[111 0]

Есть несколько сотен клапанов и электромагнитов.

Естественно для защиты ключей от индуктивных выбросов обратной полярности будут ставиться защитные цепочки.

Вопрос: как вообще принято тестировать исправность цепи защиты от перенапряжения до момента включения клапана? Есть ли какие-то стандартные решения?

У меня есть кой-какие идеи, но не хотелось бы "изобретать велосипед".

 

Короче, каждый день перед началом работы нужно убедиться, что все цепочки защиты от индуктивных выбросов обратной полярности целы/исправны. Т.е. что они ограничивают индуктивный выброс на заданном уровне.

 

Да. При этом просто "пощёлкать" клапаном в холостую недопустимо.

Т.е. нужно определять целостность защитной цепочки БЕЗ ВКЛЮЧЕНИЯ клапана/электромагнита

Изменено 11 марта, 2016 пользователем Herz

[syoma 1]

Ну для начала, между клапаном и ключом нужно иметь клеммную колодку с возможностью быстрой изоляции нагрузки и подключением тестирующих цепей. Такие клеммники делают Ваго, Феникс и прочие. Тогда вы можете быстро перейти в режим тестирования и обратно, повернув рычажок на клеммнике или убрав перемычку. Это стандартное решение в энергетике, где лишний раз нельзя клацнуть выходным контактором или отключить инструментальный трансформатор, а проверять систему управления нужно.

 

Далее вместо клапанов подключаете аналог своей индуктивной нагрузки и тестируете. Или даже просто прозваниваете свои цепочки тестером.

[111 0]

Спасибо за ответ.

Но хотелось бы проводить тестирование полностью в автомате: пришел с утра, нажал кнопку "ТЕСТ" и за 0,001 секунды у тебя протестировались защитные цепочки пятисот клапанов и электромагнитов.

Так как если эксплуатационщиков заставить каждый день отстыковывать/подстыковывать имитаторы нагрузки и что-то там мерить тестером они завоют. Или повредят что-нибудь или не туда подсоединят.

Поскольку они этого никогда не делали (исправность цепей защиты от перенапряжения не проверялась никогда) и ведь нагрузок несколько сотен.

 

Хотелось бы это дело делать в автомате и результаты тестирования складывать в специальном лог-файле в котором бы клапана с неисправными цепочками защиты от перенапряжения выделялись красным фломастером.

 

[HardEgor 87]

Снизить напряжение питания электромагнитов ниже напряжения срабатывания, на каждую защитную цепь подключить компаратор с лампочкой и щелкайте по полной программе.

[111 0]

Снизить напряжение питания электромагнитов ниже напряжения срабатывания, на каждую защитную цепь подключить компаратор с лампочкой и щелкайте по полной программе.

MOSFET-ы на сниженном напряжении работать не будут. У них есть минимальное Usd (порядка 8..12 вольт) ниже которого он рабоать не может.

А что такое компаратор с лампочкой. Поясните как Вы его используете?

 

------

У меня идея другая: нужно подавать ПОЛНОЕ напряжение на нагрузку. Но на короткое время.

Порядка 100 мкс. За это время ничего не произойдет (так как механика штука инерционная.

Да и электромагнитная постоянная порядка 10..15 мс. Поэтому даже ток до номинала вырасти не успеет), а обратный индуктивный выброс получим.

Меряя максимальную величину этого выброса и регистрируя "полку" может понять: исправна защита или нет.

 

Такие решения стандартны?

Где-нибудь такое видели?

Изменено 12 марта, 2016 пользователем bbb

[adnega 11]

Я не разу не видел сломавшейся защитной цепочки. Каковы характерные неисправности защитной цепочки (что может сломаться) и какова вероятность такого события? Мне кажется вероятность неисправности защиты во много раз ниже вероятности неисправности контролирующей неисправность системы.

Почему бы не запаралеллить защитную цепочку со вторым клоном?

[111 0]

Я не разу не видел сломавшейся защитной цепочки. Каковы характерные неисправности защитной цепочки (что может сломаться) и какова вероятность такого события? Мне кажется вероятность неисправности защиты во много раз ниже вероятности неисправности контролирующей неисправность системы.

Почему бы не запаралеллить защитную цепочку со вторым клоном?

1) Видел неисправные цепочки (из-за старения, из-за скрытого технологического брака, из-за случайно поданного 380В вместо 24В и т.д. и т.п. диоды/стабилитроны уходят в обрыв, но пару раз видел КЗ)

2) У нас ОСОБО ответственная система. Поэтому естественно цепочки дублируются

3) У нас ОСОБО ответственная система. Поэтому поставлена задача контролировать целостность clamping/freewheele диодов

4) По условиям задачи, пусть уж лучше защита стработает ложно (в этом случае эксплуатационщик просто сходит и проверит в ручную и целостность защиты и схему контроля исправности защиты), чем отказ будет не обнаружен и ключ выйдет из строя в процессе выполнения технологической операции

Изменено 12 марта, 2016 пользователем bbb

[adnega 11]

После каждого размыкания ключа K1 в случае неисправности VD1-R1-C1 на оптроне U1 будет появляться импульс, который можно защелкнуть триггером, подсветить неисправность и/или передать в верхний уровень. На время неисправности защитной цепочки ключ будет защищать VD2(-Rx-Cx при необходимости).

[111 0]

После каждого размыкания ключа K1 в случае неисправности VD1-R1-C1 на оптроне U1 будет появляться импульс

Он будет на Вашей схеме при размыкании ключа К1 появляться в любом случае если только напряжение, на которое расчитаны стабилитроны VD2, VD3, заметно не превышает напряжение питания. Но тогда придется брать более высоковольтный MOSFET транзистор. Что не всегда желательно и возможно

Изменено 12 марта, 2016 пользователем bbb

[adnega 11]

Он будет на Вашей схеме при размыкании ключа К1 появляться в любом случае если только напряжение, на которое расчитаны стабилитроны VD2, VD3, заметно не превышает напряжение питания. Но тогда придется брать более высоковольтный MOSFET транзистор. Что не всегда желательно и возможно

Я описал принцип? Он понятен? С работающей защитой напряжение на VD2 - одно, при неисправной защите - качественно другое.

Конкретных цифр вы не приводите, поэтому и обсуждать их сейчас не имеет смысла.

Но, например, при I(L1) = 0.5А и размыкании ключа K1 этот ток потечет через VD1. Смотрим ВАХ этого диода и видим, что при токе 0.5А на нем падает не более 0.7В. Напряжение на ключе будет не более Uпит+0.7В. Как соотносятся Uпит и 0.7В я не знаю, но предположу, что при Uпит=24В, такое повышение значительным не назовешь. Или я не прав?

[HardEgor 87]

MOSFET-ы на сниженном напряжении работать не будут. У них есть минимальное Usd (порядка 8..12 вольт) ниже которого он рабоать не может.

А что такое компаратор с лампочкой. Поясните как Вы его используете?

Кгхм... это как MOSFET не может работать? Вы точно говорите про напряжение сток-исток(drain-source)?

Компаратор, который будет ловить выброс по уровню, потом триггер чтобы защелкнуть и лампочка -индикатор неисправности, вместо лампочки можно сделать подключение к компьютеру или еще куда, но придется еще пачку проводов тянуть.

 

У меня идея другая: нужно подавать ПОЛНОЕ напряжение на нагрузку. Но на короткое время.

Порядка 100 мкс. За это время ничего не произойдет (так как механика штука инерционная.

Тут может возникнуть проблема - у вас система протяженная, провода длинные, их индуктивность может поглотить импульс.

[111 0]

Напряжение на ключе будет не более Uпит+0.7В.

А если диод VD1 выйдет из строя, то напряжение на ключе будет min{IL x R1; Uст_vd2}

Если убрать не нужную (так как есть диод VD1) RC-цепочку (мы RC-цепочки не используем), то получается что в случае обрыва диода VD1 на ключе будет напряжение равное Uст_vd2.

 

Значение Uст_vd2, Uст_vd3 нужно брать >1.5 Uпит.

Иначе оптопара будет срабатывать при ЛЮБОМ выключении. А не только при выключении с неисправным VD1.

 

Т.е. получается на ключе будет >1.5 Uпит

 

такое повышение значительным не назовешь

А нам нужно "значительное" перенапряжение на индуктивности. Порядка 2...3 Uпит (при этом чтобы на ключе было не более 1.1..1.2 Uпит)

Зачем? Чтобы время выключения не увеличивалось.

Ведь в случе с диодом время выключения клапана увеличивается в примерно 2,7 раза.

Это нас категорически не устроит.

 

Поэтому используем диод-стабилитроннные цепочки.

 

Кроме того у нас коммутируется и "плюс" и "минус" нагрузки

 

Тут может возникнуть проблема - у вас система протяженная, провода длинные, их индуктивность может поглотить импульс.

Да. Провода длинные. 300 метров до самых удаленных нагрузок

[adnega 11]

А если диод VD1 выйдет из строя, то напряжение на ключе будет min{IL x R1; Uст_vd2}

Если убрать не нужную (так как есть диод VD1) RC-цепочку (мы RC-цепочки не используем), то получается что в случае обрыва диода VD1 на ключе будет напряжение равное Uст_vd2.

Правильнее min{Uпит + IL x R1; Uст_vd2}

 

Значение Uст_vd2, Uст_vd3 нужно брать >1.5 Uпит.

Иначе оптопара будет срабатывать при ЛЮБОМ выключении. А не только при выключении с неисправным VD1.

Я же говорю, что Uпит + 0.7В.

Откуда 1.5 Uпит. Приведете расчет?

 

А нам нужно "значительное" перенапряжение на индуктивности. Порядка 2...3 Uпит (при этом чтобы на ключе было не более 1.1..1.2 Uпит)

Вы схему можете привести, а то по моему вы бред пишете, т.к. U(K1) = Uпит + U(L1).

 

Кроме того у нас коммутируется и "плюс" и "минус" нагрузки

Схему?

 

Да. Провода длинные. 300 метров до самых удаленных нагрузок

Со скоростельностью это не очень согласуется.

[111 0]

Кгхм... это как MOSFET не может работать? Вы точно говорите про напряжение сток-исток(drain-source)?

Не точно выразился.

Поясню.

Для гарантированного НЕ включения нагрузок при подачи напряжения на них (чтобы штоки и сердечники не начали движение), нужно снижать напряжение питания с 24 Вольт до 0,5 Вольт и меньше.

 

Но тогда придется городить отдельное питание для затворов MOSFET.

Порядка 8..12 Вольт.

Если дать на затвор меньше - не будет гарантированное открывания MOSFET

 

Правильнее min{Uпит + IL x R1; Uст_vd2}

Согласен

---------------------------

Я же говорю, что Uпит + 0.7В.

Откуда 1.5 Uпит. Приведете расчет?

Стабилитрон VD3 не должен открываться при Uпит + 0.7В. Так?

Так. Иначе он будет при выключении ключа открываться даже при исправном VD1.

Так как пороговое напряжение у стабилитронов имеет разброс, то для гарантии нужно взять стабилитрон VD3 с пороговым напряжением 1.5 Uпит

------------------------------

т.к. U(K1) = Uпит + U(L1).

А стабилитрон VD2, который стоит параллельно ключу, тут как бы не при делах?

-----------------------------

Со скоростельностью это не очень согласуется.

Так индуктивность нагрузки - единицы Генри. Стоит ли тогда учитывать такую мелочь, как индуктивность проводов?

Изменено 12 марта, 2016 пользователем bbb

[wla 3]

1) Видел неисправные цепочки (из-за старения, из-за скрытого технологического брака, из-за случайно поданного 380В вместо 24В и т.д. и т.п. диоды/стабилитроны уходят в обрыв, но пару раз видел КЗ)

2) У нас ОСОБО ответственная система. Поэтому естественно цепочки дублируются

3) У нас ОСОБО ответственная система. Поэтому поставлена задача контролировать целостность clamping/freewheele диодов

4) По условиям задачи, пусть уж лучше защита стработает ложно (в этом случае эксплуатационщик просто сходит и проверит в ручную и целостность защиты и схему контроля исправности защиты), чем отказ будет не обнаружен и ключ выйдет из строя в процессе выполнения технологической операции

 

Чушь какая-то..

"2) У нас ОСОБО ответственная система. Поэтому естественно цепочки дублируются"

-ответственным узлом здесь является клапан. Его и надо контролировать. А не защитные цепочки. Просто для ответственных систем надо выбирать не дерьмо, а нормальные цепочки, даже с большим перезапасом, чтобы не дохли и голова не болела.

"3) У нас ОСОБО ответственная система. Поэтому поставлена задача контролировать целостность clamping/freewheele диодов"

- А как вы будете контролировать систему контроля, контролирующую "целостность clamping/freewheele диодов" ?