問題記述
この事例は、問題を解決するための体系的なアプローチの重要性を示す典型的な例です。. これには、複数のハイテク製造工場と協力する請負業者が関与します。.
この事件は、電気システムに不満を抱いていたビル管理者への現場訪問から始まりました。. マネージャーによると, 彼の建物の電気設備は何も正常に機能していないようで、誰もその理由を特定できず、解決策を提案できませんでした。. マネージャーは続けて、電気技師が3人辞めてしまい、本当に困っていると語った。.
請負業者は問題をより詳細に把握しようとして多くの質問をしました. この努力は無駄だった, そこで請負業者は、建物内で問題が最も深刻な部分に連れて行ってもらうよう頼んだ. 彼は公理に従っていた, 「迷ったときは, 犠牲者の負荷から始めてください。」
遠い隅で, 大型の医療機械が重要なテスト手順を行っていました. この機械には大きな表示画面が装備されていました, キーボードと、他の機器につながるいくつかのケーブルとホースを備えたコントロール パネル. オペレーターのディスプレイ画面には、テスト手順が進行中であることが表示されました.
機械の隣には基板修理用の作業台が設置されていました. 作業台にははんだごてがありました, 照明付き拡大レンズとファン. 作業台の電源タップは大型の医療機器と同じコンセントに差し込まれています. 契約者が見守る中、, 作業台にいた人が手を伸ばして扇風機をつけました. その瞬間, オペレーターのディスプレイ画面が一時的に空白になり、その後再び表示され、大きな文字で「プログラム リセット」という文字が表示されました。.
測定結果
請負業者は、両方の負荷に給電するコンセントの電圧を測定しました。. 彼のまぐれ 87 真の実効値DMM測定値 115 で. 建物の管理者は Fluke を使って測定を繰り返しました 27 平均応答DMM, 表示されたのは 118 で. 真の実効値単位が低くなったのはなぜですか?
真の実効値測定器は正しい値を示します, ただし、方形波、方形波に見える波形、または方形波に見える波形では、平均応答する機器よりも測定値が低くなります。. 請負業者は Fluke 43B を接続し、電圧波形を表示しました。. ディスプレイには波形が表示されました。 (図でシミュレーション. 1) 上部が大幅にクリップされており、正弦波というよりも方形波に似ています。. The peak value measured only 135 で, rather than the expected 162 で.
The contractor then drew a one-line diagram of the system. The one-line showed that the transformer supplying the test area was at the opposite end of the building — almost 500 feet away (図を参照してください。. 2). The majority of the loads on that transformer were non-linear, and they were drawing high peak currents at the peak of the voltage. The combination of high peak currents and high impedance of the long run combined to produce severe voltage clipping at the end of the circuit — right where the test area was.
理論と分析
Since the medical machine’s internal circuits operated on low voltage dc, 内部電源にはダイオード/コンデンサ入力回路があり、正常に動作するには一定の最小ピーク電圧が必要です。. 医療機器の銘板には、医療機器には次の電圧が必要であることが示されていました。 100 と 135 交流電圧実効値. 機械を設計し、銘板を指定したエンジニアは、電源電圧が正弦波であると想定しました。, したがって、最小ピークは次のようになります 141 Vピーク (100 X 1.41). ピーク入力電圧の測定値はわずかでしたので、 135 で, マシンはすでにピーク電圧で動作していました 6 必要な絶対最小値を下回る V. 扇風機をONにしたところ, ファンモーターによって引き出されるサージ電流により、機械の電源が規定外になる点まで電圧がさらに低下しました。. これがマシンをリセットした原因です.
ソリューション
電圧ピーククリッピングの問題 (フラットトップ) ハイテクビルではよくあること. 現在使用されている建物の多くは、今日一般的な膨大な数のコンピューターと非線形負荷を処理できるように設計されていませんでした。. この場合, 変圧器と負荷の間の電圧降下を減らすために大規模な再配線が必要になる場合があります。. 別の方法としては、最も敏感な負荷を変圧器の近くに移動することも考えられます。.
ソース:
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