ვაკუუმის კონტაქტორი KC2-ის ელექტროდის შეცდომის ტექნიკური გადაწყვეტის გადაწყვეტის საშუალება

1. პროექტის ფონი და პრობლემის ზოგადი შესახებ​
   მაღალი მოცულობის ჰაერის კომპრესორი მუშაობს 10kV საშუალო დაბალვოლტო მოტორით, რომლის დარჩენის კაბინეტი დარჩენილი იყო ავტოტრანსფორმატორის დარჩენის მეთოდით. დარჩენის პროცესი შედგება ორი ეტაპისგან:

1. ​დარჩენის ეტაპი: ვაკუუმის კონტაქტორი KC1 პირველად ჩართულია ავტოტრანსფორმატორის სტარის წერტილის შორტირებით, რაც საშუალებას აძლევს მოტორს დარჩენას 7kV-ზე.
2. ​მუშაობის ეტაპი: დარჩენის პროცესის დასრულების შემდეგ, KC1 გამორთულია და ვაკუუმის კონტაქტორი KC2 ჩართულია ავტოტრანსფორმატორის შორტირებით და 10kV მთავარი წრედის დაკავშირებით, რაც საშუალებას აძლევს მოტორს მუშაობას სრული დაბალვოლტობით.

​ძირითადი პრობლემა: ნამდვილ მუშაობაში, მაღალი დაბალვოლტობის მოდული, რომელიც პასუხისმგებელია KC2 კონტაქტორის კოილის დარჩენისთვის, ხშირად ხვდება ხელშეკრულებაში. ეს მოდულის ხელშეკრულება განაპირობებს კოილის დარჩენის დაკარგვას, რაც იწვევს KC2-ის არანორმალურ გამორთვას და პროდუქციის оборуының непланованной остановки, что серьезно влияет на стабильность и эффективность производства.

Оригинальный модуль питания широкого диапазона напряжений представляет собой усовершенствованное выпрямительное устройство со следующими основными характеристиками и требованиями:

• ​Динамическое переключение выходного напряжения: Он должен мгновенно выдавать 300 В постоянного тока при переменном входе, чтобы привести в действие катушку контактора. После включения он должен точно переключиться на 12 В постоянного тока примерно за 15 мс, чтобы поддерживать состояние включения. Если время переключения слишком короткое, контактор не может надежно включиться; если слишком длинное, может сгореть предохранитель.
• ​Механизм триггера переключения: Триггер основан на обнаружении выходного тока. Когда обнаруживается высокий ток (что указывает на включение контактора), через 15 мс происходит переключение на 12 В; если ток не обнаружен, продолжается выдача 300 В.

​II. Анализ корневых причин отказа​
​Прямая причина: При осмотре на месте было обнаружено повторное сгорание предохранителей в модуле. Основной точкой отказа было старение внутренней цепи, которое препятствовало своевременному переключению выходного напряжения с 300 В на 12 В после включения контактора. Это приводило к длительному выходу высокого напряжения 300 В, что создавало избыточный ток, в конечном итоге сжигая предохранитель и делая модуль неэффективным.

​Корневые причины:

1. ​Плохие условия теплоотвода: Контактор KC2 и модуль питания установлены внутри пускового шкафа, который закрыт и имеет ограниченную вентиляцию и теплоотвод.
2. ​Недостаток в дизайне обслуживания: Для технической защиты производитель оборудования полностью герметизировал модуль, что еще больше затрудняло теплоотвод. Модуль должен оставаться под напряжением во время работы, и в условиях высоких температур электронные компоненты быстро стареют, что приводит к снижению производительности и, в конечном итоге, к потере нормальной функции переключения.

​III. Решение и реализация​
​1. Основной подход к трансформации​
Отказаться от "двухфункционального" дизайна оригинального модуля (обработка как высоковольтного включения, так и низковольтного удержания), который дорог и склонен к отказам. Применить решение по разделению функций:

• ​Использование существующих компонентов: Использовать способность оригинального модуля питания широкого диапазона напряжений мгновенно выдавать 300 В постоянного тока, специально для приведения в действие контактора.
• ​Добавление новых компонентов: Ввести независимый, недорогой модуль регулируемого питания 12 В постоянного тока, предназначенный для поддержания включения контактора после активации.
• ​Критический контроль: В момент, когда контактор надежно включен, схема управления автоматически отключает питание оригинального модуля, обеспечивая его работу только кратковременно. Это предотвращает сгорание, вызванное длительной работой в режиме высокого напряжения.

​2. Ключевые компоненты и функции преобразованной системы​

• ​Оригинальный модуль питания широкого диапазона напряжений: Переоборудован для предоставления только кратковременного напряжения 300 В для включения.
• ​Новый модуль питания 12 В постоянного тока: Отвечает за обеспечение устойчивого напряжения 12 В для удержания, установлен вне пускового шкафа в хорошо проветриваемом месте.
• ​Изоляционные диоды (2 шт.)​: Изолируют источники питания 300 В и 12 В, чтобы предотвратить взаимное влияние и обратный ток.
• ​Контрольный реле (KA1)​: Предоставляет логические сигналы управления, чтобы обеспечить последовательное выполнение операционного процесса.
• ​Антидребезговая схема: Служит резервным дизайном безопасности, чтобы предотвратить повторяющиеся циклы "включение-выключение" контактора в аномальных условиях.

​IV. Результаты трансформации​
Эта технологическая трансформация принесла значительные экономические и эксплуатационные преимущества:

1. ​Значительное снижение затрат: Добавление нового модуля питания 12 В (стоимостью около 100 юаней за единицу) заменило оригинальный модуль питания широкого диапазона (стоимостью около 5000 юаней за единицу), что значительно снизило затраты на обслуживание каждого устройства и обеспечило высокую рентабельность инвестиций.
2. ​Оптимизация условий эксплуатации: Новый модуль 12 В установлен вне шкафа, что значительно улучшило теплоотвод и позволило удобное онлайн-мониторинг и обслуживание состояния.
3. ​Увеличение срока службы оборудования: Оригинальный модуль работает только кратковременно, что значительно снизило износ. Новый модуль работает в идеальных условиях, обеспечивая долговечность. Общее решение значительно продлило срок службы системы питания KC2.
4. ​Высокая гибкость: Это решение может быть реализовано как мера ремонта после отказа оригинального модуля, так и профилактическое технологическое обновление до отказа, предоставляя гибкость независимо от состояния оригинального модуля.
5. ​Подтвержденная эксплуатационная стабильность: Практическая эксплуатация показала надежность и эффективность решения. Первая партия преобразованных устройств стабильно работала более двух лет без простоев, вызванных проблемами питания KC2, полностью подтверждая превосходство решения.