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解决方案 Case

汽车制造

日期: 2017-06-26
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一、雷击

汽车制造是多工种联合交叉作业,作业环境复杂,特别是涉及供油站、变电所等核心安全区域,汽车生产制造活动往往会使用大量油品,以及大量的易燃、易爆混合气体,在遭受雷击后容易造成火灾、爆炸。

 

事故案例

2007年8月2日,福建省某汽车配件厂遭受雷击,据目击者称:当时一个大火球击中铸造车间屋顶,造成该车间损毁。

 

二、故障电弧

在汽车以及配件的生产加工过程中,往往使用了大量的电气设备,例如焊装车间中普遍使用的各种手工电弧焊机、悬点焊机、焊接机器人,同时受到电弧焊扰动、故障电弧影响。据统计,一台轿车车身的焊点约在3500个~5000个焊点之间。汽车车身焊装用的点焊设备,占全部电阻焊产品的90%以上。

 

事故案例

2013年5月1日,加拿大某大型汽车零部件供应商工厂发生爆炸致9人受伤,该工厂称此次爆炸由“生产线上的小电弧闪光造成”,同时表示爆炸并未引起火灾,工厂全部员工共200名在爆炸后迅速撤离。

 

三、谐波和不平衡

汽车制造业中的谐波和不平衡主要出现在冲压、焊接、涂装、总装生产等工艺中,由于整车制造流程紧密衔接,具有高度集成的特点,对电能质量的要求相对较高,任何一个制造工艺的供电故障、电气事故都会影响到上一个工艺或下一个工艺的正常运作。

 

3.1产生原因

冲压工艺

汽车车身冲压大量使用数控冲床、等离子切割机床、多工位冲压机床等大型设备,设备使用直流电动机,是典型的谐波源及冲击性负荷,产生的谐波不仅造成母线电压波动,使设备无法运行,还会使系统功率因数降低,电压、电流波形严重畸变。

 

焊接工艺

汽车焊接采用点焊、凸焊、二氧化碳保护焊和氩弧焊等多种方式。点焊机是典型的单相冲击性负载,也是典型的谐波源,产生的谐波使得系统三相电压严重不平衡、电气故障频发、电压、电流不稳定。

 

涂装工艺

涂装工艺的主要负载是电力电子器件和大容量的加热设备,这些设备应用整流及变频原理制造,在此过程中会产生谐波,加热设备则使用电阻较大的器件,使得感性无功较大、整体功率因数低、谐波电流大而复杂,系统母线端电压降低严重,设备发热量大以及利用率低。

 

总装工艺

总装工艺的程序控制是利用二极管、三极管、放大电路、整流桥、开关电源等电子元件,这些器件单个产生的谐波虽小, 但大量集成使用会对供电系统造成严重影响,产生大量谐波。

 

3.2造成影响

冲压工艺

导致冲压设备因过压、过流而出现过负荷的冲压,或因欠压而导致压力不够、冲压不到位,出现产品报废等现象。冲击性负荷会使供电系统不稳定,造成严重的电压闪变、瞬时电压降低等现象,使某些设备停止运行。

 

焊接工艺

使得电压电流发生畸变,出现过压、欠压、过流,甚至引起保护装置误动,影响正常生产。还会造成焊件质量不到位、虚焊、 漏焊、误焊等隐患,导致产品不合格。另外,谐波电流使设备无法正常运行,导致中性线电流增大、降低电缆使用寿命,严重时会烧毁电缆。

 

涂装工艺

导致涂装车间的设备损耗、电压峰值增加,变压器噪声变大,负载能力减小。涂装、喷漆、运送等设备出现误动,在涂装表面出现气泡、漏涂、打磨不到位、重复涂装等缺陷。由于无功消耗增加,母线电压下降,加热设备会因电压过低,达不到烘烤汽车表面涂层温度标准,出现烘烤质量问题。

 

总装工艺

导致电流电压畸变,使得处于过零运行的PLC、单片机等器件因电压异常而引发误动,导致过早或延迟过零,影响到整体的指令控制。影响电力电子器件的动作及精度,造成机械手误动。同时损害电容器,使主控制板温度增加,降低电子元件的使用寿命。
汽车制造

 

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