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電力電子電路的實際運行表明,大多數故障表現為功率開關器件的損壞,即晶閘管的損壞,其中以功率開關器件的開路和直通最為常見,屬于硬故障。但是,電力電子電路的故障診斷與一般的模擬電路、數字電路的故障診斷還有一個重要的差別:故障信息僅存在于發生故障到停電之前的數毫秒到數十毫秒之間,因此,需要實時監視、在線診斷。
(一)電力電子電路故障診斷的目的
電力電子設備一旦發生故障,小則造成電器產品損壞、交通阻塞、工礦企業停產,大則會威脅人民生命、財產安全,甚至造成重大的人員傷亡或災難事故,影響國民經濟的正常運行。所以,對電力電子設備進行故障檢測和診斷顯得日趨重要。
長期以來,人們采取兩種維修對策:1.等設備壞了再進行維修,稱為事后維修。這種辦法的問題是經濟損失很大。2.定期檢修設備,稱為預防維修。這種方法有一定的計劃性和預防性,但其缺點是如無故障,則經濟損失較大。
電力電子設備由很多部分組成,包括電力電子主電路、電動機、發電機和各種應用電路。對電力電子設備進行故障診斷就是要對所有的這些電路進行故障檢測和診斷。電力電子電路是整個電力電子設備中最關鍵的部分,對其的故障檢測和診斷就顯得尤其重要。
(二)電力電子故障診斷的作用
1.實現早期預報,防止事故發生;
2.預知性維修,提高設備管理水平:
3.方便檢修,縮短了維修時間,提高設備利用率;
4.對提高設備的設計制造水平,改善產品質量有指導意義。
二、電力電子電路故障診斷方法
電力電子電路故障診斷技術包括兩方面的內容:1.故障信息的檢測:以一定的檢測技術,獲取故障發生時的所需故障信息,供故障分析,推理用;2.故障的診斷:依據檢測的故障信息,運用合適的故障診斷方法,對故障進行分析、推理,找出故障發生的原因并定位故障發生部位。傳統的故障診斷方法在電力電子電路故障診斷中也得到的廣泛應用,如故障字典法、故障樹、專家系統等。
(一)故障字典法。把一組典型的測量特征值和故障值以一定的表格形式存放,通過比較測量值和特征值,判斷故障。先用計算機對電路正常狀態和所有硬故障狀態模擬,建立故障字典。然后對端口測試進行分析,以識別故障,即將選定節點上測出的電壓與故障字典中電壓比較,運用某些隔離算法查出對應故障。
故障字典法對于模擬電路和數字電路故障診斷具有很大的實用價值,但字典法只能解決單故障診斷,多故障的組合數大,在實際中很難實現。
(二)故障樹法。故障樹診斷法就是對可能造成系統失效的各種因素(包括硬件、軟件、環境、人為因素)進行分析,畫出邏輯框圖,即故障樹,從故障樹的頂事件進行搜索從而找出故障原因的方法。故障樹表達了系統內在聯系,并指出元部件故障與系統之間的邏輯關系。
故障樹診斷直觀、靈活、通用,但建樹工作量大,繁瑣易錯,對診斷故障空間較小的問題比較合適。
(三)殘差法。殘差法是一種基于解析模型的故障診斷方法。即通過研究實際系統與參考模型特征輸出量間的殘差來進行電力電子裝置主電路在線故障診斷和故障定位的過程。該方法同樣適用于逆變器主電路的故障診斷,參考模型法用于電力電子電路的故障診斷具有檢測量少、判據簡單且與輸出大小無關的特點。特別是在復雜電力電子電路的故障診斷中該法的優勢更加明顯。
(四)直接檢測功率器件兩端電壓或橋臂電流的方法。通過檢測各功率器件兩端的電壓,或檢測各橋臂電流,得到功率器件的工作方式,再與觸發脈沖進行時序邏輯比較,從而判斷被診斷對象是否故障,此方法需要檢測每個被診斷器件的電壓和電流,所需測點較多,需要專門的檢測電路和邏輯電路。該方法還可以通過測量電路的輸入輸出來實現故障診斷。正常工作時,電路的輸入輸出在一定的范圍內變動,當超出此范圍時,可認為故障已經發生。另外,還可以測量輸入輸出變量的變化率是否超出范圍來判斷是否發生故障。該方法雖然簡單,但抗干擾性差。
人們對于電力電子電路在運行中的可靠性越來越重視了,不過在實際中計劃的不是很好,伴隨著電力電子裝置在實際生活中開始大面積使用,電力電子裝置的妨礙通常體現為電力電子器件的破壞,然而。妨礙信息僅存在于產生妨礙到停電之前的數十毫秒以內,此外,一些應用專家體系對發電機勵磁體系的晶閘管整流電路舉行妨礙診斷,對付龐大電路其信號引出線會太多,但它只實用于不帶反電動勢的整流電路,怎樣計劃合理的電力電子電路妨礙診斷方案,要以非侵人性聯接要領。電力電子電路的功率已達數千千瓦,這也是由于電力電子器件的過載本領小。近年來國內外有關研究人員針對電力電子電路的妨礙診斷問題做了許多有效的事情,破壞速度快,但是這種要領必須同時監測每一個晶閘管元件的端電壓,妨礙產生前征兆較難捕捉,也大概造成對主電路的滋擾,有人議決從輸出端引出信號來辨認整流元件的開路妨礙。這里面以電力電子器件的開路和短路最為常見,不實用于逆變電路,所以說,上述方式還是比較科學的。在實際生活的運用中,會出現很多方面的影響,就會出現對電力電子電路的妨礙,如何運用更加成熟、簡便的技術來對其進行檢測是一個必須要加強研究的話題。
2參考模型法及其實驗原理
這里介紹一種基于參考模型的能夠對電子電路進行在線監測的方式,在研究理論上來講,這種方法電路運行和實際操作中電路運行的誤差來進行分析的方法?,F在晶閘管三相變流裝置主電路在這方面的運用比較廣泛,我們在進行仿真實驗和研究的時候可以借助仿真模型,實驗結果表明上述方法不但是可行的,而且具有可判斷性強,適應性高等特點。
2.1基本原理
從人們頭腦的角度來看,若體系的模型已知,我們通過把實際情況中出現的數據和運用計算等方式的出的數據進行比較這一過程,這種故障診斷的方法,根本要素就是,實驗產生的誤差,議決對誤差進一步分析、處理數據再來進行妨礙診斷和妨礙定位。第一,我們要根據實際情況中的數據來組建一個數據化的模型,并且把它作為參考模型,誤差極小的妨礙特征第二,利用實際情況中出現的實際數據來判斷出現故障的部位,這時誤差則會出現明顯的跳躍征象,將實際體系的特征輸出量與正常運行體系對應的輸出量舉行比較。其根本實現效果是,可以很好地利用謀略機模擬體系的運行進程,然后在雷同的輸人信號和控制戰略作用下,對比實際體系與參考模型的對應特征輸出量。當實際體系正常運行時,它與參考模型的對應特征輸出量間的誤差,當體系無妨礙時誤差為零。當實際體系產生某種妨礙時,而當體系有妨礙時,結果不等于零,這時再進行分析判斷。
2.2利用晶閘管三相橋式變流器進行主電路故障診斷
我們所說的晶閘管三相橋式基于參考模型,其過程圖如圖一所示。選變流器的主要輸出電壓是特征量,故障函數就用實際系統與參考模型的對應輸出的特征量之差。2.3建立起晶閘管三相橋式的變流器主電路模型對晶閘管橋臂斷路產生的故障進行分析,我們可以把產生的故障統計成五大類。1)實驗晶閘管沒有故障發生,可以正常運行;2)同一半橋中的兩只晶閘管發生故障,存在6個故障元;3)同一橋臂上的上下兩只晶閘管出現故障,存在3個故障元;4)其中一只實驗晶閘管發生故障,并且存在6個故障元;5)不同橋臂上的上下兩只晶閘管出現故障,存在6個故障元。
3結論
1.1常見故障現象
就目前工作中常見的電子電路故障分析,其發生種類非常多,故障現象也十分復雜。目前工作中常見的故障現象主要包含有:穩壓電源出現無壓輸出的現象,輸出電壓的穩定性出現波動,輸出電壓難以得到有效的調整,電流、電壓計量器出現不穩或者讀數不正確的現象,電壓電流放大器的信號不準確或者直接沒有輸入信號等。這些故障的出現是業界日常工作中最不愿意看到的,同樣它們又是日常工作中最容易出現且給電力工作造成影響的。
1.2電子電路常見故障的成因
經分析,引起上述電路故障的原因有很多,且由于設備運行環境、運行方式以及管理策略的不同而存在一定的差異,就目前工作中常見的故障引發原因主要包含下面幾種。a.設計錯誤引發的故障。由于這類問題引發的故障在分析的時候我們可以根據電路設計原則、原理且仔細、全面的考慮相關問題就能夠將其提前處理掉。b.引起初樣的電路故障的有:首先,在電路設計的時候不曾嚴格按照設計標準、設計流程進行;其次在電路運行管理方面沒有使用端接器件而造成原件使用不當發生損壞;再次,因為電力系統中電路連接不合理而發生短路、短路現象;最后,二極管、三極管以及其他一些集成器連接出現錯誤,并且造成好一些電解電容性無法及時發揮。c.引起定型產品產生的故障的原因有:電路設計中相關元器件發生損壞,導致短路、短路等故障的發生。d.在電路正常運行中添置了一些不合理的儀器,并且這些儀器的使用方法不正確。
2電子電路的故障檢修方法
2.1直接觀察法
直接觀察法也被廣泛稱之為直接檢查法,它是在不采用任何外接設備以及檢查裝置的前提下,憑借工作人員過去工作經驗、自身素質、電氣知識,利用看、聽、嗅、感等方法來檢查電子電路故障的后一種措施。這種方法在目前的電子電路故障檢查中主要包含有靜態觀察法和通電觀察法兩種。其中靜態檢查法它是電子電路在沒有運行狀態進行檢查的一種方法,它在目前的故障診斷中主要包含以下幾方面。a.對電子電路設備的使用情況進行全面、系統的觀察,這個過程中需要檢查儀器的型號、種類、功能以及量程等因素是否與預計設計標準相符,接地連接是否合理,且根據電路自身的組成狀況進行排查,將各種有可能發生故障的環節一一進行檢查。b.檢查電子電路的供電狀況,對電源電壓的等級、積極性進行觀察,判斷這方面的內容是否能夠達到預計標準,確定電源是否接入到交流電壓電路當中。c.對那些已經端接器件的電子電路設備進行觀察,觀察其中是否存在錯誤的鏈接、遺漏鏈接等現象,并且對其電器元件的兼容性、電容性、關聯性進行檢查,對其中存在的各種不合理問題及時加以屏蔽和處理。d.對布線情況進行觀察。在布電檢查中主要包含對強電、弱電兩方面內容的檢查,它包含了輸入、輸出電線,交流、直流電線以及電源線的布置情況。通電后,對元器件進行觀察,看有沒有發燙、冒煙的情況出現,變壓器有沒有焦味或者發熱或者異常聲響。一般情況下,比較明顯的故障可以用直接觀察法。
2.2參數測試法
參數測試法是借助于儀器幫助來發現問題、尋找故障元件的方法。這種方法又分為斷電測試法和通電測試法兩種。斷電測試法是在電路斷電條件下,利用萬用表歐姆檔測量電路或元器件電阻值,借以判斷故障的方法。測試時,為了避免相關支路的影響,被測元器件的一端必須與電路斷開。同時,為了保護元器件,一般不使用高阻擋和低阻擋,以防止高電壓或大電流損壞電路中晶體管的PN結。通電測試法是在帶電條件下,借助于儀器測量電路中各點電壓或支路電流,進行理論分析,尋找故障所在的方法。
3排除故障應注意的問題
故障檢測是否正確在很大程度上和檢測精度有關。因此,在檢測時應注意以下問題:a.測量儀器的接地端使用要正確。儀器的接地端要和放大器的接地端相連,如果不這樣的話,有可能造成測量結果產生誤差。b.要用比較方便可行的測量方法。對某電路的電流進行測量時,只對電壓進行測量,電壓測量比較方便。c.在檢測過程中要善于記錄。d.故障出現在調試過程中,對其原因要認真查找,不要首先只想著重新安裝。如果進行重新安裝的話,出現的問題會更多,有時重新安裝也不會解決問題,因此認真分析故障原因是很有必要的。
關鍵詞:電子電路;抗干擾方法;技術;分析
前言
電子電路設計看似簡單,但是其實電子電路是十分復雜的,因為電子電路大多數情況下都是由多種基本電路組成的,并且電子電路是在特殊環境下進行信息傳輸的一種方式,所以電子電路在進行信息的傳輸時,一定不能受到外來因素的干擾,否則會出現一些信息的中斷,甚至還會出現信息與信息之間的錯誤交叉。現如今電子電路技術已經被應用在各個領域、各個行業中,但是有由于電子電路的運行過程是十分復雜的,所以對電子電路的抗干擾方法以及有關技術分析進行了相關的闡述。
1.電子電路的抗干擾技術概述
電子電路的抗干擾技術是國外電子電路研究學者提出并加以應用的,其是EMC的重要組成部分,EMC一直都受到世界各地、各個國家的高度重視,其根本原因就是EMC中較為主要的抗干擾技術。電子電路抗干擾技術其實指的就是在不損害信息的前提下,能夠最大程度上防止外界對電子電路信息傳輸時的干擾,從而使信息能夠更好的傳輸,總的來說,抗干擾技術其實就是將外界對電子電路的干擾減少到最小程度,因為大多數電子電路都是依靠信號進行信息的傳輸,所以外界或多或少對其都會有一定的干擾,最常見的干擾就是噪聲。
2.電子電路主要的干擾類型
2.1雜散電磁場干擾
電子電路中主要的干擾類型中,最主要就是雜散電磁場的干擾,因為在方法電路或者是給電子電路輸入信息時,都會使電子電路所處的雜散磁場發生變化,而這種磁場上的變動就會使磁場發出一些干擾信號。其實完全可以將干擾信號與電子電路看成一個電流的回路,當干擾信號發出信號使,電子電路會通過電子電路中的無限放大,從而影響電子電路的信息傳輸。
2.2電網高頻干擾
無論是哪種電子電路,都是需要電源才能夠正常運行的,但是電源中的電流一般都是由電網來進行電流之間的變壓和交流,再通過整流濾網將電流進行穩壓,最終使電流能夠進入電子電路中。但是當電流在流動時,電網的頻率就會跟隨其發生變化,這種變化會隨著電流的流通變得越來越大,最終形成電網高頻干擾,這也是干擾電子電路信息傳輸的一個重要干擾因素。
2.3放大電路中的自震激蕩
電子電路在信息傳輸過程中,回受到很多干擾信號的干擾,其中就有一點是放大電路中的自震激蕩,并且自震激蕩不僅僅只是在電子電路中存在的干擾,自震激蕩還會存在于各種結構之間。因為電子電路或者結構所處的磁場會自然形成一個放大電路,無論是空氣中的波動還是外來因素的干擾,都會被方法數倍,并且電子電路和結構都會有一個自震效果,而自震經過放大電路的方法,會將干擾電子電路信息的正常運輸。
2.4信號地之間的干擾
信息地指的是信號內部的電路和電子電路之間的邏輯電路。因為信號在運輸和傳送的過程中,必須要依靠地下導線進行傳輸,但是所有的地下導線都會有一定程度上的阻抗,并且經過各個導線的電流不同,這也就會導致各個電流接地點之間的電流數值完全不同,這就會導致地下導線之間形成一個干擾信號,因為接地點之間都輸環路電流,所以就會對電子電路有一定程度上的干擾。
3.電子電路抗干擾的具體方法
3.1外來干擾的抑制措施
外來干擾是最常見也是最普通的一種干擾,其根本意義其實就是周圍環境對電子電路的過量輻射或者干擾,主要的干擾途徑是電源線、信號源和接地線等幾種主要干擾形式。現如今比較常見的干擾就是工業中的火花放電或者電動機等干擾。主要抑制方法是:將電路遠離一些大功率設備,并且還要對其表面進行隔緣和接地保護措施。
3.2電源干擾的抑制措施
電源干擾主要就是由于電源處電流不穩定所引起的干擾。所以對于這種干擾可以利用以下措施:①將電源接入變壓器或者是二次繞組裝置,從而保證電路之間能夠形成一個回路。②使用溫度性較高、輸出電流較低的電源,從而減少電源對電子電路的干擾。
3.3瞬時過流電的抑制措施
瞬時過流電其實就是在電子電路中電流流動時引起的瞬時尖峰電流,瞬時過流電比靜態的電流量要高出很多,不僅浪費電能,還對電子電路造成了一定的干擾。所以一定要在電源與接地線之間接入一個50μF的電容,從而保證尖峰電流不能在電子電路中輸出。并且還要注意的一點就是接地線一定要盡量的選擇粗又短的。
3.4竄擾極其抑制
竄擾其實就是當長度較長的信號線之間平行或者是依靠在一起時,電線與電線之間就會形成一個互容的電流狀態,這就會導致電流之間產生干擾信號。所以在實際操作時,一定要最大程度上減小接地線的長度,并且還要采用雙排線或者是同絞線作為地下導線。還要保證電流和信號傳輸時,一定要避免電源線之間成平行,而是要采用交叉或者是分散的形式。
3.5反射極其抑制
電子電路中最常見的一種干擾形式就是反射。電子電路之間的電源線可以看成是一個個不同作用的傳輸線,但是當信號小于1m時,就會產生反射信號,這樣就會對電子電路的信息傳輸產生一定程度上的干擾。所以要盡可能的減少電源線的長度,并且還要在電流或者信息的輸入端加入一個電阻。
4.結束語
總得來說,在進行電阻電路抗干擾技術的研究時,首先就要了解干擾因素都有那些,形成原因是什么,才能夠選擇合理的抗干擾措施,這樣就能夠把干擾降低到最小,使電子電路能夠正常運行。也就是說必須要了解到干擾電子電路信息傳輸的主要因素,再根據干擾因素做出相應對策,比如瞬時過流電的干擾,就可以在接口處加入一個電容,這樣就能夠有效的抑制干擾。
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【關鍵詞】電子;電路設計;常用;調試方法;步驟探討
伴隨時代的不斷發展和科學技術的不斷進步,人們越來越關注社會生產力的提升。采取科學的方式進行電子電路的設計與工作流程的部署和管理,能夠滿足當下社會生產力發展的基本需求,也能夠促進行業的生產進步。當下我國電子行業發展的過程當中都越來越重視相關的技術升級,采取高效率的生產和設計模式才能夠實現對理論的進一步應用,也能夠滿足實際的生產工作需求。模擬的設計構想在實踐工作的驗證體系下常常顯示出各種問題,需要以更加科學、安全、有效的方式實現對相關工作體系的完善,并在具體的工作當中以實踐經驗論證設計理念,保證電子行業發展的前景要求。
1電子電路設計的原理
電子電路的設計工作具有相關的工作原理和原則,需要遵循一定的制度和規律進行相關工作的設計,以此實現對工作體系的完善性需求。首先,電子電路的設計工作原理要求,設計的相關內容需要符合整體性要求,在實際的設計工作當中要針對電路工作的各個節點進行監督與功能實踐。其次,設計的工作要保證具體功能的落實,針對每個電路的工作職能進行細致的劃分。再者,應當進行電路設計的最優化選擇,保證電路設計的穩定性和完善性,在實際的工作應用中具備可靠的特征。最后,應當實際的考量到市場經濟的價值和效益需求,進行性價比的研究分析并最終完成設計。
2電子電路設計的流程
電子電路的設計工作流程比較復雜,具體的工作內容也具有較高的嚴謹性和準確性。在實際工作進行的過程當中,應當重視對設計目標的確認,在具體工作中明確電子功能的設計。針對電子產品的核心功能應用進行整體的考量,設計的電路能夠符合單一操作的要求,進行優化的職能選擇。在設計形成初期進行整體研究,包含對電子電路的測試實踐。重視對電子電路的調試和功能定位,保證未來工作進行的順利要求。重視電子電路功能的設計才是保證產品能夠高效率工作和服務的基礎,也是確認核心功能和輔助功效的重要工作內容。實現設計初期的檢查和測試,能夠保證設備未來使用的優越性。
3調試儀器概述
具體的電子電路設計功能測試與調節工作要求的比較準確和細致,在實際的工作過程當匯總需要進行相關儀器的使用和完善,避免當中一些環節出現問題。在調試儀器使用的過程中涉及到眾多的零部件,包含萬能用的工具表,顯示波動幅度的器械,以及信號發出的設備等。針對具體的調試工作進行觀察,玩能用的工具表主要是為了測量設備使用期間的電流量和電壓力,以及存在的電阻等元素。顯示波動幅度的器械主要是為了更準確的測量信號,關注波動變化。信號的發出設備是為了在監測過程中收集信息,確定監測工作準確性和保證基本交流。
4電子電路調試具體流程
電子電路的調試工作可以劃分為諸多細致的流程,在具體工作開展的過程中還需要進行整體工作的完善和優化。調試的工作需要進行電路的線路監測,在實際的工作驗收中觀察通電的效果。調試的工作還需要確保對電子設備的功能監測,保證實際的工作過程能夠正常的運作,充分實現對信息傳播的要求。在實際工作開展的過程當中要進行電源的調試,減少工作阻礙,進行指標的規范和數據的驗收。除此之外,調試工作還可以劃分為兩種方式,分別是整體和分區域的調試工作。細致的劃分主要是為了給保證驗收工作的嚴謹性要求。最后需要針對環境進行監測,考量實際工作需求進行優化處理。
5調試工作需要重視問題
在調試工作進行過程當中還需要重視對工作細節的優化處理,保證人員施工的科學性安排,在實際的操作過程當中需要進行設備功能的優化,確保功能的準確性要求。重視對細節工作的監督和管理,在調試的信息記錄中掌握數據中存在的差異,為維護系統工作提供良好的基礎,也有助于及時的解決系統工作出現的問題。除此之外,還需要認識到系統調試工作反復執行的重要性,針對測量工作進行反復的操作才能夠保證電子電路的設計符合實際生產需求。
6結論
綜上所述,本次研究針對電子電路設計的相關工作展開分析和研究,希望在實際的工作過程當中掌握實踐的工作經驗,在未來的電子電路設計工作當中采取先進的科學手段,實現對相關工作內容的整合,滿足時展的進步要求。在傳統電子電力設計的相關工作基礎上實施切實有效的完善策略,保證基本工作的流暢性原則,在實施科學有效的方式和方法進行相關設計工作的管理,滿足實際工作的需要,進行不同線路的測試和驗收,保證電子電線設計工作的優越功能。重視對電子電路工作的設計工作,在實際工作開展的過程中進行調試工作的監督與管理,進一步促進我國現代化生產效率的提升。
參考文獻
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