Как найти дефект в схеме

Страница 27 из 27

§ 11. ЗАДАЧИ НА ПОИСК ДЕФЕКТОВ В ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИИ
Задача 1. При поиске дефекта необходимо измерим» -напряжение в цепи периодического тока, ожидаемое значение которого 350—400 В. В наличии имеются четыре вольтметра, причем первый имеет шкалу 450 В и класс точности 2,5, второй — шкалу 600 В и класс точности 1,5, третий — шкалу 900 В и класс точности 1,0, четвертый — шкалу 1000 В и класс точности 0,5. Каким прибором можно измерить напряжение с наименьшей погрешностью?
Задача 2. Максимальные значения абсолютных погрешностей измерения приборов PU1 и PU2 одинаковы, но предел измерения прибора PU2 меньше. Каково соотношение классов точности приборов?
Задача 3. Нанесите обозначения фазных и нейтральных проводов, подходящих к электропечи R, показанной на рис. 19, а.
Задача 4. Определите максимальную ожидаемую погрешность измерения тока по падению напряжения на резисторе R, считая, что сопротивление резистора известно с точностью ±5 и ±Ю %.

Рис 60. Последовательное и параллельное включение ламп
Задача 5. Проанализируйте материал примера 18 и укажите, что измеряли: эквивалентное сопротивление изоляции или сопротивление изоляции отдельных изолированных цепей (см, рис. 17).
Задача 6. Для определения нумерации выводов в объекте контроля, рассмотренном в примере 29 (см. рис. 31, а), подключали два раза пробник к выводам 1—2. Причем к выводу 1 в первый раз подключали минусовой щуп, а во второй раз — плюсовой. В обоих случаях показания пробника были одинаковыми, поэтому выводы 1 и 2 различить нельзя. Как отличить эти выводы?

*3адача 7. В примере 28 (см. рис. 25) целость катушки К проверялась по срабатыванию контактора при подаче напряжения через кнопку S2, что не всегда возможно (например, при неисправном контакте S2). Проверить катушку в этом случае поможет ответ на следующие вопросы. Как изменится свечение контрольной лампы по сравнению с нормальным, если ее подключить между точками 3—4 (поз. IV)? При каких условиях возможна такая проверка целости катушки /С?
Для облегчения решения этой задачи предлагаем решить другую на эту же тему, но более простую.
*3адача 8. Как изменится яркость свечения ламп HI—Н5 после замыкания выключателей S1 и S2 (рис. 60). Все лампы в схеме одинаковые; напряжение сети постоянно и не зависит от нагрузки. Укажите неправильный ответ: 1. Яркость лампы Н1 не изменится. 2. Яркость лампы Н2 увеличится. 3. Яркость лампы Н4 увеличится.
*3адача 9. На рис. 61 показана схема проверки правильности соединений трансформаторов тока импульсами постоянного тока, подаваемыми в одну или две фазы от источника GB. Возникающие при этом во вторичных цепях трансформаторов тока импульсы фиксируются миллиамперметрами постоянного тока РЛ, включенными в разрывы вторичных цепей. Проверку выполняют для

каждой фазы или для каждой пары фаз. Как видно из рис. 61, направление и амплитуда отклонения стрелки прибора РА будут зависеть от схемы соединения вторичных цепей трансформаторов тока. Поэтому по результатам всех измерений можно сделать вывод о правильности соединений трансформаторов и выявить допущенные ошибки.
Сравните описание работы схемы с ее изображением на рис. 61 и найдите схемную ошибку.

Рлс 61 Проверка соединений трансформаторов тока
Рис 62 Определение короткозамкнутых витков омметром

Задача 10. Используя сведения, приведенные в примере 32 (см. рис. 34), составьте все варианты схемы измерения напряжений и подключения источника периодического тока для определения полярности выводов трехфазных обмоток, соединенных треугольником и звездой, внешние выводы которых имеют обозначения Cl, С2 и СЗ.
Задача 11. Известен следующий способ определения короткозамкнутых витков (рис. 62). Проверку электродвигателя на внутреннее короткое замыкание производят омметром, измеряя сопротивления между контактами: рабочим Р и общим О; пусковым П и общим О; рабочим Р и пусковым П. Между рабочим и пусковым контактами всегда наибольшее сопротивление, а следующее по значению — между пусковым и общим.
Воспользуйтесь этими сведениями, а также знаниями, полученными из курса электротехники, и решите, всегда ли молено определить короткозамкнутые витки этим способом.
*3адача 12. Для контроля обрыва фаз сети питания применяют схему с тремя реле К1—КЗ (рис. 63), которая должна работать следующим образом. При обрыве одной фазы, например В (на рис. 63 обрыв показан знаком *), на реле К1 и К2 питание не поступает, их размыкающие контакты замыкаются и подают напряжение на

Рис. 64. Схема сигнализации о работе преобразователей

Рис. 65. Схема сигнализации

.Рис. 63. Схема защиты от работы на двух фазах

Задача 26. Выберите вольтметр для проверки прохождения сигнала по цепям регулятора, ориентируясь на параметры элементов схемы, показанной на рис. 58.
*3адача 27. Определите назначение диодов V23— V26 на рис. 59.
Задача 28. Автономные генераторные агрегаты оснащаются вспомогательным навешенным зарядным генератором постоянного тока GA, обеспечивающим аккумуляторы электроэнергией. Для поддержания определенных зарядного тока и напряжения на выводах генератора служит реле-регулятор КА (рис. 69, а). После достижения дизелем номинальной частоты вращения генератор GA питает аккумулятор по цепи: один полюс генератора GA — реле-регулятор КА — шунт RN — автомат защиты сети FP — рубильники Q1 и Q2 — аккумуляторные батареи GB1 и GB2 —рубильники Q3 и Q4 — другой полюс генератора GA. Ток и напряжение зарядного генератора можно контролировать вольтамперметром
Дефект в зарядном генераторе проявляется в том, что после запуска дизеля не срабатывает реле /<7, сигнализирующее об удачном запуске, а при вращении его с номинальной частотой отсутствует зарядный ток. Предварительные проверки показали, что зарядная цепь, а также цепь реле К1 исправны.

Рис. 69. Зарядные цепи (а), цепи реле-регулятора и возбуждения зарядного генератора (б), подключение вспомогательного источника к обмоткам возбуждения генератора (в)

      Пример заимствован из книги: Каминский Е. А. Техника чтения схем электроустановок. М., Энергия, 1972.

В предыдущих примерах и задачах предположения выдвигались на основании анализа проявлений дефекта в конкретной схеме. Однако при эвристическом методе поиска дефекта предположение можно выдвигать, используя таблицу дефектов, приведенную в техническом описании на изделие (см.табл.1).
В связи с тем что на схеме зарядных цепей не показаны цепи возбуждения зарядного генератора, обратимся к документации на реле-регулятор КА и зарядный генератор GA и составим такую схему (рис. 69,6). Используя эту схему, проверим пять причин дефекта, указанных в табл. 1. Все измерения выполняют на работающем дизеле, вал которого вращает зарядный генератор GA.
Для проверки первой причины измерим напряжение якоря при включенных обмотках возбуждения, подключив вольтметр PU, как показано на поз. /. Показания прибора 0,7 В.
Отключив обмотки L1 и L2 на плате X от зажимов Ш1 и Щ2 и подключив вольтметр PU к точкам -j-# и —Я (поз. II), измерим напряжение генератора при отключенных обмотках возбуждения. Так как показания’ прибора 0,6 В составляют около 2,5 % Уцн (т. е. остаточное намагничивание есть), то можно утверждать, что дефект вызван другой причиной.
Вторая причина исключается после визуального контроля правильности установки щеток по заводским рискам.
Третья причина несостоятельна потому, что дизель этой конструкции не может вращаться в обратную сторону, а генератор жестко соединен с коленчатым валом дизеля.
Из схемы, показанной на рис. 69, б, видно, что генератор GA имеет четыре внешних зажима: Ш1, +Я, 1112 и М, установленных на плате X. Таким образом, можно утверждать, что если обмотки соединены с якорем правильно, они правильно соединены и с регулятором. Проверим правильность соединения обмоток с якорем. Сначала определим вольтметром PU полярность напряжения остаточного намагничивания при отключенных обмотках возбуждения. Затем в соответствии с полярностью якоря подключим вспомогательный источник GB (рис. 69, в), в качестве которого используем батарейку от карманного фонаря, и резистор R сопротивлением 50—100 Ом. Увеличивая ток возбуждения сопротивления резистора R, будем измерять напряжение якоря. Результаты проверки показывают, что две последние причины, из приведенных в табл. 1, также несостоятельны.
Используя эвристический метод поиска дефекта и полученную при проверках информацию, определите причину, по которой генератор не возбуждается.
*3адача 29. При первом пуске однофазного вращающегося преобразователя частоты 50 Гц в 500 Гц (АПО- 500) цифровой частотомер, подключенный к выходным зажимам преобразователя, показал периодическое изменение частоты. Причем частота изменялась согласно показаниям прибора до 700 Гц. Однако звуковой фон, создаваемый преобразователем, при изменении показаний частотомера оставался неизменным.
Проанализировав эту информацию, выскажите предположения о возможных причинах дефекта.

Рис. 70. Схемы включения реле максимального то! а-
а — эквивалентная, б — электрическая
3адача 30. Используя пример 18, докажите, что найденный в схеме дефект не единственный, и составьте план поиска другого (или других) дефекта.
Задача 31. Используя пример 18 и задачу 30, опишите процесс поиска дефекта, когда первым расстыковывается соединитель XI (см. рис. 17).
*3адача 32. Воспользовавшись материалом, приведенным в § 5, разработайте технологию проверки правильности соединения выводов асинхронного электродвигателя, если его обмотки связаны со станцией управления несколькими кабелями, а коробка выводов недоступна.
*3адача 33. Для защиты электродвигателей и генераторов в электроприводах, выполненных по схеме генератор — двигатель, предусматривается реле максимального тока, отключающее возбуждение генератора при заданном токе в главной цепи. Схема включения реле максимального тока параллельно обмотке дополнительных полюсов ДП и компенсационной обмотке КО электродвигателя показана на рис. 70, б, а на рис. 70, а обмотки даны в виде шунта RN.

Параметры схемы рассчитаны по формулам


где UKi —напряжение срабатывания реле, В; /тах — ток главной цепи, при котором должно срабатывать реле, А; R — сопротивление шунта RN, т. е. обмоток ДП и КО; S — площадь сечения проводов, соединяющих зажим реле К1 и шунта RN (на рис. 70, б сопротивление этих проводов показано условно в виде резистора Rl) ho— ток срабатывания реле, А; бд — допустимая плотность тока в соединительных проводах, А/мм2.

Рис. 71. Схема управления электрокалориферами
Рис 72. Схемы электроснабжения базы отдыха (а) и проверки пробок (б)
Однако настроить схему, составленную из выбранных таким образом элементов, не удается. Найдите причину дефекта и укажите способ его устранения.
*3адача 34. Электрическая схема системы управления работой электрокалориферов (рис. 71) составлена и собрана правильно, но при испытаниях, когда контакт Т° подает питание на катушки контакторов К1 и К2, ни один из них не срабатывает. Проанализируйте эти данные и укажите возможные причины дефекта.
Задача 35. Электрооборудование базы отдыха, схема электроснабжения которой показана на рис. 72, а, до определенного момента работало нормально. Внезапно напряжение сети значительно уменьшилось и лампы начали светить вполнакала, а электроприводы холодильников стали издавать гудящий звук, характерный для невращающегося двигателя, на который подано напряжение. Через некоторое время, когда включили уличное освещение, лампы начали светить полным накалом. Однако попытки включить холодильники приводили к тому, что напряжение в сети падало, а электроприводы по-прежнему издавали гудящий звук.
Для поиска дефекта сначала технологическим переходом «визуальный контроль» проверили исправность предохранителей (пробок) F1 и F2. Оказалось, что при одной вывернутой пробке диск счетчика PWAh вращается.
Проверка контрольной лампой исправности пробок, ввернутых в держатель, показала наличие напряжения как в положении I, так и в положении II (рис. 72,6). Кроме того, при поиске фазного провода подключением контрольной лампы между «землей» и каждым проводом оказалось, что нижний (по схеме, показанной на рис. 72, б) провод — фазный.
Укажите причину дефекта и объясните наблюдающиеся явления.

КОММЕНТАРИИ К ЗАДАЧАМ

Задачи 7 и 8. Эти задачи иллюстрируют возможности, которые дает дополнительная информация о дефекте, полученная в результате эксперимента над схемой. Схема к задаче 8, приведенная на рис. 60, не так сложна, как реальная схема, что позволяет показать характер изменения яркости свечения ламп при разных режимах. Если считать, что любая лампа из показанных на рис. 60 может быть использована как контрольная, то решение задачи 7 после решения задачи 8 не представит труда.
Задача 9. Так как принцип ограничения области поиска дефекта универсален, применим его при решении этой задачи.
Схемные ошибки разнообразны, но в зависимости от этапа возникновения могут быть разделены на три группы. В первую входят ошибки, появившиеся при разработке схемы, т. е. ошибки проектирования, во вторую— ошибки копирования, а в третью — ошибки изготовления и монтажа, т. е. возникающие при реализации схемы.
В связи с тем что в задаче 9 дано изображение схемы (см. рис. 61), можно считать, что ошибок монтажа нет и необходимо искать ошибки, либо допущенные при проектировании и препятствующие взаимодействию элементов в соответствии с описанием, либо при изображении схемы или ее элементов появившиеся при копировании. Последствия этих ошибок аналогичны последствиям от ошибок первой группы. Схемными ошибками считаются также отступления от принятых обозначений, отсутствие каких-либо элементов или, наоборот, присутствие лишних элементов, нарушение или искажение связей и др.
При решении задачи 9 или любой другой задачи необходимо шаг за шагом последовательно сравнивать списание работы схемы с ее изображением без пропусков каких-либо этапов ее работы, даже кажущихся абсолютно ясными и понятными.
Наконец, при решении задач и поиске дефектов в реальных схемах нельзя не рассматривать ошибки или дефекты, очевидность которых ясна с первого взгляда.
Задача 11. Как можно заключить из условия задачи, дефект обнаруживают, сравнивая номинальное сопротивление обмотки RH, указанное в паспорте электродвигателя, с фактическим сопротивлением кф, измеренным омметром PQ. Значения Rn и Rф могут отличаться не только из-за наличия короткозамкнутых витков, но и вследствие неточностей изготовления обмоток, погрешностей измерения их сопротивлений. Решая задачу, следует также учитывать количество витков обмотки.
Задача 12. Для решения этой задачи предварительно ограничим область поиска дефекта. Как следует из описания схемы, ее часть (см. рис. 63) от выводов А, В, С до выключателя F исправна. В то же время в условии задачи не сказано об исправности участка цепи нагрузки после выключателя F. Можно считать, что она тоже исправна, так как данные для проверки этой части схемы в задаче отсутствуют. Можно рассмотреть и такой вариант задачи, при котором дефект заключен в части схемы, расположенной за выключателем F. Ограничимся первым вариантом, оставив второй для самостоятельного решения.
Таким образом, оказывается важным вывод о том, что дефект не заключен одной из частей схемы, а появляется как результат взаимодействия двух исправных частей. Это позволяет ограничить поиск дефекта областью взаимного влияния частей схемы. Остальные действия и рассуждения должны вытекать из этого ограничения и приведенного в условии задачи описания неправильной работы схемы. Анализируя данные, приведенные в задаче, область поиска дефекта можно еще ограничить, не рассматривая реле КЗ и его контакты, так как при обрыве фазы В катушка КЗ остается под напряжением и, следовательно, ее контакты не отключают автомат F. Еще больше сузить область поиска дефекта можно, не рассматривая расцепитель Y и контакты реле К1—КЗ, так как эти цепи исправны и при отпускании реле расцепитель отключает автомат. Таким образом, область поиска дефекта ограничивается катушками реле К1 и К2 и нагрузкой и для его отыскания необходимо только рассмотреть, как влияют друг на друга нагрузка и катушки при обрыве фазы В.
Задача 15. Эту задачу объединяет с другими то, что дефекты, вызываемые разными причинами, могут проявляться одинаково. Поэтому при отсутствии дополнительной информации количество называемых причин зависит от опытности специалиста, но отдать предпочтение одной из них нет оснований.
Так, при решении задачи 15 можно указать две причины: перегорание лампы /// и обрыв цепи 1—2, соединяющей контакт датчика S1 с лампой HI (см. рис. 64). Причин, подобных этим, может быть много. Предположим, что они не являются решением задачи и все элементы схемы исправны. Следовательно, при замыкании контакта S1 и наличия питания напряжение на лампу. HI подается. Вернемся к условию задачи, а именно к той его части, где требуется установить причину, по которой срабатывание датчика могло быть не замечено. Что же при замкнутом контакте датчика S1, исправной лампе HI, исправной катушке К1 и наличии напряжения может помешать воспринять сигнал о срабатывании датчика?
Чтобы найти решение, необходимо напомнить, что лампа является прибором, преобразующим электрическую энергию в световую, обладает определенным электрическим сопротивлением и выполняет свои функции, когда на ее выводы поступает определенное напряжение.
Задача 16. Обилие элементов на схеме, показанной на рис. 50, затрудняет решение задачи. Поэтому вначале ограничим область поиска дефекта. Рассматриваемая схема (см. рис. 50) состоит из общих элементов (реле К1 и его контактов, кнопки 5Л, звукового сигнала НН, кнопки SG) и элементов, связанных с одной из сигнальных ламп и образующих * одинаковые повторяющиеся группы. Таким образом, можно сделать вывод о том, что для поиска дефектов прежде всего надо рассматривать часть схемы, где показана связь повторяющихся групп элементов.
Сложность поиска дефекта по схеме с исправными элементами и связями (а предложена именно такая схема) состоит в том, что следует анализировать не только очевидные связи, показанные на схеме или возникающие в результате предусмотренных ею изменений состояния элементов, но и возникающие из-за дефектов в элементах и связях.
Задача 17. Ограничим область поиска дефекта сокращением количества рассматриваемых элементов и будем рассматривать только часть схемы (см. рис. 50), включающую кроме общих элементов две повторяющиеся их группы с лампами Н1 и Н2. Если при этом удастся выявить причину, по которой загорается лампа Н2 при замыкании контакта К1, то задача будет решена.
Так как в условии задачи и на схеме не указан род тока, необходимо рассмотреть два случая: схема питания от сети постоянного (выпрямленного) тока и от сети периодического тока. Однако условие задачи позволяет сделать вывод, что независимо от рода тока при разомкнутых контактах Е1—Еп лампы Н1—Нп не горят и дефект проявляется лишь после замыкания цепи 2—3 или 4—5. При дальнейших рассуждениях надо учитывать, что лампы, а также все другие элементы схемы исправны и связи в реальной схеме соответствуют связям, показанным на рис. 50.
Задача 18. В условии задачи не дано, как ведет себя схема (см. рис. 65) при замыкании других контактов, поэтому можно заключить, что дефект характерен только для контакта датчика В1. Кроме того, свечение ламп Н2—Нп свидетельствует об исправности источника питания, состоящего из трансформатора Т и выпрямителя V. Таким образом, область поиска дефекта может быть ограничена цепью: лампа Н1 — резистор R1—датчик В1. При решении задачи необходимо учесть, что каждый элемент схемы работает нормально только в том случае, если в реальной схеме его параметры с учетом допусков равны номинальным. В данной задаче это правило необходимо применить ко всем элементам рассматриваемой цепи, а также к источнику питания.
Задача 19. Для решения задачи необходимо уточнить функции, выполняемые рассматриваемой схемой, которая была показана на рис. 46, а, и, используя диаграмму взаимодействия элементов, определить, как влияет на выполнение этих функций кратковременный перерыв питания.
Задача 22. Приступая к поиску дефекта необходимо прежде всего решить, в чем опасность исключения той или иной защиты. В данном случае из-за замыкания обмотки возникает опасность поражения высоким напряжением при случайном прикосновении к шинам постоянного тока напряжения 6—12 В. Кроме того, надо учитывать возможность дальнейшего развития дефекта и полного повреждения обмоток трансформатора. Поэтому следует определить, какие проверки надо выполнить, чтобы убедиться в отсутствии или наличии дефектов в главной цепи агрегата ВАКР.
Задача 24. На рис. 56, 57, 58, 68 показаны схемы, па которых обозначения элементов п цепей имеют ряд отличий. Поэтому решение задачи следует начать с определения обозначений и нахождения соответствий между этими схемами.
Задача 27. Для решения задачи следует знать, что агрегат ВАКР генерирует постоянное напряжение в виде прямоугольных импульсов разной полярности.
Задача 29. Неизменность звукового фона позволяет сделать вывод о том, что частота преобразователя так значительно не изменяется. Поэтому вероятно, что причина дефекта кроется во взаимодействии преобразователя и прибора. После выдвижения предположений желательно указать технологические переходы, выбранные для их проверки.
Задача 30. Так как для свечения лампы энергия должна быть подведена к двум ее выводам, можно предположить, что дефект, найденный в примере 18, не единственный. Потому надо определить, откуда поступает энергия ко второму выводу лампы.
Задача 32. Для облегчения решения задачи можно воспользоваться схемой, показанной на рис. 73. Следует также учитывать, что возможно соединение платы XI зажимов электродвигателя с зажимами Х2 щита одножильными или трехжильными кабелями. Соединение щита с электродвигателем показано на рис. 73 групповой линией связи специально, так как в реальном объекте контроля выделить отдельные линии связи и проследить их от начала до конца невозможно.

Рис. 74. Пускатель с секционированной катушкой
Задача 33. Один из двух настроечных элементов, с помощью которых можно изменить напряжение срабатывания реле — резистор RA, показан на рис. 70, а. Дать второй элемент на электрической схеме невозможно, но при поиске дефекта в релейно-контакторных схемах не следует забывать о его существовании. Вторым элементом является пружина, возвращающая якорь реле в исходное положение при отсутствии напряжения на зажимах катушки и противодействующая притяжению якоря при подаче напряжения на катушку реле.

Рис. 73. Подключение двигателя к щиту

Изменяя сопротивление резистора RA, нельзя уменьшить напряжение срабатывания реле ниже UKi, поэтому можно рассматривать только один регулировочный элемент — пружину. Изменяя усилие затяжки пружины, можно изменить на AU уставку напряжения срабатывания реле как в меньшую, так и в большую сторону.  Предположив, что реле исправно, следует проверить значения параметров элементов схемы. Поэтому решением задачи будет ответ на вопрос, что препятствует срабатыванию реле при выборе элементов по указанному в условии задачи принципу. При этом можно утверждать, что причина дефекта — схемная ошибка, допущенная при проектировании.
Задача 34. Решая эту задачу, целесообразно вспомнить, что существуют пускатели с секционированной катушкой (рис. 74). Секция К1-2 работает в начальный момент и обеспечивает страгивание подвижной системы и ее перемещение в конечное положение. Секция К1-3 включается после размыкания вспомогательного контакта К1-4. Ток, потребляемый секцией К1.2 (ток срабатывания), обычно превышает ток, проходящий через последовательно включенные секции К1.2 и К1.3 (ток удержания) в 10—30 раз.

4 июня 2012 в 11:00


260564

12 июля 2011 в 08:56


57843

28 ноября 2011 в 10:00


49762

16 августа 2012 в 16:00


31355

21 июля 2011 в 10:00


24661

29 февраля 2012 в 10:00


22393

24 мая 2017 в 10:00


21315

7 января 2012 в 10:00


17905

24 ноября 2011 в 14:00


15858

7 октября 2011 в 10:00


15620