โซลูชันการแปลงทางเทคนิคสำหรับปัญหาโมดูลไฟฟ้าของคอนแทคเตอร์สุญญากาศ KC2

1. พื้นหลังของโครงการและภาพรวมปัญหา​
   คอมเพรสเซอร์อากาศกำลังสูงถูกขับเคลื่อนโดยมอเตอร์แรงดันกลาง 10kV และตู้ควบคุมการเริ่มทำงานได้รับการออกแบบด้วยวิธีการเริ่มทำงานด้วยหม้อแปลงอัตโนมัติลดแรงดัน การเริ่มทำงานประกอบด้วยสองขั้นตอน:

1. ​ขั้นตอนการเริ่มทำงาน: คอนแทคเตอร์สุญญากาศ KC1 เริ่มทำงานก่อนเพื่อให้เกิดวงจรป้อนตรงที่จุดศูนย์กลางของหม้อแปลงอัตโนมัติ ทำให้มอเตอร์เริ่มทำงานที่แรงดัน 7kV
2. ​ขั้นตอนการทำงาน: หลังจากกระบวนการเริ่มทำงานเสร็จสิ้น KC1 จะหยุดทำงาน และคอนแทคเตอร์สุญญากาศ KC2 จะเริ่มทำงานเพื่อให้เกิดวงจรป้อนตรงที่หม้อแปลงอัตโนมัติและเชื่อมต่อวงจรหลัก 10kV ทำให้มอเตอร์ทำงานที่แรงดันเต็ม

​ประเด็นสำคัญ: ในระหว่างการดำเนินงานจริง โมดูลพลังงานกว้างแรงดันที่รับผิดชอบในการจ่ายไฟฟ้าให้กับวงจรคอยล์ของคอนแทคเตอร์ KC2 มักจะเสียหายบ่อยครั้ง ความเสียหายนี้ทำให้วงจรคอยล์ของคอนแทคเตอร์ขาดไฟฟ้า ทำให้ KC2 ยกเลิกการทำงานอย่างผิดปกติและทำให้อุปกรณ์การผลิตหยุดทำงานอย่างไม่คาดคิด ส่งผลกระทบอย่างรุนแรงต่อความมั่นคงและความมีประสิทธิภาพในการผลิต

โมดูลพลังงานกว้างแรงดันเดิมเป็นอุปกรณ์ปรับแรงดันแบบเสริมที่มีคุณสมบัติและข้อกำหนดหลักดังนี้:

• ​การเปลี่ยนแปลงแรงดันเอาต์พุตแบบไดนามิก: ต้องสามารถให้แรงดัน DC 300V ทันทีเมื่อมีแรงดัน AC เข้ามาเพื่อขับเคลื่อนคอนแทคเตอร์ให้ทำงาน เมื่อคอนแทคเตอร์ทำงานแล้วต้องเปลี่ยนแปลงไปเป็นแรงดัน DC 12V ภายในประมาณ 15 มิลลิวินาทีเพื่อรักษาสถานะการทำงาน หากเวลาเปลี่ยนแปลงสั้นเกินไป คอนแทคเตอร์อาจไม่สามารถทำงานได้อย่างมั่นคง หากยาวเกินไปอาจทำให้ฟิวส์ไหม้
• ​กลไกการทริกเกอร์การเปลี่ยนแปลง: การทริกเกอร์ขึ้นอยู่กับการตรวจจับกระแสไฟฟ้าออก หากตรวจพบกระแสไฟฟ้าสูง (แสดงว่าคอนแทคเตอร์ทำงาน) จะเปลี่ยนแปลงไปเป็น 12V หลังจาก 15 มิลลิวินาที หากไม่พบกระแสไฟฟ้าจะยังคงให้แรงดัน 300V

​II. การวิเคราะห์สาเหตุของความเสียหาย​
​สาเหตุโดยตรง: จากการตรวจสอบที่หน้างานพบว่าฟิวส์ในโมดูลไหม้ซ้ำๆ จุดเสียหายหลักคือวงจรภายในเกิดการเสื่อมสภาพ ทำให้ไม่สามารถเปลี่ยนแปลงแรงดันเอาต์พุตจาก 300V เป็น 12V ได้ทันท่วงทีหลังจากคอนแทคเตอร์ทำงาน ทำให้แรงดัน 300V ออกอย่างต่อเนื่อง สร้างกระแสไฟฟ้าสูงจนทำให้ฟิวส์ไหม้และทำให้โมดูลไม่สามารถทำงานได้

​สาเหตุรากฐาน:

1. ​สภาพแวดล้อมการระบายความร้อนไม่ดี: คอนแทคเตอร์ KC2 และโมดูลจ่ายไฟติดตั้งอยู่ภายในตู้ควบคุมการเริ่มทำงานซึ่งมีการระบายความร้อนจำกัดและมีการเวนเทลเลชันน้อย
2. ​ข้อบกพร่องในการออกแบบการบำรุงรักษา: ผู้ผลิตอุปกรณ์ได้ห่อหุ้มโมดูลทั้งหมดเพื่อความปลอดภัยทางเทคนิค ทำให้การระบายความร้อนยากขึ้น โมดูลต้องทำงานตลอดเวลา และในสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิสูง อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์จะเสื่อมสภาพอย่างรวดเร็ว ทำให้ประสิทธิภาพลดลงและสูญเสียความสามารถในการเปลี่ยนแปลงแรงดันอย่างปกติ

​III. วิธีการแก้ไขและการดำเนินการ​
​1. วิธีการเปลี่ยนแปลงหลัก​
ละทิ้งการออกแบบ "สองฟังก์ชัน" ของโมดูลเดิม (จัดการทั้งแรงดันสูงในการทำงานและแรงดันต่ำในการรักษาสถานะ) ซึ่งมีค่าใช้จ่ายสูงและมีโอกาสเสียหายสูง ใช้วิธีการแยกฟังก์ชัน:

• ​ใช้ส่วนประกอบเดิม: ใช้ความสามารถของโมดูลพลังงานกว้างแรงดันเดิมในการให้แรงดัน DC 300V ชั่วขณะ เพื่อขับเคลื่อนคอนแทคเตอร์ให้ทำงาน
• ​เพิ่มส่วนประกอบใหม่: นำโมดูลจ่ายไฟ DC 12V ราคาถูกและอิสระเข้ามาเพื่อรักษาสถานะการทำงานของคอนแทคเตอร์หลังจากทำงานแล้ว
• ​การควบคุมสำคัญ: ทันทีที่คอนแทคเตอร์ทำงานอย่างมั่นคง วงจรควบคุมจะตัดไฟฟ้าจากโมดูลเดิมโดยอัตโนมัติ ทำให้มั่นใจว่าโมดูลทำงานเพียงชั่วขณะ ป้องกันการไหม้จากการทำงานอย่างต่อเนื่องในโหมดแรงดันสูง

​2. ส่วนประกอบหลักและฟังก์ชันของระบบหลังการเปลี่ยนแปลง​

• ​โมดูลพลังงานกว้างแรงดันเดิม: ใช้งานใหม่เพื่อให้แรงดัน 300V ชั่วขณะสำหรับการขับเคลื่อนคอนแทคเตอร์
• ​โมดูลจ่ายไฟ DC 12V ใหม่: รับผิดชอบในการให้แรงดัน 12V อย่างต่อเนื่อง ติดตั้งนอกตู้ควบคุมการเริ่มทำงานในพื้นที่ที่มีการระบายความร้อนดี
• ​ไดโอดแยก (2 ชิ้น)​: แยกแหล่งจ่ายไฟ 300V และ 12V เพื่อป้องกันการรบกวนและกระแสไหลย้อนกลับ
• ​รีเลย์ควบคุม (KA1)​: ให้สัญญาณควบคุมทางตรรกศาสตร์เพื่อให้แน่ใจว่ากระบวนการดำเนินการตามลำดับ
• ​วงจรป้องกันการกระโดด: เป็นการออกแบบความปลอดภัยเพื่อป้องกันการกระโดด "ทำงาน-หยุดทำงาน" ของคอนแทคเตอร์ภายใต้ภาวะผิดปกติ

​IV. ผลของการเปลี่ยนแปลง​
การเปลี่ยนแปลงทางเทคนิคนี้ได้นำไปสู่ประโยชน์ทางเศรษฐกิจและการดำเนินงานที่สำคัญ:

1. ​ลดค่าใช้จ่ายอย่างมาก: การเพิ่มโมดูลจ่ายไฟ 12V ใหม่ (ราคาประมาณ 100 หยวนต่อชิ้น) แทนที่โมดูลพลังงานกว้างแรงดันเดิม (ราคาประมาณ 5,000 หยวนต่อชิ้น) ลดค่าใช้จ่ายในการบำรุงรักษาต่ออุปกรณ์อย่างมาก และให้ผลตอบแทนจากการลงทุนสูง
2. ​ปรับปรุงสภาพแวดล้อมการดำเนินงาน: โมดูล 12V ใหม่ติดตั้งนอกตู้ ทำให้การระบายความร้อนดีขึ้นและสามารถตรวจสอบสถานะและบำรุงรักษาง่ายขึ้น
3. ​ยืดอายุการใช้งานของอุปกรณ์: โมดูลเดิมทำงานเพียงชั่วขณะ ลดการสึกหรออย่างมาก โมดูลใหม่ทำงานในสภาพแวดล้อมที่เหมาะสม ทำให้มั่นใจว่ามีอายุการใช้งานยาวนาน โซลูชันโดยรวมยืดอายุการใช้งานของระบบจ่ายไฟ KC2 อย่างมาก
4. ​ความยืดหยุ่นสูง: โซลูชันนี้สามารถนำไปใช้เป็นมาตรการซ่อมแซมหลังจากโมดูลเดิมเสียหาย หรือเป็นการอัปเกรดทางเทคนิคเพื่อป้องกันก่อนที่จะเสียหาย ให้ความยืดหยุ่นโดยไม่คำนึงถึงสภาพของโมดูลเดิม
5. ​ความมั่นคงในการดำเนินงานที่ได้รับการพิสูจน์: การดำเนินงานจริงได้แสดงให้เห็นถึงความน่าเชื่อถือและความมีประสิทธิภาพของโซลูชัน ชุดแรกของอุปกรณ์ที่ได้รับการเปลี่ยนแปลงได้ดำเนินงานอย่างมั่นคงเป็นเวลาเกินสองปี โดยไม่มีการหยุดทำงานเนื่องจากปัญหาการจ่ายไฟ KC2 ซึ่งยืนยันถึงความเหนือกว่าของโซลูชันนี้อย่างเต็มที่