THE BELL

Есть те, кто прочитали эту новость раньше вас.
Подпишитесь, чтобы получать статьи свежими.
Email
Имя
Фамилия
Как вы хотите читать The Bell
Без спама

Для оценки технического состояния объекта необходимо определить текущее значение с нормативным. Однако структурные параметры в большинстве случаев не поддаются измерению без разборки узла или агрегата, но каждая разборка и нарушение взаимного положения приработавшихся деталей приводят к сокращению остаточного ресурса на 30-40%.

Для этого при диагностировании о значениях структурных показателей судят по косвенным, диагностическим признакам, качественной мерой которых являются диагностические параметры. Таким образом, диагностический параметр - это качественная мера проявления технического состояния автомобиля, его агрегата и узла по косвенному признаку, определение количественного значения которого возможно без их разборки.

При измерении диагностических параметров неизбежно регистрируются помехи, которые обусловлены конструктивными особенностями диагностируемого объекта и избирательными способностями прибора и его точностью. Это затрудняет постановку диагноза и снижает его достоверность. Поэтому важным этапом является отбор из выявленной исходной совокупности наиболее значимых и эффективных в использовании диагностических параметров, для чего они должны отвечать четырём основным требованиям: стабильности, чувствительности и информативности.

Общий процесс технического диагностирования включает в себя: обеспечение функционирования объекта на заданных режимах или тестовое воздействие на объект; улавливание и преобразование с помощью датчиков сигналов, выражающих значения диагностических параметров, их измерение; постановку диагноза на основании логической обработки полученной информации путём сопоставления с нормативами.

Диагностирование осуществляется либо в процессе работы самого автомобиля, его агрегатов и систем на заданных нагрузочных, скоростных и тепловых режимах (функциональное диагностирование), либо при использовании внешних приводных устройств, с помощью которых на автомобиль подаются тестовые воздействия (тестовое диагностирование). Эти воздействия должны обеспечивать получение максимальной информации о техническом состоянии автомобиля при оптимальных трудовых и материальных затратах.

Техническая диагностика определяет рациональную последовательность проверок механизмов и на основе изучения динамики изменения параметров технического состояния агрегатов и узлов машины решает вопросы прогнозирования ресурса и безотказной работы.

Техническое диагностирование - процесс определения технического состояния объекта диагностирования с определённой точностью. Диагностирование завершается выдачей заключения о необходимости проведения исполнительской части операций ТО или ремонта. Важнейшее требование к диагностированию - возможность оценки состояния объекта без его разборки. Диагностирование может быть объективным (осуществляемым с помощью контрольно-измерительных средств, специального оборудования, приборов, инструмента) и субъективным, производимым с помощью органов чувств проверяющего человека и простейших технических средств.

Таблица 1:Перечень диагностических параметров автомобилей с бензиновыми двигателями

Наименование

Значение для а/м ГАЗ-3110

Двигатель и система электрооборудования

Начальный угол опережения зажигания

Зазор между контактами прерывателя

Угол замкнутого состояния контактов прерывателя

Падение напряжения на контактах прерывателя

Напряжение аккумуляторной батареи

Напряжение, ограничиваемое реле-регулятором

Напряжение в сети электрооборудования

Зазор между электродами свечей

Пробивное напряжение на свечах

Электрическая ёмкость конденсатора

Мощность генератора

Мощность стартера

Частота вращения коленчатого вала при запуске двигателя

1350 об./мин

Ток, потребляемый стартером

Прогиб ремня привода агрегатов при задаваемом усилии

810 мм при 4 кгс (4 даН)

Светоосветительная аппаратура

Направление максимальной силы света фар

совпадает с осью отсчёта

Суммарная сила света, измеренная в направлении оси отсчёта

не менее 20000 кд

Сила света светосигнальных огней

700 кд (макс.)

Частота следования проблесков указателей поворотов

Время от момента включения указателей поворотов до появления первого проблеска

Общие сведения. В процессе эксплуатации в системе электрооборудования возникают различные неисправности, требующие диагностирования, регулировок и других работ по техническому обслуживанию. Объем этих работ составляет от 11 до 17% от общего объема работ по техническому обслуживанию и текущему ремонту автомобиля.

Большое количество неисправностей приборов системы электрооборудования чаще всего возникает в результате износа и неудовлетворительного технического обслуживания. Своевременное выявление неисправностей в значительной мере способствует повышению эксплуатационных характеристик автомобилей.

При диагностировании контрольно-измерительных приборов измеряют основные параметры, которые заданы техническими условиями заводов-изготовителей. Диагностировать техническое состояние электрооборудования в условиях станций технического обслуживания и крупных автотранспортных предприятий нужно с помощью специальных стендов и приборов.

В настоящее время диагностируют приборы электрооборудования в динамике на работающем двигателе, при котором в один прием проверяют целые цепи. Такие электронные стенды позволяют осуществить диагностирование целого ряда параметров при одном подключении датчиков с максимальной точностью измерений при минимальной трудоемкости.

Электронные стенды значительно сокращают трудоемкость диагностирования, повышают точность изме-

рения нестационарных процессов, характерных для автомобилей, дают более достоверные данные для заключения о техническом состоянии машин.

Принцип работы приборов для проверки системы зажигания и электрооборудования основан на измерении электрических величин, которые при отклонении от нормы изменяют свои параметры. Эти параметры фиксируются измерительными устройствами и сравниваются с эталонными показателями исправного элемента системы зажигания или электрооборудования.

Рабочее место 1. Комплект Э-401 приборов, приспособлений и инструмента для проверки и технического обслуживания аккумуляторных батарей.

Цель работы. Изучить устройство и правила эксплуатации комплекта Э-401 приборов для проверки и технического обслуживания аккумуляторных батарей.

Оснащение рабочего места. Аккумуляторная батарея, установленная на автомобиле или отдельно; комплект Э^401 приборов, приспособлений и инструмента для контроля и ТО аккумуляторных батарей и паспорт комплекта; схемы, инструкции и плакаты по проверке аккумуляторных батарей.

Порядок выполнения работы. 1. Изучить устройство и порядок работы с приборами, входящими в комплект Э-401. Комплект Э-401 приборов, приспособлений и инструмента для технического обслуживания аккумуляторных батарей включает следующие изделия: ремень для извлечения батарей из гнезда и их переноски, съемник наконечников проводов батареи с выводных штырей, ерш для очистки наконечников проводов батарей, щетку круглую для очистки выводных штырей батареи, уровнемерную трубку, ключ для вывертывания пробок, грушу резиновую для отсоса электролита, бак для дистиллированной воды, нагрузочную вилку (42) для определения степени заряда, денсиметр с пипеткой для измерения плотности электролита, термометры, ключи гаечные для откручивания гайки стяжного болта наконечника, перчатки резиновые. Изделия комплекта укладываются в специальный металлический ящик, где закрепляются в специальных гнездах.


Уровень электролита определяют уров-немерной трубкой. Для этого конец трубки необходимо опустить вертикально через заливное отверстие аккумулятора до упора. Затем закрыть пальцем верхний конец трубки и вынуть ее из аккумулятора. Сопоставляя фактический уровень электролита в трубке с рисками нижнего и верхнего уровня, определяют надобность доливки воды или отсоса излишнего электролита. Уровень электролита можно определить при внешнем осмотре. Для этого необходимо отвернуть пробку заливного отверстия аккумулятора и посмотреть в него. Уровень электролита должен быть на уровне внутреннего буртика тубуса, что будет соответствовать 15 мм высоты уровня электролита над пластинами. Разность уровня электролита в элементах допускается не более 2...3 мм. Доливка дистиллированной воды проводится с помощью специального бачка с резиновой трубкой и прижимным зажимом.

В случае утечки или расплескивания электролита его доливают с помощью резиновой груши с наконечником. На расстоянии 13 мм от конца трубки имеется контрольное отверстие. Излишний электролит будет отсасываться из аккумулятора, пока уровень его не снизится до контрольного отверстия. Таким образом, грушей можно пользоваться и для контроля уровня электролита в аккумуляторе. При необходимости контрольное отверстие перекрывается имеющейся муфточкой из полиэтилена.

Степень заряженности аккумуляторной батареи определяют по плотности электролита с помощью денсиметра (43). Денсиметр состоит из пипетки (стеклянный баллон, резиновая груша, пробка и наконечник из эбонита) и самого денсиметра с ценой деления шкалы 0,01 г/см3. Для изменения плотности электролита необходимо отсосать из аккумулятора электролит в таком количестве, чтобы денсиметр свободно плавал, и, не вынимая наконечника пипетки из наливного отверстия, отсчитать значение плотности по шкале на денсиметре. После измерения нажатием на пипетку слить электролит обратно в аккумулятор. Если в аккумулятор доливалась дистиллированная вода, то плотность следует измерять через 30...40 мин после начала работы

двигателя. В справочных данных обычно дается плотность электролита, приведенная к +15 или +20°С, поэтому в результате измерения при других значениях температуры электролита необходимо вносить поправку согласно табл. 13.

Полученную приведенную плотность электролита следует сравнить с рекомендуемой в конце заряда при 15°С для различных климатических условий.

Батарею, разряженную более чем на 25% зимой и более чем на 50% летом, снимают с автомобиля и отправляют на подзарядку.

Состояние аккумуляторной батареи можно определять путем измерения напряжения на клеммах ее под нагрузкой с помощью нагрузочной вил к и ЛЭ-2 или прибором ЛЭ-ЗМ. Нагрузочная вилка (см. 42) предназначена для проверки исправности и степени заряжен-ности стартерных аккумуляторных батарей емкостью от 42 до 135 А ч. Нагрузочной вилкой можно проверять батареи непосредственно на автомобиле. Внутри защитного кожуха расположены два нагрузочных сопротивления. Одно сопротивление 0,018...0,020 Ом предназначено для проверки аккумуляторных батарей емкостью 42...65 А ч, а второе 0,010...0,012 Ом для проверки аккумуляторных батарей емкостью 70... 100 А ч. При параллельном включении обоих нагрузочных сопротивлений проверяют батареи емкостью 100... 135 А ч. Один конец каждого сопротивления постоянно соединен с одной из контактных ножек, вторые концы закреплены в головках винтов, изолированных от контактных ножек. Если завернуть контактные гайки, расположенные на этих винтах, до упора в контактные ножки, нагрузочные сопротивления включаются параллельно вольтметру.

Проверять аккумуляторные батареи необходимо при

закрытых пробках, чтобы предупредить возможность вспышки выделяющихся из батареи газов. Каждый аккумулятор батареи проверяют отдельно. Перед началом проверки включают нагрузочное сопротивление, соответствующее емкости проверяемой батареи: при проверке батареи емкостью 42...65 А ч следует завернуть до упора гайку 3 (см. 42); батареи емкостью 70... 100 А-ч -гайку 7; батареи емкостью 100... 135 А ч - обе гайки 3 и 7. Острия контактных ножек надо плотно прижать к клемме и перемычке батареи (см. 43, а). После выдержки аккумулятора под нагрузкой в течение 5 с отсчитать величину напряжения по шкале вольтметра. Напряжение на клеммах полностью заряженного аккумулятора должно быть не менее 1,8 В и не падать в течение 5 с. Разность напряжений на клеммах отдельных аккумуляторов не должна превышать 0,2 В. При большей разности батарею необходимо заменить.

В настоящее время разработаны два аккумуляторных пробника Э107, Э108 для определения работоспособности аккумуляторных батарей емкостью до 190 А ч. Э107 позволяет определять техническое состояние батарей со скрытыми межэлементными соединениями и напряжения генераторов. Э108 создан взамен нагрузочной вилки ЛЭ-2 и унифицирован с прибором Э107.

Рабочее место 2. Приборы Э-214 и КИ-1178.

Цель работы. Изучить конструкцию и правила эксплуатации прибора Э-214 для проверки электрооборудования автомобилей, ознакомиться с приборами КИ-1178.

Оснащение рабочего места. Автомобили ЗИЛ-130 и ГАЗ-53А исправные; прибор Э-214, его схема и руководство по эксплуатации; плакаты (схемы) присоединения приборов к системе электрооборудования автомобиля. Прибор КИ-1178 и его схемы.

Порядок выполнения работы. 1. Изучить устройство прибора Э-214 и его назначение. Прибор предназначен для диагностирования электрооборудования с напряжением 12 и 24 В и отрицательной полярностью «массы» непосредственно на автомобиле. Он позволяет проверять состояние аккумуляторных батарей, стартеров мощностью до 5,2 кВт, генераторов постоянного и переменного тока мощностью до 350 Вт, реле-регуляторов и элементов системы зажигания.

Прибор состоит из панели и корпуса (44). Весь монтаж выполнен на панели. На лицевой стороне панели установлены амперметр 7, комбинированный измеритель, вольтметр 6, контрольный разрядник 7 с регулируемым искровым промежутком, рукоятка реостата нагрузки 8, кнопка ручного возврата биметаллического предохранителя 9, кнопка 2 для включения схем проверок конденсатора, кнопка 5, используемая при проверке генераторов переменного тока, переключатель тахометра

4, переключатель амперметра 15, переключатель напря- . жения 12, переключатель измерительных цепей 11, переключатель силовых цепей автомобиля 10, разъем 14 для подключения наружного шунта при проверке стартеров и жгут проводов с пружинными зажимами для присоединения прибора к проверяемому автомобилю 13.

На лицевой стороне панели нанесены все пояснительные надписи. В первой части панели имеются жалюзи для отвода теплоты от реостата нагрузки. На обратной стороне панели установлены нагрузочное устройство и шунт на 50 А, а на винтах измерительных приборов закреплена печатная плата, где размещены все остальные элементы схемы прибора: резисторы, конденсаторы, диоды, транзисторы и трансформатор.

Корпус прибора сварен из тонколистовой стали. Внутри корпуса имеется перегородка, отделяющая приборную часть от реостата нагрузки. Перегородка покрыта асбестовым листом, препятствующим проникновению теплоты от реостата к измерительным схемам. В реостатном отсеке на задней стенке корпуса имеются жалюзи.

На дне корпуса имеется карман с откидной крышкой для хранения комплекта принадлежностей.

Нагрузочное устройство состоит из ползункового реостата (2,8 Ом) с выключателем нагрузки, постоянного добавочного сопротивления к нему (0,1 Ом) и постоянного сопротивления (0,7 Ом), которое включается последовательно с реостатом нагрузки и сопротивлением 0,4 Ом при установке переключателя напряжения в положение 24 В. Реостат выключен, когда рукоятка повернута против часовой стрелки до упора.

Все органы управления расположены на лицевой панели прибора. Коммутация схемы прибора для проверки электрооборудования с номинальным напряжением 12 или 24 В проводится с помощью переключателя 12, позиции которого обозначены цифрами «12» и «24». Коммутация измерительных цепей производится с помощью переключателя 11, позиции которого обозначены в соответствии с выполнением проверок: 1. «Бат. Ст» - проверка батареи и стартера; 2. «СА.» - проверка емкости конденсатора; 3. «i?H3» - проверка сопротивления изоляции конденсатора напряжением 500 В; 4. «мк» - проверка состояния контактов прерывателя; 5. «ао» - проверка угла замкнутого состояния контактов прерывателя; 6. «РН, ОТ» - проверка генератора переменного тока, регулятора напряжения, ограничителя тока; 7. «РОТ» - проверка генератора постоянного тока, реле обратного тока. Позиции 1, 2, 3, 4 выполняются на неработающем двигателе, а позиции 5, 6, 7 - на работающем.

Коммутация силовых цепей проводится с помощью переключателя 10, позиции которого имеют следующие обозначения: 1. « = Г» - проверка генераторов постоянного тока; 2. «~ Г, Р = » - проверка генератора переменного тока и реле-регулятора постоянного тока; 3. « ~ Р» - проверка реле-регулятора переменного тока и реле обратного тока.

Коммутация схемы тахометра в соответствии с числом цилиндров проверяемого двигателя проводится с помощью переключателя 4, позиции которого обозначены цифрами «4», «6», «8». Коммутация амперметра к наружному шунту (800 А) или к внутреннему шунту (40 А) осуществляется переключателем 75.

Изменение нагрузки проводится с помощью реостата 8. При повороте реостата 8 в крайнее левое положение нагрузочное устройство выключается. На ручке имеется

указатель, обозначающий направление увеличения тока нагрузки.

Нажатием кнопки 2 («Конденсатор») включается испытательное напряжение 500 В. Нажатием кнопки 5 («Возбуждение») батарея подключается напрямую к обмотке возбуждения генератора. Кнопка 9 (30 А) термобиметаллического предохранителя выскакивает при перегрузке или коротком замыкании. После устранения причины перегрузки цепь замыкается вручную нажатием кнопки.

Подключение прибора к автомобилю - одноразовое, никаких пересоединений при выполнении проверок не требуется. Исключение составляют проверки конденсатора («Сх» и «/?из»), при которых вывод конденсатора должен быть отсоединен от распределителя.

2. Подготовить прибор к работе и подключить его к системе электрооборудования автомобиля. Перед подключением прибора к электрооборудованию автомобиля установить органы управления в следующие положения: переключатель 12 в положение «12» или «24» в зависимости от номинального напряжения электрооборудования автомобиля; переключатель 4 в положение «4», «6» или «8» в зависимости от количества цилиндров двигателя; переключатель 10 в положение « = Г» или « ~ Г» в зависимости от типа генераторной установки; переключатель 11 в положение «Бат.Ст»; ручку 8 повернуть влево до упора; переключатель 15 в положение «800 А».

Подключать прибор следует при неработающем двигателе (зажигание должно быть выключено).

При подключении прибора к двигателю с генераторной установкой постоянного тока необходимо выполнить следующие операции: отсоединить провод от клеммы « + » батарей и установить выносной шунт «У2», провод присоединить к другому зажиму шунта, потенциальные выводы шунта присоединить к прибору через разъем 14; присоединить провод «Пр» к клемме прерывателя; присоединить провод «М» к корпусу автомобиля; отсоединить провод от клеммы «Б» реле-регулятора и присоединить провода «Бр», «Я», «Ш» соответственно к клеммам «Б», «Я», «Ш» реле-регулятора, используя переходник из принадлежностей для подключения к клемме «Ш»; присоединить провод «Б» к отсоединенному проводу; при подключении прибора к двигателю с генераторной установкой переменного тока пункты 1, 2, 3 аналогичны предыдущим; отсоединить провод от клеммы « + » генератора и присоединить провода «Бр» и «Ш» соответственно к клеммам « + » и «Ш» генератора (в случае утопленного исполнения клеммы «Ш» генератора переходник из принадлежностей не используется); присоединить провод «Б» к отсоединенному проводу. Провод «Я» не используется. На автомобиле ВАЗ клемма «+» имеет маркировку «30», а клемма «Ш» - маркировку «67».

3. Изучить порядок диагностирования электрооборудования автомобиля прибором Э-214. Проверки «Cv», «Rm» и «мк» выполняют при неработающем двигателе. При проверке конденсатора его вывод должен быть отсоединен от распределителя. Во избежание выхода прибора из строя категорически запрещается нажимать кнопку 2 («Конденсатор») при работающем двигателе. Проверку батареи и стартера выполняют при выключенных потребителях электрической энергии на автомобиле. При правильном подключении прибора вольтметр 6 сразу же регистрирует эдс батареи.

В зависимости от состояния заряда и климатических условий эдс батареи может быть в пределах 12... 13 В (25...26 В). Проверку аккумуляторной батареи под нагрузкой проводят путем включения стартера. Для предотвращения запуска двигателя следует установить перемычку между выводом прерывателя и корпусом. Рычаг переключения передач должен находиться в нейтральном положении. Напряжение исправной заряженной батареи должно быть не ниже 10,2 В (20,4 В). Амперметр 7 регистрирует ток, потребляемый стартером в режиме пуска.

Для проверки стартера в режиме полного торможения необходимо включить прямую передачу, поставить автомобиль на тормоза и включить стартер. Потребляемый стартером ток должен быть не больше, а напряжение на нем не меньше установленных норм для проверяемого стартера в режиме полного торможения. Если напряжение будет меньше нормы, то необходимо проверить цепь питания стартера и аккумуляторную батарею автомобиля, так как большое падение напряжения вызвано их неисправностью. При проверке необходимо, чтобы батарея была полностью заряжена, в противном случае можно получить заниженные значения. По окончании проверки снять перемычку с распределителя.

При проверке конденсатора необходимо отсоединить вывод конденсатора от клеммы распределителя. Провод «Пр» подключить к отсоединенному выводу. Остальные подключения не изменяются. Проверяют конденсатор

при неработающем двигателе. При проверке емкости конденсатора установить переключатель 11 в положение «Сх». Нажать кнопку 2 («Конденсатор»), отсчитать емкость по шкале 0...5 измерительного прибора 3, результат умножается на 0,1 мкФ. Емкость исправного конденсатора должна быть в пределах установленных значений. При проверке сопротивления изоляции конденсатора установить переключатель 11 в положение «Rm», нажать кнопку 2 («Конденсатор»). При исправном конденсаторе показания измерительного прибора 3 должны быть в зоне «i?H3». Проверку изоляции выполняют под напряжением 500 В, поэтому необходимо соблюдать меры предосторожности. По окончании проверки присоединить конденсатор к прерывателю.

Для проверки состояния контактов прерывателя необходимо установить переключатель 77 в положение «мк». Включить зажигание. Поворачивая коленчатый вал двигателя вручную, замкнуть контакты прерывателя. Измеритель 3 зарегистрирует падение напряжения на замкнутых контактах прерывателя. Отсчет проводится, по шкале 0...5, результат умножается на 0,1 В. Падение напряжения на контактах должно быть не более 0,1 В. При больших значениях «мк» контакты зачистить или заменить.

Для проверки угла замкнутого состояния контактов прерывателя необходимо установить переключатель 11 в положение «а3», запустить двигатель и установить частоту вращения коленчатого вала 1000 об/мин. Показания измерительного прибора 3 должны находиться в пределах зоны «а3», соответствующей числу цилиндров проверяемого двигателя. Для регулировки угла замкнутого состояния контактов необходимо снять крышку и ротор распределителя. Отпустить винт крепления стойки неподвижного контакта. Включить стартер и, поворачивая винт регулировки, установить такой зазор между контактами, чтобы стрелки указателя располагались в пределах соответствующей зоны. Для проверки состояния пружины подвижного контакта увеличить обороты до 3500...4000 об/мин. Изменение угла замкнутого состояния контактов должно быть не более половины зоны. В противном случае контакт вместе с пружиной необходимо заменить.

Диагностирование генераторной установки постоянного тока и связанные с этим переключения выполняют на работающем двигателе. Для проверки генератора на

отдачу необходимо установить переключатель 11 в положение «РОТ», переключатель амперметра поставить в положение «40 А». Запустить двигатель и, плавно увеличивая частоту вращения, следить за показаниями тахометра (измеритель 3) и вольтметра 6. Отметить частоту вращения, при которой генератор возбудится до номинального напряжения. При исправном генераторе частота вращения вала двигателя должна быть не выше установленных значений.

Поворотом реостата 8 вправо включить нагрузочное устройство. Амперметр 1 будет показывать ток во внешней цепи генератора. Постепенно увеличивая ток нагрузки генератора до номинального и поддерживая напряжение равным номинальному увеличением частоты вращения коленчатого вала двигателя, зафиксировать показания тахометра. Частота вращения коленчатого вала двигателя, при которой напряжение и ток номинальны, должна быть не более установленной. Так как в паспортных данных дается частота вращения генератора, а тахометр прибора измеряет частоту вращения коленчатого вала двигателя, то для определения первых необходимо знать передаточное отношение привода генератора. Частоту вращения генератора определяют умножением частоты вращения коленчатого вала двигателя на передаточное число.

Для проверки регулятора напряжения и ограничителя тока необходимо установить переключатель 10 в положение « ~ Г, Р = ». Положения остальных органов управления остаются без изменения. Установить частоту вращения коленчатого вала двигателя и нагрузку для данного типа реле-регулятора. Вольтметр 6 будет показывать напряжение, поддерживаемое регулятором; оно должно быть в пределах допустимых значений. Регулировка регулятора напряжения осуществляется изменением натяжения пружины регулятора. Если напряжение выше допустимого, надо ослабить пружину, ниже - увеличить натяжение пружины.

Увеличить нагрузку генератора и следить за показаниями вольтметра 6 и амперметра 1. При увеличении нагрузки наступит момент, когда, несмотря на дальнейшее уменьшение сопротивления нагрузочного устройства, стрелка амперметра 1 остановится, а показания вольтметра б начнут уменьшаться. Максимальное значение тока будет соответствовать регулировке ограничителя тока и должно быть определенным. Регулировка ограничите-

ля тока осуществляется изменением натяжения пружины реле. Если ток выше допустимого, надо ослабить пружину, ниже - увеличить натяжение пружины.

Перед проверкой величины напряжения включения реле обратного тока установить ток нагрузки 5...10 А, затем уменьшить частоту вращения коленчатого вала двигателя до выключения реле, при этом амперметр / не даст никаких показаний. Установить переключатель 11 в положение «РОТ», плавно увеличивая частоту вращения коленчатого вала двигателя, необходимо следить за показаниями вольтметра. Вначале напряжение будет плавно расти, но в момент включения контактов реле стрелка вольтметра 6 резко отклонится влево, а амперметр 1 прибора начнет показывать ток нагрузки генератора. Максимальное напряжение, показанное вольтметром перед скачком стрелки, должно соответствовать установленным значениям. Регулировка напряжения включения реле обратного тока осуществляется- изменением натяжения пружины реле. Если напряжение выше допустимого, надо ослабить пружину, ниже - увеличить.

Для проверки величины обратного тока необходимо установить переключатель 10 в положение « ~ Р». Поворотом реостата 8 влево до упора выключить нагрузочное устройство. Увеличивать частоту вращения коленчатого вала двигателя до включения реле обратного тока, при этом амперметр 1 будет показывать зарядный ток батареи автомобиля. Постепенно снижать частоту вращения коленчатого вала двигателя, при этом зарядный ток начнет уменьшаться. Когда напряжение генератора станет ниже напряжения аккумуляторной батареи, стрелка амперметра перейдет через нуль и начнет показывать разрядный ток батареи, который будет возрастать с уменьшением частоты вращения коленчатого вала двигателя и достигнет максимальной величины в момент размыкания контактов реле обратного тока. Величина обратного тока должна составлять 0,5...6 А. Обратный ток регулируется изменением зазора между якорьком и сердечником реле. Если регулировался обратный ток, необходимо вновь проверить напряжение включения реле.

При проверке генераторной установки переменного тока на отдачу без нагрузки частоту вращения коленчатого вала двигателя необходимо увеличивать плавно, не допуская возникновения повышенного напряжения, опасного для диодов выпрямителя. Практически необходимо не допускать зашкаливания стрелки вольтметра 6:

Установить переключатель 10 в положение «~ Г, Р = », переключатель 11 в положение «РН, ОТ», переключатель 15 в положение «40 А». Нагрузочное устройство должно быть выключено. Запустить двигатель. Увеличивая частоту вращения коленчатого вала и наблюдая за показаниями тахометра (измеритель 3) и вольтметра б, отметить частоту вращения, при которой генератор возбудится до номинального напряжения. При исправном генераторе частота вращения коленчатого вала двигателя должна быть не выше установленных значений.

Если генератор не возбуждается или работает ненормально, надо нажать кнопку 5 («Возбуждение»): батарея непосредственно подключится к обмотке возбуждения. Если и при нажатой кнопке 5 генератор не возбуждается или работает ненормально, значит, генератор неисправен, а если генератор работает нормально, неисправен регулятор напряжения. Поворотом реостата 8 вправо включают нагрузочное устройство. Амперметр 1 показывает ток во внешней цепи генератора.

Для проверки реле-регулятора необходимо установить переключатель 10 в положение « ~ Р». Установить частоту вращения коленчатого вала двигателя и величину нагрузки для данного типа реле-регулятора. Вольтметр 6 будет показывать напряжение, поддерживаемое реле-регулятором (оно должно быть в пределах установленных значений). Регулировка регулятора напряжения осуществляется изменением натяжения пружины реле напряжения. Если напряжение выше допустимого, надо ослабить пружину, ниже - увеличить натяжение пружины.

При проверке системы зажигания на работающем двигателе проверяют бесперебойность искрового разряда на разряднике 7. Для этого необходимо снять специальным захватом свечной провод (при необходимости каждый поочередно) с крышки распределителя и на его место вставить провод от искрового разрядника 7. Увеличить частоту вращения коленчатого вала двигателя до максимальной и визуально определить бесперебойность искрового разряда. Если двигатель не запускается, необходимо установить неисправность системы зажигания и устранить ее.

Рабочее место 3. Прибор Э-6.

Цель работы. Изучить конструкцию и правила эксплуатации прибора Э-6 для проверки установки и регулировки фар автомобилей.

Оснащение рабочего места. Автомобиль ЗИЛ или ГАЗ, установленный в боксе на относительно ровной площадке; прибор Э-6 и паспорт-инструкция к нему; схемы, плакаты по диагностированию фар автомобиля с помощью прибора Э-6; инструмент для проведения регулировочных работ.

Порядок выполнения работы. 1. Изучить принцип действия прибора. Прибор 3-6 (45) предназначен для проверки правильности установки и регулировки фар автомобилей. Правильность установки фар определяют по расположению светового пятна на экране оптической камеры. Прибор обеспечивает проверку фар при расстоянии между ними до 1650 мм.

Оптическая камера имеет сварной металлический корпус с крышкой. На передней стенке корпуса установлена линза. Внутри корпуса имеется зеркало, которое свободно сидит на оси и пружиной прижимается к двум регулировочным винтам. В верхней части корпуса находится экран из матового стекла и светофильтр. На экране имеется разметка в виде двух пересекающихся тонких линий, соответствующих правильному расположению светового пятна фар. Пучок света, проходя через линзу, отражается от зеркала, проходит через светофильтр и проецируется на экране в виде светового пятна. На боковой стенке оптической камеры, снаружи, расположен поворотный уровень, служащий для компенсации уклона участка дороги, на котором проверяют фары.

Держатели необходимы для крепления оптической камеры на базирующей штанге, для обеспечения установки камеры на заданном расстоянии от фары и для совмещения оптических осей фары и линзы в вертикальной пло-

скости. Держатели надевают на базирующую штангу и крепят на ней стопорными винтами. Устанавливают их таким образом, чтобы расстояние между штырями К было на 170 мм (диаметр рассеивателя фары) меньше расстояния между центрами фар проверяемого автомобиля, штыри держателей были параллельны друг другу, а лапки держателей направлены к концам штанги. Оптическую камеру надевают на штангу вплотную к держателю, при этом лапка держателя располагается под дном корпуса камеры, благодаря чему оптическая ось камеры устанавливается параллельно штырю держателя. Базирующая штанга состоит из трех частей, соединяющихся между собой с помощью защелок.

При проверке фар концы штырей 1, 4 держателей должны упираться в места стыков рассеивателя 3 с ободком 2 на уровне центров фар. Оптическая ось (а" - Ь") линзы прибора должна располагаться параллельно продольной оси (а-b) автомобиля и параллельно полотну дороги. Это обеспечивается за счет одинаковой длины штырей держателей и установкой камеры параллельно полотну дороги по уровню 8.

2. Проверить правильность установки фар прибором Э-6. Правильность установки фар автомобиля необходимо проверять на ровном участке дороги, но" не обязательно горизонтальном. Перед проверкой оттарировать прибор по уклону дороги, для чего необходимо вдоль участка дороги, на котором проверяют фары, уложить собранную базирующую штангу б; установить на штангу оптическую камеру 7 так, чтобы линза была направлена к автомобилю; ослабить фиксирующую гайку 5 крепления уровня и установить его таким образом, чтобы пузырек воздуха расположился между контрольными рисками, после чего затянуть гайку 5.

Автомобиль, на котором проверяют фары, должен быть технически исправен, т. е. давление в шинах должно быть доведено до нормы, тип покрышек на левых и правых колесах должен быть одинаковым. Рессоры и амортизаторы должны быть исправны.

На базирующую штангу надевают кронштейны, чтобы выступы их были направлены к концам базирующей штанги. На правый конец штанги надевают оптическую камеру. Устанавливают прибор так, чтобы упоры находились на уровне фар, а концы их упирались в места соединения рассеивателя и ободка фар.

Удерживая прибор в таком положении, а оптическую

камеру так, чтобы пузырек воздуха в уровне был между контрольными рисками, включают дальний свет фар и по положению светового пятна на экране судят о правильности установки фары. Если фара установлена правильно, то центр светового пятна дальнего света располагается на пересечении линий, имеющихся на экране прибора. В противном случае регулируют установку фары. Переставив оптическую камеру на другой конец базирующей штанги, проверяют правильность установки второй фары.

После проверки и регулировки пятна дальнего света проверяют расположение пятна ближнего света. Пятно ближнего света должно располагаться на экране прибора ниже пятна дальнего света. После окончания проверки и регулировки фар прибор разбирают и укладывают в футляр.

Рабочее место 4. Прибор 3-204.

Цель работы. Изучить прибор Э-204 и правила его применения.

Оснащение рабочего места. Автомобиль ГАЗ или ЗИЛ или полностью укомплектованный двигатель, установленный на стенде; прибор Э-204 и паспорт-инструкция его; плакаты и схемы по конструкции прибора и по допустимым значениям параметров; иструмент для работы по подключению и отключению прибора к контрольно-измерительным приборам.

Порядок выполнения работы. 1. Изучить устройство и работу прибора. С помощью прибора Э-204 диагностируют 12- и 24-вольтные контрольно-измерительные приборы непосредственно на автомобиле или в снятом состоянии в условиях автотранспортных предприятий и станций технического обслуживания: электротепловые импульсные манометры и термометры; электромагнитные указатели уровня топлива; термометры логоме-трические с термосопротивлением; амперметры; манометры; сигнализаторы аварийного давления и температуры. Прибор позволяет проверить датчик и указатель в комплекте или каждый в отдельности.

Прибор (46) выполнен в металлическом корпусе со съемной крышкой. В крышке прибора имеются специальные зажимы и гнезда для крепления принадлежностей. В крышке размещены термометр в оправе 1, нагреватель 2, рукоятка насоса 3, угломер 22, шнуры 23 присоединительный и питания. На крышке закреплена табличка со схемами подключения. На панели разме-

щены все элементы электрической и пневматической схем. На лицевой стороне панели расположены микроамперметр 8, манометр 7, переключатели 12, 15, 18, гнезда штепсельных разъемов 5, 16, 19 и 20, сигнальные лампы 6, 21, откидная стойка 4 для крепления проверяемых указателей, спускной вентиль 9 воздушной системы, штифты 10 для установки угломера, кнопка 14, термобиметаллический предохранитель 77 и потенциометр 13. На передней стенке корпуса имеется муфта 11 для установки проверяемых датчиков давления и манометров.

На правой боковой стенке находится отверстие для установки рукоятки насоса. В крышке прибора и на за-

дней стенке имеются кронштейны для установки нагревателя, которые предназначены для проверки датчиков температуры. Внутри корпуса расположены насос воздушной системы и монтажная плита, на которой размещены элементы электросхемы.

Микроамперметр прибора с двумя шунтами, термопреобразователем и добавочными сопротивлениями предназначен для проверки датчиков и указателей электротепловых импульсных манометров и термометров, датчиков логометрических термометров и электромагнитных указателей уровня топлива и амперметров.

Манометр и насос прибора применяются при проверке мембранных и электротепловых импульсов манометров и сигнализаторов аварийного давления. С помощью нагревателя и контрольного термометра проверяют датчики температуры и сигнализаторы аварийной температуры. Через гнезда 16 штепсельного разъема «Сеть» к прибору подключается питание от аккумуляторной батареи напряжением 12 или 24 В. При включении питания загорается левая сигнальная лампа 21. Подключение питания к нагревателю осуществляется переключателем напряжения. В цепи нагревателя установлен биметаллический предохранитель, который срабатывает при коротких замыканиях. Правый переключатель 12 является переключателем рода проверок, левый переключатель 75 - переключателем эталонных сопротивлений в схемах проверки датчиков логометрических термометров и электромагнитных указателей уровня топлива. Потенциометр

13 используется при проверке указателей электроте

пловых импульсных манометров и термометров. Кнопка

14 «Отсчет» служит для предохранения микроамперме

тра прибора от перегрузок. Лампа 6 «Сигнал» исполь

зуется при проверке сигнализаторов аварийного давле

ния и температуры. Гнездо 20 штепсельного разъема

«Ампер» служит для подключения прибора в цепь про

верки амперметров, а гнездо 5 штепсельного разъема

«I -II -III» предназначено для подключения прове

ряемых датчиков и указателей.

Угломер 22 предназначен для проверки датчиков электромагнитных указателей уровня топлива. На боковых стенках корпуса имеются скобы для крепления прибора на специальной подставке.

Для создания необходимого давления при проверке датчиков давления и манометров в приборе имеется воздушная система. Давление в системе создается с по-

мощью поршневого насоса. Тройник насоса соединен трубопроводами с контрольным манометром, соединительной муфтой и спускным вентилем. Спускной вентиль служит для уменьшения давления при проверках и для выпуска воздуха после окончания проверки.

Для присоединения проверяемого датчика или манометра к воздушной системе необходимо навернуть на него переходный штуцер (из принадлежностей), вставить его в соединительную муфту и нажать на корпус муфты, при этом штуцер должен входить в муфту или выниматься из нее с небольшим усилием. Конструкция соединительной муфты позволяет поворачивать установленный для проверки проверяемый датчик вокруг оси, т. е. в его рабочее положение.

2. Подготовить прибор к работе и определить техническое состояние контрольно-измерительных приборов автомобиля. Перед диагностированием контрольно-измерительных приборов с помощью прибора Э-204 необходимо выполнить следующие операции: поставить переключатель напряжения 12 и 24 В в нейтральное положение; повернуть рукоятку потенциометра против часовой стрелки до упора; установить на панель прибора угломер; установить в кронштейне крышки прибора или навесить на заднюю стенку прибора заполненный дистиллированной водой нагреватель, вставить в него термометр и включить штепсельный разъем нагревателя в гнездо «Нагрев»; вставить рукоятку насоса.

Для подключения напряжения к прибору и для проверки автомобильных амперметров служит двухжильный шнур. Провод с красной меткой присоединяется к положительному выводу батареи питания. Трехжильный шнур необходим для подключения прибора к проверяемым щитковым приборам.

Для предохранения от перегрузок при неправильном включении или неисправности проверяемых приборов выводы микроамперметра зашунтированы кнопкой. Поэтому для снятия показаний прибора следует нажать на кнопку, расположенную под микроамперметром. В случае зашкаливания стрелки следует отпустить кнопку и найти причину перегрузки в измерительной цепи микроамперметра. При установке датчика давления или манометра в соединительную муфту на него наворачивается штуцер, потом необходимо нажать на корпус муфты, ввести до упора штуцер и отпустить корпус муфты.

Правильность установки датчика давления проверяют

по надписи «Верх» на его корпусе. Нельзя включать нагреватель без дистиллированной воды.

Если срабатывает термобиметаллический предохранитель, то нажимать на его кнопку для восстановления цепи тока необходимо через 1...2 мин.

Электротепловые импульсные манометры и термометры, электромагнитные указатели уровня топлива и логометрические термометры представляют собой два самостоятельных прибора, работающих в комплекте,- датчик и указатель. Поэтому проверять их можно либо в комплекте, либо в отдельности. Для проверки датчика и указателя в комплекте задают рабочий режим работы датчика и наблюдают, что показывает указатель: если его показания в пределах допустимых значений, то комплект исправен. Если комплект неисправен, то для определения неисправности прибора необходимо заменить датчики или указатель заведомо исправным или проверить каждый прибор в отдельности.

Для проверки датчика и указателя в комплекте непосредственно на автомобиле необходимо датчик снять с автомобиля и установить в соответствующее устройство прибора. При этом должно быть сохранено соединение датчика с электрической схемой автомобиля.

Раздельно проверять датчики и указатели также можно непосредственно на автомобиле. В этом случае датчик снимают с автомобиля и устанавливают в соответствующее устройство прибора. Питание измерительной цепи осуществляется от батареи.

При проверке указателя на автомобиле достаточно дополнить электрическую цепь проверяемого указателя до соответствующей данной проверке измерительной цепи. Если проверяют указатели давления и температуры, то необходимо вместо датчика включить в цепь проверяемого указателя прибор с помощью зажимов и разъемов.

Для проверки указателей уровня топлива и указателей логометрических термометров необходимо вместо датчика включить в цепь проверяемого указателя прибор.

Для проверки датчиков электротепловых импульсных манометров необходимо датчик с навернутым на него переходным штуцером установить в соединительную муфту прибора. Завернуть до упора вентиль воздушной системы. Подключить прибор к батарее питания и проверяемому датчику. Переключатель рода проверок поставить в положение «Д» в секторе «Т. и Р». С помощью

насоса по контрольному манометру установить давление 0; 0,2; 0,5 или 0; 0,2; 0,4; 0,6 МПа (поочередно), выдери живая его в течение 2 мин на каждой контрольной точке.

Плавно уменьшая давление с помощью вентиля и фиксируя положение стрелки манометра на тех же контрольных точках, проверяют работу датчика при уменьшении давления.

Рабочее место 5. Приборы 43102 и ПАС-2.

Цель работы. Ознакомиться с устройством и применением указанных приборов для диагностирования системы зажигания карбюраторных двигателей.

Оснащение рабочего места. Автомобиль ГАЗ или ЗИЛ, или полностью укомплектованный двигатель, приборы 43102 и ПАС-2; плакаты и схемы по конструкции приборов и по допускаемым значениям параметров; инструмент для работы по подключению приборов к системе зажигания.

Порядок выполнения работы. 1. Ознакомиться с назначением и устройством приборов 43102 и ПАС-2.

Комбинированный прибор 43102 (47) предназначен для проверки электрооборудования автомобилей. Он объединяет в себе устройства для измерения частоты вращения коленчатого вала двигателя, угла замкнутого состояния контактов прерывателя, напряжения постоянного тока и сопротивления.

Во время измерения сопротивления (постоянный ток) прибор питается от встроенного источника питания, при измерении же частоты вращения коленчатого вала и угла замкнутого состояния контактов - от бортовой сети автомобиля. Погрешность прибора при измерении напряжения постоянного тока 1,5%, при остальных измерениях 2,5%.

Прибор модели 43102 расширяет возможности автоэлектриков при наладке электрооборудования автомобилей и их диагностики. Он компактен и удобен в эксплуатации.

Прибор автомобильный стробоскопический (ПАС-2) (48) предназначен для проверки работы центробежного и вакуумного автоматов опережения зажигания и измерения начального угла опережения зажигания двигателя с электрооборудованием 12 В (постоянного тока), а также для измерения частоты вращения коленчатого вала двигателя.

Рабочее место 6. Диагностирование контрольно-измерительных и осветительных приборов автомобиля.

Цель работы. Изучить технологию и получить практические навыки в диагностировании контрольно-измерительных (щитковых) приборов автомобиля с помощью прибора Э-204; изучить технологию и научиться проводить проверку и регулировку установки фар автомобиля прибором Э-6.

Оснащение рабочего места. Автомобиль ГАЗ или ЗИЛ, или полностью укомплектованный двигатель на стенде, приборы Э-204, Э-6, инструмент для работы с приборами по подключению их к системам автомобиля.

Порядок выполнения работы. 1. Выполнить диагностирование контрольно-измерительных приборов автомобиля прибором Э-204.

При проверке датчиков электротепловых импульсных термометров на заднюю стенку прибора или в кронштейне крышки устанавливают нагреватель, заполненный на 3/4 дистиллированной водой, контрольный термометр и проверяемый датчик. Подключают нагреватель к гнездам «нагрев» прибора, прибор - к батарее питания и проверяемому датчику. Ставят переключатель напряжения в положение «12 В» или «24 В» в зависимости от напряжения батареи питания, тем самым включают нагреватель. Ставят переключатель проверок в положение «Д» в секторе «Т и Р». Снимают показания микроамперметра при нагреве воды до 40, 80, 100 °С. Для этого необходимо выключить нагрев при достижении 39, 79 и 100 °С (переключатель напряжения ставят в нейтральное положение) и через 3 мин снять показания прибора.

Показания микроамперметра при нажатии кнопки «Отсчет» должны быть при температуре 40 °С - 119... 145 мкА, при 8О°С-53...6О мкА и при 100°С - 17...25 мкА.

Для проверки указателей электротепловых импульсных манометров на стойку (в правом верхнем углу прибора) устанавливают проверяемый укаг затель и закрепляют присоединительные провода, подключают батарею. Переключатель рода проверок ставят в положение «П» в секторе «Т и Р». Потенциометром прибора устанавливают стрелку проверяемого указателя последовательно на деление 0; 0,2; 0,5 или 0; 0,2; 0,4; 0,6 МПа, выдерживая ее на контрольных точках в течение 2 мин.

Проверку указателей электротепловых импульсных термометров выполняют так же,

как и предыдущую. Стрелку проверяемого указателя последовательно устанавливают на деления 40, 80 и 100 °С и выдерживают ее на контрольных точках в течение 2 мин. Показания микроамперметра при нажатой кнопке «Отсчет» должны соответствовать следующим показаниям проверяемого указателя температуры: при 100°С-72±^ мкА, при 80°С-(120±4) мкА и при 40 °С - (186 ± 10) мкА.

Подготовительные операции по проверке датчика логометрического термометра выполняют так же, как при проверке датчиков электротепловых импульсных термометров. Подключают прибор к батарее питания и проверяемому датчику. Устанавливают переключатель рода проверок в положение «500» в секторе «Омметр». Включают нагреватель переключателем напряжения. Нагревают воду до 40, 80 и 100 °С, выдерживая ее по 2 мин на каждой контрольной точке. Показания микроамперметра при нажатой кнопке «Отсчет» должны соответствовать следующим значениям температуры воды: 40°С-165...184 мкА, 80°С-86...97 мкА и 100°С-61...68 мкА.

Для проверки датчиков уровня топлива монтируют на панели прибора угломер. Устанавливают на него проверяемый датчик так, чтобы штырь угломера находился справа от рычага датчика. Подключают прибор к батарее питания и проверяемому датчику. Устанавливают переключатель рода проверок в положение «100» в секторе «Омметр»; С помощью движка угломера устанавливают рычаг проверяемого датчика в положение, соответствующее степени наполнения бака

Для проверки амперметров шнур питания включают в штепсельный разъем «Ампер», снимают с аккумуляторной батареи автомобиля плюсовой провод и в этот разрыв включают шнур питания. Устанавливают переключатель рода проверок в положение «А». Включают фары, подфарники, стеклоочиститель и другие потребители тока, сравнивают показания проверяемого амперметра и микроамперметра прибора (при нажатой кнопке «Отсчет»). Показания приборов должны отличаться не более чем на ±15% от верхнего предела измерения проверяемого амперметра.

Для проверки указателя уровня топлива его устанавливают и закрепляют на стойке прибора с помощью присоединительных проводов. Прибор подключают к батарее питания. Переключатель рода проверок устанавливают в положение «Лог». Переключатель эталонных сопротивлений последовательно переключают в положение «О», «"Д», «"/г»-, «П» в секторе «Уровень». При этом погрешность проверяемого указателя в % длины шкалы должна быть: при нулевом положении - осевая линия стрелки находится в пределах контура нулевого деления шкалы,- при lL - ±6°/ при!/2- ±6% и при П- ±10%. "

Проверку указателей логометрических термометров проводят так же, как и предыдущую, но вывод I подключают к клемме «Д» указателя, а переключатель эталонных сопротивлений последовательно устанавливают в положение «40», «80», «100», «ПО» или «40», «80» и «120» в секторе «Градусы». При этом контуры стрелки указателя должны находиться в пределах контуров деления шкалы.

Проверку сигнализаторов аварийного давления и температуры проводят аналогично проверке соответствующих датчиков температуры и давления. Переключатель рода проверок ставят в положение «Сигн.» Правая сигнальная лампа прибора должна загораться при температуре (°С): для датчика ММ7-92...98, для ТМ-29 - 112...118 и для ТМ-30 - 98...104 или при давлении (МПа): для датчика ММ6-А2-0,17, для ММЮ-0,4 и для ММ102-0,04...0,07.

Проверяемый манометр через переходный штуцер устанавливают в присоединительную муфту прибора. За-

кручивают до упора вентиль воздушной системы. С помощью насоса создают необходимое давление и сравнивают показания проверяемого и контрольного манометров. Допускаемое отклонение до 10%.

При возникновении в системе отказа двух и более элементов процесс поиска неисправности комбинационным методом значительно усложняется, однако методика проверок остается прежней. В данном случае появляются дополнительные комбинации нескольких функциональных элементов, приводящие к новым кодовым числам.

При комбинационном методе поиска среднее число проверок равно среднему числу параметров (тестов), используемых для однозначного определения отказа одного или нескольких функциональных элементов. Количество проверок не должно быть меньше минимального числа проверок mmin, определяемого выражением:

где i – число функциональных элементов в системе.

Максимальное число проверок равно числу функциональных элементов, тогда nmax = N.

Среднее время поиска отказавшего элемента при m проверках равно:

, (5.8)

где tпk, t0 – среднее время k-й проверки и время обработки всех результатов проверок, соответственно.

Достоинство комбинационного метода диагностики заключается в простоте логической обработки результатов. Недостатки: большое число обязательных проверок, трудности применения при числе отказов больше двух.

На практике наблюдается определенная дифференциация в применении методов поиска отказов в электротехнических изделиях и аппаратуре релейной защиты и автоматики. Метод последовательных групповых проверок используется при последовательном соединении функциональных элементов, еще более широко может применяться метод последовательных поэлементных проверок, но время поиска при его реализации весьма значительно. Комбинационный метод удобен для анализа сложных схем управления электрооборудованием с большим числом разветвлений, но он трудно реализуем при одновременном числе отказов больше двух.


Рекомендуется комплексное использование различных способов диагностики: на уровне систем – комбинационный метод; на уровне блоков – метод последовательных групповых проверок, и на уровне отдельных узлов – метод последовательных поэлементных проверок.

5.4 Технические средства диагноза

Реализация процессов технической диагностики осуществляется с помощью встроенных элементов контроля и специальной диагностической аппаратуры. Длительное время системы диагноза строились на основе использования приборов и установок общего назначения – амперметров, вольтметров, частотомеров, осциллографов и др. Применение таких средств отнимало много времени на сборку и разборку контрольных и испытательных схем, требовало относительно высокой квалификации операторов, способствовало ошибочным действиям и т. п.

Поэтому в практику эксплуатации стали внедряться встроенные устройства контроля, представляющие собой дополнительную аппаратуру, входящую в состав диагностической системы, и работающую совместно с ней. Обычно такие устройства контролируют функционирование наиболее ответственных частей системы и обеспечивают выдачу сигнала при выходе соответствующего параметра за установленные пределы.

В последнее время широкое распространение получили специальные диагностические устройства на основе комплексной аппаратуры. Такие устройства (например, пульты автономных проверок) выполняются в виде отдельных блоков, чемоданов или комбинированных стендов, в которых заранее смонтированы схемы, предусматривающие соответствующий объем диагностических операций.

Схемы комплектных устройств, применяемых при эксплуатации электрооборудования, весьма многообразны и завися от конкретного типа диагностируемого оборудования, а также от целей применения (проверки работоспособности или поиска отказов). Однако комплектные устройства не позволяют достаточно объективно судить о состоянии диагностируемого объекта, ибо даже в случае положительного исхода возможны ошибочные выводы, поскольку весь процесс диагноза зависит от субъективных качеств оператора. Поэтому в настоящее время в практику эксплуатации стали внедряться автоматизированные средства диагноза. Такие средства строятся на основе информационно-измерительных систем и предназначаются не только для контроля функционирования объекта диагноза, но и для поиска отказавшего элемента с заданной глубиной диагноза, для количественной оценки отдельных параметров, обработки результатов диагноза и т. д.

Современной тенденцией в разработке диагностических средств является создание универсальных автоматизированных средств, работающих по сменной программе, и поэтому пригодных для широкого класса электрооборудования систем электроснабжения.

5.5 Особенности технической диагностики электрооборудования

5.5.1 Задачи диагностических работ при эксплуатации электрооборудования

Применение диагностирования позволяет предупредить отказы электрооборудования, определить его пригодность для дальнейшей эксплуатации, обоснованно установить сроки и объемы ремонтных работ . Диагностирование целесообразно проводить как при применении существующей системы планово-предупредительных ремонтов и технических обслуживании электрооборудования (система ППРЭсх), так и в случае перехода к новой, более совершенной форме эксплуатации, связанной с применением диагностирования по текущему состоянию.


При применении новой формы обслуживания электрооборудования в сельском хозяйстве следует проводить:

· техническое обслуживание согласно графикам,

· плановое диагностирование через определенные периоды времени или наработки;

При техническом обслуживании диагностирование служит для определения работоспособности оборудования, проверки стабильности регулировок, выявления необходимости ремонта или замены отдельных узлов и деталей. При этом диагностируются так называемые обобщенные параметры, которые несут максимум информации о состоянии электрооборудования – сопротивление изоляции, температура отдельных узлов и др.

При плановых проверках контролируются параметры, характеризующие техническое состояние агрегата и позволяющие определить остаточный ресурс узлов и деталей, ограничивающих возможность дальнейшей эксплуатации оборудования.

Диагностирование, проводимое при текущем ремонте на пунктах технического обслуживания и текущего ремонта или на месте установки электрооборудования, позволяет в первую очередь оценить состояние обмоток. Остаточный ресурс обмоток должен быть больше периода между текущими ремонтами, иначе оборудование подлежит капитальному ремонту. Помимо обмоток выполняется оценка состояния подшипников, контактов и других узлов.

В случае проведения технического обслуживания и планового диагностирования электрооборудование не разбирают. При необходимости снимают защитные сетки вентиляционных окон, крышки выводов и другие быстросъемные детали, обеспечивающие доступ к узлам. Особую роль в данной ситуации играет внешний осмотр, позволяющий определить повреждения выводов, корпуса, установить наличие перегрева обмоток по потемнению изоляции, проверить состояние контактов.

С целью улучшения условий диагностирования электрооборудования, используемого в сельском хозяйстве, рекомендуется размещать его в отдельном энергоблоке, расположенном вне основных помещений. В этом случае проверка состояния электрооборудования может быть проведена с использованием специализированных передвижных лабораторий. Стыковка с энергоблоком осуществляется с помощью разъемов. Находящийся в автолаборатории персонал может проверить состояние изоляции, температуру отдельных узлов, выполнить настройку защит, т. е. провести% всего необходимого объема работ. При текущем ремонте производится разборка электрооборудования, что позволяет более детально исследовать состояние изделия и выявить неисправные элементы.

5.5.2 Основные параметры диагностирования

В качестве диагностических параметров следует выбирать характеристики электрооборудования, критичные к ресурсу работы отдельных узлов и элементов. Процесс износа электрооборудования зависит от условий эксплуатации. Решающее значение принадлежит режимам работы и условиям окружающей среды.

Основными параметрами, проверяемыми при оценке технического состояния электрооборудования, являются:

для электродвигателей: температура обмотки (определяет срок службы), амплитудно-фазовая характеристика обмотки (позволяет оценить состояние витковой изоляции), температура подшипникового узла и зазор в подшипниках (указывают на работоспособность подшипников). Кроме этого для электродвигателей, эксплуатируемых в сырых и особо сырых помещениях, дополнительно следует замерять сопротивление изоляции (позволяет прогнозировать срок службы электродвигателя);

для пускорегулирующей и защитной аппаратуры: сопротивление петли «фаза - нуль» (контроль соответствия условиям защиты), защитные характеристики тепловых реле, сопротивление контактных переходов;

для осветительных установок: температура, относительная влажность , напряжение, частота включения.

Помимо основных может быть оценен и ряд вспомогательных параметров, дающих более полное представление о состоянии диагностируемого объекта.

5.5.3 Техническое диагностирование и прогнозирование остаточного ресурса обмоток электротехнических изделий

Обмотки – наиболее важный и уязвимый узел аппаратов. От 90 до 95 % всех отказов электродвигателей приходится на неисправности обмоток. Трудоемкость текущего и капитального ремонта обмоток составляет от 40 до 60 % общего объема работ. В свою очередь в обмотках самым ненадежным элементом является их изоляция. Все это говорит о необходимости тщательной проверки состояния обмоток. С другой стороны, следует отметить значительную сложность диагностирования обмоток.

В процессе эксплуатации электрооборудование находится под воздействием следующих факторов:

· нагрузки,

· температуры окружающей среды,

· перегрузок со стороны рабочей машины,

· отклонений напряжения,

· ухудшения условий охлаждения (засорение поверхности, работа без вентиляции),

· повышенной влажности.

Среди различных процессов, влияющих на срок службы изоляции аппаратов, определяющим является тепловое старение. Чтобы прогнозировать состояние изоляции, нужно знать скорость теплового старения. Тепловому старению подвержена изоляция длительно работающих агрегатов. В этом случае срок службы изоляции определяется классом нагревостойкости изоляционного материала и рабочей температурой обмотки. Тепловое старение – это необратимые процессы, происходящие в диэлектрике и ведущие к монотонному ухудшению его диэлектрических и механических свойств.

Первые работы в области количественной оценки зависимости срока службы от температуры относятся к электродвигателям с изоляцией класса А. Установлено правило «восьми градусов», в соответствии с которым повышение температуры изоляции на каждые 8 0С сокращает срок ее службы вдвое. Аналитически это правило может быть описано выражением

, (5.9)

где Тсл.0 – срок службы изоляции при температуре 0 0С, ч;

Q – температура изоляции, 0С.

Правило «восьми градусов» из-за своей простоты находит широкое применение. По нему можно проводить ориентировочные расчеты, но получить надежные результаты не представляется возможным, поскольку это чисто эмпирическое выражение, полученное без учета ряда факторов.

В процессе диагностирования электродвигателей обычно измеряют температуру корпуса статора, для этого термометр вставляется в углубление, высверленное в корпусе и залитое трансформаторным или машинным маслом. Полученные замеры температуры сравниваются с допустимыми значениями. Температура корпуса электродвигателя не должна превышать 120...150 0С для электродвигателей серии 4А. Более точные результаты оценки температурного режима можно получить, поместив термопару в обмотку статора.

Универсальным средством диагностирования теплового состояния электродвигателей является инфракрасная термография, которая обеспечивает контроль его состояния без вывода в ремонт. Неконтактные ИК-термометры измеряют температуру поверхности объекта с безопасного расстояния, что делает их исключительно привлекательными для эксплуатации вращающихся электрических машин. На отечественном рынке имеется значительное количество тепловизионных камер, тепловизоров, термографов отечественного и зарубежного производства для этих целей.

Помимо прямого замера температуры в этой ситуации могут быть использован косвенный метод – учет потребляемого тока. Повышение величины тока сверх номинального значения является диагностическим признаком ненормального развития процессов в электрической машине. Значение тока является достаточно эффективным диагностическим параметром, поскольку величина его определяет потери активной мощности, которые в свою очередь являются одной из основных причин нагревания проводников обмотки. Перегрев электродвигателя может носить длительный и кратковременный характер. Длительные превышения тока обусловлены нагрузочными режимами, плохим качеством электроэнергии. Кратковременные перегрузки возникают в основном при пуске электрической машины. По величине длительные перегрузки могут составлять(1 ... 1,8)Iном, а кратковременные (1,8Iном.

Установившееся превышение температуры обмотки асинхронного электродвигателя tу при перегрузке может быть найдено по выражению

где DРсн – расчетные постоянные потери мощности (потери в стали) при номинальном режиме работы, Вт;

DРмн – расчетные переменные потери мощности в проводниках (потери в меди) при номинальном режиме работы электродвигателя, Вт;

kн – кратность тока нагрузки по отношению к номинальному току;

А – теплоотдача электродвигателя.

Вместе с тем, как при использовании в качестве диагностического параметра тока, так и при измерении температуры обмотки с использованием специальных встроенных датчиков, не учитывается температура окружающей среды, необходимо также помнить о переменном характере приложенной нагрузки.

Существуют и более информативные диагностические параметры, характеризующие состояние тепловых процессов в электродвигателе – это, например, скорость теплового износа изоляции. Однако определение ее представляет значительные сложности.

Результаты исследований, проведенных в Украинском филиале ГОСНИТИ, показали, что одним из возможных средств определения технического состояния корпусной и межфазной изоляции является измерение токов утечки. Для определения токов утечки между корпусом и каждой из фаз электродвигателя подается напряжение постоянного тока от 1200 до 1800 В и производятся соответствующие замеры. Разница в величинах токов утечки разных фаз в 1,5 ... 2 и более раз указывает на наличие местных дефектов в изоляции фазы с наибольшей величиной тока (растрескивание, разрывы, истирание, перегрев).

В зависимости от состояния изоляции, наличия и вида дефекта при повышении напряжения наблюдается рост тока утечки. Броски и колебания токов утечки указывают на появление кратковременно возникающих в изоляции пробоев и проводящих мостиков, т. е. о наличии дефектов.

Для измерения токов утечки могут быть использованы серийно выпускаемые приборы ИВН-1 и ВС-2В или сконструирована достаточно простая установка на основе выпрямительного моста и регулируемого трансформатора напряжения.

Изоляцию считают исправной, если при повышении напряжения не наблюдается бросков тока, ток утечки при напряжении 1800 В не превышает 95 мкА для одной фазы (230 мкА для трех фаз), относительное приращение токов не более 0,9, коэффициент несимметрии токов утечки фаз не превышает 1,8.

5.5.4 Определение уровня прочности межвитковой изоляции

Повреждение межвитковой изоляции - одна из наиболее распространенных причин выхода из строя электродвигателей и другой аппаратуры.

Техническое состояние межвитковой изоляции характеризуется пробивным напряжением, которое достигает 4 ... 6 кВ. Создать такое напряжение на межвитковой изоляции электродвигателей и других аппаратов для целей испытания практически невозможно, так как в этом случае к изоляции обмоток по отношению к корпусу необходимо приложить напряжение, превышающее десятки киловольт, что приведет к пробою корпусной изоляции. При условии исключения вероятности пробоя корпусной изоляции к обмоткам электрических машин напряжением 380 В можно приложить напряжение не выше 2,5 ... 3 кВ. Поэтому реально можно определить пробивное напряжение только дефектной изоляции.

В месте виткового замыкания обычно возникает дуга, приво­дящая к разрушению изоляции на ограниченном участке, затем процесс разрастается по площади. Чем меньше расстояние между проводниками и больше сила сжатия их, тем быстрее снижается пробивное напряжение. Экспериментально установлено, что при горении дуги снижение пробивного напряжения между витками от 1В до 0 происходит за времяс.

В связи с тем, что пробивное напряжение в месте дефекта при его возникновении достаточно велико (400 В и более), а перенапряжения в витках возникают кратковременно и достигают величины пробоя не часто, с момента возникновения дефекта в изоляции и до полного виткового замыкания проходит значительное время. Эти данные свидетельствуют о том, что в принципе можно прогнозировать остаточный ресурс изоляции, если располагать данными о фактическом ее состоянии.

Для диагностики межвитковой изоляции могут быть использованы аппараты серии СМ, ЕЛ или прибор ВЧФ 5-3. Аппараты типа СМ и ЕЛ позволяют определить наличие виткового замыкания. При использовании их к зажимам прибора подключаются две обмотки, и на последние подается импульсное напряжение высокой частоты. Наличие витковых замыканий определяется по кривым, наблюдаемым на экране электроннолучевой трубки. В случае отсутствия виткового замыкания наблюдается совмещенная кривая, при наличии короткозамкнутых витков – кривые раздваиваются. Прибор ВЧФ 5-3 позволяет определить наличие дефекта в витковой изоляции и пробивное напряжение в месте повреждения.

Техническое состояние межвитковой изоляции напряжением 380 В рекомендуется определять при подаче в обмотку высокочастотного напряжения величиной 1В, которое можно считать не влияющим на электрическую прочность изоляции, т. к. средняя импульсная прочность межвитковой изоляции составляет 8,6 кВ, а минимальная 5 кВ.

Следует помнить, что существующие приборы позволяют получить определенный результат только в отношении обмоток, уже имеющих дефект, и не дают полной информации о техническом состоянии бездефектной изоляции. Поэтому для предотвращения внезапных отказов из-за пробоя витковой изоляции диагностирование следует проводить не реже одного раза в год для новых изделий и не реже одного раза в два месяца или не реже 250 ч работы для отремонтированных аппаратов или работающих более трех лет, что позволит обнаружить дефект на ранней стадии развития.

Разборка электрической машины при диагностировании витковой изоляции не требуется, т. к. аппарат типа ЕЛ может быть подключен к силовым контактам магнитного пускателя. Однако следует помнить, что при повреждении ротора асинхронного электродвигателя он может создавать магнитную асимметрию, соизмеримую с асимметрией, создаваемой обмотками статора, и реальная картина может быть искажена. Поэтому лучше диагностирование обмоток на наличие межвитковых замыканий выполнять на разобранном электродвигателе.

5.5.5 Диагностирование и прогнозирование сопротивления изоляции обмоток

В процессе эксплуатации обмотки электрических аппаратов подвергаются либо тепловому старению, либо старению под действием влаги. Увлажнению подвергается изоляция электрооборудования, которое мало используется в течение суток или года и расположено в сырых или особо сырых помещениях.

Минимальная продолжительность нерабочего периода для электродвигателей, при которой начинается увлажнение, составляет от 2,7 до 5,4 ч, в зависимости от габарита. Агрегаты, простаивающие больше чем продолжительность приведенных пауз на два и большее количество часов, должны подвергаться диагностированию на предмет определения состояния корпусной и междуфазной изоляции.

Техническое состояние обмоток рекомендуется проверять по значению сопротивления изоляции постоянному току или коэффициенту абсорбции https://pandia.ru/text/78/408/images/image029_23.gif" width="84 height=25" height="25">, (5.11)

где Rн – сопротивление изоляции после корректировки, МОм;

kt – поправочный коэффициент (зависит от соотношения измеренной температуры и наиболее вероятной в данном помещении);

Rи – измеренное сопротивление изоляции, МОм.

Прогнозируемое при третьем предстоящем измерении значение сопротивления изоляции вычисляется по выражению

https://pandia.ru/text/78/408/images/image031_22.gif" width="184" height="55">, (5.15)

где Iпв – номинальный ток плавкой вставки, А;

Iэм – номинальный ток электромагнитного расцепителя, А;

Uф – фазное напряжение, В;

Zф. о – полное сопротивление цепи «фаза - нуль», Ом.

Проверяется соответствие защиты условиям устойчивого пуска электропривода

https://pandia.ru/text/78/408/images/image033_10.jpg" width="405" height="173 src=">

Рисунок 5.9 – Схема испытательной трубки для люминесцентного светильника со стартерной схемой зажигания: 1 – испытательная трубка, 2 – штырьки, 3 – контрольные лампы типа НГ127-75 или НГ127-100, 4 – щуп

Испытательная трубка выполняется из прозрачного изоляционного материала, например, из оргстекла. Для удобства работы ее рекомендуется делать разъемной. Для ламп мощностью 40 Вт длина трубки без штырьков должна быть 1199,4 мм.

Технология проверки состояния светильника при помощи испытательной трубки следующая. Трубка вставляется в осветительный прибор вместо неисправной люминесцентной лампы. Подается напряжение, и по специальной таблице, в которой приводится возможный перечень неисправностей, определяется поврежденный узел. Состояние изоляции светильника проверяется путем присоединения щупа 4 к металлическим частям корпуса.

Поиск неисправностей осветительных установок можно выполнить по внешним признакам, имея соответствующую диагностическую таблицу.

При техническом обслуживании осветительных установок проверяется уровень освещенности, проводится контроль сопротивления изоляции проводов, оценивается состояние пускорегулирующей и защитной аппаратуры.

Для осветительных установок можно прогнозировать срок службы. По номограммам, разработанным во ВНИИПТИМЭСХ (рисунок 5.10), в зависимости от условий окружающей среды (температуры и относительной влажности воздуха), значений напряжения и частоты включения осветительной установки определяется средняя наработка на отказ.

Пример 5.3 . Определить срок службы люминесцентной лампы для следующих исходных данных: относительная влажность 72%, напряжение 220 В, температура окружающей среды +15° С.

Р е ш е н и е.

Решение задачи показано на номограмме (рисунок 5.10). Для заданных исходных условий срок службы светильника составляет 5,5 тыс. ч.

shortcodes">

Виды и средства диагностирования классифицируют на две основные группы: встроенные (бортовые) средства и внешние диагностические устройства. В свою очередь встроенные средства подразделяют на информационные, сигнализирующие и программируемые (запоминающие).

Внешние средства классифицируют как стационарные и переносные. Информационные бортовые средства являются конструктивным элементом транспортной машины и осуществляют контроль непрерывно или периодически по определенной программе.

Методы бортовой диагностики первого поколения

Примером информационной системы является блок индикации бортовой системы контроля, представленный на рис. 3.1.

Блок индикации предназначается для контроля и информации о состоянии отдельных изделий и систем. Он представляет собой электронную систему диагностирования звуковой и светодиодной сигнализации о состоянии износа тормозных колодок; пристегнутых ремнях безопасности; уровне омывающей, охлаждающей и тормозной жидкости, а также об уровне масла в картере двигателя; аварийном давлении масла; незакрытых дверях салона; неисправности ламп габаритных огней и сигнала торможения.

Блок находится в одном из пяти режимов: выключено, ждущий режим, тестовый режим, предвыездной контроль и контроль параметров при работе двигателя.

При открывании любой двери салона блок включает внутреннее освещение. Когда ключ зажигания не вставлен в выключатель зажигания, блок находится в режиме «выключено». После того как ключ вставлен в замок зажигания, блок переходит в «ждущий режим» и остается в нем, пока ключ в выключателе находится в режиме «выклю63

3.1. Классификация видов и средств диагностирования

Рис. 3.1.

блока индикации:

/ - датчик износа тормозных колодок; 2 - датчик пристегнутых ремней безопасности; 3 - датчик уровня омывающей жидкости; 4 - датчик уровня охлаждающей жидкости; 5 - датчик уровня масла; 6 - датчик аварийного давления масла; 7 - датчик стояночного тормоза; 8 - датчик уровня тормозной жидкости; 9 - блок индикации бортовой системы контроля; 10 - сигнализатор уровня масла; 11 - сигнализатор уровня омывающей жидкости; 12 - сигнализатор уровня охлаждающей жидкости; 13, 14, 15, 16 - сигнализатор незакрытых дверей; /7-сигнализатор неисправности ламп габаритных огней и торможения; 18 - сигнализатор износа тормозных колодок; 19 - сигнализатор непристегнутых ремней безопасности; 20 - комбинация приборов; 21 - контрольная лампа аварийного давления масла; 22 - сигнализатор стояночного тормоза; 23 - сигнализатор уровня тормозной жидкости; 24 - монтажный блок; 25 - выключатель зажигания

чено» или «О». Если в этом режиме открыта дверь водителя, то возникает неисправность «забытый ключ в выключателе зажигания», и звуковой сигнализатор подает прерывистый звуковой сигнал в течение 8 ± 2 с. Сигнал выключится, если дверь закрыта, ключ вынут из замка зажигания или повернут в положение «зажигание включено».

Режим тестирования включается после поворота ключа в выключателе зажигания в положение «1» или «зажигание». При этом на 4 ± 2 с включается звуковой сигнал и все светодиодные сигнализаторы для проверки их исправности. Одновременно контролируются неисправности по датчикам уровней охлаждающей, тормозной и омывающей жидкостей и запоминается их состояние. До окончания тестирования сигнализация состояния датчиков отсутствует.

После окончания тестирования следует пауза, и блок переходит в режим «предвыездной контроль параметров». При этом в случае наличия неисправностей, блок работает по следующему алгоритму:

  • светодиодные сигнализаторы параметров, вышедших за пределы установленной нормы, начинают мигать в течение 8 ± 2 с, после чего горят постоянно до выключения замка зажигания или положения «О»;
  • синхронно со светодиодами включается звуковой сигнализатор, который выключается через 8 ± 2 с.

Если в процессе движения автомобиля возникает неисправность, то включается алгоритм «предвыездной контроль параметров».

Если в течение 8 ± 2 с после начала световой и звуковой сигнализации появится еще один или несколько сигналов «неисправность», то мигание преобразуется в постоянное горение и алгоритм индикации повторится.

Кроме рассмотренной системы встроенного диагностирования на транспортных средствах широко применяется набор датчиков и сигнализаторов аварийных режимов (рис. 3.2), которые предупреждают о возможном состоянии перед отказом или о возникновении скрытых


Рис.

/ - датчик перегрева двигателя внутреннего сгорания; 2 - датчик аварийного давления масла; 3 - выключатель сигнализатора неисправности рабочих тормозов; 4 - выключатель сигнализатора стояночного тормоза отказов: перегрев двигателя, аварийное давление масла, неисправность рабочих тормозов и «стояночный тормоз включен», заряд АКБ отсутствует и т. д.

Программируемые, запоминающие встроенные средства диагностирования или самодиагностирования отслеживают и заносят в память информацию о неисправностях электронных систем для считывания ее с помощью авто-сканера через диагностический разъем и контрольного табло «Check engine», звуковой или речевой индикации о предотказном состоянии изделий или системы. Диагностический разъем используется и для подключения мотор-тестера.

Водитель информируется о неисправности с помощью контрольной лампы check engine (или светодиода), расположенной на панели приборов. Световая индикация означает неисправность в системе управления двигателем

Алгоритм работы программируемой диагностической системы заключается в следующем. При включении замка зажигания диагностическое табло загорится и, пока двигатель еще не работает, происходит проверка исправности элементов системы. После пуска двигателя табло гаснет. Если оно продолжает светиться, то обнаружена неисправность. При этом код неисправности заносится в память контроллера управления. Причину включения табло выясняют при первой же возможности. Если неисправность устраняется, то контрольное табло или лампа гаснет через 10 с, но код неисправности будет храниться в энергонезависимой памяти контроллера. Эти коды, хранящиеся в памяти контроллера, при проведении диагностирования высвечиваются каждый по три раза. Стирают коды неисправности из памяти по окончании ремонта путем отключения питания контроллера на 10 с путем отсоединения «-» АКБ или предохранителя контроллера.

Методы бортовой диагностики неразрывно связаны с развитием конструкции автомобилей и силового агрегата (двигателя внутреннего сгорания). Первыми устройствами бортовой диагностики на автомобилях были:

  • сигнализаторы снижения давления масла в двигателе, превышения температуры охлаждающей жидкости, минимального количества топлива в баке и т. д.
  • указательные приборы измерения давления масла, температур охлаждающей жидкости, количество топлива в баке;
  • бортовые системы контроля, которые позволяли осуществлять предвыездной контроль основных параметров двигателя внутреннего сгорания, износов тормозных колодок, пристегнутых ремней безопасности, исправности светотехнических приборов (см. рис. 3.1 и 3.2).

С появлением на автомобилях генераторов переменного тока и аккумуляторных батарей появились сигнализаторы контроля заряда батареи, а с появлением на борту автомобилей электронных устройств и систем были разработаны методы и встроенные электронные системы самодиагностики.

Система самодиагностики, интегрированная в контроллере электронной системы управления двигателем, силовым агрегатом, анти- блокировочной системы тормозов, проверяет и контролирует наличие сбоев в работе и погрешности их измеряемых режимных параметров. Обнаруженные сбои и погрешности в работе в виде специальных кодов заносятся в энергонезависимую память контроллера управления и высвечиваются в виде прерывистого светового сигнала на щитке приборов автомобиля.

Во время технического обслуживания эта информация может быть проанализирована с помощью внешних диагностических устройств.

Система самодиагностики осуществляет контроль входных сигналов от датчиков, контроль выходных сигналов из контроллера на входе исполнительных механизмов, контроль передачи данных между блоками управления электронных систем с помощью мультиплексных цепей, контроль внутренних рабочих функций блоков управления.

В табл. 3.1 представлены основные сигнальные цепи в системе самодиагностики контроллера управления двигаиелем внутреннего сгорания.

Контроль входных сигналов от датчиков осуществляется путем обработки этих сигналов (см. табл. 3.1) на наличие сбоев, коротких замыканий и обрывов в цепи между датчиком и контроллером управления. Функциональность системы обеспечивается путем:

  • контроля подачи напряжения питания к датчику;
  • анализа зарегистрированных данных на соответствие установленному диапазону параметра;
  • проведение проверки на достоверность регистрируемых данных при наличии дополнительной информации (например сравнение значения частоты вращения коленчатого и распределительного валов);

Таблица 3.1. Сигнальные цепи системы самодиагностики

Сигнальная цепь

Предмет и критерии контроля

Датчик перемещения педали газа

Контроль напряжения бортовой сети и диапазона сигнала отдатчика.

Проверка на достоверность избыточного сигнала. Достоверность стоп-сигнала

Датчик частоты вращения коленчатого вала

Проверка диапазона сигнала.

Проверка на достоверность сигнала с датчика. Проверка временных изменений (динамическая достоверность).

Логическая достоверность сигнала

Датчик температуры охлаждающей жидкости

Проверка на достоверность сигнала

Конечный выключатель педали тормоза

Проверка на достоверность избыточного контакта выключения

Сигнал о скорости автомобиля

Проверка диапазона сигнала.

Логическая достоверность сигнала о частоте вращения и количестве впрыскиваемого топлива/на- грузки двигателя

Исполнительный механизм клапана рециркуляции отработавших газов

Проверка на контактное замыкание и разрыв проводов.

Замкнутый контур управления системой рециркуляции.

Проверка реакции системы на управление клапаном системы рециркуляцииГ

Напряжение аккумуляторной батареи

Проверка диапазона сигнала.

Проверка достоверности данных о частоте вращения коленчатого вала (бензиновые ДВС)

Датчик температуры топлива

Проверка диапазона сигнала на дизельных ДВС. Проверка напряжения питания и диапазонов сигналов

Датчик давления наддува воздуха

Проверка достоверности сигнала от датчика атмосферного давления от других сигналов

Устройство управлением наддувом воздуха (байпасный клапан)

Проверка на короткое замыкание и разрыв проводки.

Отклонения в регулировании давления наддува

Окончание табл. 3.1

Проверка системных действий контуров регулирования (например, датчиков положения педали газа и дроссельной заслонки), в связи с чем их сигналы могут корректировать друг друга и сравниваться между собой.

Контроль выходных сигналов исполнительных механизмов, их соединений с контроллером на наличие сбоев, обрывов и коротких замыканий осуществляется:

  • аппаратным контролем контуров выходных сигналов оконечных каскадов исполнительных механизмов, проверяемых на короткие замыкания и обрывы соединительной проводки;
  • проверка системных действий исполнительных механизмов на достоверность (например, контур управления рециркуляцией ОГ контролируется по значению давления воздуха во впускном тракте и по адекватности реакции клапана рециркуляции на сигнал управления от контроллера управления).

Контроль передачи данных контроллером управления по линии CAN осуществляется проверкой временных интервалов управляющих сообщений между блоками управления агрегатами автомобиля. Дополнительно принятые сигналы избыточной информации проверяются в блоке управления, как и все входные сигналы.

В контроль внутренних функций контроллера управления для обеспечения правильной работы заложены функции аппаратного и программного контроля (например, логические модули в оконечных каскадах).

Возможна проверка работоспособности отдельных компонентов контроллера (например, микропроцессора, модулей памяти). Эти проверки регулярно повторяются во время рабочего процесса осуществления функции управления. Процессы, требующие очень высокой вычислительной мощности (например, постоянной памяти), у контроллера управления бензиновых двигателей контролируются на выбеге коленчатого вала в процессе остановки двигателя.

С применением на автомобилях микропроцессорных систем управления силовыми и тормозными агрегатами появились бортовые компьютеры контроля электрического и электронного оборудования (см. рис. 3.4) и, как отмечалось, встроенные в контроллеры управления системы самодиагностики.

Во время обычной эксплуатации автомобиля бортовой компьютер периодически тестирует электрические и электронные системы и их компоненты.

Микропроцессор контроллера управления заносит специфический код неисправности в энергонезависимую память КАМ (Keep Alive Memory ), которая способна сохранять информацию при отключении бортового питания. Это обеспечивается подключением микросхем памяти КАМ отдельным кабелем к аккумуляторной батарее или применением малогабаритных подзаряжаемых аккумуляторов, размещенных на печатной плате контроллера управления.

Коды неисправностей условно делят на «медленные» и «быстрые».

Медленные коды. При обнаружении неисправности ее код заносится в память и включается лампа check engine на панели приборов. Выяснить, какой это код, можно одним из следующих способов в зависимости от конкретной реализации контроллера:

  • светодиод на корпусе контроллера периодически вспыхивает и гаснет, передавая таким образом информацию о коде неисправности;
  • нужно соединить проводником определенные контакты диагностического разъема, и лампа на табло начнет периодически мигать, передавая информацию в коде неисправности;
  • нужно подключить светодиод или аналоговый вольтметр к определенным контактам диагностического разъема и по вспышкам светодиода (или колебаниям стрелки вольтметра) получить информацию о коде неисправности.

Так как медленные коды предназначены для визуального считывания, частота их передачи очень низкая (около 1 Гц), объем передаваемой информации мал. Коды обычно выдаются в виде повторяющихся последовательностей вспышек. Код содержит две цифры, смысловое значение которых затем расшифровывается по таблице неисправностей, входящей в состав эксплуатационных документов автомобиля. Длинными вспышками (1,5 с) передается старшая (первая) цифра кода, короткими (0,5 с) - младшая (вторая). Между цифрами пауза несколько секунд. Например, две длинные вспышки, затем пауза в несколько секунд, четыре коротких вспышки соответствуют коду неисправности 24. В таблице неисправностей указано, что код 24 соответствует неисправности датчика скорости автомобиля - короткое замыкание или обрыв в цепи датчика. После обнаружения неисправности ее необходимо выяснить, т. е. определить отказ датчика, разъема, проводки, крепления.

Медленные коды просты, надежны, не требуют дорогостоящего диагностического оборудования, но мало информативны. На современных автомобилях такой способ диагностирования используется редко. Хотя, например, на некоторых современных моделях фирмы Chrysler с бортовой диагностической системой, соответствующей стандарту OBD-II, можно считывать часть кодов ошибок с помощью мигающей лампы.

Быстрые коды обеспечивают выборку из памяти контроллера большого объема информации через последовательный интерфейс. Интерфейс и диагностический разъем используются при проверке и настройке автомобиля на заводе-изготовителе, он же применяется и при диагностике. Наличие диагностического разъема позволяет, не нарушая целостности электрической проводки автомобиля, получать диагностическую информацию от различных систем автомобиля с помощью сканера или мотор-тестера.

ВЫПОЛНИЛ: МЕЦЛЕР АНДРЕЙ

Наряду с традиционными методами контроля, за последнее десятилетие, нашли применение современные высокоэффективные способы диагностики, обеспечивающие выявление дефектов электрооборудования на ранней стадии их развития и позволяющие контролировать достаточно широкий перечень параметров.

Наиболее привлекательные из них для электротехнических комплексов являются: инфракрасная диагностика, ультразвуковая дефектоскопия; диагностика методами частичных разрядов. Они позволяют успешно определять места имеющихся дефектов с высокой степенью достоверности на действующем электрооборудовании.

При проведении инфракрасной диагностики получают термограмму.

Термограмма представляет собой специальное изображение, полученное с помощью инфракрасных лучей. В диагностических работах применение термограмм является одним из наиболее эффективных и безопасных способов получения объективной информации относительно наличия дефектов на определенных участках конструкции.

Получают термограмму при помощи специального прибора - тепловизора. Как это происходит? Тепловизор оснащен фотоприемником, выборочно чувствительным к длине инфракрасных волн. При попадании на этот фотоприемник ИК-излучения от отдельных точек исследуемого объекта, сконцентрированного системой специальных линз, оно преобразуется в соответствующий электрический сигнал. Этот сигнал проходит цифровую обработку и поступает на блок отображения информации. Каждому значению сигнала присваивается тот или иной цвет, что дает возможность получить на экране монитора цветную термограмму, по которой можно легко проанализировать состояние исследуемого объекта. Различные цвета и их интенсивность на термограмме означают определённую температуру на анализируемом участке. С помощью термограммы можно выявить места теплопотерь, невидимые невооруженным глазом, а также воздушные пробки и очаги накопления влаги.

НЕДОСТАТКИ

тепловизионная диагностика электрооборудования сопряжена с рядом ограничений, накладываемых погодными условиями:

    Солнечная радиация способна нагревать контролируемый объект и давать ложные аномалии на объектах с высокой отражательной способностью. Оптимальное время для проведения диагностики – ночь или пасмурный день.

    Ветер. Диагностика на открытом воздухе сопряжена с влиянием на тепловые поля динамики воздушных масс. Причем, охлаждающее влияние может быть настолько интенсивным, что данные диагностики могут иметь не релевантный характер. Не рекомендуется проводить обследования при скорости ветра, превышающем 8 м/с.

    Дождь, туман, мокрый снег. Диагностику можно проводить только при слабых сухих осадках (снег) или слабом моросящем дожде.

Ультрозвуковая диагностика

Акустический метод основан на регистрации звуковых импульсов, возникающих при электрических разрядах, с помощью датчиков, устанавливаемых на стенку бака. Современные ультразвуковые датчики позволяют регистрировать разрядные процессы с энергией до 10 - 7 Дж. Этот метод отличается оперативностью и позволяет локализовать место дефекта, сопровождающегося разрядами.

В электрооборудовании могут быть простые и сложные условия распространения ультразвука. В высоковольтных вводах, измерительных трансформаторах обычно имеются простые условия распространения ультразвука, при которых звук от разряда распространяется в почти однородной среде на расстояния порядка сотни длин волн и, поэтому, затухает незначительно. В силовых трансформаторах источник электрического разряда может находиться в глубине оборудования. В этом случае ультразвук проходит ряд преград и значительно затухает. Если у небольших маслонаполненных объектов величина акустического сигнала практически одинакова в любой точке поверхности, то при обследовании силового трансформатора это отличие более значительно, и необходимо перемещая датчик искать область поверхности с максимальным сигналом.

Частичный разряд – это электрический разряд, длительность которого составляет единицы-десятки наносекунд. Частичный разряд частично шунтирует изоляцию кабельной линии. Частичные разряды появляются в слабом месте кабельной линии под воздействием переменного напряжения и приводят к постепенному развитию дефекта и разрушению изоляции.

Сущность метода измерения частичных разрядов заключается в следующем. В момент появления частичного разряда в кабельной линии возникает два коротких импульсных сигнала, длительности которых десятки-сотни наносекунд. Эти импульсы распространяются к разным концам кабельной линии. Измеряя импульсы, достигшие начала кабеля, можно определить расстояние до места их возникновения и уровень.

Структурная схема измерений частичных разрядов в кабельных линиях показана на рисунке. Основными узлами измерительной схемы являются: компьютерный анализатор дефектов и частичных разрядов в кабельных линиях и высоковольтный адаптер. Компьютерный анализатор дефектов и частичных разрядов в кабельных линиях может быть выполнен в виде совокупности измерительного блока и портативного компьютера (как показано на рисунке) или в виде специализированного измерительного прибора. Высоковольтный адаптер служит для развязки компьютерного анализатора и источника воздействующего напряжения.

Последовательность анализа дефектов кабельной линии с частичными разрядами и представление результатов измерений, на примере прибора ИДК, показана на рисунке ниже.

Сначала кабельная линия отключается от источника воздействующего напряжения, вызывающего появление частичных разрядов. При помощи кнопки Кн на высоковольтном адаптере (или специального устройства) проверяют разряженность кабельной линии. Компьютерный анализатор включают в режим импульсного рефлектометра и снимают рефлектограмму кабельной линии. По рефлектограмме определяют длину кабельной линии и коэффициент затухания импульсов в линии.

Затем переключают компьютерный анализатор в режим измерения частичных разрядов. Далее снимают гистограмму - распределение частоты следования n импульсов частичных разрядов от амплитуд импульсов от частичных разрядов Uчр, пришедших к началу кабельной линии. По гистограмме n=f(Uчр) можно сделать вывод о наличии и количестве слабых мест (потенциальных дефектов) в кабельной линии. Так, на рисунке показана гистограмма кабельной линии с тремя потенциальными дефектами. Дефект №1 имеет самую высокую частоту следования n1 и самую маленькую амплитуду импульсов U1. Соответствующие параметры имеют дефект №2 и дефект №3.

По амплитуде импульсов частичных разрядов, представленных на гистограмме, еще нельзя делать вывод о мощности частичного разряда в месте дефекта, так как пока неизвестно расстояние до него. В тоже время известно, что импульсы частичных разрядов, имея малые длительности, сильно затухают при распространении по кабельной линии. Поэтому следующим шагом является измерение расстояния до каждого из дефектов.

Компьютерный анализатор дефектов позволяет измерить расстояние до каждого из дефектов: L1, L2 и L3 и сохранить их в памяти.

Далее, на основе гистограммы и данных о расстоянии до каждого из дефектов, компьютерный анализатор вычисляет мощность частичных разрядов в каждом из дефектов и строит сводную таблицу дефектов. Указанная таблица может быть вызвана на экран компьютерного анализатора.

ВЫПОЛНИЛА: УЛЫБИНА СВЕТЛАНА

Диагностика электротехнического оборудования

Электродвигатели в процессе эксплуатации подвержены непрерывным качественным изменениям. Основные параметры показателей надежности электродвигателей индентифицируются через диагностические параметры, используемые в электротехническом оборудовании, т.е. электрические параметры отклонений тока и напряжения, изменения составляющих этих величин по амплитуде, фазе, частоте и др. Следовательно, эти параметры в совокупности с параметрами косвенной информации о состоянии электродвигателя, параметрами тепловых процессов в статорной и роторной обмотках, а также в железе статора, вибрационными и другими, могут использоваться для получения диагностических признаков.

Для реализации методов диагностирования рекомендуется два метода использования диагностической информации: метод сопоставления фактической реализации сигнала с его эталонными значениями и метод выделения из контролируемого сигнала совокупности диагностических признаков. Однако необходимо отметить, что анализ существующих в настоящее время на НПС средств контроля режимных параметров электродвигателей насосов МН (давление масла в подшипниках; температура масла, подшипников, обмоток и железа статора; ток двух фаз; активная мощность) не позволяет выявить диагностические признаки, способные однозначно определить приоритетность анализируемых методов диагностики электродвигателей.

Диагностические признаки работоспособности электродвигателей насосов магистральных нефтепроводов целесообразно разделить на три группы:

    по элементам конструкции электрических машин (изоляция, обмотки, магнитопроводы статора и ротора, вал и подшипники, воздушный зазор и эксцентриситет, щетки и узел возбуждения);

    по косвенным признакам (тепловое состояние, вибрация, шум);

по прямым признакам (ток, момент на валу, скольжение, КПД, угол нагрузки).

физико-химический (лабораторный);

хроматографический;

инфракрасной термографии;

вибродиагностика;

Физико-химические методы . Энергетическое воздействие на изоляцию электрических устройств приводит к ее изменениям на молекулярном уровне. Это происходит вне зависимости от типа изоляции и завершается химическими реакциями с образованием новых химических соединений, причем под действием электромагнитного поля, температуры, вибрации одновременно идут процессы разложения и синтеза. Анализируя количество и состав появляющихся новых химических соединений можно делать выводы о состоянии всех элементов изоляции. Наиболее просто это сделать с жидкой углеводородной изоляцией, каковой являются минеральные масла, так как все или почти все образовавшиеся новые химические соединения остаются в замкнутом объеме.

Метод хроматографического контроля маслонаполненного оборудования. Этот метод основан на хроматографическом анализе различных газов, выделяющихся из масла и изоляции при дефектах внутри маслонаполненного электрооборудования. Алгоритмы определения дефектов, на ранней стадии их возникновения, основанные на анализе состава и концентрации газов, являются распространенными, хорошо проработанными для диагностики маслонаполненного электрооборудования и описаны в . С помощью хроматографического анализа растворенных газов (ХАРГ) можно обнаружить две группы

дефектов: 1) перегревы токоведущих соединений и элементов конструкции

остова, 2) электрические разряды в масле.

Оценка состояния маслонаполненного оборудования осуществляется на базе контроля:

Предельных концентраций газов;

Скорости нарастания концентраций газов;

Отношений концентраций газов.

Суть методики критериев заключается в том, что выход значений параметров за установленные границы следует рассматривать как признак наличия дефектов, которые могут привести к отказу оборудования. Особенность метода хроматографического анализа газов заключается в том, что нормативно устанавливаются только граничные концентрации газов, достижение которых свидетельствует лишь о возможности развития дефектов в трансформаторе. Работа таких трансформаторов нуждается в особом контроле. Степень опасности развития дефекта определяется по относительной скорости нарастания концентрации газов. Если относительная скорость нарастания концентрации газов превышает 10 % в месяц, то дефект считается быстроразвивающимся.

Образование газообразных продуктов разложения изоляционных мате

риалов под действием электрического поля, разрядов, кавитации тепла – не

отъемлемое явление работающего электротехнического оборудования.

В отечественной и зарубежной практике широко используется метод диаг-

ностики состояния оборудования по составу и концентрации растворенных в

масле газов: H2, СО, СО2, СН4, С2Н6, С2Н4, С2Н2.

Испытательные работы по восстановлению ресурса трансформаторного масла проводились непосредственно на действующих электроустановках ПС 110/35-10 кВ «Озерки». По результатам исследований разработана типовая программа по вводу антиокислительной присадки «Ионол» в масло трансформаторов класса напряжения 35-110 киловольт, что позволит увеличить его остаточный ресурс. Трансформаторное масло используется в силовом электрооборудовании в качестве электроизолирующей и теплоотводящей среды. По мнению специалистов, это тот материал, при воздействии на который можно добиться повышения надежности эксплуатации маслонаполненного электрооборудования.

. Метод основан на измерении диэлектрических характеристик, к которым относятся токи утечки, величины емкости, тангенс угла диэлектрических потерь (tg δ ) и др. Абсолютные значения tgd, измеренные при напряжениях, близких к рабочему, а также его приращения при изменении испытательного напряжения, частоты и температуры, характеризуют качество и степень старения изоляции.

Для измерения tgd и емкости изоляции используются мосты переменного тока (мосты Шеринга). Метод используется для контроля высоковольтных измерительных трансформаторов и конденсаторов связи.

. Потери электрической энергии на нагрев элементов и узлов электрооборудования в процессе эксплуатации зависят от их технического состояния. Измеряя инфракрасное излучение, обусловленное нагревом, можно делать выводы о техническом состоянии электрооборудования. Невидимое инфракрасное излучение с помощью тепловизоров преобразуется в видимый человеком сигнал. Данный метод дистанционный, чувствительный, позволяющий регистрировать изменения температуры в доли градуса. Поэтому его показания сильно подвержены влияющим факторам, например, отражающей способности объекта измерения, температуре и состоянию окружающей среды, так как запыленность и влажность поглощают инфракрасное излучение, и др.

Данные инфракрасной термографии помогают сделать наиболее точные выводы о состоянии объекта и своевременно принять меры для устранения дефектов и неисправностей Для тепловизионного контроля электрооборудования и линий электропередачи, находящихся под рабочим напряжением, специалисты «Челябэнерго» используют два вида контрольных приборов: инфракрасный и ультрафиолетовый. На вооружении у энергетиков – тепловизор FLIR i5, это устройство с высокой точностью измеряет и показывает температуру узлов и соединений. Применение современных методов диагностирования электрооборудования способствует значительному снижению затрат на капитальный ремонт линий и подстанций, повышению надежности и качества электроснабжения потребителей. До конца года плановая диагностика будет проведена во всех районах электрических сетей производственного объединения «Златоустовские электросети».

Метод вибродиагностики . Для контроля над техническим состоянием механических узлов электрооборудования используют связь параметров объекта (его массы и жесткости конструкции) со спектром частот собственной и вынужденной вибрации. Всякое изменение параметров объекта в процессе эксплуатации, в частности жесткости конструкции вследствие ее усталости и старения, вызывает изменение спектра. Чувствительность метода увеличивается с ростом информативных частот. Оценка состояния по смещению низкочастотных составляющих спектра менее эффективна.

Вибрация электродвигателей – сложный негармонический процесс. Основные причины вибраций в электродвигателях:

1 механический небаланс ротора, обусловленный эксцентриситетом центра тяжести вращающейся массы;

2 магнитный небаланс ротора, обусловленный электромагнитным взаимодействием между статором и ротором;

3 резонанс, вызванный совпадением критической скорости вала с частотой вращения;

4 дефекты и чрезмерная игра подшипников;

5 искривление вала;

6 выдавливание масла из подшипников при длительном простое электродвигателя;

7 дефекты муфты, соединяющей насос с электродвигателем;

8 расцентровка.

Методы контроля частичных разрядов в изоляции . Процессы возникновения и развития дефектов изоляторов ВЛ, независимо от их материала, сопровождаются появлением электрических или частичных разрядов, которые, в свою очередь, порождают электромагнитные (в радио и оптическом диапазонах) и звуковые волны. Интенсивность проявления разрядов зависит от температуры и влажности атмосферного воздуха и связана с наличием атмосферных осадков. Такая зависимость получаемой диагностической информации от атмосферных условий требует совмещать процедуру диагностирования интенсивности разрядов в подвесной изоляции ЛЭП с необходимостью обязательного контроля температуры и влажности окружающей среды.

Для контроля широко применяются все виды и диапазоны излучения. Метод акустической эмиссии работает в звуковом диапазоне. Известен метод контроля оптического излучения ПР с помощью электронно-оптического дефектоскопа. Он основан на регистрации пространственно временного распределения яркости свечения и определении по ее характеру дефектных изоляторов. Для этих же целей с разной эффективностью применяют радиотехнический и ультразвуковой методы, а также метод контроля ультрафиолетового излучения с помощью электронно-оптического дефектоскопа «Филин».

Метод ультразвукового зондирования. Скорость распространения ультразвука в облучаемом объекте зависит от его состояния (наличия дефектов, трещин, коррозии). Это свойство используется для диагностики состояния бетона, древесины и металла, которые широко применяются в энергохозяйстве, например, в качестве материала опор.

Приоритетность диагностического контроля элементов двигателя может изменяться по мере наработки. Так, с ростом времени эксплуатации двигателей имеет место некоторое увеличение их отказов, связанных с техническим состоянием изоляции.

Отказы изоляции распределяются следующим образом:

повреждение корпусной изоляции, 45 – 55 %

дефекты в соединениях обмоток, 15 – 20 %

отказы из-за увлажнения корпусной изоляции, 10 – 12 %

повреждение винтовой изоляции, 4 – 6 %

дефекты в коробке выводов, 2 – 3 %

дефекты выводов обмоток, 1,5 – 2,5 %

перенапряжения при замыканиях, 2 – 3 %

прочие дефекты, 5 – 7 %.

Методы и средства диагностирования состояния изоляции электрооборудования в настоящее время разработаны достаточно полно. Разработанные критерии позволяют выявить отказы изоляции на стадии зарождающихся дефектов и определить неисправности при профилактических ремонтах электродвигателей.

ВЫПОЛНИЛИ:ВАСИЛЬЕВ ДАНИИЛ

И МАСТЕРСКИХ ВИОЛЕТТА

Диагностика электрооборудования это комплекс средств и методов призванных определить техническое состояние и найти неисправности. После устранения неисправностей проводится контрольные испытания в электротехнической лаборатории. Диагностика электрооборудования позволяет, используя современные приборы определять состояние оборудования, не прибегая к его глубокой разборке. Благодаря своевременному диагностированию можно контролировать степень надежности электрооборудования.

Физико-химические методы . Энергетическое воздействие на изоляцию электрических устройств приводит к ее изменениям на молекулярном уровне. Это происходит вне зависимости от типа изоляции и завершается химическими реакциями с образованием новых химических соединений, причем под действием электромагнитного поля, температуры, вибрации одновременно идут процессы разложения и синтеза. Анализируя количество и состав появляющихся новых химических соединений можно делать выводы о состоянии всех элементов изоляции. Наиболее просто это сделать с жидкой углеводородной изоляцией, каковой являются минеральные масла, так как все или почти все образовавшиеся новые химические соединения остаются в замкнутом объеме.

Преимуществом физико-химических методов диагностического контроля является их высокая точность и независимость от электрических, магнитных и электромагнитных полей и от других энергетических воздействий, так как все исследования проводятся в физико-химических лабораториях. Недостатками этих методов является относительная дороговизна, и запаздывание от текущего времени, то есть неоперативный контроль.

Метод хроматографического контроля маслонаполненного оборудования. Этот метод основан на хроматографическом анализе различных газов, выделяющихся из масла и изоляции при дефектах внутри маслонаполненного электрооборудования. Алгоритмы определения дефектов, на ранней стадии их возникновения, основанные на анализе состава и концентрации газов, являются распространенными, хорошо проработанными для диагностики маслонаполненного электрооборудования и описаны в .

Оценка состояния маслонаполненного оборудования осуществляется на базе контроля:

Предельных концентраций газов;

Скорости нарастания концентраций газов;

Отношений концентраций газов.

Метод контроля диэлектрических характеристик изоляции . Метод основан на измерении диэлектрических характеристик, к которым относятся токи утечки, величины емкости, тангенс угла диэлектрических потерь (tg δ) и др. Абсолютные значения tgd, измеренные при напряжениях, близких к рабочему, а также его приращения при изменении испытательного напряжения, частоты и температуры, характеризуют качество и степень старения изоляции.

Для измерения tgd и емкости изоляции используются мосты переменного тока (мосты Шеринга). Метод используется для контроля высоковольтных измерительных трансформаторов и конденсаторов связи.

Метод инфракрасной термографии . Потери электрической энергии на нагрев элементов и узлов электрооборудования в процессе эксплуатации зависят от их технического состояния. Измеряя инфракрасное излучение, обусловленное нагревом, можно делать выводы о техническом состоянии электрооборудования. Невидимое инфракрасное излучение с помощью тепловизоров преобразуется в видимый человеком сигнал. Данный метод дистанционный, чувствительный, позволяющий регистрировать изменения температуры в доли градуса. Поэтому его показания сильно подвержены влияющим факторам, например, отражающей способности объекта измерения, температуре и состоянию окружающей среды, так как запыленность и влажность поглощают инфракрасное излучение, и др.

Оценка технического состояния элементов и узлов электрооборудования под нагрузкой производится либо сопоставлением температуры однотипных элементов и узлов (их излучение должно быть примерно одинаковым), либо по превышению допустимой температуры для данного элемента или узла. В последнем случае тепловизоры должны иметь встроенное оборудование для коррекции влияния температуры и параметров окружающей среды на результат измерения.

Метод вибродиагностики . Для контроля над техническим состоянием механических узлов электрооборудования используют связь параметров объекта (его массы и жесткости конструкции) со спектром частот собственной и вынужденной вибрации. Всякое изменение параметров объекта в процессе эксплуатации, в частности жесткости конструкции вследствие ее усталости и старения, вызывает изменение спектра. Чувствительность метода увеличивается с ростом информативных частот. Оценка состояния по смещению низкочастотных составляющих спектра менее эффективна.

Методы контроля частичных разрядов в изоляции . Процессы возникновения и развития дефектов изоляторов ВЛ, независимо от их материала, сопровождаются появлением электрических или частичных разрядов, которые, в свою очередь, порождают электромагнитные (в радио и оптическом диапазонах) и звуковые волны. Интенсивность проявления разрядов зависит от температуры и влажности атмосферного воздуха и связана с наличием атмосферных осадков. Такая зависимость получаемой диагностической информации от атмосферных условий требует совмещать процедуру диагностирования интенсивности разрядов в подвесной изоляции ЛЭП с необходимостью обязательного контроля температуры и влажности окружающей среды.

Для контроля широко применяются все виды и диапазоны излучения. Метод акустической эмиссии работает в звуковом диапазоне. Известен метод контроля оптического излучения ПР с помощью электронно-оптического дефектоскопа. Он основан на регистрации пространственно временного распределения яркости свечения и определении по ее характеру дефектных изоляторов. Для этих же целей с разной эффективностью применяют радиотехнический и ультразвуковой методы, а также метод контроля ультрафиолетового излучения с помощью электронно-оптического дефектоскопа «Филин».

Метод ультразвукового зондирования . Скорость распространения ультразвука в облучаемом объекте зависит от его состояния (наличия дефектов, трещин, коррозии). Это свойство используется для диагностики состояния бетона, древесины и металла, которые широко применяются в энергохозяйстве, например, в качестве материала опор.

THE BELL

Есть те, кто прочитали эту новость раньше вас.
Подпишитесь, чтобы получать статьи свежими.
Email
Имя
Фамилия
Как вы хотите читать The Bell
Без спама