Description du problème
Cette histoire de cas est un exemple classique de l'importance d'une approche systématique pour résoudre un problème.. Il s'agit d'un entrepreneur qui travaille avec plusieurs usines de fabrication de haute technologie.
L'affaire a commencé par une visite sur place chez un gestionnaire d'immeuble frustré par son système électrique.. Selon le gérant, rien d'électrique dans son immeuble ne semblait fonctionner correctement et personne n'avait été en mesure de déterminer pourquoi ni de proposer une solution. Le directeur a ajouté que trois de ses électriciens avaient démissionné et qu'il était désormais en grande difficulté..
L'entrepreneur a posé de nombreuses questions pour essayer d'avoir une image plus détaillée du problème.. Cet effort s'est avéré infructueux, l'entrepreneur a donc demandé à être conduit dans la partie du bâtiment où les problèmes étaient les plus graves. Il suivait l'axiome, "En cas de doute, commencez par le nombre de victimes.
Dans un coin éloigné, une grande machine médicale subissait une procédure de test critique. La machine était équipée d'un grand écran d'affichage, un clavier et un panneau de commande avec plusieurs câbles et tuyaux menant à d'autres équipements. L'écran d'affichage de l'opérateur indiquait que la procédure de test était en cours.
À côté de la machine se trouvait un établi installé pour la réparation des circuits imprimés.. L'établi avait un fer à souder, une loupe éclairée et un ventilateur. La multiprise de l'établi branchée sur la même prise que la grande machine médicale. Pendant que l'entrepreneur regardait, la personne à l'établi s'est approchée et a allumé le ventilateur. A ce moment, l'écran d'affichage de l'opérateur est devenu momentanément vide, puis s'est rallumé avec les mots « Réinitialisation du programme » affichés en grosses lettres..
Mesures
L'entrepreneur a mesuré la tension à la prise alimentant les deux charges. Son coup de chance 87 mesuré par multimètre RMS vrai 115 En. Le gestionnaire de l'immeuble a répété la mesure avec son Fluke 27 DMM à réponse moyenne, qui a affiché 118 En. Pourquoi l'unité True-RMS a-t-elle lu plus bas?
Les instruments True-rms donneront des valeurs correctes, mais des lectures inférieures à celles des instruments à réponse moyenne sur les ondes carrées ou les formes d'onde qui ressemblent à des ondes carrées ou les formes d'onde qui ressemblent à des ondes carrées. L'entrepreneur a connecté son Fluke 43B et a affiché la forme d'onde de tension. L'écran a montré que la forme d'onde (simulé sur la figure. 1) a été sévèrement écrêté au sommet, ce qui en fait plus une onde carrée qu'une onde sinusoïdale. La valeur maximale mesurée uniquement 135 En, plutôt que prévu 162 En.
L'entrepreneur a ensuite dessiné un schéma unifilaire du système. La ligne unique montrait que le transformateur alimentant la zone de test se trouvait à l'extrémité opposée du bâtiment, presque 500 pieds loin (voir figure. 2). La majorité des charges sur ce transformateur étaient non linéaires, et ils tiraient des courants de crête élevés au pic de la tension. La combinaison de courants de crête élevés et d'une impédance élevée sur le long terme s'est combinée pour produire un écrêtage de tension important à l'extrémité du circuit, là où se trouvait la zone de test..
Théorie et analyse
Étant donné que les circuits internes de la machine médicale fonctionnaient en courant continu basse tension, l'alimentation interne aurait un circuit d'entrée diode/condensateur qui nécessitait une certaine tension de crête minimale pour un fonctionnement correct. La plaque signalétique sur la machine médicale indiquait que la machine avait besoin d'une tension d'alimentation entre 100 et 135 V efficace c.a.. Les ingénieurs qui ont conçu la machine et spécifié la plaque signalétique ont supposé que la tension d'alimentation serait une onde sinusoïdale., donc le pic minimum serait 141 Pic V (100 x 1.41). Étant donné que la valeur mesurée de la tension d'entrée de crête n'était que 135 En, la machine fonctionnait avec une tension de crête déjà 6 V en dessous du minimum absolu requis. Quand le ventilateur était allumé, le courant de surtension consommé par le moteur du ventilateur a encore réduit la tension à un point tel que l'alimentation électrique de la machine est devenue déréglée. C'est ce qui a provoqué la réinitialisation de la machine.
Solution
Le problème de l’écrêtage des pics de tension (à dessus plat) est courant dans les bâtiments de haute technologie. La plupart des bâtiments actuellement utilisés n'ont pas été conçus pour gérer la vaste gamme d'ordinateurs et de charges non linéaires si typiques aujourd'hui.. Dans ce cas,, un recâblage important serait nécessaire pour réduire la chute de tension entre le transformateur et la charge. Une alternative serait de rapprocher les charges les plus sensibles du transformateur..
Source:
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