वास्तविक तंत्र की पहचान होने से पहले घूर्णन प्रणाली में विद्युत शोर को अक्सर स्लिप रिंग पर दोष दिया जाता है। इससे गलत सुधारात्मक कार्रवाई हो सकती है: जब वास्तविक समस्या ग्राउंड लूप हो तो संपर्क असेंबली को बदलना, संपर्क अस्थिरता होने पर परिरक्षण जोड़ना, या जब उच्च गति डेटा चैनल प्रतिबाधा या क्रॉसस्टॉक के कारण विफल हो रहा हो तो रिंगों की सफाई करना।
एक बेहतर तरीका यह है कि स्लिप रिंग को पूर्ण स्थिर-से-घूर्णन विद्युत पथ के एक भाग के रूप में माना जाए। परिभाषित करें कि रोटरी इंटरफ़ेस को क्या पार करता है, गड़बड़ी दिखाई देने पर ठीक से निरीक्षण करें, फिर संपर्क-संबंधी शोर को संचालित या विकिरणित हस्तक्षेप, चैनल-टू-चैनल युग्मन और ग्राउंडिंग या शील्ड-रिटर्न समस्याओं से अलग करें।
यह मार्गदर्शिका सेंसर, एनकोडर, नियंत्रण, एनालॉग, सीरियल, ईथरनेट, वीडियो और मिश्रित पावर-और-सिग्नल चैनलों के साथ काम करने वाले इंजीनियरों के लिए एक व्यावहारिक निदान अनुक्रम प्रदान करती है। यह प्रोटोकॉल-विशिष्ट सिग्नल-अखंडता परीक्षण या ईएमसी अनुपालन परीक्षण का प्रतिस्थापन नहीं है। इसका उद्देश्य डिज़ाइन परिवर्तन करने से पहले प्रमुख विफलता तंत्र को अलग करने में मदद करना है।
संपूर्ण रोटरी इंटरफ़ेस से शुरुआत करें, अकेले स्लिप रिंग से नहीं
शोर मापने से पहले, सिस्टम सीमा का दस्तावेजीकरण करें। स्थिर पक्ष, घूर्णन पक्ष, स्लिप रिंग, केबल, कनेक्टर, बिजली की आपूर्ति, ड्राइव, मोटर, ढाल, मैदान और प्राप्त इलेक्ट्रॉनिक्स की पहचान करें। फिर इंटरफ़ेस को पार करने वाली प्रत्येक सेवा को सूचीबद्ध करें: पावर, निम्न-स्तरीय एनालॉग, एनकोडर फीडबैक, सीरियल संचार, ईथरनेट, वीडियो, आरएफ, सुरक्षात्मक पृथ्वी और कोई ढाल या संदर्भ कंडक्टर।
एक ही लक्षण विभिन्न स्रोतों से आ सकता है। एक सेंसर रीडिंग जो केवल रोटेशन के दौरान चलती है, गतिशील संपर्क भिन्नता, केबल तनाव या स्थानीय संदूषण की ओर इशारा कर सकती है। जब भी कोई मोटर ड्राइव स्विच करता है तो प्रकट होने वाली गड़बड़ी संचालित या विकिरणित हस्तक्षेप का संकेत दे सकती है, भले ही स्लिप रिंग स्थिर हो। यदि जोड़ी ज्यामिति, प्रतिबाधा, शील्ड समाप्ति या क्रॉसस्टॉक खराब है, तो ईथरनेट में पैकेट त्रुटियां पूरी तरह से स्वीकार्य डीसी निरंतरता के साथ हो सकती हैं।
इसीलिएगतिशील संपर्क प्रतिरोध, विद्युत शोर और सिग्नल अखंडता को विनिमेय माप के रूप में नहीं माना जाना चाहिए।
चार शोर तंत्र इंजीनियरों को अलग करना चाहिए
| तंत्र | विशिष्ट सुराग | सबसे उपयोगी आइसोलेशन टेस्ट |
|---|---|---|
| संपर्क-संबंधी शोर | अशांति शाफ्ट कोण, गति, कंपन या घूर्णन के साथ बदलती है | स्थिर और घूमने वाले निशानों की तुलना करें; कोण और गतिशील प्रतिरोध के साथ घटनाओं को सहसंबंधित करें |
| ईएमआई / संचालित या विकिरणित हस्तक्षेप | शोर मोटर, वीएफडी, स्विचिंग आपूर्ति, रिले या आरएफ गतिविधि का अनुसरण करता है | संदिग्ध हमलावरों को हटाकर परीक्षण दोहराएं, फिर एक समय में एक चर को अलग करना, फ़िल्टर करना या ढालना बदलें |
| क्रॉसस्टॉक | जब कोई निकटवर्ती चैनल सक्रिय होता है या स्विच करता है तो एक चैनल शोर हो जाता है | पीड़ित चैनल और रोटेशन की स्थिति अपरिवर्तित रहने पर पड़ोसी सर्किट को टॉगल करें |
| ग्राउंडिंग/शील्ड-रिटर्न समस्या | उपकरण बॉन्डिंग, शील्ड समाप्ति या संदर्भ कनेक्शन बदलने पर शोर बदल जाता है | वर्तमान-वापसी और ढाल पथों को मानचित्रित करें; असुरक्षित फ़्लोटिंग स्थितियाँ पैदा किए बिना नियंत्रित समाप्ति व्यवस्था का परीक्षण करें |
1. संपर्क-संबंधित शोर: क्या समस्या घूर्णन का अनुसरण करती है?
फिसलने वाले विद्युत संपर्क प्रत्येक कोणीय स्थिति में विद्युत रूप से समान नहीं रहते हैं। संपर्क बल, सूक्ष्म सतह फिल्में, संदूषण, टूट-फूट, मलबा, अपवाह, कंपन और ट्रैक की स्थिति सभी तात्कालिक विद्युत पथ को प्रभावित कर सकते हैं। यदि धारा प्रवाहित होने के दौरान प्रतिरोध बदलता है, तो परिणामी वोल्टेज ड्रॉप भी समय के साथ बदलता है।
पहला निदान प्रश्न सरल है:क्या सिस्टम स्थिर होने पर गड़बड़ी मौजूद होती है?
यदि रुकने के दौरान सिग्नल साफ है लेकिन घूमने के दौरान अस्थिर हो जाता है, तो परीक्षण को एक से अधिक गति से और दोनों दिशाओं में दोहराएं यदि तंत्र इसकी अनुमति देता है। जब भी संभव हो, घूर्णी स्थिति या एक बार-प्रति-क्रांति मार्कर के साथ विद्युत तरंग को रिकॉर्ड करें। एक ही कोण पर एक आवर्ती घटना एकल औसत प्रतिरोध मान से अधिक उपयोगी होती है क्योंकि यह एक स्थानीयकृत ट्रैक, रनआउट, वायरिंग या यांत्रिक समस्या को इंगित कर सकती है।
कम-प्रतिरोध माप के लिए, परीक्षण-बिंदु स्थान मायने रखता है। एंड-टू-एंड सर्किट प्रतिरोध में लीड, टर्मिनेशन, आंतरिक कंडक्टर और स्लाइडिंग इंटरफ़ेस शामिल हो सकते हैं। मूल्यों की तुलना करने से पहले माप सीमा को परिभाषित करें। बायट्यूनसंपर्क प्रतिरोध परीक्षण गाइडस्थैतिक प्रतिरोध, अंत-से-अंत प्रतिरोध और गतिशील प्रतिरोध भिन्नता के बीच अंतर बताता है।
संपर्क-शोर अलगाव अनुक्रम
- शाफ्ट स्थिर होने पर सिग्नल या वोल्टेज कैप्चर करें।
- सामान्य परिचालन गति पर घुमाएँ और समान बैंडविड्थ और फ़िल्टरिंग के साथ समान मात्रा कैप्चर करें।
- यह देखने के लिए धीमी गति से दोहराएं कि गति के साथ विक्षोभ बदलता है या नहीं।
- जब संभव हो तो शाफ्ट कोण, कंपन या यांत्रिक रनआउट के साथ घटनाओं को सहसंबंधित करें।
- स्लिप रिंग खोलने से पहले कनेक्टर्स, केबल स्ट्रेन और बाहरी हार्नेस मूवमेंट का निरीक्षण करें।
- यदि साक्ष्य अभी भी संपर्क पथ की ओर इशारा करते हैं, तो अनुमोदित रखरखाव प्रक्रिया का उपयोग करके संदूषण, टूट-फूट, ब्रश की स्थिति और ट्रैक की स्थिति का निरीक्षण करें।
2. ईएमआई: क्या शोर विद्युत हमलावर का पीछा करता है?
मोटर्स, वेरिएबल-फ़्रीक्वेंसी ड्राइव, स्विचिंग बिजली की आपूर्ति, सोलनॉइड, संपर्ककर्ता और आरएफ ट्रांसमीटर संवेदनशील चैनलों में अवांछित ऊर्जा इंजेक्ट कर सकते हैं। युग्मन पथ को पावर और रिटर्न कंडक्टरों के माध्यम से संचालित किया जा सकता है, पास के तारों के बीच कैपेसिटिव या इंडक्टिव रूप से जोड़ा जा सकता है, या खराब संरक्षित केबलों और इलेक्ट्रॉनिक्स में विकिरणित किया जा सकता है।
मुख्य निदान कदम गति को आक्रामक गतिविधि से अलग करना है। स्लिप रिंग की स्थिति को अपरिवर्तित रखें और संदिग्ध स्रोत को चालू और बंद करें। यदि गड़बड़ी शाफ्ट की स्थिति के बजाय हमलावर को ट्रैक करती है, तो संपर्क इंटरफ़ेस को दोष देने से पहले संपूर्ण ईएमसी पथ की जांच करें।
परिरक्षण कोई सार्वभौमिक समाधान नहीं है. एक शील्ड केवल एक परिभाषित रिटर्न और बॉन्डिंग रणनीति के हिस्से के रूप में काम करती है, और उच्च-आवृत्ति प्रदर्शन ज्यामिति और समाप्ति पर निर्भर करता है। यदि सिग्नल बैंडविड्थ को समझे बिना जोड़ा जाए तो फ़िल्टरिंग एक वैध हाई-स्पीड सिग्नल को भी नुकसान पहुंचा सकती है। ByTune मौजूद हैईएमआई/आरएफआई और सिग्नल-शोर गाइडइसमें परिरक्षण, ग्राउंडिंग और हस्तक्षेप-नियंत्रण विधियों को अधिक विस्तार से शामिल किया गया है।
ईएमआई अलगाव अनुक्रम
- संभावित हमलावरों और उनके सक्रिय राज्यों की पहचान करें।
- आक्रामक के साथ-साथ पीड़ित के सिग्नल को कैप्चर करें।
- जब स्लिप रिंग स्थिर हो तब दोहराएं, फिर घूमते समय दोहराएं।
- जांचें कि क्या केबल पृथक्करण या रूटिंग बदलने से परिणाम बदल जाता है।
- यह मानने के बजाय कि शील्ड प्रभावी है, शील्ड की निरंतरता और समाप्ति को सत्यापित करें क्योंकि एक परिरक्षित केबल मौजूद है।
- जब स्रोत आवृत्ति या स्विचिंग स्पेक्ट्रम प्रासंगिक हो तो आवृत्ति-डोमेन माप का उपयोग करें।
3. क्रॉसस्टॉक: क्या कोई अन्य चैनल अशांति उत्पन्न करता है?
क्रॉसस्टॉक एक सर्किट से दूसरे सर्किट में अवांछित युग्मन है। मिश्रित स्लिप रिंग में, आक्रामक एक उच्च-वर्तमान स्विचिंग सर्किट, एक तेज़ डिजिटल किनारा, एक पीडब्लूएम मोटर लीड, एक एनकोडर चैनल या अन्य डेटा जोड़ी हो सकता है। इसका शिकार निम्न-स्तरीय एनालॉग सेंसर, नियंत्रण रेखा या संचार चैनल हो सकता है।
सबसे उपयोगी परीक्षण नियंत्रित चैनल सक्रियण है। गति, भार और माप सेटिंग्स को स्थिर रखें। फिर पीड़ित को देखते हुए एक समय में एक पड़ोसी चैनल को सक्रिय करें या स्विच करें। यदि गड़बड़ी केवल तभी प्रकट होती है जब कोई विशिष्ट हमलावर सक्रिय होता है, तो सबूत यादृच्छिक संपर्क शोर के बजाय चैनल युग्मन की ओर इशारा करते हैं।
अकेले कंडक्टर गिनती से क्रॉसस्टॉक का निदान न करें। युग्मन ज्यामिति, रिक्ति, वापसी पथ, ढाल संरचना, बढ़त दर, आवृत्ति सामग्री और समाप्ति पर निर्भर करता है। हाई-स्पीड इंटरफेस को भी अपने स्वयं के भौतिक-परत सत्यापन की आवश्यकता होती है। डीसी निरंतरता या प्रतिरोध परीक्षण यह साबित नहीं कर सकता कि ईथरनेट, यूएसबी, वीडियो या कोई अन्य ब्रॉडबैंड चैनल रोटेशन के दौरान अपनी सिग्नल-अखंडता सीमा के भीतर रहेगा।
क्रॉसस्टॉक परीक्षण मैट्रिक्स
| परीक्षण अवस्था | ROTATION | आक्रामक चैनल | परिणाम क्या सुझाता है |
|---|---|---|---|
| A | रुक गया | बंद | बेसलाइन रिसीवर और उपकरण शोर |
| B | घूर्णन | बंद | मोशन/संपर्क योगदान |
| C | रुक गया | पर | विद्युत युग्मन घूर्णन से स्वतंत्र |
| D | घूर्णन | पर | संयुक्त परिचालन स्थिति |
यह चार-अवस्था की तुलना केवल अंतिम संयुक्त स्थिति के परीक्षण की तुलना में अधिक जानकारीपूर्ण है क्योंकि यह दिखाती है कि किस चर ने परिवर्तन लाया।
4. ग्राउंडिंग और शील्डिंग: क्या वापसी पथ परिभाषित है?
कई स्पष्ट स्लिप-रिंग शोर समस्याएं वास्तव में संदर्भ समस्याएं हैं। संवेदनशील सर्किट को पूर्वानुमानित वापसी पथ की आवश्यकता होती है। शील्ड्स को एक जानबूझकर समाप्ति रणनीति की आवश्यकता है। सुरक्षात्मक पृथ्वी, चेसिस बॉन्डिंग, सिग्नल संदर्भ और केबल शील्ड संबंधित हैं लेकिन इन्हें स्वचालित रूप से विनिमेय नहीं माना जाना चाहिए।
एक सामान्य नैदानिक गलती यह है कि तरंगरूप साफ दिखने तक आधार को बेतरतीब ढंग से डिस्कनेक्ट कर दिया जाता है। यह असुरक्षित स्थितियाँ पैदा कर सकता है और वास्तविक युग्मन पथ को छिपा सकता है। इसके बजाय, पहले ग्राउंड और शील्ड टोपोलॉजी बनाएं। चिह्नित करें कि स्थिर और घूमने वाली संरचनाएं कहां जुड़ी हुई हैं, जहां सिग्नल रिटर्न प्रवाहित होता है, जहां केबल शील्ड समाप्त होती हैं और क्या कनेक्टर या रोटरी इंटरफ़ेस द्वारा शील्ड बाधित होती है।
फिर नियंत्रित परिवर्तन करें जो विद्युत सुरक्षा को सुरक्षित रखें। निदानात्मक प्रश्न केवल यह नहीं है कि "क्या यह ज़मीनी है?" लेकिन "वर्तमान कहाँ लौटता है, और कौन सी अवांछित धारा उस पथ को साझा कर रही है?"
एक व्यावहारिक लक्षण-से-परीक्षण निर्णय तालिका
| देखा गया लक्षण | पहला संदिग्ध | अगला टेस्ट |
|---|---|---|
| केवल घूमते समय शोर | संपर्क भिन्नता, केबल आंदोलन या यांत्रिक प्रभाव | स्थिर बनाम घूमने वाला ट्रेस; कोण सहसंबंध; केबल तनाव की जाँच |
| वीएफडी या मोटर स्विच होने पर शोर शुरू हो जाता है | संचालित या विकीर्ण ईएमआई | स्थिर रखे गए रोटेशन के साथ आक्रामक चालू/बंद तुलना |
| जब पास का पावर चैनल लोड किया जाता है तो एक सेंसर चैनल विफल हो जाता है | क्रॉसस्टॉक या साझा वापसी पथ | आसन्न-चैनल सक्रियण परीक्षण; रूटिंग और रिटर्न की समीक्षा करें |
| कई चैनल एक ही शाफ्ट कोण पर घटनाएँ दिखाते हैं | साझा यांत्रिक/संपर्क समस्या | कोण, रनआउट और कंपन के साथ विद्युत घटनाओं को सहसंबंधित करें |
| डेटा त्रुटियाँ तब होती हैं जब DC प्रतिरोध सामान्य दिखता है | सिग्नल-अखंडता, प्रतिबाधा, परिरक्षण या क्रॉसस्टॉक मुद्दा | रोटेशन के दौरान प्रोटोकॉल/भौतिक-परत परीक्षण |
| शील्ड या चेसिस कनेक्शन बदलने के बाद शोर में बदलाव होता है | ग्राउंड/शील्ड टोपोलॉजी | वापसी पथों को मैप करें और शील्ड निरंतरता और समाप्ति को सत्यापित करें |
उन मापन स्थितियों का उपयोग करें जिन्हें पुन: प्रस्तुत किया जा सकता है
परीक्षण स्थितियों के बिना शोर मान की व्याख्या करना कठिन है। घूर्णी गति, दिशा, विद्युत भार, सिग्नल स्रोत, रिसीवर, केबल और कनेक्टर कॉन्फ़िगरेशन, आसन्न सक्रिय सर्किट, तापमान, माप बैंडविड्थ, जांच विधि, नमूना दर और फ़िल्टरिंग रिकॉर्ड करें। आंतरायिक दोषों के लिए, परीक्षण अवधि और देखी गई क्रांतियों की संख्या भी रिकॉर्ड करें।
मिश्रित पावर-और-डेटा स्लिप रिंग के लिए, सक्रिय वास्तविक या प्रतिनिधि पावर सर्किट के साथ सिग्नल चैनल का परीक्षण करें। एक डेटा लिंक जो अन्यथा अनलोडेड असेंबली में गुजरता है, जब पड़ोसी सर्किट स्विचिंग करंट ले जाते हैं तो अलग व्यवहार कर सकते हैं। बायट्यून कास्लिप रिंग इंजीनियरिंग गाइडसटीक सिग्नल, भौतिक परत, परिरक्षण, ग्राउंड संदर्भ, कनेक्टर/केबल प्रकार, नजदीकी पावर सर्किट और गतिशील स्वीकृति परीक्षण को परिभाषित करने की अनुशंसा करता है।
नैदानिक स्वीकृति मैट्रिक्स
प्रोटोटाइप या समस्या निवारण कार्य के लिए, एकल "कम शोर" कथन के बजाय स्वीकृति मैट्रिक्स पर सहमत हों। सटीक सीमाएँ चैनल और सिस्टम पर निर्भर करती हैं, लेकिन परीक्षण स्थितियों को लगातार परिभाषित किया जा सकता है।
| चर | परिभाषित करने के लिए अनुशंसित राज्य |
|---|---|
| ROTATION | रुकी हुई, नाममात्र गति, अन्य महत्वपूर्ण गति |
| दिशा | दक्षिणावर्त/वामावर्त जहां दोनों का उपयोग किया जाता है |
| विद्युत भार | निष्क्रिय, प्रतिनिधि भार, सबसे खराब परिभाषित सामान्य भार |
| आसन्न सर्किट | बंद, व्यक्तिगत रूप से सक्रिय, एक साथ संचालन |
| पर्यावरण | यदि इनका संदेह हो तो प्रासंगिक तापमान या कंपन की स्थिति |
| मापा आउटपुट | वोल्टेज/शोर ट्रेस, गतिशील प्रतिरोध, पैकेट त्रुटियां, बीईआर, एनकोडर त्रुटियां या एप्लिकेशन-विशिष्ट परिणाम |
आरएफक्यू या समस्या निवारण रिपोर्ट में क्या रखें
"कम शोर वाली स्लिप रिंग" का अनुरोध करने के बजाय, विद्युत वास्तुकला और उस विफलता का वर्णन करें जिसे रोका जाना चाहिए। एक उपयोगी विनिर्देश ब्लॉक में शामिल होना चाहिए:
- स्थिर-पक्ष और घूर्णन-पक्ष उपकरण;
- रोटरी इंटरफ़ेस को पार करने वाला प्रत्येक पावर, सिग्नल और डेटा चैनल;
- पावर चैनलों के लिए वोल्टेज, करंट, कर्तव्य चक्र और स्विचिंग व्यवहार;
- सिग्नल प्रकार, इंटरफ़ेस वैरिएंट, डेटा दर और भौतिक-परत आवश्यकताएँ;
- केबल, कनेक्टर, शील्ड और ग्राउंड-रेफरेंस व्यवस्था;
- आसन्न उच्च-वर्तमान या स्विचिंग सर्किट;
- घूर्णन गति, दिशा और गति प्रोफ़ाइल;
- मौजूदा सिस्टम का समस्या निवारण करने पर लक्षण पहले ही देखा जा चुका है;
- माप बैंडविड्थ और परीक्षण विधि जहां प्रासंगिक हो; और
- तैयार असेंबली को गतिशील स्वीकृति परीक्षण पास करना होगा।
यह जानकारी संपर्क समस्या को ईएमसी, क्रॉसस्टॉक या ग्राउंडिंग समस्या से अलग करना और प्रतिनिधि शर्तों के तहत संपूर्ण घूर्णन लिंक का परीक्षण करना संभव बनाती है।
मुख्य निदान नियम
यह पूछकर शुरुआत न करें कि "स्लिप रिंग शोर को कैसे कम करें।" पूछकर शुरुआत करेंशोर प्रकट होने पर क्या परिवर्तन होता है. घूर्णन संपर्क या यांत्रिक प्रभावों की ओर इंगित करता है। आक्रामक व्यक्ति ईएमआई की ओर इशारा करता है। पड़ोसी-चैनल गतिविधि क्रॉसस्टॉक की ओर इशारा करती है। ग्राउंड या शील्ड परिवर्तन रिटर्न-पथ टोपोलॉजी की ओर इशारा करते हैं। सामान्य डीसी माप के साथ उच्च गति डेटा त्रुटियां सिग्नल-अखंडता आवश्यकताओं की ओर इशारा करती हैं जिन्हें अपने स्वयं के गतिशील परीक्षण की आवश्यकता होती है।
एक बार तंत्र की पहचान हो जाने पर, सुधारात्मक कार्रवाई और अधिक विशिष्ट हो जाती है। परीक्षण और त्रुटि द्वारा भागों को बदलने और घूमने वाले इंटरफ़ेस को एक इंजीनियर विद्युत प्रणाली के रूप में मानने के बीच यही अंतर है।