Диагностика электрооборудования автомобиля. Диагностика системы электрооборудования Средства и технология диагностирования элементов системы электрооборудования

Примерный порядок технического диагностирования электроустановок потребителей. Критерии точности и достоверности практически не отличаются от аналогичных критериев оценки приборов и методов используемых при проведении любых измерений а технико-экономические критерии включают в себя объединенные материальные и трудовые затраты продолжительность и периодичность диагностирования. При проектировании диагностических систем необходимо разработать алгоритм диагностирования описывающий перечень порядок проведения элементарных проверок оборудования...

Если эта работа Вам не подошла внизу страницы есть список похожих работ. Так же Вы можете воспользоваться кнопкой поиск

ЭКСПЛУАТАЦИЯ И РЕМОНТ ЭНЕРГОБОРУДОВАНИЯ (5 курс)

ЛЕКЦИЯ №11

Техническая диагностика электрооборудования в процессе эксплуатации.

3. Примерный порядок технического диагностирования электроустановок потребителей.

1. Основные понятия и определения.

Техническая диагностика - наука о распознавании состояния технической системы, включающая широкий круг проблем связанных с получением и оценкой диагностической информации.

Основной задачей технической диагностики является распознавание состояния технической системы в условиях ограниченной информации.

Иногда техническую диагностику называют безразборной, т. е. диагностикой, осуществляемой без разборки изделия.

При эксплуатации электрооборудования диагностирование применяется для определения необходимости и объема ремонта, сроков замены сменных деталей и узлов, стабильности регулировок, а также при поиске причин отказов.

Целью системы технической диагностики любого оборудования является определение фактического технического состояния оборудования для организации его правильной эксплуатации, технического обслуживания и ремонта, а также выявление возможных неисправностей на раннем этапе их развития.

Все виды затрат на функционирование системы технической диагностики должны быть минимизированы.

Плановая техническая диагностика проводится в соответствии с действующими нормами и правилами. Кроме того, она позволяет судить о возможности дальнейшей эксплуатации оборудования, когда оно отработало нормативный срок службы.

Внеплановая техническая диагностика оборудования проводится в случае обнаружения нарушений его технического состояния.

Если диагностика проводится во время работы оборудования, она называется функциональной.

В России и в других странах разработаны диагностические системы, основанные на различных физических и математических моделях, являющихся ноу-хау производителя. Поэтому детальное описание алгоритма и математического обеспечения таких систем в литературе, как правило, отсутствует.

В России созданием таких систем занимаются ведущие заводы - производители электрических машин и трансформаторов. Совместно с ведущими НИИ (ВНИИЭ, ВНИИЭлектромаш, ВНИЭМ, ВЭИ и др.). За рубежом работы по созданию диагностических систем координируются научно-исследовательским институтом электроэнергетики EPRI (США).

2. Состав и функционирование диагностических систем

Техническое диагностирование в соответствии с ГОСТ 27518 - 87 «Диагностирование изделий. Общие требования» должно обеспечивать решение следующих задач:

Определение технического состояния оборудования;

Поиск места отказа или неисправности;

Прогнозирование технического состояния оборудования.

Для работы системы диагностики необходимо установить е критерии и показатели, а оборудование должно быть доступны для проведения необходимых измерений и испытаний.

Основными критериями системы диагностики являются точное и достоверность диагностики, а также технико-экономические критерии. Критерии точности и достоверности практически не отличаются от аналогичных критериев оценки приборов и методов используемых при проведении любых измерений, а технико-экономические критерии включают в себя объединенные материальные и трудовые затраты, продолжительность и периодичность диагностирования.

В качестве показателей системы диагностики в зависимости решаемой задачи используют либо наиболее информативные параметры оборудования, позволяющие определить или прогнозировать его техническое состояние, либо глубину поиска места отказа или неисправности.

Выбранные диагностические параметры должны удовлетворять требованиям полноты, информативности и доступности их измерения при наименьших затратах времени и средств.

При выборе диагностических параметров приоритет отдается тем, которые удовлетворяют требованиям определения истинного технического состояния данного оборудования в реальных условиях эксплуатации. На практике обычно используют не один, а несколько параметров одновременно.

При проектировании диагностических систем необходимо разработать алгоритм диагностирования, описывающий перечень порядок проведения элементарных проверок оборудования, состав признаков (параметров), характеризующих реакцию объекта на соответствующее воздействие, и правила анализа и принятия решения по полученной информации.

В состав диагностической информации могут входить паспортные данные оборудования;

Данные о его техническом состояния на начальный момент эксплуатации;

Данные о текущем техническом состоянии с результатами измерений и обследований;

Результаты расчетов, оценок, предварительных прогнозов и заключений;

Обобщенные данные по парку оборудования.

Эта информация вводится в базу данных системы диагностики и может передаваться для хранения.

Средства технической диагностики должны обеспечивать надежное измерение или контроль диагностических параметров конкретных условиях эксплуатации оборудования. Надзор за средствами технической диагностики обычно осуществляется метрологической службой предприятия.

Различают четыре возможных состояния оборудования (рис. 1)

Исправное (отсутствуют любые повреждения),

Работоспособное (имеющиеся повреждения не мешают работе оборудования в данный момент времени),

Неработоспособное (оборудование выводится из эксплуатации, но после соответствующего технического обслуживания может работать в одном из предыдущих состояний),

Предельное (на этом этапе принимается решение о возможности дальнейшей эксплуатации оборудования после ремонта, либо о его списании).

Этапы функционирования системы технической диагностики в зависимости от состояния оборудования показана на рис. 1. Как следует из этой схемы, практически на каждом этапе работы оборудования проводится уточненная оценка его технического состояния с выдачей заключения о возможности его дальнейшего использования.

Рис. 1. Основные состояния оборудования:

1 — повреждение; 2 — отказ; 3 — переход в предельное состояние из-за неустранимого дефекта, морального старения и других факторов; 4— восстановление; 5 — ремонт

В зависимости от сложности и изученности оборудования результаты диагностики в виде заключений и рекомендаций могут быть получены либо в автоматическом режиме, либо после соответствующей экспертной оценки данных, полученных в результате диагностики оборудования.

Техническое обслуживание и ремонт в этом случае сводятся к устранению повреждений и дефектов, указанных в заключении но данным технического диагностирования или к нахождению места отказа.

О проведенных работах делаются соответствующие записи в документации, которая ведется на предприятии. Кроме того, результаты диагностики могут заноситься в соответствующие базы данных и передаваться другим субъектам системы диагностики.

Структурно система технической диагностики является информационно-измерительной системой и содержит датчики контролируемых параметров, линии связи с блоком сбора информации, блок обработки информации, блоки вывода и отображения информации, исполнительные устройства, устройства сопряжения с другими информационно-измерительными и управляющими системами (в частности, с системой противоаварийной автоматики, сигнал в которую поступает при выходе контролируемых параметров за установленные пределы). Система технической диагностики может проектироваться как самостоятельная, так и в качестве подсистемы в рамках уже существующей информационно-измерительной системы предприятия.

3. ПРИМЕРНЫЙ ПОРЯДОК ТЕХНИЧЕСКОГО ДИАГНОСТИРОВАНИЯ ЭЛЕКТРОУСТАНОВОК ПОТРЕБИТЕЛЕЙ (ПТЭЭП Приложение 2)

Исходя из данной примерной методики проведения технического диагностирования электроустановок Потребители составляют раздельно для основных видов электроустановок документ (ОСТ, СТП, регламент, и т. п.), включающий следующие разделы:

1. Задачи технического диагностирования:

Определение вида технического состояния;

Поиск места отказа или неисправностей;

Прогнозирование технического состояния.

2. Условия технического диагностирования:

Установить показатели и характеристики диагностирования;

Обеспечить приспособленность электроустановки к техническому диагностированию;

Разработать и осуществить диагностическое обеспечение.

3. Показатели и характеристики технического диагностирования.

3.1. Устанавливаются следующие показатели диагностирования:

Показатели точности и достоверности диагностирования;

Показатели технико-экономические.

Показатели точности и достоверности диагностирования приведены в таблице 1.

Показатели технико-экономические включают:

Объединенные материальные и трудовые затраты;

Продолжительность диагностирования;

Периодичность диагностирования.

3.2. Устанавливаются следующие характеристики диагностирования:

Номенклатура параметров электроустановки, позволяющих определить ее техническое состояние (при определении вида технического состояния электроустановки);

Глубина поиска места отказа или неисправности, определяемая уровнем конструктивной сложности составных частей или перечнем элементов, с точностью до которых должно быть определено место отказа или неисправности (при поиске места отказа или неисправности);

Номенклатура параметров изделия, позволяющих прогнозировать его техническое состояние (при прогнозировании техническое состояния).

4. Характеристика номенклатуры диагностических параметров.

4.1. Номенклатура диагностических параметров должна удовлетворять требованиям полноты, информативности и доступности измерения при наименьших затратах времени и стоимости реализации.

4.2. Диагностические параметры могут быть охарактеризованы приведением данных по номинальным и допускаемым значениям, точкам контроля и т. д.

5. Метод технического диагностирования.

5.1. Диагностическая модель электроустановки.

Электроустановка, подвергаемая диагностированию, задается в виде табличной диагностической карты (в векторной, графической или другой форме).

5.2. Правила определения структурных (определяющих) параметров. Этот параметр непосредственно и существенно характеризует свойство электроустановки или его узла. Возможно наличие несколько структурных параметров. Приоритет отдается тому (тем) параметру, который (которые) удовлетворяет требованиям определения истинного технического состояния данной электроустановки (узла) для заданных условий эксплуатации.

5.3. Правила измерения диагностических параметров.

Этот подраздел включает основные требования измерения диагностических параметров и имеющиеся соответствующие специфические требования.

5.4. Алгоритм диагностирования и программное обеспечение.

5.4.1. Алгоритм диагностирования.

Приводится описание перечня элементарных проверок объекта диагностирования. Элементарная проверка определяется рабочим или тестовым воздействием, поступающим или подаваемым на объект, а также составом признаков (параметров), образующих ответ объекта на соответствующее воздействие. Конкретные значения признаков (параметров), поручаемые при диагностировании, являются результатами элементарных проверок или значениями ответа объекта.

5.4.2. Необходимость программного обеспечения, разработки как конкретных диагностических программных продуктов, так и других программных продуктов для обеспечения функционирования в целом системы технического диагностирования определяется Потребителем.

5.5. Правила анализа и принятия решения, по диагностической информации.

5.5.1. Состав диагностической информации.

а) паспортные данные электроустановки;

б) данные о техническом состоянии электроустановки на начальный момент эксплуатации;

в) данные о текущем техническом состоянии с результатами измерений и обследований;

г) данные с результатами расчетов, оценок, предварительных прогнозов и заключений;

д) обобщенные данные по электроустановке.

Диагностическая информация вводится в отраслевую базу данных (при наличии таковой) и в базу данных Потребителя в соответствующем формате и структуре хранения информации. Методическое и практическое руководство осуществляет вышестоящая организация и специализированная организация.

5.5.2. В руководстве пользователю описывается последовательность и порядок анализа полученной диагностической информации, сравнения и сопоставления полученных после измерений и испытаний параметров и признаков; рекомендации и подходы при принятии решения по использованию диагностической информации.

6. Средства технического диагностирования.

6.1. Средства технического диагностирования должны обеспечивать определение (измерение) или контроль диагностических параметров и режимов работы электроустановки, установленных в эксплуатационной документации или принятых на данном предприятии в конкретных условиях эксплуатации.

6.2. Средства и аппаратура, применяемые для контроля диагностических параметров, должны позволять надежно определять измеряемые параметры. Надзор над средствами технического диагностирования должны вести метрологические службы соответствующих уровней функционирования системы технического диагностирования и осуществлять его согласно положению о метрологической службе.

Перечень средств, приборов и аппаратов, необходимых для технического диагностирования, устанавливается в соответствии с типом диагностируемой электроустановки.

7. Правила технического диагностирования.

7.1. Последовательность выполнения операций диагностирования. Описывается последовательность выполнения соответствующих измерений, экспертных оценок по всему комплексу диагностических параметров и характеристик, установленных для данной электроустановки представленных в диагностической карте. Содержание диагностической карты определяется типом электроустановки.

7.2. Технические требования по выполнению операций диагностирования.

При выполнении операций диагностирования необходимо соблюдение всех требований и указаний ПУЭ, настоящих Правил, Межотраслевых правил по охране труда (правил безопасности) при эксплуатации электроустановок, других отраслевых документов, а также ГОСТов по диагностированию и надежности. Конкретные ссылки должны быть сделаны в рабочих документах.

7.3. Указания по режиму работы электроустановки при диагностировании.

Указывается режим работы электроустановки в процессе диагностирования. Процесс диагностирования может проходить во время функционирования электроустановки и тогда это - функциональное техническое диагностирование. Возможно диагностирование в режиме останова. Возможно диагностирование при форсированном режиме работы электроустановки.

7.4. Требования к безопасности процессов диагностирования и другие требования в соответствии со спецификой эксплуатации электроустановки.

Указываются общие и те основные требования техники безопасности при диагностировании, которые касаются той или иной электроустановки; при этом должны быть конкретно перечислены разделы и пункты соответствующих правил и директивных материалов.

Упоминается о необходимости наличия у организации, выполняющей работы по диагностированию, соответствующих разрешений.

Перед началом работ по диагностированию работники, в ней участвующие, должны получить наряд-допуск на производство работ.

В данном разделе должны быть сформулированы требования техники (безопасности при функциональном диагностировании и диагностировании при форсированном режиме работы электроустановки. Должны быть указаны и имеющиеся у данного Потребителя для конкретных условий эксплуатации данной электроустановки специфические требования.

8. Обработка результатов технического диагностирования.

8.1. Указания по регистрации результатов диагностирования. Указывается порядок регистрации результатов диагностирования, измерений и испытаний, приводятся формы протоколов и актов.

Даются указания и рекомендации по обработке результатов обследований, измерений и испытаний, анализу и сопоставлению полученных результатов с предыдущими, и выдаче заключения, диагноза. Даются рекомендации по проведению ремонтно-восстановительных работ.

Таблица 1.

Показатели достоверности и точности диагностирования электроустановок

Определение численных значений показателей диагностирования следует считать необходимым для особо важных объектов, установленных вышестоящей организацией, специализированной организацией и руководством Потребителя; других случаях применяется экспертная оценка, производимая ответственным электрохозяйство Потребителя.

Рис. 2. Этапы функционирования системы технической диагностики.

PAGE \* MERGEFORMAT 13

Методы диагностирования электрооборудования

Мониторинг и диагностика ВЛ

1.3.1 Общие сведения

Надежность обеспечения электроэнергией, то есть электроснабжения большого количества распределœенных по всœей стране потребителœей энергией, в основном определяется состоянием ВЛ. По этой причине вопросам мониторинга и диагностики ВЛ уделяется пристальное внимание, особенно в последнее время, когда уровень технологии обеспечил надежную связь многочисленных датчиков и устройств, обменивающихся цифровыми данными.

Мониторинг в приложении к технике - ϶ᴛᴏ реализованный с помощью цифрового оборудования процесс дискретного автоматического сбора, передачи, хранения и анализа мгновенных данных о параметрах, изменяющихся во времени и характеризующих состояние объекта управления и/или контроля. Дискретность или частота сбора информации о параметрах определяется видом и состоянием объекта. В процессе мониторинга дискретность может изменяться, в случае если это предусмотрено алгоритмом работы. Мониторинг осуществляется на работающем объекте под напряжением. Объектом контроля в данном случае является ВЛ.

Задачи мониторинга:

Обеспечение подразделœений, принимающих решение, достоверной оперативной информацией;

Информирование о нештатных ситуациях на ВЛ (обледенение, обрыв проводов, возникновение КЗ);

Оценка текущего технического состояния объекта;

Мгновенное обнаружение неисправностей и указание точного места их расположения (к примеру, номер опоры);

Решение других информационных и аналитических задач (характер нагрузки, симметрия фаз и пр.).

Из решаемых задач видно, что мониторинг является составной частью автоматизированной системы управления объектом, в которой окончательное решение принимает человек.

Все виды осмотров (пешие, конные, на автомобилях, вертолетах, самолетах, из космоса) по решаемым задачам являются не компьютерной эпизодической формой мониторинга. Осмотры останутся незаменимыми для решения многих задач, к примеру, определœение состояния фундаментов опор и оттяжек, проверка качества заземлений, диагностика состояния опор, качества соединœения проводов и тросов и т.д. То есть до тех пор, пока не появятся дешевые надежные датчики, учитывающие изменение параметров, необходимых для решения перечисленных задач.

Техническая диагностика - ϶ᴛᴏ оценка технического состояния объекта͵ начинающаяся с определœения места и характера имеющихся проблемных элементов и заканчивающаяся переходом объекта в неработоспособное состояние. Диагностика осуществляется на базе использования современных методов и средств и решает задачу обеспечения безопасности, функциональной надёжности и эффективности работы технического объекта͵ а также сокращения затрат на его техническое обслуживание и уменьшения потерь от простоев в результате отказов.

Диагностическое обследование выполняется на отключенном оборудовании . При помощи систем диагностического мониторинга решается задача эффективного управления эксплуатацией и ремонтом оборудования.

Трудно найти физическое явление или процесс, которые не использовались бы для целœей диагностики. Рассмотрим некоторые из них, нашедшие широкое применение в электроэнергетике.

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 соединœений, причем под действием электромагнитного поля, температуры, вибрации одновременно идут процессы разложения и синтеза. Анализируя количество и состав появляющихся новых химических соединœений можно делать выводы о состоянии всœех элементов изоляции. Наиболее просто это сделать с жидкой углеводородной изоляцией, каковой являются минœеральные масла, так как всœе или почти всœе образовавшиеся новые химические соединœения остаются в замкнутом объёме.

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 всœе 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 определœения 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.
Размещено на реф.рф
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. По этой причине его показания сильно подвержены влияющим факторам, к примеру, 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 крайне важно стью обязательного контроля температуры и влажности окружающей среды.

Для контроля широко применяются всœе 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 распределœения яркости свечения и определœении по ее характеру дефектных изоляторов. Для этих же целœей с разной эффективностью применяют радиотехнический и ультразвуковой методы, а также метод контроля ультрафиолетового излучения с помощью электронно-оптического дефектоскопа ʼʼФилинʼʼ.

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, к примеру, в качестве материала опор.

Методы диагностирования электрооборудования - понятие и виды. Классификация и особенности категории "Методы диагностирования электрооборудования" 2017, 2018.

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

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.

Техническая диагностика - область знаний, охватывающая теорию, методы и средства определения технического состояния объекта. Назначение технической диагностики в обшей системе технического обслуживания - снижение объема затрат на стадии эксплуатации за счет проведения целевого ремонта.

Техническое диагностирование - процесс определения технического состояния объекта. Оно подразделяется на тестовое, функциональное и экспресс-диагностирование.

Периодическое и плановое техническое диагностирование позволяет:

выполнять входной контроль агрегатов и запасных узлов при их покупке;

свести к минимуму внезапные внеплановые остановки технического оборудования;

управлять старением оборудования.

Комплексное диагностирование технического состояния оборудования дает возможность решать следующие задачи:

проводить ремонт по фактическому состоянию;

увеличить среднее время между ремонтами;

уменьшить расход деталей в процессе эксплуатации различного оборудования;

уменьшить объем запасных частей;

сократить продолжительность ремонтов;

повысить качество ремонта и устранить вторичные поломки;

продлить ресурс работающего оборудования на строгой научной основе;

повысить безопасность эксплуатации энергетического оборудования:

уменьшить потребление ТЭР.

Тестовое техническое диагностирование - это диагностирование, при котором на объект подаются тестовые воздействия (например, определение степени износа изоляции электрических машин по изменению тангенса угла диэлектрических потерь при подаче напряжения па обмотку двигателя от моста переменного тока).

Функциональное техническое диагностирование - это диагностирование, при котором измеряются и анализируются параметры объекта при его функционировании но прямому назначению или в специальном режиме, например определение технического состояния подшипников качения по изменению вибрации во время работы электрических машин.

Экспресс-диагностирование - это диагностирование по ограниченному количеству параметров за заранее установленное время.

Объект технического диагностирования - изделие или его составные части, подлежащие (подвергаемые) диагностированию (контролю).

Техническое состояние - это состояние, которое характеризуется в определенный момент времени при определенных условиях внешней среды значениями диагностических параметров, установленных технической документацией на объект.

Средства технического диагностирования - аппаратура и программы, с помощью которых осуществляется диагностирование (контроль).

Встроенные средства технического диагностирования - это средства диагностирования, являющиеся составной частью объекта (например, газовые реле в трансформаторах на напряжение 100 кВ).

Внешние устройства технического диагностирования - это устройства диагностирования, выполненные конструктивно отдельно от объекта (например, система виброконтроля на нефтеперекачивающих насосах).

Система технического диагностирования - совокупность средств, объекта и исполнителей, необходимая для проведения диагностирования по правилам, установленным технической документацией.

Технический диагноз - результат диагностирования.

Прогнозирование технического состояния это определение технического состояния объекта с заданной вероятностью на предстоящий интервал времени, в течение которого сохранится работоспособное (неработоспособное) состояние объекта.

Алгоритм технического диагностирования - совокупность предписаний, определяющих последовательность действий при проведении диагностирования.

Диагностическая модель - формальное описание объекта, необходимое для решения задач диагностирования. Диагностическая модель может быть представлена в виде совокупности графиков, таблиц или эталонов в диагностическом пространстве.

Существуют различные методы технического диагностирования:

Реализуется с помощью лупы, эндоскопа, и других простейших приспособлений. Этим методом пользуются, как правило, постоянно, проводя внешние осмотры оборудования при подготовки его к работе или в процессе технических осмотров.

Виброакустический метод реализуется с помощью различных приборов для измерения вибрации. Вибрация оценивается по виброперемещению, виброскорости или виброускорению. Оценка технического состояния этим методом осуществляется по общему уровню вибрации в диапазоне частот 10 - 1000 Гц или по частотному анализу в диапазоне 0 - 20000 Гц.

Реализуется с помощью . Пирометрами измеряется температура бесконтактным способом в каждой конкретной точке, т.е. для получения информации о температурном ноле необходимо этим прибором сканировать объект. Тепловизоры позволяют определять температурное поле в определенной части поверхности диагностируемого объекта, что повышает эффективность выявления зарождающихся дефектов.

Метод акустической эмиссии основан на регистрации высокочастотных сигналов в металлах и керамике при возникновении микротрещин. Частота акустического сигнала изменяется в диапазоне 5 - 600 кГц. Сигнал возникает в момент образования микротрещин. По окончании развития трещины он исчезает. Вследствие этого при использовании данного метода применяют различные способы нагружения объектов в процессе диагностирования.

Магнитный метод используется для выявления дефектов: микротрещин, коррозии и обрывов стальных проволок в канатах, концентрации напряжения в металлоконструкциях. Концентрация напряжения выявляется с помощью специальных приборов, в основе работы которых лежат принципы Баркгаузсна и Виллари.

Метод частичных разрядов применяется для выявления дефектов в изоляции высоковольтного оборудования (трансформаторы, электрические машины). Физические основы частичных разрядов состоят в том, что в изоляции электрооборудования образуются локальные заряды различной полярности. При разнополярных зарядах возникает искра (разряд). Частота этих разрядов изменяется в диапазоне 5 - 600 кГц, они имеют различную мощность и длительность.

Существуют различные методы регистрации частичных разрядов:

метод потенциалов (зонд частичных разрядов Lemke-5);

акустический (применяются высокочастотные датчики);

электромагнитный (зонд частичных разрядов);

емкостный.

Для выявления дефектов в изоляции станционных синхронных генераторов с водородным охлаждением и дефектов в трансформаторах на напряжение 3 - 330 кВ применяется хромотографический анализ газов . При возникновении различных дефектов в трансформаторах в масле выделяются различные газы: метан, ацетилен, водород и т.д. Доля этих растворенных в масле газов чрезвычайно мала, но тем не менее имеются приборы (хромотографы), с помощью которых указанные газы выявляются в трансформаторном масле и определяется степень развития тех или других дефектов.

Для измерения тангенса угла диэлектрических потерь в изоляции в высоковольтном электрооборудовании (трансформаторы, кабели, электрические машины) применяется специальный прибор - . Этот параметр измеряется при подаче напряжения от номинального до 1,25 номинального. При хорошем техническом состоянии изоляции тангенс угла диэлектрических потерь не должен изменяться в этом диапазоне напряжения.

Графики изменения тангенса угла диэлектрических потерь: 1 - неудовлетворительное; 2 - удовлетворительное; 3 - хорошее техническое состояние изоляции

Кроме того, для технического диагностирования валов электрических машин, корпусов трансформаторов могут использоваться следующие методы: ультразвуковой, ультразвуковая толщинометрия, радиографический, капиллярный (цветной), вихретоковый, механические испытания (твердометрия, растяжение, изгиб), рентгенографическая дефектоскопия, металлографический анализ.

Грунтович Н. В.

В качестве инструментов определения неисправностей изделий, узлов, деталей или сопряжений используется специальное диагностическое оборудование или простые приспособления в виде контрольной лампы, дополнительного зуммера, вольтметра, амперметра, омметра или мультиметра. Поэтому очень важно знать типовые алгоритмы технологии поиска обрывов, коротких замыканий и других неисправностей в процессе транспортных работ или вдали от сервисной станции. Рассмотрим эти процедуры по системам электрооборудования.

Система электроснабжения. Если электрическая схема генераторной установки соответствует схеме изображенной на рис. 9.2, а , когда один конец обмотки возбуждения соединен с корпусом генератора, то алгоритм поиска неисправностей состоит в следующем.

Цепь зарядки АКБ проверяют путем подключения одного вывода контрольной лампы к выводу «+» генератора, а другого - к «массе». Под контрольной лампой понимают самостоятельно изготовленное устройство - патрон с лам

Рис. 9.2.

1 - генератор; 2 - обмотка возбуждения; 3 - обмотка статора; 4 - выпрямитель; 5 - выключатель зажигания; 6 - реле контрольной лампы; 7 - регулятор напряжения; 8- контрольная лампа; 9 - трансформаторно-выпрямительный блок; 10- помехоподавительный конденсатор; 11 - аккумуляторная батарея

пой, в котором «минусовой» вывод выполнен в виде зажима типа «крокодил», а другой, «плюсовой», - в виде щупа. Лампу мощностью 15...25 Вт можно менять в зависимости от напряжения бортовой сети. Если контрольная лампа загорается, то можно констатировать, что цепь зарядки АКБ исправна.

Цепь возбуждения проверяют, подключив «плюсовой» вывод контрольной лампы к выводу «+» или В регулятора напряжения, а затем к выводу Ш генератора. «Минусовой» вывод контрольной лампы присоединяют к «массе». Выключатель зажигания включен. Контрольная лампа должна гореть. Если исправность цепи возбуждения таким образом не подтверждается, то при работающем на средних частотах вращения коленчатого вала двигателе соединяют дополнительным проводником выводы «+» или В регулятора с выводом Ш генератора. При появлении зарядного тока неисправен регулятор напряжения, в противном случае - генератор.

Если электрическая схема генераторной установки соответствует схеме рис. 9.2, в или 9.2, д, когда обмотка возбуждения подсоединена к «массе» через регулятор напряжения, то исправность цепи возбуждения проверяют последовательным подключением «плюсового» вывода контрольной лампы к выводу «+», а затем к выводу Ш регулятора напряжения. Другой конец контрольной лампы подсоединяется к «массе». Если контрольная лампа не горит только во время подключения к выводу Ш регулятора, то в цепи возбуждения имеется обрыв.

При отсутствии обрыва в цепи возбуждения проверяют исправность генератора на средней частоте вращения коленчатого вала двигателя. Для этого дополнительным проводником соединяют вывод Ш регулятора напряжения с «массой». Если зарядный ток появляется, значит, неисправен регулятор, а если отсутствует, неисправен генератор.

Если при полностью заряженной АКБ амперметр А (см. рис. 9.2, а) показывает зарядный ток 8... 10 А в течение длительного времени, а вольтметр - повышенное напряжение, то это свидетельствует о неисправности в цепи от вывода «+» генератора до вывода «+» или В регулятора напряжения. Причина этого - большие переходные сопротивления на контактах в этой цепи, когда используется регулятор напряжения выносной конструкции.

При колебаниях стрелки амперметра или вольтметра необходимо проверить надежность крепления проводов в местах подсоединения в схеме электроснабжения или усилия прижима щеток к контактным кольцам. Колебаться стрелки приборов могут и в случае многократного срабатывания термобиметаллических предохранителей вследствие коротких замыканий в цепях. У амперметра колебания стрелки выходят за пределы шкалы прибора.

Система пуска. Поиск неисправностей в электропусковой системе осуществляют поэтапно, разделив систему на отдельные элементы: аккумуляторная батарея; силовая цепь, включающая соединительные провода от «+» АКБ до «+» стартера и от «-» АКБ до корпуса автомобиля; стартер, цепи управления и коммутирующие изделия - реле блокировки стартера, дополнительное реле, выключатель зажигания, выключатель «массы» (рис. 9.3) .

Если при попытке запуска двигателя внутреннего сгорания нет характерного щелчка, сопровождающего включение тягового реле стартера, то поиск неисправности проводят по следующему алгоритму.

Соединяют дополнительным проводником выводы Б и С дополнительного реле. Если стартер включился, то с вывода С конец дополнительного провода переносят на вывод К. Если стартер не включился, то неисправно дополнительное реле.

Если при соединении выводов Б и С стартер не включился, то измеряют вольтметром напряжение на выводе Б. Если это напряжение больше напряже-

Рис. 9.3.

1 - электростартер; 2 - выключатель зажигания; 3 - дополнительное реле;

К1 - контакты тягового реле стартера; М - якорь стартера; Б, С, К, 50 - клеммы стартера

и реле; 68 - аккумуляторная батарея

ния включения реле стартера, то соединяют выводы Б и 50. Включение стартера означает наличие обрыва между выводами С и 50. В противном случае неисправен стартер. Если на выводе Б напряжение меньше напряжения включения реле стартера, то последовательно проверяют напряжение на всех участках цепи от вывода Б до «+» АКБ. При отсутствии напряжения на выводе Б ищут обрыв цепи между выводом Б и «+» АКБ. Эту процедуру начинают с контроля АКБ, и если она исправна, то измеряют падение напряжения на стартере. Если падение напряжения более 3 В для 12-вольтового исполнения и более 6 В для 24-вольтово- го, значит, стартер неисправен.

Если при включении стартера тяговое реле циклически включается и выключается, то это происходит из-за сильной разряженности АКБ, разрегулирования дополнительного реле или обрыва удерживающей обмотки реле стартера.

Если при включении стартера слышен металлический скрежет или коленчатый вал не вращается, то неисправна муфта свободного хода (см. табл. 9.5) }

Главная » Трансмиссия » Диагностика электрооборудования автомобиля. Диагностика системы электрооборудования Средства и технология диагностирования элементов системы электрооборудования