на 12В через 15 мс; якщо струм не виявлений, він продовжує виводити 300В.

​II. Аналіз первинних причин відмови​
​Пряма причина: На місці було виявлено повторювані випадки перегоріння предохранителя у модулі. Основною точкою відмови було старіння внутрішньої схеми, що не дозволяло своєчасно переключити вихідну напругу з 300В на 12В після з'єднання контактора. Це призводило до тривалого виведення високої напруги 300В, що генерувало надмірний струм, який в кінцевому підсумку перегорів предохранитель і робив модуль неспроможним.

​Основні причини:

1. ​Погана тепловіддача: Контактор KC2 та модуль живлення встановлені всередині шафи запуску, яка є замкнутою з обмеженою вентиляцією та тепловіддачею.
2. ​Недолік у проектуванні обслуговування: Для технічної захисти виробник обладнання закупорив весь модуль, що ще більше ускладнило тепловіддачу. Модуль має бути під напругою під час роботи, і в умовах високих температур електронні компоненти швидко старіють, що призводить до виробничої деградації та остаточної втрати нормальної функції переключення.

​III. Рішення та реалізація​
​1. Основний підхід до перетворення​
Залиште "двійковий" дизайн оригінального модуля (обробка як високого напруги, так і низького напруги), який є дорогим та складним у використанні. Припустіть рішення з розділенням функцій:

• ​Перевикористання існуючих компонентів: Використовуйте здатність оригінального модуля широкого напругового діапазону миттєво виводити 300В постійного струму, спеціально для запуску контактора.
• ​Додавання нових компонентів: Введіть окремий, дешевий модуль регульованого живлення 12В постійного струму, спеціально для підтримки з'єднання контактора після активації.
• ​Критичний контроль: У момент, коли контактор надійно з'єднаний, керуюча схема автоматично відключає живлення оригінального модуля, забезпечуючи його короткострокову роботу. Це запобігає перегорінню, спричиненому тривалою роботою в режимі високої напруги.

​2. Основні компоненти та функції перетвореного системи​

• ​Оригінальний модуль широкого напругового діапазону: Перевикористаний для надання лише миттєвої напруги 300В для з'єднання.
• ​Новий модуль живлення 12В постійного струму: Відповідальний за надання тривалої напруги 12В для підтримки з'єднання, встановлений поза шафою запуску в добре провітрюваній зоні.
• ​Діоди ізоляції (2 одиниці)​: Ізоляція джерел 300В та 12В, щоб запобігти взаємному втручанню та потоку назад.
• ​Керуючий реле (KA1)​: Надає логічні керуючі сигнали для забезпечення послідовного виконання процесу роботи.
• ​Система запобігання відскокам: Служить як безпекова резервна конструкція, щоб запобігти повторному циклу "з'єднання-роз'єднання" контактора в аномальних умовах.

​IV. Результати перетворення​
Цей технічний апгрейд приніс значні економічні та операційні переваги:

1. ​Значне зниження витрат: Додавання нового модуля живлення 12В (що коштує приблизно 100 юань за одиницю) замінило оригінальний модуль широкого напругового діапазону (що коштує приблизно 5000 юань за одиницю), значно знизивши витрати на обслуговування кожного пристрою та забезпечивши високий ROI.
2. ​Оптимізація робочого середовища: Новий модуль 12В встановлений поза шафою, значно покращивши тепловіддачу та забезпечивши зручне онлайн-моніторинг та обслуговування.
3. ​Продовження терміну служби обладнання: Оригінальний модуль працює лише короткий час, значно зменшивши виснаження. Новий модуль працює в ідеальному середовищі, забезпечуючи довговічність. Загальне рішення значно продовжує строк служби системи живлення KC2.
4. ​Висока гнучкість: Це рішення можна реалізувати як ремонтні заходи після відмови оригінального модуля, так і як профілактичний технічний апгрейд перед відмовою, надаючи гнучкість незалежно від стану оригінального модуля.
5. ​Підтверджена стабільність роботи: Практична робота довела надійність та ефективність рішення. Перша партія перетворених пристроїв працює стабільно понад два роки без будь-яких простоїв, спричинених проблемами з живленням KC2, повністю підтверджуючи переваги рішення.