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研制电源类设备综合测试平台小组名称：电子工厂第一QC小组发布人：吴磊发布日期：2014年10月24日小组概况目录一设备简介二选择课题三确定目标四提出方案五确定最佳方案六制定对策七对策实施八效果检查九巩固措施十小组概况小组名称电子工厂第一QC小组课题类型创新型成立日期2014.1.5注册日期2013.2.15本课题起始日期2014年2～9月组内职务姓名行政职务职称年龄学历责任范围组长赵宁电子工厂安技主管高级工程师36研究生总体组织及实施组员兰金茹电子工厂主任中级工程师36研究生实施方案的制定组员徐长海电子电器工程师助理工程师50大专电路设计、器件采购组员李增红电子电器工程师助理工程师31研究生电路设计组员吴磊电子电器工程师34大本组装及调试组员马兴盛电子电器维修工助理工程师45大专焊接、测试组员佟通电子电器工长助理工程师31大专焊接、测试组员回书彬电子电器维修工助理工程师41大专现场测试组员刘凯电子电器维修工41大专焊接、测试组员穆祥勇电子电器维修工31大专焊接、测试活动方式1、定期开展活动。小组成员10人平均年龄37岁2、出勤100％。活动次数7次推进者赵宁设备简介电源类设备是指向电子设备提供功率的装置。电源类设备是津滨轻轨各系统运营设备不可或缺的重要组成部分。其中主要包括UPS（不间断电源）、开关电源、各系统设备电源板卡及模块等。选择课题（一）问题提出随着轻轨运营年限的增加，各系统电源类设备出现不同程度的老化，在电子工厂维修的部件中占有相当大的比例。2011年2012年2013年电子工厂维修部件总数647726652电源及UPS144143132电源及UPS所占比例22.2％19.7％20.2％选择课题在完成对电源类设备的故障维修或预防性维修后，必须对其进行空载及带载测试，以确保维修质量及可靠性。目前，一般采取串接入定值电阻及白炽灯的方法进行带载测试及过流保护。测试过程缺乏系统性、完整性，且每次测试准备过程需要进行临时接线，测试过程需维修人员全程值守，耗时较长且存在一定的安全隐患。测试日期1月17日2月21日3月11日测试UPS数量（台）101213测试时间（分钟）147183191选择课题（二）调查分析小组对电源类设备测试仪器的市场情况进行调研。发现大功率交流电子负载类产品一般为电源生产厂家专用，测试功率范围宽，但价格昂贵，在十万元以上。且未发现市场上有单独的测试电源过载保护设备或类似产品出售。品牌型号额定功率价格台湾致茂638001.8kW13万元美国AMETEK3091LD3kW15万元青岛艾诺AN292022.8kW10.8万元选择课题（三）确定课题经过深入的研究、讨论，小组认为非常有必要研制一种具备带载测试和过流保护功能的电源类设备测试装置。为此，确定此次活动的课题为：研制电源类设备综合测试平台确定目标为测试电源提供断路报警和过流保护功能，最大功率600瓦为测试电源提供可调节交流电阻性负载，最大功率400瓦提出方案小组成员运用“头脑风暴法”针对该测试平台应具备功能的实现方法提出了各种方案，并用亲和图归纳整理如下：测试平台功能的实现一体化布置布置方式分体布置电位器负载调节功能固态继电器控制方式单片机直流继电器交流继电器定值电阻确定最佳方案功能方案主要优缺点装置需求分析结论整体布置一体化布置优点：节约空间，降低整体重量缺点：机箱散热布置难度高箱体具备一定的便携性及良好的散热能力不采用分为保护装置和负载箱两部分优点：两模块可以分别单独工作，灵活度高缺点：电压电流显示部分功能重复采用负载值调节电位器直接分压调节优点：结构简单缺点：电位器直接消耗功率，导致散热问题为测试电源输入部分提供过流保护、为输出部分提供电阻性负载不采用分段接入定值电阻优点：阻值精确控制缺点：无法实现连续调节保护装置采用采用固态继电器进行脉宽调节优点：功耗低，调节幅度宽缺点：成本较高负载箱采用控制方式单片机优点：控制精度高缺点：电路结构复杂，可靠性低控制电阻的接入及电路通断不采用交流继电器优点：结构简单，反应灵敏缺点：节点动作时间不可控保护装置采用直流继电器优点：节点动作时间可控，可靠性高缺点：需增加整流电路负载箱采用制定对策3月30日针对最佳方案，小组成员分析了从提出到设计实施的整个过程，制定相应措施，如上图固态继电器调压电路设计继电器性能试验整体电路设计负载散热性能测试外壳制作及接线装配整体性能测试4月30日6月30日6月30日7月30日8月20日对策实施整体电路设计电源维修保护装置电路图电源测试负载箱电路图对策实施电源测试负载箱部分调压电路设计参数选型散热方式试验调压范围试验继电器性能试验继电器型号选择确定安装及接线方式接点动作时间控制负载散热性能测试电阻类型选择发热器件温度测试散热方式试验电源维修保护装置部分负载电阻方案满载连续运行10分钟关机10分钟后电阻表面温度（℃）机箱温度（℃）电阻表面温度（℃）机箱温度（℃）实施前陶瓷电阻＋安装架85457555实施后铝壳电阻＋散热片70435137对策实施PlanDoCheckAction在实施过程中，充分运用PDCA循环，完善装置功能，提高安全可靠性：对策实施外壳制作及接线装配0.7mm铁板折弯，螺钉、铆钉紧固表面喷漆处理内部采用RV0.75mm2接线，套纤维管保护整体性能测试单机测试现场测试效果检查效果一：实现测试平台预期功能负载箱可提供0～450瓦可调电阻性负载具备断路报警和过流保护功能，保护部分接入电阻分100瓦至600瓦六档选择电源输入及输出电压和电流的实时显示功能最长10分钟可调定时自动断电功能电源测试负载箱演示电源维修保护装置演示电源测试负载箱预期完成400W450W电源维修保护装置预期完成600W6×100W效果检查效果二：大幅节约人力成本及仪器采购成本成功研制电源类设备综合测试平台，较从市场采购交流电子负载产品节约采购资金约13万元。测试平台可实现电源测试过程中无人值守，电源测试工作可与其他工作并行完成，极大提高了人员的工作效率。测试时间9月25日10月15日测试UPS数量（台）915测试准备时间（分钟）1014平均每台UPS测试准备时间（分钟）1.10.93效果检查效果三：显著提高电源类设备的测试安全性避免测试时的临时接线，具备过流保护和定时自动断电功能，极大降低了被测设备出现短路带来的安全隐患。~AC220V巩固措施将相关设计资料、图纸等整理归档。编制完成了《电源类设备综合测试平台操作指引》在现场应用中，不断总结完善。测试项目（2014.8～2014.10）一批闸机电源UPS其他电源模块板卡测试数量（台）312917总计（台）77发布完毕感谢您的聆听与指正电子工厂第一QC小组电源测试负载箱演示返回电源测试负载箱前面板返回电源维修保护装置演示返回电源维修保护装置演示返回电源维修保护装置前面板返回