Tehniskā transformācijas risinājuma shēma vakuumvācu KC2 enerģijas moduļa defektam

1. Projekta fons un problēmu pārskats​
   Augstsprieguma gaisa kompresors tiek palaists, izmantojot 10 kV vidējsprieguma motoru, un sākšanas šķīvis bija oriģināli izstrādāts ar automatraisītāja samazināšanas sākšanas metodi. Sākšanas process sastāv no diviem posmiem:

1. ​Sākšanas posms: Vakuuma kontaktors KC1 pirmo kārtu ieņem, lai savienotu automatraisītāja zvaigznes punktu, ļaujot motoram sākt darbību 7 kV spriegumā.
2. ​Darbības posms: Pēc sākšanas procesa beigām KC1 atslegas, un vakuuma kontaktors KC2 ieņem, lai savienotu automatraisītāju un 10 kV galveno tīklu, ļaujot motoram darboties pilnā spriegumā.

​Būtiska problēma: Praksē strādājot, plaša sprieguma piegādes modulis, kas nodrošina KC2 kontaktora spuldzes elektroskrēji, bieži rada kļūdas. Šī moduļa kļūda rada situāciju, kad kontaktora spuldze pazūd, dēļ ko KC2 neregulāri atslegas, un ražošanas aprīkojums neplanotā veidā apstājas, smagi ietekmējot ražošanas stabilitāti un efektivitāti.

Oriģinālais plaša sprieguma piegādes modulis ir pastiprināts rektifikācijas ierīce ar šādiem galvenajiem atribūtiem un prasībām:

• ​Dinamiskas izvades sprieguma maiņa: Tam jāizvada 300V DC augsts spriegums strāvas piegādei, lai aktivizētu kontaktoru. Pēc aktivizācijas tam jāmaina uz 12V DC zems spriegums aptuveni 15 ms laikā, lai uzturētu aktivizēto stāvokli. Ja maiņas laiks ir pārāk īss, kontaktors nevar uzticami aktivizēties; ja pārāk ilgs, var nogaršot sašķidrinātājs.
• ​Maiņas trigermechanisms: Trigerēšana notiek, pamatojoties uz izvades strāvas detektāja. Kad tiek reģistrēta augsta strāva (ko norāda kontaktora aktivizācija), pēc 15 ms tas maina uz 12V; ja strāva netiek reģistrēta, turpinās izvadīt 300V.

​II. Kļūdas būtiskās cēloņu analīze​
​Tiešais cēlonis: Vietējie pārbaudes rezultāti parādīja, ka modulī vairākkārt garšoja sašķidrinātājs. Būtisks kļūdas punkts bija iekšējo shēmu novecošana, kas nepiedevā laiku sprieguma maiņai no 300V uz 12V pēc kontaktora aktivizācijas. Tas radīja ilgstošu 300V augstsprieguma izvadi, kas izraisīja pārāk lielu strāvu, kas galu galā nogaršoja sašķidrinātāju un padara moduli neatbilstošu.

​Būtiskie cēloņi:

1. ​Nepietiekama siltuma izplatīšanās vides: KC2 kontaktors un piegādes modulis ir ievietoti sākšanas šķīvī, kas ir slēgts ar ierobežoto ventilāciju un siltuma izplatīšanos.
2. ​Tehniskās uzturēšanas konstrukcijas trūkumi: Tehnisko aizsardzības nolūkos ražotājs pārklāja visu moduli, kas vēl vairāk ierobežoja siltuma izplatīšanos. Modulis jāuztur strādājot, un augstām temperatūrām elektroniskie komponenti noveco strauji, vedot uz veiktspējas samazināšanos un galu galā normālas funkcionalitātes zaudēšanu.

​III. Risinājums un īstenošana​
​1. Galvenais transformācijas pieejas veids​
Atstājot malā oriģinālā moduļa "divfunkcionālo" dizainu (kas apvalda gan augstsprieguma aktivizāciju, gan zemsprieguma uzturēšanu), kas ir dārgs un noslēpni izraisīt kļūdas. Ieviest funkcionāla atdalīšanas risinājumu:

• ​Pārmant esošos komponentus: Izmantot oriģinālā plaša sprieguma piegādes moduļa spēju momentāni izvadīt 300V DC augstspriegumu, specifiski, lai aktivizētu kontaktoru.
• ​Pievienot jaunus komponentus: Ieviest neatkarīgu, zemu cena 12V DC stabilizēto piegādes moduli, kas dediķēts kontaktora uzturēšanai pēc aktivizācijas.
• ​Kritiskā kontrole: Momentāli, kad kontaktors uzticami aktivizēts, kontrolējošā shēma automātiski atslēdz oriģinālo moduli, nodrošinot, ka tas darbojas tikai īsu laiku. Tas novērš garšojumu, kas izraisīts ilgstošu darbību augstsprieguma režīmā.

​2. Transformētā sistēmas galvenie komponenti un funkcijas​

• ​Oriģinālais plaša sprieguma piegādes modulis: Pārmantots, lai nodrošinātu tikai momentānu 300V aktivizācijas spriegumu.
• ​Jauns 12V DC piegādes modulis: Atbildīgs par ilgstošu 12V uzturēšanas spriegumu, instalēts ārpus sākšanas šķīvī labi ventilētā vietā.
• ​Izolācijas diodas (2 gab.)​: Izolē 300V un 12V enerģijas avotus, lai novērstu savstarpējo iedarbību un atpakaļplūsmu.
• ​Kontrolējošais rele (KA1)​: Sniedz loģiskus kontrolējošos signālus, lai nodrošinātu operāciju procesa sekvenču izpildi.
• ​Anti-bouncing shēma: Darbojas kā drošības redundancijas dizains, lai novērstu kontaktora nestabilitāti un to neregulāru "aktivizācija-atslegšana" ciklu nelabvēlīgos apstākļos.

​IV. Transformācijas rezultāti​
Šī tehniskā transformācija ir nodrošinājusi būtiskus ekonomiskos un operatīvos labumus:

1. ​Būtiska izmaksu samazināšana: Jauna 12V piegādes moduļa pievienošana (aptuveni RMB 100 par vienu) aizvietoja oriģinālo plaša sprieguma moduli (aptuveni RMB 5,000 par vienu), drastiski samazinot uzturēšanas izmaksas katram ierīcei un nodrošinot augstu ieguldījumu atdevi.
2. ​Optimizēta darbības vide: Jaunais 12V modulis ir instalēts ārpus šķīvī, lieliski uzlabojot siltuma izplatīšanos un ļaujot viegli izsekot statusam un uzturēt to on-line.
3. ​Ilgāka ierīču dzīvesilgums: Oriģinālais modulis strādā tikai īsu laiku, būtiski samazinot apgriezienus. Jaunais modulis strādā ideālā vidē, nodrošinot ilgumu. Kopumā šis risinājums būtiski paplašina KC2 piegādes sistēmas izmantošanas laiku.
4. ​Augsta elastība: Šis risinājums var tikt īstenots gan kā remontēšanas pasākums pēc oriģinālā moduļa kļūdas, gan kā preventīvs tehniskais atjauninājums pirms kļūdas, piedāvājot elastību neatkarīgi no oriģinālā moduļa stāvokļa.
5. ​Aprēķināta darbības stabilitāte: Praktiskā darbība ir pierādījusi šī risinājuma uzticamību un efektivitāti. Pirmā transformētā ierīču partija ir stabili darbojusies vairāk nekā divus gadus bez jebkādu KC2 piegādes problēmu izraisītas apstāšanās, pilnībā apliecinoši risinājuma virzību.