Estoy muy agradecido con mis hermanos que me han fortalecido a lo largo de mi vida, ya sea con consejos o con todo su apoyo y motivación, siempre he podido contar con ellos. Finalmente quiero agradecer a la persona más importante de mi mundo, la luz de mi vida, que es la energía que me levanta cada día, el amor que siempre soñé.
Arqueo eléctrico en interruptores
- introducción
- Formación del arco eléctrico
- Arco de cierre
- Arco de apertura
- Efectos negativos del arco eléctrico
- Rebote de arco (Creep)
Puede producirse un arco eléctrico al abrir y cerrar los contactos. La erosión, un arco eléctrico también puede provocar la erosión de los contactos, afectando su funcionamiento.
Diseño conceptual
En este capítulo se presenta el problema a resolver, se describen en términos generales los requerimientos obtenidos del cliente sobre cómo debe funcionar el dispositivo, qué propiedades debe tener y qué especificaciones debe cumplir. Con base en los requerimientos se realiza el diseño conceptual, el cual consiste en capturar la estructura de nivel superior, definiendo de manera abstracta cada uno de sus componentes a través de un diagrama de bloques que facilita la visualización de la interacción entre ellos.
Planteamiento del problema
En la figura 6 se puede ver la base, que es donde se encuentran los contactos del sensor. Durante la prueba de funcionamiento, en el momento en que los contactos actúan y se liberan, se mide la duración del arco eléctrico que se forma.
Especificación de requerimientos
- Requerimientos funcionales
- Requerimientos no funcionales
Descripción Especifica los componentes que debe tener la interfaz visual además de en qué plataforma debe programarse. Especificaciones Componentes: Gráfico de continuidad, indicador numérico de tiempo de fluencia, indicador booleano para piezas NG, indicador de continuidad booleano, control numérico para especificar el voltaje a aplicar, control numérico para especificar el tiempo máximo de fluencia para piezas OK. Especificaciones Este indicador se enciende cuando el valor del tiempo de fluencia medido excede el tiempo máximo para piezas correctas, lo que indica que el producto probado es una pieza inaceptable.
Especificaciones El dispositivo debe ser desarrollado bajo la plataforma de National Instruments y LabVIEW ya que es un estándar dentro de la empresa. Especificaciones El dispositivo debe poder funcionar correctamente y sin modificaciones en un entorno industrial. Especificaciones El dispositivo no debe dañar al usuario de ninguna manera durante su funcionamiento, incluso evitando cualquier descarga de alto voltaje.
Diseño conceptual
- Diagrama a bloques
- Tarjeta NI USB-6009 OEM
- Convertidor DC-DC M5 Series
- Acoplamiento de voltaje y de corriente
- Diagrama eléctrico
Otra tarea es muestrear la señal de continuidad del producto a 20 KHz mediante acoplamiento de voltaje para calcular la duración de la fluencia. El acoplador de voltaje limita la corriente a 150 µA y reduce el voltaje de retroalimentación, utilizando un divisor de voltaje para que la tarjeta procesadora pueda captarlo, ya que esa tarjeta tiene un rango de voltaje menor en sus entradas analógicas que el generador de voltaje supera. Los convertidores CC-CC son un tipo de convertidor de potencia que convierte corriente continua de un nivel de voltaje a otro.
Se clasifican en tres grupos según la relación entre los niveles de voltaje de entrada y salida, los reductores o Buck convierten el voltaje de entrada a un voltaje de salida más bajo, los amplificadores que convierten el voltaje de entrada a un voltaje más alto y los buck-boosters como los Buck- Boost, Fly back o Cuk, que convierten el voltaje de entrada en un voltaje menor o mayor [17-21]. Junto con la resistencia limitadora, el acoplador de voltaje debe tener una segunda resistencia para crear un divisor de voltaje. Este divisor de voltaje se utilizará para que la tarjeta OEM NI USB-6009 pueda leer el voltaje, ya que su entrada solo admite +-10 voltios en modo de un solo extremo.
Desarrollo
Introducción
En este capítulo se aborda el desarrollo del dispositivo basándose en el diseño conceptual obtenido en el capítulo anterior en base a los requisitos. Se describen las diferentes etapas del desarrollo: construcción del prototipo, desarrollo de la interfaz de usuario, pruebas del prototipo, construcción del PCB industrial y pruebas finales.
La segunda placa es un acoplador de voltaje, que consta de resistencias que forman un divisor de voltaje y un limitador de corriente y sus terminales de conexión. Esta tarjeta se utiliza porque tiene conectores de tornillo, a diferencia de la OEM que tiene conexiones de cable plano. Finalmente se utiliza una fuente de 24 VDC para alimentar el convertidor DC-DC, esta fuente es industrial y de montaje en carril DIN.
Una vez finalizada la construcción de las estanterías y todos los componentes listos, procedemos a conectar el prototipo.
Desarrollo de la interfaz de usuario
- Panel frontal
- Configuración de tareas
- Programación de la interfaz de usuario
Estos paquetes se transmitirán a través de la comunicación USB de la tarjeta a la interfaz de usuario para su procesamiento y se podrá calcular el tiempo de rastreo. Para cada muestra en la matriz de continuidad, la matriz de fluencia tendrá un 1 si el valor está dentro del rango de incertidumbre y un 0 si el valor está fuera del rango de incertidumbre. Para convertir el valor de fluencia en muestras en el tiempo, se utiliza la frecuencia de muestreo para extraer el período de cada muestra.
Si se multiplica el período por el valor de fluencia en muestras, se obtiene el valor de fluencia en segundos. Simplemente multiplica este valor por 1000 y tendremos el valor de fluencia en milisegundos. Para saber si la pieza bajo prueba es una pieza NG, el tiempo de fluencia se compara con el tiempo de fluencia máximo. Si el tiempo de fluencia es mayor o igual que el tiempo de fluencia máximo, el chip se considera NG y el indicador CREEP se vuelve rojo.
Prueba de funcionalidad del prototipo
Para ello, se toma la última muestra del conjunto de continuidad y se compara con el límite inferior del rango de incertidumbre. Si la última muestra no supera el rango inferior, el indicador permanece apagado en negro; por el contrario, si la última muestra supera el rango inferior, el indicador se volverá amarillo, indicando que los terminales del producto han sido cerrados. La primera prueba consiste en medir 5 veces el tiempo lento en cierre y medir 5 veces el tiempo lento en apertura, activando el contacto lo más rápido posible manualmente.
Además, con cada medición, se registra si el componente estaba OK/NG, el estado del indicador de CONTINUIDAD y el estado del indicador CREEP. La segunda prueba consiste en medir 5 veces el tiempo de marcha lenta al cerrar y medir 5 veces el tiempo de marcha lenta al abrir, accionando el interruptor manualmente lo más lentamente posible. En cuanto a los indicadores CONTINUIDAD y CREEP, muestra un buen comportamiento en su lógica de programación, correspondiente al resultado esperado de su operación.
Desarrollo del PCB
50 electrónicamente, esto requiere organización y planificación para evitar líneas de conexión muy largas, líneas con formas que aumenten su resistencia al paso de la corriente, etc. Esta parte del diagrama consta de un bloque de terminales al que se conecta la fuente de alimentación de la tarjeta de 24 VCC. En las entradas del convertidor verá la conexión a la fuente de alimentación y la salida analógica de la tarjeta OEM NI USB-6009.
La salida analógica conectada a la entrada del convertidor DC-DC, la entrada analógica conectada al divisor de voltaje, las bases se conectan a la alimentación común y finalmente se agrega un LED para mostrar cuando la tarjeta está conectada al puerto USB. Lo que destaca en el diseño de la PCB es el conector de 34 pines que permite que la tarjeta OEM NI USB-6009 se conecte directamente a la placa sin necesidad de un cable plano. La producción de la tarjeta PCB se realiza con un proveedor llamado Seed Studio que ha producido la tarjeta con las siguientes características.
Prueba comparativa
57 Los resultados de las pruebas muestran que en las partes OK los dos sistemas se comportan y miden de manera similar, pero en las partes NG la diferencia es mayor. Aunque no fue posible tener una comparación verdadera para la apertura de las piezas NG, porque la caja MUNRO sólo puede medir un máximo de 9,9 milisegundos, mi conjetura está más orientada al hecho de que las piezas NG fueron diseñadas para fallar, generando tiempo. arrastramiento prolongado. Algo a tener en cuenta es que CreepBox puede leer valores pequeños incluso en partes buenas, algo que la caja MUNRO solo devolvió 0 valores.
Resultados
Proceedings of the Dyty-First IEEE Holm Conference on Electrical Contacts, Montreal, Quebec, Canada, 1995, pp. McBride, "Electrical contact bounce in medium duty contacts," Electrical Contacts, 1988., Proceedings of the Thirty EEEeting of theIEE Fourth Holm Conference on Electrical Contacts, San Francisko, CA, USA, 1988, fq. , Philadelphia, PA, USA, 1992, pp.
Neuhaus, "Contact welding influenced by anode arc and cathode arc respectively", Proceedings of the 50th IEEE Holm Conference on Electrical Contacts and the 22nd International Conference on Electrical Contacts Electrical Contacts, 2004., Seattle, WA, USA, 2004, pp. Davies, "Contact bounce simulation using Matlab," Electrical Contacts - 1997 Proceedings of the Forty-Third IEEE Holm Conference on Electrical Contacts, Philadelphia, PA, USA, 1997, pp. Ouadi, “Measurement and monitoring system of alternating current machines using LabVIEW th International Conference on Electrical Engineering - Boumerdes (ICEE-B), Boumerdes, 2017, pp.
Panel frontal
Diagrama a bloques
Grafica de creep amplificada
Características de la tarjeta NI USB-6009
PGA Este circuito proporciona ganancias de entrada de 0 a 20 cuando se configura para mediciones diferenciales y una ganancia de 1 cuando se configura para mediciones de un solo extremo. AI FIFO El NI USB-6009 puede realizar conversiones analógicas a digitales simples o múltiples de un número finito o infinito de muestras. Un búfer FIFO retiene datos durante las adquisiciones de entradas analógicas para garantizar que no se pierdan datos.
Características del convertidor DC-DC M5-S1000/A
