איתור תקלות במעגלי ממסר-מגע. חלק 1

חשמלאים במקצועות שונים מייצרים, מתקינים, מתקנים, מתקנים ומתחזקים ציוד חשמלי מגוון. במקרה זה, חלק הכרחי בעבודתם הוא החיפוש אחר פגמים. קשה להעריך יתר על המידה את הצורך באיתור וסילוק ליקויים בזמן, מכיוון שככל שהציוד החשמלי מושלם ויעיל יותר, כך גדל הנזק הכלכלי מהשבתה או שימוש לא רציונלי שלו, גם לפרקי זמן קצרים. זו הסיבה שהיכולת של חשמלאים לזהות פגמים בציוד חשמלי שונים היא כל כך חשובה.

ערכת מילים משמשת לציון התיעוד של מתקן חשמלי או מוצר חשמלי. במקרה שיש צורך להתייחס למסמך כלשהו, ​​תתווסף למילה זו מילת הסבר המציינת את הסכימה המדוברת.

אם המעגל של מגע-ממסר (לקיצור, בעתיד מוצר או חפץ) עומד בכל הדרישות שנקבעו בתיעוד, אז נהוג לומר שהוא במצב טוב... כשאין כזה התכתבות, אז הם מדברים על מוצרים פגומים או בגלל זה תקלות.

המעבר של המוצר ממצב עבודה למצב פגום מתרחש עקב פגמים. פגם במילה המשמש להצביע על אי התאמה פרטנית של המוצר לדרישות שנקבעו עבורו בתיעוד.

מההגדרות עולה כי לא ניתן להסיר את הפגם במוצר, אך ניתן להסיר את הפגם במוצר. אם זה היחיד, אז המוצר יעבור למצב זקוף.

פגמים במוצר יכולים להתרחש בזמנים שונים במחזור החיים שלו - במהלך ייצור, הרכבה, התאמה, תפעול, בדיקה, תיקון, ויש להם השלכות שונות.

ההשלכות מובדלות כפגמים קריטיים, משמעותיים וקטנוניים.

נוכחותם של פגמים קריטיים הופכת את השימוש המיועד במוצר לבלתי אפשרי או בלתי מקובל.

דוגמה 1. פגם קריטי.

כמוצר לדוגמה, אנו בוחרים בממסר DC למתח נומינלי של 110 V, שלסליל שלו יש wx = 10,000 סיבובים וההתנגדות שלו Rx = 2200 Ohm.

פרמטרים נוספים: זרם נקוב Inom = 0.05 A, זרם הפעלה ישראב = 0.033 A, מקדם בטיחות Kzsh = 1.5, מדורג MDS (כוח מניע מגנטי) Aw = 500 A.

שיהיה פגם בסליל שמקצר 90% מהסיבובים ומפחית את ההתנגדות של הסליל ל-R2 = 220 אוהם (בהנחה שכל הסיבובים זהים באורך).

במתח של 110 V, התנגדות זו תתאים לזרם I2 = 0.5 A ו-MDS Aw2 = l2 * w2 = 0.5 • 1000 = 500 A.

למרות שהנתונים מראים שהערך של MDS לא ישתנה והממסר יוכל למשוך את האבזור שלו, כל פעולה רציפה של הממסר עם פגם כזה היא בלתי אפשרית, מכיוון שלאחר הפעלת המתח הנקוב על הסליל הפגום, סליל של חוט עמוס בזרם פי 10, הוא יישרף כמעט באופן מיידי.

פגמים מהותיים מגבילים את האפשרות להשתמש במוצר למטרה המיועדת לו או מפחיתים את עמידותו (ראה דוגמה 6).

דוגמה 2. פגם גדול

נניח שיש פגם בסליל הממסר שנדון בדוגמה 1 שגורם ל-20% מהסיבובים להיסגר, כלומר נשארים בו 8000 סיבובים פעילים.

בהנחה שהפרופורציונליות בין מספר הסיבובים להתנגדות הסליל עדיין פרופורציונלית, ניתן לקבוע שההתנגדות של הסליל הפגום היא R3 = 1760 אוהם.

התנגדות זו ב-110 V תגביל את זרם הסליל ל-I3 = 0.062 A.

לכן, MDS Aw3 = 0.062 • 8000 = 496 A.

לפיכך, גם עם ליקוי זה, ה-MDS יספיק להפעלת הממסר, אך הגדלת הזרם דרך הסליל בכמעט 25% תגרום להתחממות יתר של הסליל מעבר למה שמותר לבידוד שלו ולכשל בטרם עת בממסר, אם כי הוא להיות מסוגל לעבוד לזמן מה.

אם נוכחות של פגם אינו משפיע על ביצועי המוצר, אז זה נקרא קטין.

דוגמה 3. פגם קטן

בסליל הממסר, שהפרמטרים שלו ניתנים בדוגמה 1, 5% מהסיבובים קצרים, שההתנגדות שלו שווה בערך ל-2090 אוהם.

התנגדות זו תגביל את הזרם בסליל לערך של I4 = 0.053A, המתאים ל-MDS Aw4 = Um W4 = 503 A.

בהינתן שלתיעוד הממסר יש סובלנות של 10% לזרם נקוב, כלומר. Inom max = 0.055 A, אזי את העלייה של 0.003 A בזרם לא ניתן לייחס באופן סביר לפגם בממסר או בסליל שלו, שכן I4 < Inom max.

בשל העובדה שעליית הזרם אינה עולה על המותר לממסר זה, הפגם שגרם לו אינו משפיע על פעולת הממסר.

הדוגמאות הנחשבות מראות שלא רק לפגמים שונים, אלא גם לאותו סוג של ליקוי (במקרה שלנו, קצר חשמלי של הסלילים מסתובב) יכול להיות השלכות שונות. עצם הימצאותו של פגם במוצר לא תמיד משפיעה על יכולתו לבצע את תפקידיו.

לתמיכה באמור לעיל ניתן דוגמה שבה מחרוזת של מנורות חשמליות נחשבת כאובייקט. חפץ פשוט למדי זה ישמש בכמה דוגמאות נוספות כאשר מסתכלים על הבעיות הטכנולוגיות הבסיסיות של ציד פגמים.

פשטות החפץ תאפשר, מבלי להסיח את דעתו מהסבר עיקרון פעולתו והתהליכים המתרחשים בו, לשים לב רק לשאלות של חיפוש פגמים.

דוגמה 4. ביטויים שונים של אותם פגמים.

תן לחפץ, שהוא מנורה ניידת (איור 1, א), לקצר חשמלי בין המסופים של המנורה.

אורז. 1 ביטוי שונה של אותם פגמים: א - במנורה ניידת, ב - בזר של מנורות חשמליות

כאשר גוף התאורה מחובר למקור מתח, יתרחש קצר חשמלי במקור. במקרה זה, מנקודת המבט של ההשלכות, קצר חשמלי במנורה הוא פגם קריטי.

חפץ נוסף הוא זר של מנורות חשמליות (איור 1, ב). אותו פגם בחפץ זה יכול להוביל לתוצאות שונות בהתאם למספר המנורות בזר.

בפרט, כאשר 25-30 מנורות או יותר וסכום המתחים הנקובים שלהן עולה על מתח הרשת, קצר חשמלי באחת המנורות לא יוביל לעלייה במתח מעל המתח המותר עבור כל אחת מנורות ההפעלה האחרות. לעלייה ניכרת בבהירות במנורות האחרות.

למרות שמבחינה חיצונית, שני הפגמים מתבטאים באותו אופן (ללא הדלקת המנורה הפגומה), אך כתוצאה מכך, קצר חשמלי באחת המנורות של הזר אינו מוביל לקצר במקור הכוח, ועבור זר שלם זהו, לפי הסיווג המקובל, פגם קל.

בנוסף למצבים ניתנים לשירות ופגומים באבחון טכני, מתבצעת הבחנה בין מצבי עבודה למצבים שאינם פועלים.

מוצר יעיל נחשב למסוגל לבצע את הפונקציות שהוקצו לו תוך שמירה על ערכי הפרמטרים שצוינו בגבולות שנקבעו מראש.

אחרת, המוצר לא עובד.

למרות שכל מוצר מטופל בו זמנית, לא תמיד ניתן לומר שמוצר בר שירות הוא בר שירות.

דוגמאות 3, 4 מראות שמוצרים פגומים יכולים גם לבצע את הפונקציות שהוקצו להם.

פגיעה בכושר השירות של המוצר תוך שמירה על תפעולו מתרחשת כתוצאה מנזק, ובמקרה של תקלה - עקב נזק.

מההגדרות לעיל עולה כי למרות שכשל במוצר נגרם מהימצאותם של פגמים מסוימים בו, התרחשות ליקוי בפני עצמה לא תמיד מביאה לכשל (ראה דוגמאות 3, 4).

נזקים שאינם קשורים לתקלה של אלמנטים אחרים נקראים עצמאיים והתרחשו כתוצאה מאחר, - תלוי.

דוגמה 5. סירוב תלוי.

סוגים מסוימים של מגע משתמשים בסלילים חתוכים (איור 2).

אורז. 2 פיתול חתך

כאשר המגע מופעל, הקטע של הסליל K1.2-1, הנקרא ראשוני או פועל, פועל. החלק השני של הסליל K1.2-2 בשלב זה מנותק על ידי מגע הפתיחה K1: 3 של המגע. בהתאם לגודל המגע, הזרם הזורם דרך קטע ההתחלה מגיע ל-8-15 A.

לאחר שהמערכת הנעה של המגע תעבור למצב הקצה, המגע K1.3 ייפתח וסליל ההחזקה K1.2-2 יופעל, והזרם יקטן ל-0.2-0.8 A.

נניח שיש פגם במגע שמונע את פתיחתו של קשר K1:3.

במקרה זה, זמן מה לאחר הפעלת המתח על הסליל, החוט שבעזרתו מלופף סליל הסגירה ישרף מעומס יתר. המוליך של סליל זה מיועד רק לפעולה קצרת טווח, של שבריר שנייה במהלך התקופה שבה המגע פועל. לפיכך, פגם במגע K1: 3 מוביל לכשל במגע.

בהתאם לסיבות שגרמו להתרחשות הנזק, הם מחולקים לשיטתיות ואקראיות.

נזק שיטתי למוצרים מתרחש כאשר מופרים התהליכים הטכנולוגיים של ייצורם או הרכבתם, התאמה או הפעלה, תיקון או בדיקה. ניתן לזהות ולתקן את הגורמים לכשלים כאלה.

התרחשות של נזק מקרי היא, אם כי לא רצויה, תופעה טבעית לחלוטין והיא אופיינית לכל אובייקט טכני.

ההסתברות לכשלים כאלה נקבעת על פי מדדי האמינות שלו: MTBF, הסתברות לפעולה ללא בעיות, עמידות וכו'.

הבה נמחיש את הקשר בין כמה מהמושגים לעיל.

דוגמה 6. MTBF ואריכות ימים

"לפעמים התקנה חדשה נכשלת מיד או עובדת גרוע. במקרים כאלה, נקוט באמצעים הדרושים באופן מיידי. או בהתחלה הכל בסדר, ואז הביצועים מחמירים, ולבסוף מתרחש כשל: ההתקנה החשמלית נכשלת, למשל, לאחר 3 חודשים, אם כי חיי השירות שלה הם 16 שנים. "...

להלן שני מאפיינים של אמינות - MTBF (זמן עד כשל ראשון) ועמידות (חיי שירות). בהתאם למערכת המושגים המקובלת למוצרים הניתנים לתיקון, MTBF תמיד קטן מחיי השירות שלהם. לפיכך, אם MTBF מוגדר למוצר פחות או שווה ל-3 חודשים, אזי הכישלון שלו טבעי. באותו מקרה, כאשר ה-MTBF שהוקם עולה על 3 חודשים, אנו יכולים לדבר על האמינות האמיתית הנמוכה של מוצר זה.

המצב שונה עם מוצרים שאינם ניתנים לתיקון, שעבורם ה-MTBF חייב להיות תמיד לא פחות מחיי השירות שלהם. לפיכך, כישלון של מוצר שאינו בר תיקון עם חיי שירות של 16 שנים לאחר 3 חודשי פעולה הוא חריג.

עם זאת, יש לזכור כי כל מדדי המהימנות מאפיינים ערכים אקראיים, ולכן כשל מוקדם של מוצר בודד אינו יכול להעריך באופן סביר את מהימנותם של מוצרים אחרים מסוג זה.

בדוגמה 3, נחשב המקרה בו פגם במוצר אינו בא לידי ביטוי חיצוני. כיצד ניתן לברר על קיומו של פגם זה או אחר במוצר מסוים מבלי להמתין לתקלה, תאונה או תוצאות לא רצויות אחרות?

ראשית כל, פגם במוצר בא לידי ביטוי במהלך התאמתו, בדיקתו או במהלך בדיקה מונעת מתוכננת על סמך סימנים המאפשרים לבסס עובדה של פגיעה בתפעול או ביצועו.

בהתבסס על תווים אלה, המצב בפועל של המוצר מתייחס לאחד מארבעת המצבים שהוזכרו לעיל (פועל, פגום, יעיל, לא עובד) או למצב גבולי שבו לא מעשי לבצע כל התאמות או עבודות תיקון. יש להחליף את המוצר בחדש.

הסימנים הנ"ל נקראים בדרך כלל קריטריוני פגמים והם מונחים בתיעוד המוצר בצורה של רשימת פרמטרים או מאפיינים עם ציון הגבולות המותרים לשינוי שלהם - סובלנות.

אולג זכרוב "חיפוש פגמים במעגלי ממסר-מגע"

המשך המאמר:

איתור תקלות במעגלי ממסר-מגע. חלק 2