Daugelis šiuolaikinių įmonių, siekdamos pagerinti produktų perdirbimo efektyvumą, kokybę ir sumažinti darbuotojų riziką eksploatacijos metu, naudoja intelektualią įrangą. Šiame kontekste elektrinės pavaros yra esminė daugelio intelektualių mašinų dalis. Daugiapakopės elektrinės pavaros gali atkurti valdymo sistemos ir mechaninio judesio sąsają, todėl jas galima montuoti strategiškai svarbiose vietose, siekiant sumažinti žalą darbuotojams. Norint geriau suprasti šias pavaras, aptarsime įprastus daugiapakopių elektrinių pavarų gedimus.
Daugiapakopių elektrinių pavarų gedimai
Yra keletas dažnai pasitaikančių daugiapakopių elektrinių pavarų gedimų, kurie gali sutrikdyti įrenginio veikimą.
1. Maitinimo šaltinio aliarmas
Jei įjungus daugiapakopės elektrinės pavaros maitinimą, maitinimo šaltinis sukelia aliarmą, o po paleidimo trifazis maitinimas sugenda, būtina imtis tam tikrų veiksmų. Gamintojas, tiekiantis daugiapakopę elektrinę pavarą, rekomenduoja profesionalams patikrinti trifazį energijos tiekimą ir įsitikinti, ar jis yra normalus. Taip pat svarbu atkreipti dėmesį į įtampos standartą ant maitinimo šaltinio ir daugiapakopės elektrinės pavaros vardinės plokštelės, kad būtų galima nustatyti problemą.
2. Pagrindinio valdymo pulto aliarmas
Aliarmas pagrindinėje pasukimo elektrinės pavaros valdymo sistemoje gali atsirasti dėl kelių priežasčių. Viena iš jų - vidinis nuotėkis, kurį sukelia nesandarus vožtuvo uždarymas. Taip pat priežastimi gali būti žema akumuliatoriaus įtampa elektrinės galvutės viduje. Tokiu atveju patikrinkite vožtuvą, imkitės tinkamų priemonių, pakeiskite akumuliatorių variklio galvutėje ir iš naujo nustatykite parametrus.
3. Variklio galvutės anomalija
Jei vidinė variklio galvutė yra užstrigusi, laisva arba slidi, pasukamosios elektrinės pavaros variklio galvutė veiks nenormaliai. Tokiu atveju darbuotojai turi atidžiai patikrinti elektros galvutės įvorę. Šiems gedimams pašalinti daugiafunkcę elektrinę pavarą reikia išjungti ir išimti techninei priežiūrai.
Visi minėti gedimai yra dažni naudojant daugiapakopes elektrines pavaras. Siekiant išspręsti problemą atsiradus gedimui, geros kokybės ir nepriekaištingos priežiūros daugiapakopių elektrinių pavarų gamintojai aprašo šiuos įprastus gedimus ir jų priežastis, kad darbuotojai galėtų juos išmokti.
Elektrinės pavaros taikymas ir tipai
Elektrinės pavaros yra įtaisai, kurie naudoja elektros variklį jėgai ir judesiui sukurti, paversdami elektros energiją mechaniniu judesiu ir automatizuodami vožtuvo veikimą. Paprastai jas sudaro variklis, pavaros ir vožtuvo velenas.
Termoelektrinės pavaros
Termoelektrinės pavaros dažniausiai naudojamos grindų šildymo sistemose, radiatoriuose ir ventiliatoriuose, ypač kai reikalingas nuotolinis karštų ir šaltų skysčių įjungimas/išjungimas. Jos montuojamos ant grindų šildymo kolektorių ir FCU vožtuvų, taip pat ant radiatorių termostatinių valdymo vožtuvų, dviejų ir trijų krypčių vožtuvų, rutulinių vožtuvų, zoninių vožtuvų, balansinių vožtuvų.
Elektroterminės pavaros, esančios grindų šildymo kolektoriuose, valdo elektros srautą ir šilumos kiekį, einantį per sistemą, kontroliuodamos vamzdžių uždarymą ir atidarymą per kolektorių vožtuvus. Jos yra specialiai naudojamos kolektoriaus atšakos vožtuvams, mažiems vožtuvams ir dinaminiams balansiniams vožtuvams.
- Privalumai: Elektroterminės pavaros pasižymi žema darbine įtampa, didele išėjimo jėga ir kompaktišku plotu.
- Taikymas: Jos naudojamos mikroveidrodžiuose.
- Gedimai: Elektroterminės pavaros gali sugesti dėl per didelio įkaitimo ir mechaninės įtampos. Šiluminės pavaros taip pat turi temperatūros ribas. Esant aukštai temperatūrai, medžiaga gali šliaužti ir sugesti.
Normaliai uždaro tipo pavaros
230 V normaliai uždaro tipo pavara yra įtaisas, kuris uždaro kilpą, kai nėra srovės. Paprastai uždarytos pavaros yra paprastai uždarytos, o tai reiškia, kad kai nėra srovės, pavara uždaro kilpą. Normaliai uždarytas vožtuvas turi tuščiavidurį veleną, kuris leidžia linijos slėgiui tekėti į diafragmos kamerą. Priešingai, normaliai atidarytas pneumatinis vožtuvas yra atidarytas, kai į oro pavarą nėra oro tiekimo.
Kiti pavarų tipai
- Hidraulinės pavaros: Brangios ir didelės apimties, reikalaujančios hidraulinių stočių ir naftotiekių. Hidraulinis skystis gali nutekėti, todėl sumažėja efektyvumas ir švara.
- Linijinės pavaros: Gali būti sudėtingos konstrukcijos su daugybe komponentų, tokių kaip tikslūs varikliai, krumpliaračiai ir guoliai.
Elektrinių pavarų gedimų diagnostika
Šiluminės pavaros garantuojamas 100 000 ciklų gyvavimo ciklas.
1. Indikatoriaus lemputės gedimas
Gedimo reiškinys: Įjungus elektrinę pavarą, maitinimo indikatoriaus lemputė nedega, servo atleidimo plokštė neturi grįžtamojo ryšio ir signalas neveikia.
Diagnostika ir priežiūra: Kadangi maitinimo indikatorius nedega, pirmiausia patikrinkite, ar atidarytas saugiklis. Patikrinus, ar saugiklis yra geros būklės, ir įvertinus visapusius gedimų reiškinius, galima daryti išvadą, kad gedimas gali atsirasti servo atjungimo plokštės maitinimo dalyje. Tada patikrinkite maitinimo indikatorių ir jam aptikti naudokite multimetrą. Atidarykite grandinę, pakeiskite indikatoriaus lemputę ir pašalinkite triktis.
Išvada: Dėl atviros maitinimo indikatoriaus lemputės grandinės neveiks visa servo plokštė.
2. Problemos su ON/OFF signalu
Gedimo reiškinys: (rasta derinant) Įjungus elektrinės pavaros pavarą, ji gali būti įjungta signalu, bet negali būti išjungta.
Diagnostika ir priežiūra: Pirmiausia atidžiai patikrinkite grįžtamojo ryšio grandinę, kad įsitikintumėte, jog grįžtamojo ryšio signalas nėra sugedęs. Kai duodamas ON signalas, dega indikatoriaus lemputė ON, rodanti, kad įjungta yra normali.
Elektrinės pavaros automobiliuose
Pastaraisiais metais hibridiniai ir elektromobiliai sparčiai populiarėja dėl jų efektyvumo, mažesnio poveikio aplinkai ir mažesnių eksploatacinių sąnaudų. Tačiau šių automobilių elektrinės sistemos yra sudėtingos ir reikalauja specifinių žinių bei priežiūros.
Simptomai ir gedimai automobilių elektrinėse sistemose
1. Aukštos įtampos baterijos klaidos:
- Skydelyje užsidega įspėjimo lemputės (baterijos ar elektros sistemos simboliai).
- Automobilis praranda galią arba neveikia įprastai, sumažėja važiavimo nuotolis.
- Baterijos įkrovimo lygis nestabilus arba netiksliai rodomas.
- Atsiranda garsiniai arba vizualiniai signalai apie sistemos klaidą.
- Potencialūs gedimai: Individualių ličio jonų baterijos elementų pažeidimai ar senėjimas, sukeliantis energijos tiekimo nestabilumą; BMS (baterijos valdymo sistemos) klaidos - elektroninė sistema, kontroliuojanti baterijos būklę ir saugumą, gali sugesti arba neteisingai interpretuoti duomenis.
2. Regeneracinio stabdymo problemos:
- Stabdant automobilį, negeneruojama arba labai silpnai generuojama energija.
- Pedalo reakcija keičiasi arba stabdymas atrodo nestabilus.
- Regeneracinio stabdymo sistema neveikia arba veikia netolygiai.
- Potencialūs gedimai: Sugedę jutikliai ar valdymo įrenginiai, kurie valdo energijos atgavimą stabdymo metu.
3. Elektrinės pavaros klaidos:
- Automobilis neina į važiavimo režimą arba užstringa „Ready“ būsenoje.
- Netikėti sustojimai arba pajudėjimo problemos.
- Garsai ar vibracijos iš elektrinio variklio zonos.
- Elektrinės pavaros sistemos klaidų žymėjimai prietaisų skydelyje.
- Potencialūs gedimai: Elektrinis variklis, inverteris, aukštos įtampos laidai arba jungtys gali būti pažeisti arba prarasti ryšį; elektros instaliacijos pažeidimai - korozija, sujungimų sutrikimai ar laisvi laidai sukelia netolygų energijos tiekimą.
Gedimų priežastys automobilių elektrinėse sistemose
- Baterijos natūralus senėjimas: Ličio jonų baterijos palaipsniui praranda talpą ir efektyvumą dėl cheminės reakcijos elementuose.
- Perkaitimas arba per žema temperatūra: Ekstremalios temperatūros gali neigiamai paveikti baterijos veikimą ir ilgaamžiškumą.
- Bloga priežiūra ar pažeidimai: Netinkama eksploatacija, smūgiai, įkrovimo klaidos, neteisingas automobilio saugojimas.
- Elektroninių komponentų gedimai dėl drėgmės ar dulkių: Elektronika ypač jautri drėgmei, dulkių patekimui ar korozijai.
- Programinės įrangos klaidos: Netinkamas valdymo programų veikimas arba neatnaujinta programinė įranga gali sukelti sutrikimus.
- Elektros grandinių pažeidimai: Fizinis laidų pažeidimas, jungčių praradimas arba trumpas jungimas.
Hibridinių ir elektromobilių elektrinės sistemos yra sudėtingos ir reikalauja profesionalios priežiūros bei tinkamo eksploatavimo. Tinkama gedimų diagnostika ir laiku atliktas remontas padeda išvengti rimtesnių problemų, pratęsti baterijos ir sistemos tarnavimo laiką bei užtikrinti saugų bei patikimą automobilio veikimą.
Automatinių pavarų dėžių gedimai
Automatinės pavarų dėžės iš esmės pakeitė požiūrį į komfortišką vairavimą. Tačiau tai užtikrina tik sklandus ir visapusiškai optimalus pavarų dėžės darbas. Kokiems požymiams atsiradus reikėtų sunerimti?
- Nesklandus pavarų perjungimas: Automatinė pavarų dėžė turi veikti labai sklandžiai - neturėtumėte jausti smūgiavimo perjungiant pavaras. Taip pat negali būti pavarų užlaikymo ar dvigubo jungimo. Esant netolygiam pavarų perjungimui ir to neremontuojant galima iššaukti didesnių problemų, kurios dažnai kainuoja kur kas brangiau. Netinkamai jungiant pavaras rizikuojate sugadinti mechaninę pavarų dėžės dalį, kol pačioje pradžioje gali pakakti pakeisti tik hidraulinį valdymo bloką. Tam dažniausiai nereikia net nuiminėti pavarų dėžės.
- Pavarų „tuštumas“: Kreipkitės į servisą, jei pajautėte, jog kažkuri pavara yra tuščia, lyg įsijungtų neutrali, kai apsukos kyla, o greitis nedidėja.
- Stabdymo pojūtis: Taip pat būna atvejų, kai perjungus aukštesnę pavarą pasijaučia lyg automobilis stotų, t.y., atrodytų lyg kažkas jį iš vidaus stabdo.
- Hidraulinio konverterio nesklandus darbas: Tai lengva patikrinti išvažiavus į užmiesčio kelią ir pasirinkus tolygų greitį, pvz., 100 km/h. Jei tolygiai važiuojate ir variklio apsisukimai pradeda plaukioti aukštyn žemyn - gali būti laikas keisti hidraulinį konverterį.
- Tepalo nuotėkis: Galiausiai, jei automobilis iš viso nevažiuoja, galite patikrinti, ar nėra tepalo dėmės ant kelio dangos po automobiliu. Dažniausiai tai raudonos spalvos alyva. Esant tokiam gedimui, lengvai išsisukti nepavyks.
Labai dažnas klausimas, kuriuo daug kas nesutaria, yra pavarų dėžės alyvos keitimas. Ar privaloma keisti alyvą automatinėje pavarų dėžėje? Taip, privaloma.
Trifazių elektros variklių pajungimo schemos
Trifazis asinchroninis variklis gali veikti vienfaziame tinkle su kondensatoriumi, „pastumiančiu“ fazę. Tačiau ne visi trifaziai varikliai gerai dirba vienfaziame tinkle. Gerai dirba rusiški varikliai iš A, AO, AO2, APN, UAD serijų.
Kondensatoriaus talpa (µF) nustatoma pagal formulę: C=K*If/Ut, kur K- koeficientas, priklausantis nuo variklio apvijų sujungimo, If- variklio nominali fazinė srovė (A), Ut- vienfazio tinklo įtampa (V).
- Jei variklio apvijos sujungtos žvaigžde, tai K=2800.
- Jei apvijos sujungtos trikampiu, tai K=4800.
Kondensatoriai gali būti rusiški, pvz.: MGBČ, K42-19. Reikia žinoti, kad netgi teisingai parinkus kondensatorių, variklio išvystoma galia bus ne daugiau nei 50-60 % nuo nominalios galios.
Jei variklis paleidžiamas su apkrova, rekomenduojama variklio darbui naudoti kondensatorių baterijas: vieną paleidimui (Cpal), kitą pastoviam darbui (Cd). Paleidžiant variklį prijungiami abu kondensatoriai, o įsibėgėjęs variklis dirba tik su Cd kondensatoriumi. Cd talpa apskaičiuojama pagal aukščiau pateiktas formules. Cpal talpa turi būti 2-2,5 karto didesnė už Cd. Cd ir Cpal įtampa turi būti 2-2,5 karto didesnė už tinklo įtampą. Jei tinklo įtampa 230V, tai kondensatorių įtampa - 500V ir daugiau.
Pamaitinus variklio apviją per kondensatorių, tuščios eigos režime per šią apviją teka srovė, 30 % viršijanti nominalią srovę. Todėl, jei variklis dažnai dirba tuščios eigos režime, Cd talpą reikia sumažinti.
Magnetinio paleidėjo pajungimas
Nuspaudus „start“ mygtuką, suveikia relė K1 ir savo kontaktais įjungia magnetinį paleidėją KM1, o kontaktais prijungia paleidimo kondensatorių Cpal. Magnetinis paleidėjas KM1 blokuoja save kontaktais KM.1, o kontaktai KM. ir KM. prijungia variklį prie tinklo. Mygtuką „start“ laikome iki pilno variklio įsibėgėjimo, po to atleidžiame. Relė K1 netenka maitinimo ir atleidžia savo kontaktus, kondensatorius Cpal nebetenka maitinimo ir išsikrauna per rezistorių R. Norint sustabdyti variklį, reikia nuspausti mygtuką „stop“.
Vietoj popierinių kondensatorių galima naudoti elektrolitinius kondensatorius, sujungtus priešpriešiais su diodais. Kadangi ant kondensatorių C1 ir C2 yra tik vieno pusperiodžio įtampa, tai jų įtampa gali būti dvigubai mažesnė nei popierinio kondensatoriaus C1 (250V). Čia kondensatorių C, C1 ir C2 talpos vienodos. Diodų VD1 ir VD2 maksimali atbulinė įtampa ne mažesnė kaip 300V. Maksimali tiesioginė diodo srovė priklauso nuo variklio galingumo. Jei variklio galia ne didesnė nei 1kW, tiks rusiški diodai D245, D245A, D246, D246A, D247 su 10A tiesiogine srove.
Pramoninės automatikos sistemos ir gedimai
Pramoninė automatika tampa vis tikslesnė, didėja reikalavimai gaminių kokybei, gamybos įrangos našumui ir patikimumui. Norint atitikti šiuos reikalavimus, labai svarbu, kad naudojamos mašinos turėtų tinkamas charakteristikas. Reikiamą kokybę ir tikslumą gali užtikrinti servo pavaros.
Servo pavaros
Servo pavaros yra įrenginiai, naudojami tiksliai realizuoti įrenginių ir mašinų komponentų judėjimą, atsižvelgiant į visus jų parametrus. Tai yra pavaros moduliai, atsakingi už roboto rankų ir CNC staklių ašių judėjimą, bet ne tik. Servo pavaros veikia labai tiksliai ir pasižymi dideliu efektyvumu, todėl jas galima naudoti bet kurioje mašinoje, kur reikalingas efektyvumas ir didelis tikslumas. Servo pavara - tai ne tik variklis, o įrenginys, susidedantis iš tokių komponentų kaip servo variklis, servo stiprintuvas, kodavimo kabeliai ir maitinimo kabeliai.
Servomechanizmas ir servo pavara
Servo pavara yra didesnės visumos, servomechanizmo, dalis. Servomechanizme taip pat yra pavarų dėžė ir, jei reikia, PLC, galintis atlikti papildomas pažangias funkcijas, tokias kaip įvesties ir išvesties valdymas, ašių sinchronizavimas arba PLCopen standartai. Įdiegus valdiklį, grįžtamojo ryšio įgyvendinimas iš servo stiprintuvo dažnai perkeliamas būtent į PLC.
Servo pavaros komponentai
Kiekvienas iš servo stiprintuvo komponentų atlieka svarbų vaidmenį mašinos darbe, todėl labai svarbu tinkamai pasirinkti juos konfigūruojant savo servo stiprintuvą.
- Servovariklis: Techniškai kalbant, tai klasikinis kintamosios srovės asinchroninis variklis su integruotu enkoderiu. Servovariklis yra visos servo pavaros vykdomasis elementas, atsakingas už tam tikros mašinos dalies judėjimą. Jis prijungtas prie servo stiprintuvo, atsakingo už variklio nustatytų verčių generavimą. Šis prietaisas maitinamas kintamąja srove.
- Enkoderiai: Tai įrenginiai, verčiantys sukamąjį judesį į elektrinius signalus. Jie suteikia tikslią informaciją apie esamą variklio veleno būklę - jo kampinę padėtį, sukimosi kryptį ir padarytų apsisukimų skaičių.
- Absoliutiniai enkoderiai: Išvesties signalas generuojamas analogine forma. Kiekvienoje kodavimo disko vietoje yra unikalus ją identifikuojantis kodas. Dėl to kiekviena veleno kampinė padėtis išėjime turi savo kodo reikšmę. Absoliutinis kodavimo diskas taip pat turi papildomą inkrementinį kelią, todėl išėjime taip pat galima generuoti skaitmeninį signalą. Šio tipo įrenginių pranašumas yra tas, kad servo variklio padėtį galima nuskaityti išjungus maitinimą. Absoliutinis enkoderis matuoja santykinę servo variklio padėtį.
- Inkrementiniai enkoderiai: Generuoja impulsus išėjime, atitinkančius sukimosi judesį. Jie turi tam tikrą skiriamąją gebą, kuri nurodo, kiek išėjimo impulsų atitinka tam tikrą kampinį poslinkį. Kuo didesnė skiriamoji geba, tuo didesnis matavimo tikslumas. Inkrementinio enkoderio atveju neįmanoma nuskaityti dabartinės jo padėties praradus maitinimą.
- Servo stiprintuvas: Tai įrenginys, valdantis variklį naudodamas enkoderio duomenis. Jis naudojamas tam tikram apsisukimų skaičiui atlikti, veleno padėties pakeitimui tam tikru kampu arba jo greičiui keisti. Tai yra I/O terminalas ir STO jungtis, su kuriais galima susisiekti naudojant atitinkamus ryšio protokolus, tokius kaip Modbus RTU. Paprastais žodžiais tariant, servovariklio stiprintuvas yra tas pats, kas paprastam asinchroniniam kintamosios srovės varikliui yra keitiklis. Servo stiprintuvas ne visada yra servo variklio pagrindinis blokas. Dažnai jis veikia kartu su PLC, o būtent PLC duoda konkrečias komandas servo stiprintuvui, kurios paverčia jas servo variklio sukimu tam tikru greičiu ir padėtimi. Servo stiprintuvas ir PLC gali bendrauti tarpusavyje ne tik per ryšio protokolus, tokius kaip EtherCAT, Modbus, Profinet, Profibus ir kt., bet ir paprastais signalais, siunčiamais iš PLC I/O terminalo.
- Kabeliai: Kiekvienai servo pavarai reikalingi dviejų tipų laidai - maitinimo ir kodavimo kabeliai. Kabeliai turi būti tinkamai parinkti pagal įrenginio parametrus: maitinimo įtampa (230 V arba 400 V), variklio galia arba kodavimo įrenginio tipas (prieauginis arba absoliutinis). Renkantis laidus reikia atkreipti dėmesį į tai, kad jie būtų lankstūs ir ekranuoti.
- Ekranuoti kabeliai: Apsaugo nuo elektromagnetinių trukdžių, atsirandančių dėl kabelyje tekančios srovės pulsavimo.
- Lankstūs kabeliai: Dėl specialaus guminio apvalkalo yra lankstūs ir minkšti, tačiau patvarūs. Dėl šių savybių juos lengviau paslėpti spintoje, kad netrukdytų.
Skirtumai tarp servo ir žingsninių variklių
Žingsninio variklio paskirtis yra paversti elektros energiją mechanine energija. Variklio rotorius juda valdymo sistemoje generuojamų impulsų pagalba. Žingsninio rotoriaus sukimas tam tikru kampu priverčia valdomą objektą judėti tiksliai nurodytu atstumu. Rotorius susideda iš dviejų diskų su priešingais magnetiniais poliais - šiauriniu ir pietiniu. Įjungus įtampą, rotorių paleidžia statoriaus apvija arba elektromagnetas. Šiuo metu variklis žengia vieną žingsnį. Kuo daugiau rotoriaus polių porų, tuo šis žingsnis bus mažesnis, todėl judesys bus tikslesnis.
Pagrindinis skirtumas tarp servo ir žingsninių variklių yra jų kaina. Žingsninis variklis yra daug pigesnis. Nepaisant to, jis turi savo trūkumų, į kuriuos reikėtų atsižvelgti renkantis įrenginį. Žingsniniuose varikliuose yra atvirasis grįžtamasis ryšys, todėl netikrinama, ar variklis tikrai apsisuko nustatyta verte - nustatomas tik žingsnių skaičius. Dėl to dinaminio pagreičio metu arba veikdamas dideliu greičiu variklis linkęs prarasti žingsnius. Tai reiškia mažesnį tikslumą. Žingsninio variklio nereikėtų rinktis užduotims, kurioms reikalingas didelis pakartojamumas, o tai reiškia didelį tikslumą.
Įprasti pramoninių elektros sistemų gedimai
Prižiūrint pramonines elektros sistemas, apdirbimo įrangą, valdymo spintas, dažniausiai pasitaiko trys pagrindiniai gedimų tipai: kontaktorių gedimai, įtampos grandinės pertraukiklių gedimai ir šiluminių relių gedimai. Šie gedimai ne tik turi įtakos įrangos veikimo efektyvumui, bet ir gali pažeisti svarbius komponentus, tokius kaip spyruokliniai elektros kontaktai, kontaktorių kontaktai ir elektriniai kontaktai.
- Kontaktoriai: Pagrindiniai komponentai, valdantys variklių paleidimą ir sustabdymą. Jų kontaktinėse konstrukcijose dažnai naudojamos tokios medžiagos kaip elektriniai sidabriniai kontaktai, sidabriniai nikelio kontaktorių elektriniai kontaktai ir sidabrinės elektrinės kontaktinės kniedės.
- Grandinės pertraukikliai: Dažnai įrengiami sidabriniai pertraukiklių kontaktai arba sidabro lydinio besisukantys elektriniai kontaktoriai, siekiant pagerinti laidumą ir lanko varžą.
- Šiluminė relė: Atsakinga už variklio apsaugą nuo perkrovos.
Kontaktiniai komponentai plačiai naudojami slydimo žiedo kontaktuose, spyruokliniuose elektros kontaktuose, elektros jungiamosiose detalėse, bi-sidabriniuose kontaktiniuose taškuose ir kituose įrenginiuose.
tags: #neveikia #elektrotermine #pavara