книги из ГПНТБ / Глебов Л.В. Установка и эксплуатация машин контактной сварки

величинами, приведенными в таблицах намоточных данных. Если измеренное сопротивление обмотки меньше указанного в таблице и при включенном питании трансформатор греется, то в обмотках имеются короткозамкнутые витки, и чем больше разница в сопротивлениях, тем больше замкнуто витков. При обрывах в обмотках сопротивление их будет бесконечно большим и равным сопротивлению изоляции. Трансформатор под напряжением проверяется при отключенном выпрямителе путем измерения переменного напряжения на выводах обмоток после получаса или часа включения, одновременно прове­ ряется нагрев обмоток и железа трансформатора.

По величине и отклонению напряжений на выводах обмоток су­ дят об исправности трансформатора, при этом могут быть следующие случаи: а) напряжения завышены на всех вторичных обмотках и пропорциональны номинальным величинам — замыкание в пер­ вичной обмотке (трансформатор перегревается); б) напряжение зани­ жено на одной из вторичных обмоток — замыкание в данной вторич­ ной обмотке (трансформатор должен греться); в) отсутствует напря­ жение во всех вторичных обмотках — обрыв в первичной обмотке или не подается напряжение; г) отсутствует напряжение на концах одной из обмоток — обрыв в обмотке.

Фильтр. В фильтрах характерными неисправностями являются: замыкание части витков или обрывы в дросселе, пробой конденса­ торов.

При замыкании части витков в дросселе фильтра наблюдается перегрев катушки, который может привести к ее сгоранию. Перегрев и выход из строя дросселя наступает тем быстрее, чем большее ко­ личество витков замкнуто. При обрывах обмотки дросселя на вы­ ходе фильтра не будет напряжения. Пробой конденсаторов фильтра вызывает перегрузки выпрямителя, что в свою очередь приводит к перегоранию предохранителей или выходу из строя вентилей или силового трансформатора, если не перегорает предохранитель.

Появление неисправностей типовых элементов может быть вы­ звано следующими причинами: нарушением правил эксплуатации (повышение рабочего напряжения, удары, изменение температуры сверх допустимой, нарушение условий охлаждения и т. д.), уста­ новкой недоброкачественных элементов, небрежным ремонтом (по­ вреждения при пайке и монтаже).

Механические повреждения всех типовых элементов сравнительно быстро обнаруживаются при тщательном внешнем осмотре. Труднее заметить такие повреждения, как внутренние обрывы и короткие замыкания в элементах. В этом случае используются электроизме­ рительные и специальные приборы.

Обнаруженные неисправности в процессе ремонта устраняются. Неисправные элементы, ремонт которых считается нецелесообраз­ ным, заменяются на однотипные. Перед установкой в аппаратуру

140

управления новых или отремонтированных элементов необходимо проверить их качество. Элементы с ограниченным сроком службы в случае отклонения их параметров от установленных значений за­ меняются на однотипные.

Рассмотрим возможные неисправности типовых элементов аппа­ ратуры управления, их обнаружение и устранение.

Электронные лампы. Кроме повреждений баллона и цоколя, наи­ более часто встречаются следующие неисправности: перегорание или обрыв нити накала, значительное уменьшение эмиссионной способности катода, замыкание электродов между собой, ухудшение вакуума в баллоне, поверхностное загрязнение или увлажнение баллонов и цоколя. Очень часто нарушаются контакты между штырь­ ками лампы и контактными лепестками ламповой панели.

Исправность электронных ламп устанавливается на испытате­ лях ламп типа ИЛ-14, при этом проверяется: отсутствие короткого замыкания между электродами, величина анодного тока, крутизна характеристики. При отсутствии испытателя ламп с помощью галь­ ванической проверки можно определить межэлектродные замыкания и исправность нити накала. После этого надо поставить лампу в за­ ведомо исправную схему; если схема не работает, лампа неисправна.

Все неисправности электронных ламп, кроме неисправности, вызванной окислением контактов между штырьками и контактными лепестками ламповой панельки, требуют их замены.

Газоразрядные лампы. В аппаратуре управления сварочными машинами используются тиратроны типа ТР1-5/2 и ТИ-01/0,3, газоразрядные коммутаторные декатроны типа А-101, А-102, игнит­ роны сварочной серии типа И1-70/0,8, И1-140/0,8, ИІ-350/0,8, ти­ ратроны с холодным катодом типа МТХ-90 и др.

В газоразрядных лампах, кроме повреждений баллона и гибких выводов электродов, возможны следующие неисправности: замы­ кание между электродами, обрыв электродов, изменение давления и состава газового наполнения. В большинстве случаев отказ ламп тлеющего разряда обусловлен неправильным режимом их работы и тем, что лампы до постановки в аппаратуру не проверялись по основным параметрам. Кроме того, в декатронах часто наблюдается плохой контакт между штырьками и контактными лепестками па­ нельки. Неисправности декатрона проявляются в виде возникно­ вения разряда сразу на двух катодах, непрерывном перемещении разряда при отсутствии импульсов управления на входе.

Неисправности игнитронов могут выражаться в следующем виде: 1. Отсутствует поджигание. Игнитрон может не поджигаться из-за несоответствия импульсов поджигания требуемым по паспорту,

из-за низкой температуры охлаждающей воды (минимальная тем­ пература входящей воды должна быть не менее 10 °С, выходящей — не выше 40 СС), неправильной установки игнитрона (должен уста­ навливаться вертикально), отсутствия тренировки (при первом включении игнитрона и после перерыва в работе более двух

141

месяцев необходима тренировка его током, равным 30% от номиналь­ ного, при пониженном напряжении в течение нескольких часов; тре­ нировка пониженным током может быть заменена прогревом анодной горловины при температуре 100—150 °С в электрической печи).

3. Игнитрон не управляется, т. е. при подаче анодного напряже­ ния и отсутствии импульсов поджигания игнитрон самопроизвольно поджигается.

4. Возникает обратное зажигание. Обратное зажигание может возникнуть из-за неправильной транспортировки, неправильного хранения, несоблюдения условий эксплуатации, например при от­ сутствии охлаждения.

Рис. 7-2. Схема стенда для проверки н тренировки игнитронов

При установке новых или продолжительное время бездейству­ ющих тиратронов типа ТР1-5/2, ТГР1-2,5/2 необходимо прогреть их в течение 30 мин без подачи анодного напряжения. Неисправности тиратронов проявляются в виде отсутствия управляемости, обрат­ ного зажигания.

При отсутствии специального испытателя газоразрядных ламп можно проверить исправность неоновой лампы, тиратрона, дека­ трона, игнитрона путем замены их в аппаратуре на заведомо исправ­ ные или включением их в схему нормально работающей аппаратуры.

Для проверки и тренировки игнитронов можно рекомендовать установку, применяемую на ленинградском заводе «Электрик». Установка предназначена для проверки и тренировки игнитронов типа И1-70/0,8, 111-140/0,8 и др. Она позволяет определить качество работы игнитронов, величину напряжения и тока поджигания, производить тренировку игнитронов на низком напряжении.

Электрическая схема установки приведена на рис. 7-2. Установка состоит из стенда для проверки и тренировки игнитронов, шкафа нагрузки Ян, рассчи-

142

тайного на токи 25, 50, 100 а при питании от сети 380 в; сварочного трансформа­

Схема работает в двух режимах: проверки н тренировки. Проверяемый игнитрон необходимо установить в соответствующее гнездо и закрепить. Краном, вмонтированным на стенде, подать охлаждающую воду, подключить анодный вывод и поджигатель игнитрона. Пакетный выключатель шкафа нагрузки уста­ новить в положение, соответствующее номинальному току для данного типа игнитрона. Подсоединить к соответствующим зажимам осциллограф, подать напряжение на установку, при этом должна загореться сигнальная лампочка ЛЗ.

Для перевода установки в режим проверки необходимо:

1.Выключатель ВЗ поставить в положение I («проверка»), при этом реле РЗ

обесточится.

2.Выключатель В1 поставить в положение I («выключено»).

3.Нажать кнопку К ні («пуск»), при этом сработает контактор Р1 и будет подано анодное напряжение 380 в на игнитрон.

После этого надо проверить качество игнитрона но внешним признакам. Если игнитрон не светится голубым светом и не дает вспышки, переключатель В1

(«поджигание») установить в положение I I («включено») — включится схема поджига. Если игнитрон работает нормально, проверить величину напряжения поджигания, которое не должно быть более 200 в.

Для проверки величины напряжения поджигания переключатель В2 поста­

вить в положение I I («калибр») и откалибровать осциллограф.

Если при проверке игнитрона окажется, что он плохо поджигается, дает обратное зажигание пли светится голубым объемным свечением, то такой игни­ трон необходимо подвергнуть тренировке.

Для перевода установки в режим тренировки необходимо:

1.Выключить цепь поджигания выключателем В1.

2.Снять анодное напряжение, нажав кнопку Кн-2 («стоп»).

3.Переключатель ВЗ поставить в положение I I («тренировка»), при этом подается питание на обмотку реле РЗ, которое своим замыкающим контактом включает контактор Р2, а размыкающим разрывает цепь питания катушки кон­

тактора Р1 (для предотвращения возможности случайного включения обоих контакторов). Размыкающий и замыкающий контакты реле РЗ переводят зави­

симую схему поджигания игнитрона в независимую. При включении контак­ тора Р2 на первичную обмотку трансформатора ТрЗ подается напряжение 380 в, а со вторичной обмотки подается напряжение 65 в на анод игнитрона. В шкафу нагрузки Ну, необходимо установить номинальный ток, соответствующий дан­

ному типу игнитрона. Включение и выключение поджига игнитронов произ­ водится выключателем В1. Тренировать игнитрон необходимо в течение 30— 50 мин, после чего надо снова проверить его работу.

Полупроводниковые приборы. В сварочной аппаратуре управле­ ния широко применяются полупроводниковые приборы: диоды типа Д226, Д106, Д231, стабилитроны Д-809, Д-814, тиристоры Т-150-7, транзисторы МП-26, МП-103, МП-106 и многие другие.

Неисправности полупроводниковых приборов при работе в но­ минальном режиме сравнительно редки. При нарушении номиналь­ ного режима работы (превышение напряжения между электродами, увеличение токов через р —и-переходы) температура р —гс-перехо- дов может превысить допустимую и вследствие этого приборы вый­ дут из строя. Например, максимально допустимая температура

143

р —п—р —«-структуры тиристоров серии Т в условиях номинальных нагрузок не должна превышать ;110 °С. Причинами выхода из строя тиристоров могут быть превышение обратного напряжения между анодом и катодом, увеличение напряжения и тока управления выше допустимых значений, превышение скорости нарастания анод­ ного напряжения и отсутствие охлаждения. Исправность диодов определяется по величине прямого и обратного сопротивления с по­ мощью омметра. В исправных диодах прямое сопротивление равно

Висправных тиристорах сопротивление между анодом и катодом

вобоих направлениях должно быть также порядка нескольких сотен тысяч омов. Исправность тиристоров можно проверить в заведомо

исправной схеме.

Параметры транзисторов и их исправность проверяются с по­ мощью приборов типа Л2-1 (ИПТ-1).

При замене полупроводниковых приборов пайка доляша произво­ диться паяльником мощностью 50—60 вт в течение 2—3 сек на расстоянии не менее 10 мм от корпуса полупроводника. Темпера­ тура припоя не должна быть больше 100—150 °С. При замене тиристоров следует помнить, что нельзя нарушать условия охлажде­ ния. Монтаж вентилей должен обеспечить надежный электриче­ ский и тепловой контакт между токосъемными выводами вентиля, проводящими шинами и радиаторами.

Резисторы. К наиболее часто встречающимся неисправностям резисторов, вызванным механическими повреждениями, относятся: поломки выводов, повреждения лакового и эмалевого покрытий, вмятины на каркасе, корпусе и поломка последних, повреждения подвижных контактов и др. Кроме механических, возможны и элект­ рические повреждения, в результате которых резисторы становятся также неисправными. К ним относятся: сгорание токопроводящего слоя, нарушение контакта между токопроводящими слоем и выводами, увеличение сопротивления свыше допустимого. Последняя неисправ­ ность у непроволочных резисторов является следствием изменения токопроводящего слоя (старение, влияние перегрузок). Реже наблю­ дается уменьшение сопротивления непроволочных резисторов вследствие электрического пробоя. У проволочных резисторов со­ противление уменьшается за счет межвитковых замыканий. Кроме того, для переменных резисторов характерны следующие неисправ­ ности: старение токопроводящего слоя и ползунка, нарушение кон­ такта между ползунком и токопроводящим слоем вследствие загряз­ нения, замасливания, коррозии, подгорания и т. п.; при длительной эксплуатации наблюдаются неплавная регулировка, помехи и искре­ ние из-за высыхания смазки трущихся частей резисторов или их загрязнения.

Механические повреждения и некоторые электрические неисправ­ ности резисторов обнаруживаются при внешнем осмотре. Например, перегорание непроволочного резистора вызывает изменение цвета окраски. Изменение величины сопротивления резисторов определя­

144

ется при проверке его с помощью омметра. В переменных резисторах необходимо проверить, как изменяется сопротивление при переме­ щении ползунка.

Непроволочные постоянные и проволочные закрытые резисторы не ремонтируются, а заменяются новыми. При этом следует соблю­ дать следующие условия:

а) резистор, устанавливаемый взамен неисправного, должен со­ ответствовать спецификации схемы по типу и величине сопроти­ вления;

б) допустимая мощность рассеяния может быть изменена только в сторону увеличения;

в) класс точности может быть изменен только в сторону повыше­ ния;

г) при отсутствии резистора с необходимым номиналом сопро­ тивления и допустимой мощностью рассеяния можно составить группу из параллельного и последовательно соединенных резисторов.

Отдельные неисправности переменных резисторов можно устра­ нить. Загрязнение и окисление контактов устраняются промывкой каким-либо растворителем (например, спиртом) или мелкой стеклян­ ной бумагой.

Конденсаторы. Неисправности конденсаторов могут быть меха­ нические и электрические.

К механическим неисправностям относятся: повреждения кор­ пуса (вмятины, трещины), поломка изоляторов, обрывы выводов.

Наиболее часто встречающиеся электрические неисправности: короткие замыкания между пластинами (электродами), пробой ди­ электрика, уменьшение сопротивления изоляции (большой ток утечки). Изменение величины емкости происходит из-за попадания влаги, излишнего нагрева, старения диэлектрика, деформации. Потеря емкости электролитических конденсаторов (полная или ча­ стичная) происходит из-за высыхания электролита.

Короткое замыкание между пластинами (электродами) конден­ сатора, а также между пластинами и корпусом обнаруживается измерением сопротивления между выводами и между каждым вы­ водом и корпусом с помощью приборов типа ТТ-1, Ц-435. При на­ личии короткого замыкания измерительный прибор (в режиме омметра) покажет нулевое сопротивление. Если замыкание отсут­ ствует, то стрелка прибора будет указывать на бесконечность. При проверке конденсаторов емкостью более 0,1 мкф в момент включе­ ния прибора стрелка резко отклонится вследствие прохождения зарядного тока, а затем медленно возвратится в исходное положение. Эта проверка позволяет обнаруживать также утечки из-за ухудшения изоляции конденсатора. При больших утечках стрелка прибора не дойдет до положения, соответствующего бесконечности. Сопро­ тивление изоляции пластин проверяется мегомметром при напряже­ нии, не превышающем рабочего напряжения конденсатора.

Неисправные конденсаторы постоянной емкости, как правило, заменяются новыми. При замене конденсаторов необходимо учиты­ вать следующее:

форматоров и дросселей являются: обрывы обмоток и их выводов; межвитковые замыкания в обмотках или замыкания между обмот­ ками; замыкание обмотки или лепестков на корпус; изменение ин­ дуктивности вследствие старения сердечников, изменения взаим­ ного расположения витков и секций, межвитковых замыканий, а также при увлажнении каркасов из волокнистых материалов и по­ падании грязи между витками катушек, намотанных неизолирован­ ным проводом; неплотная сборка магнитопровода трансформатора.

Короткие замыкания являются следствием повреждений изо­ ляции при повышенных напряжениях и перегреве. У силовых транс­ форматоров при коротком замыкании витков будет чрезмерный на­ грев обмотки.

Кроме перечисленных неисправностей, возможны механические повреждения каркаса, выводов, крепления, покрытия и т. д.

Внешним осмотром можно проверить исправность каркаса, вы­ водов, отсутствие внешних обрывов, замыканий обмотки, поврежде­ ния изоляции. Особое внимание необходимо обратить на наличие обугливания изоляции, почернение и оплавление заливки. Проверка на обрыв и короткое замыкание витков обмотки производится с по­ мощью приборов типов ТТ-1, Ц-435, и полученные данные сравни­ ваются с обмоточными данными трансфоратора. Сопротивление изо­ ляции проверяется мегомметром. Если показания мегомметра равны нескольким тысячам омов, это свидетельствует о частичном или полном пробое изоляции между обмотками.

Ремонт трансформаторов и дросселей заключается в устранении механических повреждений, обрывов провода обмоток, межвитковых замыканий и в полной перемотке обмоток. Механические неисправ­ ности устраняются слесарным способом. Если это невозможно, то ремонт производится заменой неисправной детали. Обрывы провода устраняются сращиванием его в месте обрыва с последующей пай­ кой и изоляцией. Устранение замыканий и улучшение добротности дросселя производится перемоткой обмоток. При перемотке следует сохранить диаметр, марку провода, число витков и вид намотки. После сборки проверяются все электрические характеристики транс­ форматора и дросселя и все механические крепления. При перемотке импульсных тансформаторов необходимо сохранить маркировку начала и конца обмоток.

Переключатели и реле. В переключателях и реле встречаются следующие неисправности механического характера: поломка дета­ лей крепления, фиксаторов, корпуса; деформация и поломка кон­

146

тактов, заедание движущихся деталей, перекосы, ослабление пру­ жин и упругости контактных лепестков, отсутствие фиксации

ит. и.

Кэлектрическим неисправностям относятся: отсутствие или ухуд­ шение контактов в соединениях, замыкание между контактами, подгорание контактов, уменьшение сопротивления изоляции. На­ рушение контактов часто вызывается окислением или загрязнением

контактных поверхностей. В реле, кроме того, возможны обрывы в обмотках, межвитковые замыкания и разрегулировка контактных групп. Разрегулировка реле приводит к изменению токов отпускания и срабатывания и часто происходит из-за изменения натяжения пружин и зазора между якорем и сердечником.

Внешним осмотром можно обнаружить подгорание контактов переключателей и реле, а также их деформацию. Обрывы и межвит­ ковые замыкания обмоток реле могут быть выявлены с помощью приборов ТТ-1, Ц-435 и др.

Неисправности переключателей и реле механического характера устраняются заменой отдельных деталей, правкой деформированных контактов и т. д. При окислении и загрязнении поверхностей кон­ тактов их очищают, а при сильном загрязнении или подгорании кон­ такты прочищают мелкой стеклянной бумагой. После очистки кон­ такты и изоляционные платы промывают спиртом, чтобы металли­ ческая пыль не создавала проводящих мостиков. Электрические неисправности устраняются регулировкой и заменой контактов регулировкой хода якоря, заменой пружин, переборкой галетных переключателей. При уменьшении сопротивления изоляции необ­ ходимо тщательно прочистить межконтактные изоляторы и промыть их спиртом. Обрывы и межвитковые замыкания реле устраняются так же, как в трансформаторах и дросселях.

В общем случае регулировка маломощных реле сводится к регули­ ровке свободного хода якоря, контактного давления и воздушного зазора между контактами.

Логические элементы. Основные неисправности логических эле­ ментов и способы их устранения приводятся применительно к наи­ более распространенной транзисторной серии «Логика», однако ха­ рактер неисправностей присущ и для других серий транзисторных логических элементов. Неисправности логических элементов, так же как и полупроводниковых элементов, сравнительно редки. Доста­ точно отметить, что среднее время безотказной работы элементов — 40000 ч, облегченные режимы, в которых работают полупроводни­ ковые элементы, гарантируют величину интенсивности отказов

не трубующих ухода и не подлежащих ремонту. Основные неисправ­ ности возникают при нарушении технических условий на логические элементы в процессе проектирования и эксплуатации аппаратуры управления.

Из механических повреждений наиболее часто встречаются повре­ ждения паек в местах присоединений логических элементов к схеме. К электрическим неисправностям относятся: ложные срабатывания элементов, уменьшение параметров входных и выходных сигналов. Эти неисправности могут возникать при наличии высокого уровня помех, различного рода наводок, а также при изменении питающего напряжения на величины больше допустимых. Кроме того, возможны выходы из строя логических элементов в период приработки, когда проявляются технологические дефекты их изготовления, не заме­ ченные как во время проверки заводом-изготовителем, так и во время испытаний аппаратуры на логических элементах.

Часто выход из строя происходит из-за замыканий во внешнем монтаже и в тех исполнительных элементах, на которые работают логические элементы.

Рис. 7-3. Схема включения реле: а — размыкающим контактом; б — замыкающим контактом; в — бесконтактным способом

Обнаружение неисправностей в логических элементах на первых порах вызывает трудности, так как выпускаемая до сих пор аппа­ ратура выполнялась на релейных элементах. Для того чтобы облег­ чить обслуживание аппаратуры на логических элементах, рассмот­ рим принцип работы некоторых логических элементов, проведя аналогию с релейными элементами.

Если включить катушки реле Р1 и Р2 так, как показано на рис. 7-3, с, б, то при срабатывании реле РЗ его размыкающий контакт разомкнется и катушка реле Р1 получит питание, а замы­ кающий контакт замкнется и зашунтирует реле Р2, которое выклю­ чится.

Принцип действия потенциальных логических схем аналогичен принципу действия схем, показанных на рис. 7-3, а, б. При этом аналогом релейных контактов служит переход эмиттер—коллектор транзистора, изображенного на рис. 7-3, в. Для четкой работы реле Р1 необходимо, чтобы весь ток, протекающий по резистору R, либо ответвлялся в транзистор по цепи коллектор — эмиттер, что соот­ ветствует случаю, когда сопротивление этой цепи близко к нулю, либо проходил через катушку Р1, что соответствует полностью закрытому состоянию транзистора. Транзистор не является таким идеальным переключателем, как реле, у которого сопротивление контактов в разомкнутом состоянии можно считать бесконечно боль­ шим, а в замкнутом состоянии — равным нулю.

У транзистора можно выбрать два предельных состояния: на­ сыщение и отсечку.

148

В состоянии насыщения транзистор полностью открыт и его сопротивление колеблется (в зависимости от типа) от долей до единиц, омов. В состоянии отсечки транзистор полностью закрыт и его со­ противление находится в пределах от ІО4 до 2 • 10е ом.

Состояние транзистора зависит от тока (напряжения) в цепи база — эмиттер. Если в транзисторе типа р —п—р (большинство» транзисторов в серии «Логика», данного типа) база положительна по отношению к эмиттеру, то он находится в состоянии отсечки. Если база отрицательна по отношению к эмиттеру и через нее про­ текает достаточно большой ток, то транзистор находится в состоянии, насыщения.

ских операций, режимы работы выбираются так, что они находятся либо в режиме отсечки, либо в состоянии насыщения. Состояние, промежуточное между состояниями отсечки и насыщения, называ­ ется активной зоной транзистора.

Реальная схема, обеспечивающая пребывание транзистора в со­ стоянии отсечки либо в состоянии насыщения, показана на рис. 7-4, а. Такая схема имеет два источника питания, один из которых по­ ложителен по отношению к общей нулевой точке (+£7СМ принято называть напряжением смещения, оно служит для обеспечения со­ стояния отсечки транзистора), а второй отрицателен (—Un принято называть напряжением питания, оно служит для обеспечения со­ стояния насыщения транзисторов и включения различных испол­ нительных элементов). Входной сигнал подается между выводом «Вход» и нулевой шиной. Выходной сигнал снимается между вы­ водом «Выход» и нулевой шиной.

149