Problembeschreibung
Diese Fallgeschichte stammt von einem Elektrizitätsversorgungsingenieur, der mit der Wartung der Stromversorgungssysteme für mehrere Kleinstädte im Westen der USA beauftragt war. Der Techniker trägt bei allen Notrufen ein Fluke 43B mit sich, weil es eine grafische Darstellung bietet, die es Kunden ermöglicht, sich ein „Bild“ des Problems zu machen.
Die Fallgeschichte begann mit einem Anruf einer örtlichen Polizeidienststelle. Der Beamte erklärte, dass die Ampel an der Hauptkreuzung der Stadt zufällig eine Fehlfunktion aufwies. Manchmal hat es gut funktioniert, während es manchmal zu unannehmbar langen Verzögerungen in die eine oder andere Richtung kam.
Normalerweise, wenn eine Ampel ausfällt, es wird überhaupt nicht funktionieren. In diesem Fall, jedoch, Das Problem trat zeitweise auf. Deshalb, Der Ingenieur vermutete, dass das Problem auf eine Wechselwirkung mit dem Stromnetz zurückzuführen war, 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
Der Ingenieur schloss seinen 43B an den Serviceeingang der Maschinenwerkstatt an, Zeile-zu-Zeile mit aktiviertem „Transient Capture“-Modus. Der 43B zeichnete immer große Spannungsspitzen auf
die Drehmaschine war in Betrieb. Siehe Abb. 2.
Theorie und Analyse
Werkzeugmaschinenanwendungen erfordern ein hohes Drehmoment bei niedrigen Drehzahlen, und Gleichstrommotor-/Antriebskonfigurationen erfüllen diesen Bedarf gut. So, Werkzeugmaschinen verfügen üblicherweise über Gleichstrommotoren und -antriebe. Die Eingangsgleichrichterschaltung in einem Gleichstromantrieb ist darauf ausgelegt, variable Strommengen bereitzustellen, um den Drehmoment- und Drehzahlanforderungen des Motors gerecht zu werden. Eine häufig verwendete Schaltungskonfiguration verwendet siliziumgesteuerte Gleichrichter (SCRs) um den variablen Strom bereitzustellen. Die SCR-Schaltung erzeugt Kommutierungsspitzen, wenn ein Gleichrichter ausgeschaltet wird, bevor der nächste eingeschaltet wird. 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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