Marine Zeebrugge
Legacy apparatuur en componenten
DS0025CN

Systematisch herstellen
in plaats van
symptomatisch herstellen

Als je een defekte microgolf moet herstellen, ga je symptomatisch te werk: is er een bediening mogelijk? Gaat het lampje branden? Geeft de magnetron warmte? enz om tot het defekte component te komen.

Bij de Marine wordt er systematisch hersteld: de print of apparaat wordt op een testsysteem aangesloten en aan testen onderworpen. Dit is een tragere procedure, maar dit is de enige juiste die toegepast kan worden. Er zijn verschillende redenen om systematisch te herstellen en niet symptomatisch:

  • De defekte printplaten of systeem wordt van het schip verwijderd, waardoor testen te plaatse niet mogelijk is.

  • Sommige deelsystemen worden pas maanden nadien hersteld en is de foutomschrijving onduidelijk.

  • Bepaalde fouten treden slechts uitzonderlijk op en de fout kan niet gesimuleerd worden.

  • Men moet er zeker van zijn dat de print daadwerkelijk hersteld is, en aan alle protocollen voldoet.

  • Printen maken deel uit van een zeer complex systeem en het is soms niet mogelijk om de fout symptomatisch op te sporen.

  • Het personeel aan boord heeft niet de nodige technische kennis om fouten op te sporen. Bij een defekt systeem wordt er printen vervangen, tot de fout opgelost is, en de defekte printen worden naar de werkplaats afgevoerd.

Men kan echter niet garanderen dat na een systematische controle de print ook perfekt in orde is. Door tolerantieverschillen kan de print een signaal afleveren die juist binnen de normen zit, maar door de aaneenschakeling van printen is het uiteindelijk signaal niet meer correct.

De procedures zijn gemaakt om alle componenten van de print na te zien. Er zijn echter componenten die blokkeren als er een heel specifiek combinatie van inputs aangeboden wordt. Bij de testen wordt de print goed bevonden, maar de fout gebeurt wel op het schip als er een specifieke conditie optreedt.

Bij de Marine wordt er vaak gewerkt met machines die "legacy" zijn: machines die niet meer gemaakt en/of hersteld worden. In de privť zouden dergelijke machines als "obsolete" bestempeld worden en direct afgevoperd worden. Bepaalde machines zouden zo opgenomen kunnen worden in een museum zoals het museum voor metaalnijverheid en industriŽle archeologie in Luik.

Deze machines zijn vaak speciaal voor ons ontwikkeld geweest om gebruikt te kunnen worden op militaire schepen en hebben veel geld gekost (dat was in vroegere jaren geen probleem). Nu is de geldkraan echter dichtgedraaid: deze machines kunnen niet vervangen worden als ze defekt gaan wegens geen geld, maar vaak zijn de componenten om de oude machines te onderhouden en te herstellen niet meer leverbaar (althans niet via de normale handel zoals Farnell).

In geval van mechanische componenten kunnen deze nog steeds gemaakt worden in de werkplaatsen, maar voor electronische onderdelen is er vaak een probleem.

Ik heb hier het voorbeeld van een defekt IC, een DS0025CN. Eigenlijk is dit maar een line driver, maar het onderdeel wordt niet meer gemaakt. De line driver wordt echter gebruikt in een zware schakelende voeding voor het sturen van driefasige motoren (Variacec P uit 1987). De print zit vol met van die orange elko's uit die tijd. Een elko van 1000µF/16V heeft nog een capaciteit van 40µF. Het IC is oververhit geraakt omdat die niet meer als schakelaar kon werken, maar in zijn lineair gebied moest werken omdat de stuurspanning te laag werd.

Dezelfde Variacec sturing werd gebruikt voor de liften van Strepy-Thieu (maar is een paar jaren geleden vervangen door een meer moderne drive). De prijsvraag (aanbesteding) voor het vervangen van de installatie stond nog online, samen met de schema's van de installatie die vervangen moest worden.

Omdat het IC niet meer leverbaar is heb ik door reverse-engineering het IC nagebouwd met klassieke componenten. En zo heb ik nog een reden om printjes te maken...

Dezelfde technologie die in de Variacec toegepast wordt, wordt eveneens in de moderne frekwentieregelaars toegepast, maar als een moderne regelaar defekt gaat, wordt die gewoon vervangen. Er is niemand die de technologie nog meester is.

Zo'n frekwentieregelaar bestaat uit een klassieke driefasige gelijkrichter (als de regelaar vermogen terug op het net moet steken bij het afremmen dan is een speciale gelijkrichter met thyristoren nodig). De gelijkrichter wordt gevolgd door een serie bufferelko's en een zware smoorspoel. Die gaat niet enkel ervoor zorgen dat de schakelpieken niet op het net terechtkomen, maar zorgt er ook voor dat het schakelen van de ene naar de andere thyristor (op de uitgang) vlot verloopt door de gemiddelde stroom constant te houden.

De gelijkspanning wordt verder opnieuw omgezet in driefasige wisselspanning met een veranderlijke frekwentie.

Het vermogen wordt doorgaans geregeld door de gelijkspanning te veranderen (gelijkrichter met thyristoren), wat hier niet gedaan. Het vermogen regelen op de uitgang is enkel mogelijk als dit met zware schakeltransistoren op de uitgang gebeurt, want met thyristoren lukt het niet: de ene thyristor wordt uit geleiding gebracht door de inschakeling van de volgende thyristor en er is dus nooit een dode tijd. Deze frekwentieregelaar kan enkele de frekwentie binnen bepaalde grenzen regelen. Wordt de frekwentie te laag, dan wordt de stroom te hoog en gaat de omvormer in beveiliging.

Afbeelding 1
De driefasige gelijkrichting, de smoorspoel en de driefasige uitgang. Wat in het blok staat, staat op afbeelding 2.

Afbeelding 2
De omzetting van de gelijkspanning naar een driefasige wisselspanning door middel van schakelthyristoren. De aansturing van de thyristoren staat op afbeelding 4.

Afbeelding 3
De complete stuurelectronika

Afbeelding 4
De sturing van de zware schakelthyristoren. Op deze print is de driver IC defekt gegaan. Er zijn 6 sturingen, die alle 6 over een individuele voeding beschikken omdat de thyristoren niet op massapotentiaal werken. De 6 impulsen komen van de stuurelectronica print en worden gescheiden met een opto-coupler, om dan versterkt te worden.

Afbeelding 5
De uitgedroogde elko's die aan de basis van het defekt liggen. Niet alle elko's uit de reeks waren versleten: dit type elko is niet slechter dan andere elko's uit die periode. Goed gebruikt gaan die lang mee, maar ze slijten snel als ze een te hoge stroom moeten verwerken (schakelende voeding of koppelcondensator).

Afbeelding 6
Vervanging van het IC door een printje die de funktie van dubbele line drive overneemt. De line driver stuurt een eindtransistor die dan de vermogensthyristor stuurt. het schema komt niet volledig overeen met de print: het schema is namelijk voorzien voor een nog zwaarder vermogen (500kW in plaats van 70kW), maar het principe blijft hetzelfde.

Links to relevant pages - Liens vers d'autres pages au contenu similaire - Links naar gelijkaardige pagina's