Техничка трансформација на решението за грешка на модулот за енергија на вакуумски контакт KC2

1. Позадина на проектот и преглед на проблемот​
   Високомоќниот компресор за воздух се подвига со помош на средно-напонска мотор (10кВ), а почетниот кабинет беше изложен со метод на стартување со автотрансформаторски понизување. Процесот на стартување се состои од две фази:

1. ​Фаза на стартување: Вакуумски контакт KC1 се активира првично за да се кратира звездестата точка на автотрансформаторот, што дозволува моторот да почне со 7кВ.
2. ​Фаза на работа: Постојано, кога процесот на стартување е завршен, KC1 се деактивира, а вакуумски контакт KC2 се активира за да се кратира автотрансформаторот и да се поврзе главната цев од 10кВ, овозможувајќи моторот да работи при полна напонска вредност.

​Основен проблем: Во временската практика, модулот за широк дијапазон на напон кој ја обезбедува напонската вредност на катушката на контактот KC2 често грешки. Оваа неисправност на модулот го прави да се изгуби напонот на катушката, што резултира со нередовито деактивирање на KC2 и непланисана прекинување на производствената опрема, што тешко влијае на стабилноста и ефикасноста на производството.

Оригиналниот модул за широк дијапазон на напон е усилена правоугливателна опрема со следните основни карактеристики и барања:

• ​Динамичко пребарување на излезниот напон: Мора моментално да испорача 300V DC висок напон со AC вход за да задвижи активацијата на контакта. По активацијата, мора точно да се премести до 12V DC нисок напон во околу 15ms за да се одржи активираната состојба. Ако временската рамка е премала, контактот не може надежно да се активира; ако е премногу долга, може да се спали предохранителот.
• ​Механизам за активација на пребарување: Активацијата е базирана на детекција на излезната стрuja. Кога се детектира висока стрuja (која индицира активација на контакта), тоа се преместува до 12V после 15ms; ако не се детектира стрuja, продолжува да испорачува 300V.

​II. Анализа на основната причина за неисправноста​
​Директна причина: Инспекциите на местото покажаа повторувачки спаљување на предохранителите во модулот. Основната неисправност беше стареење на внатрешната кола, што пречеше своевремено пребарување на излезниот напон од 300V до 12V после активацијата на контакта. Тоа резултирало со континуирано испорачување на висок напон од 300V, што генерираше преизобилична стрuja, што на крајот го спалило предохранителот и направило модулот неефективен.

​Основни причини:

1. ​Лоша околина за отстранување на топлината: Контактот KC2 и модулот за напон се инсталирани во почетниот кабинет, кој е затворен со ограничен вентилација и отстранување на топлината.
2. ​Грешка во дизајнот за одржување: За техничка заштита, производителот на опремата ја капсулирал целата модул, што дополнително го попречувало на отстранувањето на топлината. Модулот мора да биде поживен во времето на работа, и во високите температури, електронските компоненти брзо старее, што доведува до јасно намалување на перформансите и на крајот до губење на нормалната функционалност на пребарување.

​III. Решение и имплементација​
​1. Основен пристап за трансформација​
Отфрлете "двоен функционален" дизајн на оригиналниот модул (со обработка на висок напон за активација и нисок напон за одржување), кој е скап и лесно подлажен на неисправности. Применете решеније за разделување на функции:

• ​Използване на постојашки компоненти: Искористете способноста на оригиналниот модул за широк дијапазон на напон да моментално испорача 300V DC висок напон, специфично за задвижување на активацијата на контакта.
• ​Додавање на нови компоненти: Додадете независен, евтен модул за регулирани 12V DC напон, специфично за одржување на активацијата на контакта после активацијата.
• ​Критична контрола: Одмах кога контактот надежно се активира, контролната кола автоматски го прекинува напонот на оригиналниот модул, осигурувајќи дека работи само кратко. Тоа го предотвратува спањето поради продолжена работа во режим на висок напон.

​2. Клучни компоненти и функции на трансформираната система​

• ​Оригинален модул за широк дијапазон на напон: Препорачан за да доставува само моментален 300V напон за активација.
• ​Нов модул за 12V DC напон: Одговорен за доставување на константен 12V напон за одржување, инсталиран надвор од почетниот кабинет во добро вентилирана област.
• ​Изолациони диоди (2 единици)​: Изолираат изворите на 300V и 12V напон за да се предотврати взаемна интерференција и обратно проточување.
• ​Контролен реле (KA1)​: Обезбедува логички контролни сигнали за да се осигура последователна реализација на оперативниот процес.
• ​Анти-бундашина кола: Служи како дизајн за безбедносна редунданција за да се предотврати повторувачко "активација-деактивација" на контактот во нередовни услови.

​IV. Резултати од трансформацијата​
Оваа техничка трансформација довела до значајни економски и оперативни предности:

1. ​Значајно намалување на трошоците: Додавањето на нов модул за 12V напон (со цена околу 100 RMB за единица) заменило оригиналниот модул за широк дијапазон на напон (со цена околу 5.000 RMB за единица), што значајно намалило трошоците за одржување на секоја опрема и довело до висок возврат на инвестицијата.
2. ​Оптимизирана оперативна околина: Новиот модул за 12V напон е инсталиран надвор од кабинетот, што значајно го подобрило отстранувањето на топлината и дозволило удобно онлајн мониторинг и одржување на статусот.
3. ​Продолжено животно време на опремата: Оригиналниот модул работи само кратко, значајно намалувајќи износот на износот. Новиот модул работи во идеална околина, што гарантира долговечно време. Целосното решение значајно го прошири големината на услугите на системот за напон на KC2.
4. ​Висока флексибилност: Ова решение може да се имплементира како мерка за поправка после неисправност на оригиналниот модул или како предупредна техничка надградба пред неисправност, што овозможува флексибилност независно од состојбата на оригиналниот модул.
5. ​Доказана оперативна стабилност: Практичната работа го докажала надежниот и ефективен карактер на решението. Првата серија на трансформирани опреми работи стабилно повеќе од два години без никаква прекинување поради проблеми со напонот на KC2, што целосно го потврдило превосходството на решението.