تکنیکال ترانسفرمیشن سولوشن برای خرابی ماډول اګز او کونټاکټر KC2

1. پروژه پیشینه و مرور مشکلات​
   کمپرسور هوا با قدرت بالا توسط موتور ولتاژ متوسط ۱۰kV به حرکت درمی‌آید و کابین شروع آن از طریق روش شروع با خودترانسفورماتور طراحی شده بود. فرآیند شروع شامل دو مرحله است:

1. ​مرحله شروع: ابتدا کنتاکتور خلاء KC1 برای کوتاه کردن نقطه ستاره خودترانسفورماتور فعال می‌شود، که اجازه می‌دهد موتور با ۷kV شروع به کار کند.
2. ​مرحله اجرا: پس از تکمیل فرآیند شروع، KC1 غیرفعال می‌شود و کنتاکتور خلاء KC2 فعال می‌شود تا خودترانسفورماتور را کوتاه کند و مدار اصلی ۱۰kV را متصل کند، که موجب عملکرد موتور با ولتاژ کامل می‌شود.

​مشکل اصلی: در عملیات واقعی، ماژول تغذیه ولتاژ گسترده که مسئول تامین برق لوله کنتاکتور KC2 است، به طور مکرر خراب می‌شود. خرابی این ماژول باعث می‌شود که لوله کنتاکتور از برق محروم شود و KC2 به طور غیرمنتظره خاموش شود، که به طور جدی تأثیر منفی بر ثبات و کارایی تولید دارد.

ماژول تغذیه ولتاژ گسترده اصلی یک دستگاه تقویت شده مستقیم است با ویژگی‌ها و نیازهای اصلی زیر:

• ​تغییر سریع ولتاژ خروجی: باید به طور فوری ولتاژ DC ۳۰۰V بالا را در ورود AC تولید کند تا کنتاکتور را فعال کند. پس از فعال شدن، باید به طور دقیق در حدود ۱۵ms به ولتاژ DC ۱۲V پایین تغییر کند تا حالت فعال شده را حفظ کند. اگر زمان تغییر کوتاه باشد، کنتاکتور به طور قابل اعتماد فعال نخواهد شد؛ اگر طولانی باشد، ممکن است افت کند.
• ​مکانیسم تحریک تغییر: تحریک بر اساس تشخیص جریان خروجی است. وقتی جریان بالا (نشان دهنده فعال شدن کنتاکتور) تشخیص داده می‌شود، پس از ۱۵ms به ۱۲V تغییر می‌کند؛ اگر جریان تشخیص داده نشود، ادامه دارد تولید ۳۰۰V.

​II. تجزیه و تحلیل علت اصلی خرابی​
​علت مستقیم: بازرسی‌های محلی نشان داد که در ماژول به طور مکرر افت کند. نقطه خرابی اصلی تخریب مدار داخلی بود که منجر به عدم تغییر به موقع ولتاژ خروجی از ۳۰۰V به ۱۲V پس از فعال شدن کنتاکتور شد. این باعث تولید جریان زیاد شد که در نهایت افت کند و ماژول را غیرفعال کرد.

​علت‌های اصلی:

1. ​محیط تخلیه گرما ضعیف: کنتاکتور KC2 و ماژول تغذیه در داخل کابین شروع نصب شده‌اند که بسته و دارای تخلیه گرمایی محدود است.
2. ​عیب طراحی نگهداری: برای محافظت فنی، تولیدکننده تجهیزات کل ماژول را پوشانده بود که تخلیه گرما را بیشتر مختل کرد. ماژول باید در حین عملیات تامین برق داشته باشد و در محیط‌های دمای بالا، اجزای الکترونیکی به سرعت تخریب می‌شوند که منجر به کاهش عملکرد و در نهایت از دست دادن عملکرد تغییر معمولی می‌شود.

​III. راه حل و اجرایی​
​۱. رویکرد اصلی تحول​
از طراحی "دو عملکردی" ماژول اصلی (که هم توان بالا و هم توان پایین را مدیریت می‌کند)، که گران و مشمول خرابی است، صرف نظر کنید. راه حل جدا کردن عملکرد را بپذیرید:

• ​استفاده مجدد از اجزای موجود: از توانایی ماژول تغذیه ولتاژ گسترده اصلی برای تولید ولتاژ DC ۳۰۰V بالا به طور موقت برای فعال کردن کنتاکتور استفاده کنید.
• ​اضافه کردن اجزای جدید: ماژول تغذیه DC ۱۲V مستقل و کم‌هزینه جدیدی معرفی کنید که فقط برای حفظ فعال شدن کنتاکتور پس از فعال شدن مسئول است.
• ​کنترل مهم: در لحظه‌ای که کنتاکتور به طور قابل اعتماد فعال شود، مدار کنترل به طور خودکار برق ماژول اصلی را قطع می‌کند تا اطمینان حاصل شود که فقط به طور موقت عمل می‌کند. این از افت کند ناشی از عملکرد طولانی در حالت توان بالا جلوگیری می‌کند.

​۲. اجزای کلیدی و عملکردهای سیستم تبدیل شده​

• ​ماژول تغذیه ولتاژ گسترده اصلی: تنها برای تامین ولتاژ فعال شدن ۳۰۰V موقتی استفاده می‌شود.
• ​ماژول تغذیه DC ۱۲V جدید: مسئول تامین ولتاژ حفظ ۱۲V مستمر است که خارج از کابین شروع در یک محیط خوب تخلیه گرمایی نصب شده است.
• ​دیودهای جدا کننده (۲ عدد)​: ولتاژ ۳۰۰V و ۱۲V را جدا می‌کنند تا از تداخل و جریان معکوس جلوگیری کنند.
• ​رله کنترل (KA1)​: سیگنال‌های کنترلی منطقی را فراهم می‌کند تا اجرای ترتیب عملیات را تضمین کند.
• ​مدار ضد لرزش: به عنوان یک طراحی ایمنی اضافی برای جلوگیری از چرخه‌های مکرر "فعال-غیرفعال" کنتاکتور در شرایط غیرعادی عمل می‌کند.

​IV. نتایج تبدیل​
این تحول فنی منافع اقتصادی و عملیاتی قابل توجهی به دست آورده است:

1. ​کاهش قابل توجه هزینه: افزودن ماژول تغذیه ۱۲V جدید (با هزینه تقریبی ۱۰۰ یوان per unit) جایگزین ماژول ولتاژ گسترده اصلی (با هزینه تقریبی ۵۰۰۰ یوان per unit) شد، که به طور قابل توجهی هزینه نگهداری هر دستگاه را کاهش داد و بازدهی سرمایه‌گذاری بالایی ارائه داد.
2. ​بهبود محیط عملیاتی: ماژول ۱۲V جدید خارج از کابین نصب شده است که به طور قابل توجهی تخلیه گرمایی را بهبود بخشید و امکان نظارت آنلاین و نگهداری راحت را فراهم کرد.
3. ​افزایش عمر تجهیزات: ماژول اصلی فقط به طور موقت عمل می‌کند که به طور قابل توجهی کاهش خوردگی را ایجاد می‌کند. ماژول جدید در محیط مطلوب عمل می‌کند که عمر طولانی را تضمین می‌کند. راه حل کلی عمر سیستم تغذیه KC2 را به طور قابل توجهی افزایش می‌دهد.
4. ​انعطاف‌پذیری بالا: این راه حل می‌تواند به عنوان یک اقدام تعمیر پس از خرابی ماژول اصلی یا به عنوان یک به‌روزرسانی فنی پیشگیرانه قبل از خرابی اجرا شود، که انعطاف‌پذیری را در هر حالت ارائه می‌دهد.
5. ​ثبات عملیاتی اثبات شده: عملیات واقعی نشان داده است که راه حل قابل اعتماد و موثر است. اولین دسته تجهیزات تبدیل شده بیش از دو سال بدون هیچ توقف ناشی از مشکلات تغذیه KC2 عمل کرده‌اند که برتری کامل راه حل را تأیید می‌کند.