ТЭРА-2: диагностика силовой электроники вне лаборатории

По данным ООО НПО «Цифровые регуляторы», накопленным в хо­де ремонта и обслуживания оборудования, значительная часть отказов систем возбуждения, преобразовательной техники, источников питания и приводов связана с неисправностью отдельных полупроводниковых компонентов: силовых тиристоров и транзисторов, ограничителей напряжения, стабилитронов. Поиск таких дефектов нередко занимает больше времени, чем их устранение. Причина заключается в том, что стандартный мультиметр работает при малых испытательных токах и напряжениях и зачастую не выявляет дефекты, проявляющиеся только в режимах, близких к рабочим, такие как увеличение то­ка утечки, изменение напряжения пробоя или стабилизации, нарушение работы управляющих электродов силовых полупроводниковых приборов. Так что для проверки подобных элементов обычно применяют лабораторные источники питания, специализированные измерительные стенды или специально разработанные схемы.

Особенно заметна эта проблема при ремонте оборудования непосредственно на объекте. Силовые шкафы преобразователей частоты, блоки управления тиристорными выпрямителями и устройства плавного пуска содержат десятки элементов, в части которых неисправность может проявиться только при подаче напряжений и токов, близких к рабочим режимам. Проверка методом последовательной замены компонентов приводит к увеличению времени ремонта, а демонтаж плат и доставка их в лабораторию не всегда возможны в условиях непрерывного производства. В этом случае оправданно применение специализированных приборов.

ООО НПО «Цифровые регуляторы» разработало переносной тестер электронных радиоэлементов ТЭРА‑2, предназначенный для проверки исправности и соответствия параметров устройств, применяемых в промышленной электронике и энергетическом оборудовании. К работе над прибором подтолкнул опыт, накопленный предприятием в сфере производства силовых преобразователей напряжения.

ТЭРА-2 производит проверку при испытательных напряжениях до 1000 В и токах до 10 А, имея массу 7 кг. В перечень поддерживаемых компонентов входят диоды, динисторы, тиристоры, симисторы, стабилитроны, биполярные транзисторы NPN и PNP, полевые транзисторы, IGBT-транзисторы, оптроны, твердотельные ре­ле, варисторы, ограничители перенапряжений, разрядники, резисторы и конденсаторы. Если рассмотреть этот набор в приложении к силовой электронике промышленных объектов, то выяснится, что он поддерживает большую часть компонентов, используемых практически во всех преобразователях напряжения.

Принцип работы прибора отличается от подхода, используемого в большинстве универсальных тестеров компонентов, ориентированных преимущественно на низковольтную электронику и радиолюбительские задачи. ТЭРА‑2 использует импульсный метод измерений с длительностью испытательного импульса менее 0,1 с и выполняет проверку компонентов в режимах, приближенных к рабочим параметрам элемента, без угрозы его перегрева. Такой подход позволяет оценивать поведение полупроводникового устройства не только в режиме прозвонки переходов, но и при воздействии напряжений и токов, характерных для реальных условий эксплуатации.

Дополнительные сложности возникают при диагностике компонентов непосредственно в составе оборудования. Параллельные це­пи, элементы защиты и схемы управления способны существенно влиять на результаты измерений, поэтому при ремонте силовых модулей, преобразователей частоты и систем возбуждения элементы нередко приходится выпаивать полностью ли­бо отключать один из выводов от схемы. После демонтажа требуется быстро проверить компонент без организации полноценного лабораторного рабочего места.

Работа с тестером организована через графический интерфейс с выбором ти­па элемента на экране. После выбора ТЭРА‑2 отображает схему подключения измерительных проводов и предлагает задать требуемые параметры испытания. Цветовая маркировка разъемов и соединительных проводов снижает вероятность ошибки при подключении элементов различного ти­па. Далее прибор сам в автоматическом режиме произведет все необходимые коммутационные действия и выдаст результат на дисплей. Для проверки крупногабаритных компонентов предусмотрен дополнительный комплект измерительных проводов с зажимами-крокодилами.

Отдельный интерес представляет возможность использования тестера ТЭРА‑2 без организации полноценного рабочего места. Устройство в переносном исполнении можно применять в це­хе, машинном за­ле или электрощитовой. Помимо ремонта и эксплуатации тестер найдет применение при входном контроле электронных компонентов и готовых изделий на производстве, например, при проверке партий радиоэлементов, поступающих от различных поставщиков, а также при проведении выходного контроля после ремонта или сборки оборудования. Востребован он и в исследовательских и учебных лабораториях, где служит в качестве стенда для изучения характеристик полупроводниковых компонентов и методов их диагностики.

Для объектов нефтегазовой и нефтехимической промышленности разработана специализированная модификация ТЭРА‑2.1. В нее включены методики проверки блоков управления тиристорами специализированных бесщеточных возбудительных устройств отечественного и зарубежного производства. Исполнение отличается повышенной устойчивостью к воздействию электромагнитных полей, корпусом со степенью защиты IP65 и расширенным комплектом измерительных проводов.

ТЭРА‑2 имеет декларации соответствия требованиям Технических регламентов Таможенного союза ТР ТС 004/2011 «О безопасности низковольтного оборудования» и ТР ТС 020/2011 «Электромагнитная совместимость технических средств». В течение 2026 го­да новый тестер демонстрировался на ря­де международных отраслевых мероприятий, включая нефтегазовый форум NEFT 4.0 и выставку горнодобывающей промышленности Mongolia Mining в Улан-Баторе.

Автор статьи: В. С. Антонович, начальник электролаборатории ООО НПО «Цифровые регуляторы».

Подбор оборудования в ЭЛЕКТРОНПРИБОР

Расскажите, какие факторы предстоит измерить и какие методики вы применяете. Специалисты ЭЛЕКТРОНПРИБОР помогут подобрать отдельные приборы или комплект с нужными диапазонами и метрологическими характеристиками.

8 800 222-91-11 (звонок по России бесплатный)

Электронная почта: info@1ep.ru
Сайт: www.electronpribor.ru — карточки приборов, характеристики и возможность отправить запрос.

По вопросам оптовых поставок, проведения демонстрационных испытаний или гарантии обращайтесь к менеджерам ЭЛЕКТРОНПРИБОР. Мы также предоставляем послегарантийное обслуживание и поверку.