Sissejuhatus
Tööstusautomaatika ja elektrisüsteemid, kondensaatorid on "elektroonikasüsteemide süda" ja nende jõudlus mõjutab otseselt seadmete stabiilsust. Võttes näiteks 450V 470UF kõrgepingekondensaatorid, näitab NEMA (National Electrical Manufacturers Association) statistika, et umbes 23% tööstusseadmete rikkeid põhjustavad ebanormaalsed kondensaatorid. Käesolevas artiklis analüüsitakse ohmiväärtuse testimise põhiprintsiipe ja kombineeritakse IEEE standardseid testiskeeme, et tuua välja kolm praktilist meetodit kondensaatorite tervisliku seisundi kiireks diagnoosimiseks.
Kolmetasandiline hoiatussignaalsüsteem ebanormaalse OHM väärtuse korral
Fluke Electronics Laboratory viimaste uuringute kohaselt on kondensaatorite rikete puhul tegemist järkjärgulise arenguga ja ohmmeetri abil saab kindlaks teha kolm peamist hoiatusetappi:
1. Esmane hoiatus: ebanormaalne laadimiskõver
Ohmmeetri ühendamisel peaks kvaliteetne kondensaator näitama laadimiskõverat "madal takistus → eksponentsiaalne tõus → stabiilne". Nagu National Instruments (NI) poolt avaldatud "Capacitor Testing White Paper" (Kondensaatorite testimise valge raamat) osutab 30% kõvera tõusuaja lühenemine sellele, et mahtuvus on langenud (viide: ni.com/capacitor-testing).
2. Vahepealne häire: Ebanormaalne pidev takistus
MIT elektrotehnika osakonna eksperimentaalsed andmed näitavad, et kui lühise kondensaatori takistus on pidevalt väiksem kui 50Ω, suureneb selle läbilöögirisk 17 korda. Sel ajal tuleks vool kohe välja lülitada ja asendada vastavalt standardile IEC 60384.
3. Lõplik viga: lahtise vooluahela signaal (OL)
Kui ohmimõõtur näitab "OL", mis ületab piirväärtust, näitab see, et sisemine ühendus on katkenud. Nagu on kirjeldatud Texas Instruments'i tehnilistes dokumentides, võib selline rike põhjustada mootori käivitamisahelas kuni 300% suurust mööduvat vooluhulka (viide: ti.com/capacitor-failure).
Neljamõõtmeline ristvalideerimise katsemeetod
Traditsioonilise ühepunktilise testimise puhul on 15% valearvestuse määr. Soovitatav on kasutada tööstuslikku neljamõõtmelist kontrollilahendust:
Mõõde 1: dünaamilise impedantsi jälgimine
Kasutage digitaalset multimeetrit, millel on andmete salvestamise funktsioon (näiteks Keysight 34465A), et salvestada impedantsi muutumiskõver 0-60 sekundit ja võrrelda seda tootja poolt esitatud standardse lainekujuga.
Mõõde 2: temperatuuri korrelatsioonitest
Vastavalt standardile UL 810 testitakse takistust kahes temperatuuripunktis 25 ℃/50 ℃. Tavaline erinevus peaks olema väiksem kui 20%. Jaapani ettevõtte TDK juhtum näitab, et teatava inverterkondensaatori puhul ilmnes kõrge temperatuuri testimisel 35% takistuse nihkumine, millega õnnestus vältida tootmisliini sulgemise õnnetust.
Mõõde 3: Laadimis- ja tühjendustsükli test
Rakendage 5 laadimis- ja tühjendustsüklit, et jälgida takistuse taastumise omadusi. Saksamaal Würth Elektronik'i poolt läbi viidud uuring näitab, et halvemate kondensaatorite jõudlus väheneb ilmselgelt pärast kolmandat tsüklit (viide: we-online.com/cap-aging).
4. mõõde: võrdleva katse meetod
Katsetage katsekeha paralleelselt sama partii uue tootega ja hinnake seda ebanormaalseks, kui erinevus ületab 15%. Seda meetodit kasutab Samsung Electro-Mechanics tootmisliini kvaliteedikontrolliks, vähendades defektse toote väljavoolu määra 42% võrra.
Tööstuse kohandatud hooldusstrateegia
Erinevad rakendusstsenaariumid nõuavad erinevaid katselahendusi:
1. Võimsuse häälestusväli
USA energiaministeerium soovitab ennetavat testimist iga 2000 tunni järel, keskendudes ekvivalentse jadatakistuse (ESR) jälgimisele. EPRI uuringuraportis märgiti, et selle standardi range rakendamine võib pikendada alajaamade kondensaatorite eluiga 40% võrra.
2. Uus energiainverteri süsteem
Vastavalt TÜV Rheinlandi sertifitseerimisnõuetele peavad fotogalvaanilised inverterkondensaatorid läbima 2000V/5s taluvuskatse. Sungrowi praktika näitab, et koos ohmiväärtuse testimisega saab vigu prognoosida 6 kuud ette.
3. Tööstuslik mootorajam
ABB mootoriosakond on välja töötanud intelligentse diagnostikasüsteemi, mis vähendab edukalt mootori läbipõlemise õnnetusi 68% abil, jälgides ohmiväärtuse kõikumisi reaalajas. Selle põhialgoritm on avatud (viide: new.abb.com/motors-generators).
Kokkuvõte
Kondensaatorite tervisliku seisundi diagnoosimine on jõudnud täpse kvantifitseerimise ajastusse. Kolmetasandilise varajase hoiatamise mehhanismi loomisega, neljamõõtmelise ristvalideerimise rakendamisega ja tööstusele kohandatud lahenduste väljatöötamisega saab vea tuvastamise täpsust suurendada rohkem kui 98%-ni. Ettevõtetel on soovitatav luua ennetava hoolduse süsteem vastavalt standardile ANSI/EIA-463 ja eelistada tööstusklassi kondensaatoreid, mis on läbinud AEC-Q200 sertifikaadi (näiteks KEMETi seeria). Regulaarne ohmiväärtuse kontrollimine ei ole mitte ainult tehniline spetsifikatsioon, vaid ka strateegiline investeering tootmise ohutuse tagamiseks. Võtke ühendust Rongfengi kondensaator rohkem erialast teavet.
Autoriteetsed viiteallikad
- IEEE kondensaatorite katsestandardid
- USA energeetikaministeeriumi hooldusjuhend
- Euroopa Elektriuuringute Instituudi aruanne