Ведомственная и государственная поверки измерительных приборов. Испытание оборудования после ремонта



Лекция 26. Современные способы защиты электродвигателей

В настоящее время для электродвигателей, используемых в сельском хозяйстве, довольно широко распространена универсальная встроенная в обмотку статора температурная защита электродвигателей (УВТЗ) как общепромышленного, так и сельскохозяйственного исполнения. Защиту устанавливают в обмотку как при изготовлении на заводах, так и при текущем или капитальном ремонте на ремонтных предприятиях и в мастерских хозяйств.

В качестве температурных датчиков УВТЗ служат три последовательно соединенных позистора, встроенных по одному в лобовую часть каждой фазы обмотки

статора. При аварийном режиме работы электродвигателя температура его обмоток достигает предельного значения, при котором сопротивления термодатчиков резко возрастают, что и приводит к срабатыванию УВТЗ и отключению электродвигателя от сети. Выбор терморезисторов зависит от класса нагревостойкости данного электродвигателя.

Наиболее простой вид защиты электродвигателей -- предохранители. Ток плавкой вставки предохранителя для короткозамкнутого электродвигателя.

Предохранители нельзя использовать для защиты электродвигателей ответственных потребителей, простой которых сопровождается значительным ущербом. При нормальных режимах перегорает только один предохранитель, при этом двигатель переходит в неполнофазный режим работы и выходит из строя. Неудовлетворительна эта защита от перегрузок до 30... 60 % нормальной, а также при повторно-кратковременном режиме работы с перегрузками.

Электромагнитные расцепители, устанавливаемые в автоматических выключателях, обеспечивают защиту электрооборудования от коротких замыканий, а комбинированные -- от перегрузок. Срабатывание расцепителя при отстроенном (заданном) токе происходит мгновенно. Автоматические расцепители целесообразно использовать для защиты ответственных электроприводов.

Для защиты электродвигателей от перегрузок используют главным образом тепловые реле, устанавливаемые в магнитных пускателях или на станциях управления, либо тепловые или комбинированные расцепители автоматических выключателей. Тепловые реле срабатывают при превышении номинального тока электродвигателя на 20 %.

Тепловые реле типа ТРН применяют для комплектования магнитных пускателей серий ПМЕ и типа ПА-900, а также для установки на различных станциях управления электроприводами.

Тепловые реле типа ТРТД и ТРП используют для ; защиты трехфазных асинхронных электродвигателей t короткозамкнутым ротором и устанавливают в магнитных пускателях серии ПМЕ, ПАЗОО и ПАЕ(ПА) и на станциях управления.

Тепловые реле типа РТТ предназначены для защиты трехфазных электродвигателей от перегрузок, в том числе возникающих при обрыве одной из фаз. К преимуществам реле этого Типа относятся: ускоренное срабатывание при обрыве одной из фаз, температурная компенсация, возможность регулировки f'oKa срабатывания, наличие контакта для размыкания Цепи контактора и включения сигнализации.

Тепловые реле просты по конструкции и недороги. К их недостатка относится нестабильность их характеристик во времени, поэтому тепловые реле необходимо периодически настраивать.

Тепловые реле не следует использовать для защиты электродвигателей мощностью свыше 10 кВт, обмотки которых соединены в треугольник. При нагрузке 65 % номинальной и при обрыве одной из фаз ток в линейных проводах возрастает до 117 %, а в наиболее нагруженной фазе -- до 144 %. Возрастает вероятность выхода электродвигателя из строя.



Лекция 27. Виды ремонтов электрических машин и сроки их проведения

электрооборудование обслуживание нагрузка трансформатор

Как уже говорилось, согласно системе ППРЭсх, в сельском хозяйстве предусматриваются два вида ремонта электрических машин: текущий и капитальный. Текущий ремонт асинхронных двигателей, генераторов, передвижных электростанций проводят один раз в 6 мес при работе в тяжелых условиях и один раз в 12 мес при работе в чистых, сухих помещениях. Низковольтные многоамперные генераторы постоянного тока, работающие в помещениях, рекомендуется подвергать текущему ремонту один раз в 4 мес.

Капитальный ремонт асинхронных электродвигателей проводят один раз в 4 года при работе в сырых помещениях с содержанием аммиака, один раз в 5 лет при работе в пыльных, сырых помещениях и под навесом и один раз в 6 лет в сухих помещениях.

Объем текущего и капитального ремонтов

Текущий ремонт электрических машин чаще всего проводят в электроремонтных мастерских хозяйств, его выполняют электромонтеры электротехнической службы хозяйства. Капитальный ремонт проводят на специализированных электроремонтных предприятиях системы «Госкомсельхозтехника».

Для проведения текущего ремонта электродвигатель очищают от пыли и грязи, отъединяют от питающих проводов, рабочей машины, заземляющей шины и пускового реостата (для двигателей с фазовым ротором), демонтируют с фундамента и доставляют в мастерскую.

В мастерской проводят дефектацию электродвигателя, разбирают его, очищают отдельные узлы и обмотки и ремонтируют их, пропитывают и сушат обмотки (при необходимости), ремонтируют контактные кольца, щеточный механизм, проверяют подшипники и заменяют их (при необходимости), ремонтируют или заменяют детали, затем собирают электродвигатель и испытывают.

После окраски двигатель доставляют на рабочее место, монтируют и проверяют его работу под нагрузкой совместно с рабочей машиной.

В генераторах переменного тока с возбудителями и в многоамперных низковольтных машинах постоянного тока, кроме перечисленных операций, протачивают и шлифуют коллектор, проверяют состояние полюсов и их обмоток и при необходимости проверяют и ремонтируют вентилятор машины.

Капитальный ремонт включает все операции текущего ремонта и дополнительно ремонт, а чаще всего полную замену обмоток статоров, якорей (машин постоянного тока) и фазовых роторов, а также проверку и при необходимости замену вала ротора.

Лекция 26. Неисправности статора, активной стали и их устранение

Ремонт подшипниковых щитов и станин. Этот ремонт сводится в основном к заварке трещин и восстановлению размеров посадочных мест.

Чаще всего трещины появляются в чугунных подшипниковых щитах или станинах. Существует несколько способов заварки трещин в деталях из чугуна. При толщине треснувшей стенки более 5 мм перед заваркой делают два отверстия в начале и в конце трещины диаметром 3...5 мм и разделывают трещину -- скашивают ее кромки по всей длине под углом 45... 60".

Первый способ заварки. Заварку ведут при начальной температуре детали 18...22°С медным электродом, обернутым полоской белой жести, с обмазкой ООМ-5 или жидким стеклом. Наплавленную медь посыпают бурой и в процессе наложения шва проковывают.

Второй способ заварки. По обеим сторонам трещины ввертывают стальные шпильки в шахматном порядке. Шпильки должны проходить насквозь через стенку свариваемой детали. Затем шпильки сваривают между собой стальным электродом с обеих сторон детали.

Третий способ заварки. Деталь в опоке с k песком нагревают до 700... 800°С в печи или на кузнечном горне. В нагретом состоянии трещину заваривают газовой сваркой. После сборки деталь медленно остывает в опоке с песком в течение 24 ч или дольше. Этот способ заварки дает очень хорошее качество шва.

В подшипниковом щите часто меняются размеры посадочного места под подшипник. В этом случае растачивают посадочное место и запрессовывают в него переходное кольцо с толщиной стенки 1,5... 2 мм.

Если изменился размер замка подшипникового щита, срезают торцовую поверхность замка подшипникового щита на 2... 3 мм и на ту же длину протачивают посадочную поверхность нового диаметра. При этом на валу электродвигателя делают новую заточку в осевом направлении, ограничивающую посадку подшипника.

Ремонт валов, замена подшипников качения. Изношенные шейки валов наплавляют, а трещины в валах заваривают, если они распространены вглубь не более чем на 10 % диаметра вала и занимают не более 10 % окружности вала (для поперечных трещин). После наплавки вала его протачивают на токарном станке и пришлифовывают при помощи специального приспособления. В необходимых случаях делают новый вал из стали марки Ст-45.

Неисправные подшипники качения заменяют. Подшипники снимают с вала при помощи специальных приспособлений, а надевают на вал после разогрева в масле до температуры 95 °С.

Ремонт активной стали статора. При пробое обмотки на корпус или между фазами активная сталь статора может быть оплавлена. В этом случае после снятия старой обмотки удаляют наплавленный металл, а иногда вырубают часть зубца. Вместо удаленной части зубца ставят протез из твердого изоляционного материала.

Ремонт обмотки короткозамкнутого ротора. Довольно часто встречается обрыв одного или нескольких стержней беличьей клетки ротора, залитой алюминием.

Эту неисправность устраняют следующим образом. На токарном станке обрезают короткозамыкающие кольца вровень с активной сталью ротора. После этого удаляют алюминиевые стержни из пазов ротора химическим путем или выплавлением алюминия.

При химическом способе активное железо ротора скрепляют и на 24 ч погружают в 2 %-ный водный раствор каустической соды с температурой 70°С. После удаления алюминия ротор промывают водой и сушат.

При выплавлении алюминия ротор загружают в ванну с расплавленным свинцом, и алюминий очень быстро выплавляется из пазов ротора. После остывания ротора его промывают в горячей воде и сушат.

Не следует выплавлять алюминий из пазов ротора в обычных печах или горнах, так как может покоробиться активная сталь ротора.

Ремонт коллекторов. Этот ремонт подразделяется на два вида -- без разборки и с разборкой. Первый состоит из обточки, продораживания, шлифования и полирования. Обточка необходима при появлении неровностей на коллекторе из-за его значительного "износа или повреждения. При малых неровностях коллектора его достаточно отшлифовать.

Протачивают коллектор обычно на токарных станках при низкой частоте вращения и подаче резца.

Для полирования используют мелкозернистую стеклянную бумагу (№ 100), смазанную вазелином. Применять наждачную бумагу для шлифования и полирования недопустимо. При обточке, шлифовании и полировании необходимо следить за тем, чтобы пыль не попала в обмотку машины.

После полирования коллектор протирают частой салфеткой, слегка смоченной в бензине. После обработки Коллектор должен иметь зеркальную поверхность, эксцентриситет его должен быть не более 0,05 мм.

Ремонт коллектора с разборкой проводят при замыканиях между пластинами или их выгорании. При этом отпаивают концы обмотки, на коллектор надевают хомут и после этого его разбирают: отворачивают гайку, крепящую коллектор, сдвигают нажимной конус о манжетой и снимают весь комплект пластин с хомутом. Затем коллектор осматривают со всех сторон, устраняют обнаруженное повреждение и собирают его. Ремонт может касаться коллекторных пластин (опиливание острых углов «ласточкина хвоста» или нажимного конуса, замена выгоревшей пластины), миканитовой манжеты или прокладок между пластинами.

Сборку коллектора-желательно проводить при помощи пресса, подпрессовывая повторно коллектор после нагрева до температуры 470 ...180°С. Собранный коллектор проверяют на отсутствие замыкания, затем отправляют на сборку с деашиной.

Ремонт контактных колец. Этот ремонт обычно несложен и заключается в проточке и полировке колец, утративших цилиндрическую форму или имеющих значительные подгары, раковины или выбоины, и в усилении или замене изоляции. Изоляция контактных колец может состоять из пропитанного льняным маслом электрокартона, микафолия или гибкого миканита.

При помощи пресса нагретые контактные кольца насаживают на изолированную втулку, затем отправляют на сушку. После сушки наружные поверхности изоляции колец покрывают серой эмалью печной сушки и кольца в сборе снова подвергают сушке в печи.

Сопротивление изоляции колец должно быть не менее 1 МОм и выдерживать пробивное напряжение не менее 2,5 кВ при рабочем напряжении двигателя 380...220 В.

Ремонт токособирательного устройства. Щетки выбирают в зависимости от типа электрической машины, плотности тока, частоты вращения. Они должны иметь определенное нажатие в зависимости от их марки. Установка щеток должна обеспечивать, равномерный износ коллектора.

Изношенные обоймы щеткодержателей заменяют новыми. Зазор между нижней плоскостью обоймы щеткодержателя и коллектором должен быть в пределах от 2 до 4 мм.

Поврежденную изоляцию пальцев щеткодержателей восстанавливают при помощи кабельной бумаги и бакелитового лака.

Щетки должны быть притерты к коллектору или контактным кольцам всей поверхностью. Для притирки щеток пользуются стеклянной бумагой, которую протягивают только в направлении вращения коллектора

Лекция 27. Послеремонтные испытания электрических двигателей

Системой планово-предупредительных ремонтов и обслуживания электрооборудования предусматриваются следующие виды испытаний:

1) профилактические; их объем и периодичность устанавливаются местными инструкциями в зависимости от условий, в которых эксплуатируется оборудование, и режимов его работы;

2) браковочные -- дефектация оборудования перед ремонтом;

3) пооперационные, проводимые в процессе ремонта (см. технологию ремонта);

4) контрольные, проводимые с целью установления соответствия выпускаемого после ремонта (или изготовления) оборудования (каждой машины или аппарата) паспортным данным, техническим условиям на ремонт, стандартам и т. п.;

5) типовые, проводимые после переделки, реконструкции и модернизации оборудования;

6) приемо-сдаточные, проводимые при приеме крупных агрегатов после ремонта на месте установки.

Контрольным испытаниям должна подвергаться машина после каждого ремонта, если он был даже частичным. В объем контрольных испытаний электрических машин входят следующие операции:

1) измерение сопротивления изоляции обмоток одной относительно другой и относительно корпуса;

2) измерение сопротивления обмоток постоянному току в холодном состоянии;

3) опыт холостого хода;

4) испытание электрической прочности витковой изоляции;

5) опыт короткого замыкания;

6) испытание электрической прочности изоляции обмоток;

7) измерение воздушного разора между статором и ротором (если возможно).

Следует учитывать некоторую специфику испытаний асинхронных электродвигателей с фазным ротором; в этом случае также определяют коэффициент трансформации.

Кратко рассмотрим содержание каждой из операций, входящих в объем контрольных испытаний.

1. Измерение сопротивления изоляции обмоток относительно другой и относительно корпуса. Сопротивление изоляции обычно измеряют мегомметром 00, 1000 или 2500 В при условии, что напряжение Мегомметра не превосходит испытательных напряжений обмоток.

За действительное значение сопротивления изоляции принимают то его значение, которое показывает мегомметр по истечении 60 с после приложения напряжения мегомметра к изоляции.

Обычно в практике эксплуатации и ремонта асинхронных электродвигателей напряжением до 500 В считается нормальными если сопротивление изоляции обмоток одной относительно другой и относительно корпуса составляет не менее 0,5 МОм.

2. Измерение сопротивления обмоток постоянному *току в холодном состоянии. Практически холодным состоянием машины или аппарата называется такое их состояние, при котором температура любой части электрооборудования отличается от температуры окружающей среды не более чем на ±3°. Сопротивление обмоток может быть определено различными методами, но при проведении контрольных испытаний допустимая погрешность измерения сопротивления должна быть не более 1 .. .2 %, а при типовых испытаниях не более 0,4 %.

Измеренное значение сопротивления обмоток приводят к условной температуре, за которую в электромашиностроении принята температура, равная 15 "С. Полученное значение сопротивления обмоток не должно превышать расчетное сопротивление более чем на 4%.

Сопротивления обмоток отдельных фаз трехфазных электромашин или аппаратов не должны отличаться одно от другого более чем на 2 %.

3. Проведение опыта холостого хода. При контроле пых испытаниях электрооборудования опыт холостого хода ограничивается измерением необходимых величин (напряжения, тока и мощности) только при одном номинальном значении напряжения и номинальной частоте тока питания.

Опыт холостого хода асинхронного электродвигателя с короткозамкнутым ротором проводят при вращающемся роторе. Ваттметр, включенный в цепь статора электродвигателя, измеряет не только потери в стали статора, но и потери в обмотках статора при относительно большом токе холостого хода, равном 0,6 ... 0,2 номинального тока, и механические потери на треник в подшипниках ротора. Потери в стали ротора, при очень малом скольжении ротора на холостом ходу крайне незначительны, и ими можно пренебречь. Опыт необходимо проводить при установившемся тепловом состоянии подшипников, поэтому все измерения рекомендуется делать после получасовой работы электродвигателя на Холостом ходу; иногда (для крупных машин)' это время увеличивают до 1 ... 2 ч.

Опыт холостого хода асинхронных электродвигателей с фазным ротором проводят, как правило, при разомкнутом неподвижном роторе. В этом случае ваттметр, включенный в цепь статора, измеряет мощность потерь в стали статора и обмотках статора от тока холостого хода, а также потерь в стали ротора электродвигателя.

В опыте холостого хода асинхронных электродвигателей фиксируют ток, мощность и напряжение. Токи по фазам должны быть одинаковы, допускаемая до 5 % , разница между ними указывает, как правило, на отклонения числа витков по фазам или ошибки, допущенные при соединении обмоток после их ремонта.

За действительное значение тока холостого хода принимают среднее арифметическое значение тока из трех фазных. Это значение сравнивают с расчетным значением Тока холостого хода, а при его отсутствии -- его значениями токов холостого хода электродвигателей, ранее измеренных в процессе эксплуатации.

Полученное значение тока холостого хода не должно отличаться от допускаемого более чем на 10 %. Увеличенный ток указывает на больший, чем нужно, воздушный зазор, или на уменьшенное число витков об- 1 мотки статора и иногда на замыкание листов стали, статора между собой. Увеличенный воздушный зазор ухудшает технико-экономические показатели электродвигателя, особенно снижая его коэффициент мощности. Уменьшение числа витков обмотки статора сопровождается увеличением магнитной индукции в стали статора, потерь в стали и ее нагрева, снижением КПД. Замыкания листов стали статора вызывают местные нагревы и снижение КПД машины.

В двигателях с фазным ротором опыт холостого хода совмещают с определением коэффициента трансформации, под которым понимают отношение числа витков фазы статора к числу витков фазы ротора. Коэффициент трансформации с достаточной степенью точности определяют по показаниям вольтметров, подключенных к обмотке статора и ротора. Разница между полученным и расчетным или паспортным значением коэффициента трансформации не должна превышать 1 %.

Напряжения, измеренные на кольцах фазного ротора электродвигателя, должны быть одинаковыми, что свидетельствует о симметрии фаз статора и ротора. При вращении ротора от руки показания вольтметров, подключенных к кольцам, не должны меняться.

Неравенство напряжений, измеряемых на кольцах, если оно сохраняется при повороте ротора от руки, указывает на дефекты в обмотке ротора, например замыкание витковое и между обмотками фаз. В этом случае в опыте холостого хода разомкнутый ротор может начать вращаться.

Изменение же показаний вольтметров, подключенных к кольцам, при вращении ротора от руки указывает на дефекты в обмотке статора (неправильное соединение обмотки).

4. Испытание электрической прочности витковой изоляции электрических машин аналогично такому же испытанию трансформаторов.

5. Проведение опыта короткого замыкания. Опыт короткого замыкания электродвигателей мощностью до 10 кВт стремятся проводить при полном напряжении питания. В этом случае получают реальное значение пускового тока электродвигателя и при необходимости значение его пускового момента. Электродвигатели большей мощности испытывают при напряжении, в 5... 7 раз меньшем номинального, чтобы ток, протекающий по обмоткам, в опыте короткого замыкания не превышал номинального значения. Пусковой ток в этом случае определяется путем соответствующего пересчета.

6. Испытание электрической прочности изоляции.

В электрических машинах проводят испытания изоляции обмоток относительно корпуса и одной относительно другой. Испытанию изоляции относительно корпуса подвергают поочередно каждую электрическую цепь; при этом один полюс источника испытательного напряжения прикладывают к выводу испытуемой обмотки, а другой -- к заземленному корпусу машины, с которым на время испытания данной обмотки электрически соединяют все прочие обмотки.

Постоянно соединенные между собой многофазные обмотки принимают за одну цепь; в этом случае изоляцию всей многофазной обмотки испытывают относительно корпуса целиком.

Если одна из обмоток машины при нормальном режиме работы связана с корпусом машины, то на период испытания ее изоляции обмотку отъединяют от корпуса.

Испытание следует начинать с напряжения, не превышающего 1/3 испытательного. Затем увеличивать его до испытательного напряжения плавно или ступенями, не превышающими 5 % полного его значения. Время, допускаемое для подъема напряжения от половинного до полного испытательного значения, должно быть не менее 10 с. Испытание проходит в течение 1 мин, затем снижают напряжение до 1/3 его значения и отключают.

Результаты испытания изоляции считаются удовлетворительными, если во время испытания не происходит пробоя изоляции. Значения испытательных напряжений для машины с новыми обмотками составляют = = f/H + 500, для машин на номинальное напряжение до 24В и для прочих машин Ua=2Ua+1000.

При ремонтах с полной заменой изоляции обмоток испытательное напряжение равно 0,85 приведенного выше. Проверочные испытания на электрическую прочность (после транспортировки машины, длительного хранения) проводят напряжением, равным 0,75 указанного выше.

Профилактические испытания и испытания после ремонта без полной замены изоляции статоров и роторов машины переменного тока напряжением до 380 В проводят при напряжении, равном 1000 В.

7. Измерение воздушного зазора. Зазор желательно измерять в трех-четырех точках с обеих сторон машины. Для асинхронных двигателей допускается отклонение среднего значения зазора от расчетного ДО 10%.

Объем контрольных испытаний асинхронных и синхронных машин практически одинаков. Некоторую специфику имеют контрольные испытания машин постоянного тока. В их объем обязательно входит проверка коммутации. При неизменном положении щеток и нагрузке, изменяемой от холостого хода до 1,5-кратной номинальной, машина постоянного тока должна работать без искрения щеток. То же самое должно быть и при кратковременных перегрузках. Исправность коммутации проверяют при температуре, близкой к рабочей. Искрение на коллекторе оценивают по шкале искрения:

степень 1 -- отсутствие искрения (темная коммутация);

степень 1'Д -- слабое точечное искрение примерно у четверти щеток;

степень l'/г -- слабое искрение приблизительно у половины щеток;

степень 2 -- искрение под большей частью щетки у большинства или у всех щеток;

степень 3 -- значительное искрение у всех щеток.

Допускается эксплуатация машин со степенями искрения 1, 1'Д и 17г. Степень 2 допускается при кратковременных перегрузках, толчках, реверсах. Искрение машин со степенью 3 недопустимо при длительной работе и, как исключение, может быть допущено, например, при прямом пуске двигателя постоянного тока от сети (без пускового реостата) или его реверсе.

Длительная работа машин постоянного тока с искрением со степенями 2 и 3 приводит к разрушению коллектора и щеток.

Лекция 26. Объем и сроки профилактических испытаний устройств автоматизации

Техническое обслуживание (ТО) устройств автоматики включает в себя следующее:

1) комплекс профилактических работ, направленных на предотвращение' отказов (замена элементов, смазочные и крепежные работы и т. д.);

2) работы, связанные с контролем технического состояния, цель которых -- проверить соответствие параметров, характеризующих работоспособное состояние устройств автоматики, требованиям нормативно-технической документации (формуляр, паспорт и др.);

3) регулировочные и настроечные работы, предназначенные для доведения параметров устройств автоматики (блоков, датчиков, узлов) до значений, установленных нормативно-технической документацией.

Текущий ремонт направлен на восстановление работоспособности или исправности устройств автоматики путем устранения отказов и повреждений.

В зависимости от условий эксплуатации, конструктивных особенностей аппаратуры и характера отказов при организации ТО могут быть использованы три принципа: календарный, наработки и смешанный.

Календарный принцип состоит в том, что ТО назначается и проводится по истечении определенного календарного срока (день; неделя, месяц, квартал и т.д.), независимо от интенсивности использования устройств автоматики. Объем каждого ТО определяется эксплуатационной документацией (Инструкцией по ТО, инструкцией по эксплуатации и т. д.).

Принцип наработки предполагает назначение сроков ТО по достижении аппаратурой определенной наработки. При этом наработка может исчисляться в часах работы, числе включений. Этот принцип может быть использован для организации ТО в тех случаях,

Когда отказы обусловлена процессами износа, аппаратура работает в тяжелых условиях, значительно отличающихся от нормальных, или длительное время.

Смешанный принцип организации ТО применяется для устройств автоматики, у которых отказы обусловлены как процессами износа, так и процессами старения.

В организации ТО можно выделить три этапа: подготовительный, основной и заключительный.

Ша подготовительном этапе решаются следующие вопросы:

1) планирование работ по ТО и постановка задач исполнителям;

2) подготовка обслуживающего персонала (изучение инструкций, технических описаний, правил и мер безопасности, отработка практических навыков на тренажерах и т. д.);

3) подготовка контрольно-измерительных приборов, инструмента, материалов;

4) подготовка устройств автоматики к проведению ТО;

5) проведение организационно-контрольных мероприятий (контроль знаний обслуживающего персонала, состояния контрольно-измерительных приборов).

На основном этапе в соответствии с планом (сетевым графиком, технологическими картами) проводится вся совокупность работ по данному виду ТО. На этом этапе решаются задачи контроля полноты и качества проведения ТО и обеспечения мер безопасности.

На заключительном этапе переводят устройства автоматики в заданное состояние, делают записи в учетной документации о проделанных работах и выявленных неисправностях, убирают помещения, территорию и подводят итоги.

Лекция 27. Неисправности элементов автоматического управления и методы их определения и устранения

Заключение о техническом состоянии устройств автоматики делают по результатам измерения и контроля совокупности Параметров, определяющих работоспособность устройств автоматики и системы в целом. Различают виды контроля: работоспособности, диагностический и другие.

Контроль работоспособности проводят при подготовке устройств автоматики и системы в целом к применению (работе), при ТО и ремонте, периодически в процессе хранения. Основная задача -- определение технического состояния системы автоматики в целом, В процессе контроля выполняют настройку, и регулировку.

Диагностический контроль автоматизированной или автоматической системы проводят для отыскания неисправностей и установления причин их возникновения.

Одна из важнейших задач при проведении диагностического контроля -- выбрать такую стратегию (программу) поиска неисправностей, при которой требуется минимальное время для обнаружения неисправного элемента. Программа поиска неисправностей зависит от принятого метода. Наибольшее распространение получили методы последовательных поэлементных проверок, последовательных групповых проверок и комбинированный.

Метод последовательных поэлементных проверок состоит в том, что поиск неисправности ведут путем проверки элементов системы по одному в определенной, заранее установленной последовательности. При обнаружении неисправного элемента поиск прекращают и заменяют элемент, а затем проводят комплексную проверку работоспособности всей системы. Если комплексная проверка показала, что работоспособность не восстановлена, продолжается поиск следующей неисправности с той позиции, на которой был обнаружен неисправный элемент. При нахождении второго неисправного элемента снова проверяют систему и т. д. до восстановления работоспособности автоматизированного устройства.

Метод последовательных поэлементных проверок применим для любых функциональных схем аппаратуры и вариантов ее конструкции. Недостаток его -- сравнительно большое число проверок, что, в свою очередь, приводит к большим затратам времени на поиск даже при оптимальных программах. Им удобно пользоваться "J при малом числе элементов в автоматизированной системе.

Метод последовательных групповых проверок состоит в том, что всю систему делят на отдельные группы элементов, устройств, блоков, узловий т.д. Поиск неисправности начинают с измерения одного или нескольких параметров -- так выявляют группу элементов, в которой имеется неисправность. Затем путем последовательного деления этой группы на подгруппы область неисправной части сужают до тех пор, пока не будет выявлен неисправный элемент.

Основная задача, которая решается при разработке программы поиска, сводится к определению, с какой контрольной точки следует начинать проверку групп и какие шаги должны быть сделаны после анализа результатов контроля, чтобы получить минимальное время поиска, В практике эксплуатации при решении этой задачи используют три способа разделения структурной схемы автоматизированной установки на группы элементов схемы автоматики: средней точки, половинной вероятности, половинного времени.

Наибольшее распространение получил способ средней точки, который состоит в том, что схему автоматики разбивают на две примерно равные части и измерение делают в средней точке. Определив группу, содержащую неисправный элемент, снова разбивают ее примерно на равные части и т. д. до определения отказавшего элемента. Этот метод даст оптимальное решение в том случае, если элементы равнонадежны и среднее время проверок групп элементов примерно одинаково (триггерные ячейки). В остальных случаях минимизируется только число проверок, необходимых для отыскания отказавшего элемента.

Комбинированный метод применяется для сложных систем. Он заключается в том, что в процессе поиска неисправностей измеряют определенную совокупность параметров и до результатам этих измерений делают заключение о неисправном элементе. После контроля всей совокупности контролируемых параметров анализируют состояние системы и принимают решение. Последовательность проверок значения не имеет.

При практической реализации комбинированного метода целесообразно составить специальную таблицу, в которой следует указать, при каком сочетании нормального и ненормального состояний параметров неисправен тот или иной элемент (узел, блок и т. д.).

Комбинированный метод может быть применен и для отыскания одновременно двух и более отказов.

Для сложной автоматизированной установки наилучшие результаты удается получить при комплексном использовании методов. При этом комбинированный метод используется для определения неисправного устройства (блока, тракта); метод групповых проверок -- для отыскания неисправного узла, каскада; метод поэлементных проверок -- для отыскания неисправных элементов (деталей) в узлах (каскадах).

После выбора и оптимизации программы поиска необходимо выбрать -способ проверки исправности конкретного элемента. При эксплуатации автоматических и автоматизированных устройств используются следующие способы: внешнего осмотра, замены, промежуточных измерений, характерного признака.

Способ внешнего осмотра. Это наиболее распространенный способ. Путем внешнего осмотра аппаратуры проверяют состояние электрического монтажа (отсутствие повреждений изоляции, обрывов, замыканий, подгорания, пробоев), внешний вид деталей (резисторов, конденсаторов, полупроводниковых элементов и др.), наличие предохранителей, их исправность и соответствие номинальным данным, свечение ламп, отсутствие искрений, степень нагрева элементов и т.д. Способ эффективен при наличии внешних признаков отказов.

Способ замены. Подозреваемые блоки, узлы, электровакуумные приборы заменяют исправными. Достоинства способа -- простота реализации и быстрота проверки. Недостатки -- необходимость иметь большой запасной комплект исправных блоков, элементов и возможность выхода из строя вновь установленного из-за неустраненного отказа.

Способ промежуточных измерений. При этом способе с помощью контрольно-измерительной аппаратуры измеряют напряжения, токи, сопротивления, снимают осциллограммы в различных точках. Результаты измерений сравнивают с данными эксплуатационной документации и делают вывод о состоянии элемента.

Способ характерного признака. Сущность состоит в том, что на вход контролируемого устройства подают сигнал с определенными, заранее заданными характеристиками. По характерным признакам выходного сигнала судят о месте повреждения.

Лекция 27. Проверка состояния устройств автоматизации установок

В нормативно-технической документации на автоматизированные установки указано, как проводить техническое обслуживание, наладку, описаны характерные неисправности как отдельных элементов автоматики, так и всей системы в целом и методы устранения этих неисправностей.

Для обеспечения нормальной работы автоматизированных установок требуется контролировать многие параметры, причем для значительной их части важно, чтобы значение параметра не выходило за определенные пределы. Для этих целей применяют различные датчики-сигнализаторы; они могут быть аппаратного типа и в виде устройств, встраиваемых в приборы контроля.

Датчики-сигнализаторы аппаратного типа выпускаются в виде отдельных, как правило, бесшкальных приборов, имеющих чувствительные элементы, на которые воздействует контролируемый параметр, и преобразующие устройства с релейным выходом. Некоторые из них оснащены также устройствами световой (звуковой)" сигнализации.

Датчики-сигнализаторы, встраиваемые в приборы контроля, не имеют чувствительных элементов, например датчики-сигнализаторы положения (путевые выключатели). При срабатывании датчика электрический контакт включает световой или звуковой сигналы.

Рассмотрим датчики-сигнализаторы температуры. К ним относятся электроконтактные ртутные термометры, дилатометрические и биметаллические термосигнализаторы.

Наладка датчиков-сигнализаторов температуры заключается в их настройке на срабатывание электрического контакта при заданной температуре.

Датчики-сигнализаторы уровня поплавкового типа основаны на перемещении поплавка в жидкости (горючем), уровень которой контролируется. При заданном уровне поплавок через рычаг воздействует на контакт (электрод).

Наладка электродных датчиков сводится, как правило, к выбору напряжения питания, при котором четко срабатывает реле световой (звуковой) сигнализации по цепи: напряжение питания -- реле -- электрод -- контролируемая среда -- заземление. Выбор напряжения следует начинать с его меньших пределов.

В релейно-контактных схемах сигнализации используют датчики-сигнализаторы с релейным выходом. Однако для контроля большого числа параметров необходимо значительное количество аппаратуры. Требуемый алгоритм работы локальных схем сигнализаций автоматизированных устройств в большинстве случаев одинаков:

1) при отклонении параметра от заданного значения подаются световой и звуковой сигналы;

2) после привлечения внимания оператора звуковой сигнал блокируется кнопкой съема сигнала;

3) световой сигнал исчезает при ликвидации отклонения Параметра от заданного значения (или уменьшении его отклонения до допустимого значения).

В качестве примера релейно-контактная схема сигнализации на 16 параметров, широко применяемая в проектах автоматизации. Схема работает следующим образом. При замыкании любого из контактов датчиков контроля (датчиков-сигнализаторов) срабатывает реле KS, которое включает звонок НА, самоблокируется и подает питание на реле- повторители KS1...KS4. Размыкающий контакт одного из реле-повторителей отключает реле KS от замкнувшегося контакта датчика, а замыкающий контакт включает то из промежуточных реле KL1...KL16, в цепи которого был замкнут контакт датчика. Через контакты промежуточных реле KL1...KL16 включаются соответствующие сигнальные лампы HL1...HL1G. При срабатывании реле KLl...t\L16 самоблокируются через замкнувшийся контакт датчика.

При нажатии оператором кнопки съема звукового сигнала SB реле KS обесточивается и отключаются звонок НА и реле-повторители KS1...KS4. При этом остается включенным то из реле KL1...KL16, в цепи которого контакт датчика, и остается включенной одна из ламп HL1...HL16, соответствующая параметру, отключившемуся от заданного значения. При ликвидации этого отклонения контакт, датчика размыкается, его промежуточное реле отключается и сигнальная лампа гаснет.

Наладка релейно-контактных схем автоматизации установок очень проста при нажатии кнопки опробования схемы SB имитируется срабатывание всех датчиков. При этом должен подаваться звуковой сигнал и должны загораться все сигнальные лампочки HL1...HL16 через размыкающие контакты промежуточных реле KL1...KL16. Если какая- либо лампочка не загорается, то это свидетельствует о неисправности в данном канале сигнализации, которую легко устранить методом последовательных поэлементных проверок неисправного канала.

Применение релейно-контактной аппаратуры в автоматизированных системах защиты и блокировки требует для обеспечения надежности постоянного ухода. Большинство автоматизированных устройств, работающих в сельском хозяйстве, работает в тяжелых условиях, связанных с агрессивной средой. Даже при тщательном уходе реле часто выходят из строя, примем их замена влечет за собой простой оборудования. В связи с этим для защиты и блокировок в автоматизированных установках все чаще применяют бесконтактные логические элементы, которые значительно увеличивают надежность работы автоматизированных установок. Накладка системы защиты и блокировки автоматизированных устройств, работающих на бесконтактных элементах, принципиально мало отличается от наладки аналогичных систем, построенных на электромеханических и электромагнитных контактных устройствах.

Размещено на Allbest.ru

...