Problembeschreibung
This case history came from an electric utility engineer assigned to maintain the power systems for several small towns in the western U.S. The engineer carries a Fluke 43B on all trouble calls, because it provides a graphical display that allows customers to see a “picture” of the problem.
The case history began with a call from a local police department. The officer explained that the traffic light at the main intersection of town was randomly malfunctioning. Sometimes it worked fine, while other times it generated unacceptably long delays in one direction or the other.
Normally when a traffic light fails, it will not work at all. In diesem Fall, jedoch, the problem was intermittent. Deshalb, the engineer suspected the problem was due to an interaction with the power system, und nicht ein Fehler innerhalb der Ampel selbst. Die Untersuchung des Ingenieurs ergab, dass es sich um drei Einrichtungen handelte (ein Friseursalon, ein kleines Café und eine Autowerkstatt) teilte sich die Sekundärseite des Transformators, die die Ampel mit Strom versorgte. Siehe Abb. 1.
Einer der Schlüssel zur Behebung eines Problems besteht darin, festzustellen, was sich unmittelbar vor dem Auftreten des Problems geändert hat. Besuche im Friseursalon und im Café brachten nichts Sinnvolles zutage. Die Maschinenwerkstatt, jedoch, hatte eine andere Geschichte. Die Werkstatt hatte gerade eine neue Bremsendrehmaschine installiert, mit der sie Bremstrommeln und Bremsscheiben für Pkw und Lkw erneuern wollte. Die Drehmaschine war mit einem Gleichstrommotor ausgestattet, der von einem Gleichstromantrieb mit einstellbarer Geschwindigkeit angetrieben wurde.
Messungen
The engineer connected his 43B to the machine shop’s service entrance, line-to-line with “Transient Capture” mode activated. The 43B recorded large voltage spikes whenever
the lathe was operating. Siehe Abb. 2.
Theorie und Analyse
Machine tool applications need high torque at low speeds, and dc motor/drive configurations serve this need well. So, machine tools commonly have dc motors and drives. The input rectifier circuit in a dc drive is designed to provide variable amounts of current to meet the torque and speed requirements of the motor. A commonly used circuit configuration uses silicon controlled rectifiers (SCRs) to provide the variable current. The SCR circuit produces commutating spikes as one rectifier is turned off before the next rectifier is turned on. In diesem Fall, Die beim Betrieb der Drehmaschine erzeugten Spitzen waren groß genug, um die Ampel zu stören.
Lösung
Der Ingenieur bestellte einen neuen Transformator und einen separaten Einspeiseanschluss für die Ampel. Diese neue Konfiguration bot genügend Isolation, um den normalen Betrieb aufrechtzuerhalten.
Quelle:
Fluke Corporation
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