Laboratorium zaawansowanej elektroniki i automatyki 136

 Laboratorium zaawansowanej elektroniki i automatyki 136

 Podjęte w przeszłości strategiczne decyzje mogą bardzo mocno ograniczać późniejsze pole manewru kraju – to Path Dependancy.
 Państwo polskie po II Wojnie wyłoniło się z totalnej nicości. Niedobrze że głównym jego zdalnym konstruktorem był stalinowski sowiecki rząd ale dobrze że nowoczesne państwo powstało w dobrych granicach jako monoetniczne. W sferze obyczajowej i nie tylko, było to o dziwo państwo rozsądnie konserwatywne i nowoczesne. Jak na tragiczne warunki to sprawnie opanowało chaos i szalejący bandytyzm. Sprawnie rozminowano sparaliżowany kraj. Cudem zapobieżono fali śmiertelnego głodu. Opanowano epidemie chorób zakaźnych. Zbudowano nowy kraj.  Mimo apokaliptycznych  zniszczeń Polska zaczęła się jednak rozwijać co graniczyło z cudem a to dlatego że  przemocą zlikwidowano bariery rozwojowe.
Quasi sowiecki system gospodarczy ( to ta strategiczna decyzja ) nie był zbyt wydajny ale na tle przedwojennym był jednak cudownie sprawny i sprawiedliwy. Rozwojowi realnie bardzo szkodziły monstrualne wydatki militarne ale trwała Zimna Wojna. Bardzo szkodliwe były sankcje USA i Europy Zachodniej nałożone po stanie wojennym.
 Gdyby Zimna Wojna zakończyła się, dajmy na to w 1975 roku,  to PRL byłby całkiem dobrze wspominany a Polska byłaby dziś na zupełnie innym poziomie rozwoju i w zupełnie innej sytuacji. Przede wszystkim nie byłaby pogardzaną neokolonią.
 O ile PRL do życia powołała umowa potężnych zwycięzców II Wojny i oni w sumie gwarantowali jej istnienie  to z III RP sytuacja jest niejasna. Prof. Bronisław Łagowski: „Państwo znikąd - [Kontrrewolucja] wystąpiła ona razem z restauracją kapitalizmu, nadała państwu swoją ideologię i swoje złe emocje i z braku rewolucyjnego wroga zwróciła się przeciw prawie konserwatywnemu porządkowi PRL. W swojej symbolicznej i politycznej wrogości doszła do delegitymizacji Polski Ludowej i ustanowiła propagandowo i rytualnie fikcyjną bezpośrednią ciągłość z II Rzecząpospolitą, zapośredniczoną przez rząd londyński, który niczym nie rządził. Znudziwszy się tym rządem i podległą mu Armią Krajową, kontrrewolucja doszła do idealizacji zabłąkanych politycznie polskich formacji faszystowskich. III Rzeczpospolita nie uznaje państwa, z którego realnie się wywodzi, a wywodząc się w wyobraźni, a więc fikcyjnie, z II Rzeczypospolitej, która wskutek wojny została całkowicie zniszczona, jest państwem znikąd.”
 Strategiczne decyzje podjęte w 1990 roku bardzo ograniczały i dalej ograniczają pole działania Polski i firm z Polski. Zakończyła się renta pokojowa i renta demograficzna. „Cudze chwalicie swego nie znacie. Sami nie wiecie co posiadacie” Ogromne wydatki militarne szkodziły PRL-owi i zaszkodzą też III RP.    
 
„Strategią” gospodarczą III RP była sprzedaż – prywatyzacja za circa 5% godziwej ceny państwowych firm „boskim” inwestorom z zachodu i tania praca tubylców. KGHM w złodziejskim szale chciano sprzedać za 200-400 mln dolarów czyli za mniej niż czysty roczny zysk. W latach dziewięćdziesiątych symbolem  „przewagi” gospodarczej polskiego zgniłego kapitalizmu nad  Zachodem była praca niewolnicza na umowach zlecenia za 4 zł brutto na godzinę z darmowymi nadgodzinami.  
Ponieważ polska praca była tak tania to głupotą byłoby inwestować w roboty i automatyzacje.
https://forsal.pl/gospodarka/artykuly/9633941,polska-robotyzacja-idzie-zbyt-wolno-niemcy-biegna-chiny-fruna-my-i.html
„Polska na fali przemian po 1989 r., dzięki dywidendzie demograficznej – czyli dużym zasobom młodej i przyzwoicie wykształconej siły roboczej - stała się na przełomie wieków czymś na kształt Chin Europy... Jeśli jednak spojrzymy na polską gospodarkę z lotu ptaka, zwłaszcza w stronę otoczenia (dostawców, kooperantów) nowoczesnych fabryk, to ona składa się wciąż w większości z półmanufaktur, których sukces oparty był dotąd na mrówczej pracy ludzkiej. I ta ręczna robota - przy obecnych i wciąż rosnących kosztach - stała się nieatrakcyjna. Niskokosztowe fabryki wynoszą się znad Wisły i wszystko wskazuje na to, że ten proces będzie postępował, a może i przyspieszy.”
 Przy makabrycznym bezrobociu strategią rządów było przechowanie w Wyższych Szkołach Tego i Owego jak największej ilości młodych ludzi aby nie wchodzili na rynek pracy. Szkoły te mnożyły się jak grzyby po deszczu  ale ich poziom zawsze był niższy niż  szkól średnich w PRL. W rezultacie miliony ludzi otrzymały w istocie fałszywe dyplomy. Czują się one oszukane bo wyjęto im z życia 4-5 najlepszych lat. Koszt tego mógł przekroczyć 700 mld obecnych złotych !  
Nie wszyscy posiadacze dyplomów mają rodziny po urzędach czy w POPiS-ie i nie mogą tam dostać synekury. Ponieważ pracodawcy nie chcą zatrudniać tych absolwentów, chowają oni dyplomy aby dostać pracę. Kobiety z „dyplomami” nie chcą wyjść za mąż za osobę bez dyplomu. W miastach są dywizje starych bezdzietnych panien a jednocześnie nadchodzi ciężki kryzys demograficzny.

 W Polsce ma kiedyś powstać marzeniowa szybka kolej. Na razie podróbki Pendolino ( nazwa Pendolino nie powinna być używana ) zapewniają średnią szybkość trochę ponad 100 km/h.
W trzecioświatowym Maroku uruchomiono w listopadzie 2024 roku pierwszą w Afryce 350 kilometrową linię kolejową dużych prędkości. Pociągi będą jeździć z prędkością do 320 kilometrów na godzinę. Koszt całości przekroczył dwa miliardy dolarów. Ruch ma początkowo wynosić 3 mln pasażerów. Kolejne linie przedłuża tą już istniejącą.
W najbliższym czasie koleje marokańskie planują zakup 168 nowoczesnych pociągów !
Dworce kolejowe są czyste, zadbane i bezpieczne. Na zdjęciu dworzec w Casablance.
Ukropolin przy tym to slums.

 O ile w dziedzinie przetwarzania informacji nadal trwa postęp to w dziedzinie energetyki praktycznie panuje stagnacja.
Budowa dużej, stale zamieszkałej przez ludzi  bazy na Marsie wymaga kosmicznego przetransportowania tam miliona ton różnych rzeczy. Według niedawnych cen kosztowałoby to ponad 1000 bln dolarów czyli 35 roczne PKB USA. Przy 1000 krotnym zmniejszeniu kosztów rakiet transportowych wydatki po 40 mld dolarów przez 25 lat są akceptowalne czy wręcz małe.  
Postępy czynione przez firmę  Elona Muska w „space industry” są całkiem spore ale o ambitnym podboju kosmosu ( kolonizacja wielu planet ) na razie trzeba zapomnieć.
 SpaceX to prywatny biznes kontrolowany przez Elona Muska. Mógł on sobie pozwolić na odważne eksperymentowanie i gigantyczne straty po eksplozjach rakiet. Dało to jednak duży rozwój technologii. Gdzie indziej doprowadziłoby to do skandali i serii dymisji.
 Gęstość energii chemicznego paliwa rakietowego i utleniacza oraz sprawność silników rakietowych są o wiele za małe. Gęstość energii w U235 czy Pu239... jest ogromna ale na razie nie potrafimy jej wykorzystać do transportu kosmicznego.
Program promów kosmicznych w USA miał zmniejszyć koszty transportu a je potężnie powiększył. Gdy w ZSRR-Rosji zorientowano się że jest to droga na manowce porzucono program promów kosmicznych.

Archiwum EnergoPatent. Robotyczny inverter do zgrzewania MF
 Zgrzewanie punktowe i liniowe są wydajnymi metodami produkcji, szczególnie zautomatyzowanej.
 W konwencjonalnej „punktowej” zgrzewarce oporowej użyty jest sieciowy transformator jednofazowy 50 Hz. Typowo napięcie jałowe transformatora wynosi 8-10 V. Prąd zgrzewania w rzadko spotykanych, największych jednostkach sięga 160 KA ale z reguły jest znacznie mniejszy a często wynosi  tylko 5-10 KA.
Zgrzewarka na prąd maksymalny 160 KA ma moc 1.2 MVA i waży 14 ton. Jej ramie z elektrodami ma 1.6 metrów długości. Grubość zgrzewanych przedmiotów stalowych lub tytanowych wynosi do 10 mm. Uścisk jej elektrod ( wykonuje go system hydrauliczny ale przy mniejszym ścisku pneumatyczny ) wynosi maksymalnie 20 Ton. Potrzebuje ona  2 l wody chłodzącej na sekundę dla elektrod i uzwojenia wtórnego transformatora. Zgrzewane przedmioty podaje się do takiej ciężkiej, nieruchomej zgrzewarki.
 Karoseria jest duża i trudno byłoby nią szybko manipulować. Manualna zgrzewarka jest podwieszona na ruchomym górnym układzie mechanicznym i jej elektrodami przy budowanej karoserii manipuluje robotnik.
Zdarza się niewykonanie zgrzewów i wadliwe wykonanie części zgrzewów. Także stąd inspiracja do automatyzacji - robotyzacji stanowisk zgrzewania i podwyższenia jakości produkcji.
Z pobieranego prądu można wnosić czy zgrzew został wykonany poprawnie i nadzorować robotnika.
W układzie prąd zasilający zgrzewarkę oporową poprzez przekładnik prądowy i specjalny prostownik podany jest do całkującego kondensatora prostego integratora. Zmiana napięcia sieciowego kompensowana jest poprawką. Po użyciu informacji integrator jest zerowany.
Całkowicie wyeliminowany musi być zakłócający prąd załączenia transformatora.
Układ może być elementem systemu z mikrokontrolerem do nadzoru poprawności całego cyklu zgrzewania wielu punktów.
 
 Z uwagi na magnetyzm szczątkowy rdzenia transformatora i możliwość jego nasycenia ( ogromny prąd rozruchowy pobierany z sieci ) zasilające napięcie sieciowe 380 V należy załączyć przy kącie około 90 deg zawsze przy biegunowości napięcia przeciwnej magnetyzmowi szczątkowemu w rdzeniu. Dawno temu załączającym kluczem były antyrównolegle połączone ignitrony a od dwóch dekad są to tyrystory.
Uzwojenie wtórne zgrzewarki nie może mieć mniej niż 1 zwój. Wówczas ( napięcie 8 V 50 Hz) przekrój rdzenia transformatora sieciowego z miarę nowoczesnej blachy wynosi 260 cm2.
 
 Głównym obszarem zastosowań robotów przemysłowych jest przemysł motoryzacyjny. Roboty już malują i zgrzewają nadwozia. Ilość zgrzewów w produkowanej masowo karoserii samochodu osobowego jest bardzo duża i zależy od klasy samochodu.
Na jednym stanowisku zgrzewa kilka robotów a na linii jest szeregowo wiele takich stanowisk przez które przechodzi produkowane nadwozie.
 Cena robota przemysłowego zależy mocno od jego siły udźwigu, zasięgu operacyjnego ramienia i ilości osi.  
Średnia częstotliwość MF (Middle Frequency ) w energoelektronice to zakres 400-1000 Hz.
N.B. Nominalna częstotliwość generatora synchronicznego napędzanego silnikiem lotniczym wynosi 400 Hz co daje znaczną redukcje wagi generatora w stosunku do częstotliwości 50 Hz.
W zgrzewarce przenoszonej ramieniem robota używanej do zgrzewania karoserii samochodu  stosuje się transformator MF z uzwojeniami i rdzeniem ( cieńkie blaszki ) chłodzonymi wodą. Woda chłodzi też elektrody. Rdzeń pracuje z dużą indukcją powodującą duże straty i transformator jest z falownika zasilany tylko gdy wykonywana jest zgrzeina. Transformator jest zblokowany z mechanizmem pneumatycznym do zaciskania elektrod.  
Ale i tak mimo tych zabiegów redukujących masę zgrzewarki używa się do tego celu najsilniejszych produkowanych robotów przemysłowych.
Przy MF 500 Hz lepsza jest rozdzielczość dawkowania energii pół-cyklami  niż przy sieciowej częstotliwości 50 Hz.

 Dla prądu zgrzewania 10 KA potrzebny jest falownik MF o mocy ponad 100 KVA. Zasilony ma być z trójfazowego prostownika.
Odpowiednie do tego moduły tranzystorów Darlingtona produkują tylko koncerny Japonii. Są one objęte kontrolą eksportu czyli szczelnym embargiem. Modułowy półmostek 300A/800 V kosztuje aż circa 500 dolarów. Zawiera ponad 60 chipów i już samo to usprawiedliwia szokującą cenę.
Zatem obecnie realnie można go w kraju wykonać tylko na szybkich tyrystorach. Przy zasilaniu invertera napięciem stałym 520Vdc z mostkowego prostownika trójfazowego 380 Vac konieczne jest zastosowanie układu mostka w inverterze dla uzyskania jak najwyższego (przekrój przewodu zasilającego transformator zgrzewarki ) napięcia i najmniejszego prądu. Generalnie Mostki są najkorzystniejsze przy dużych mocach.   
Odpowiedni jest Falownik szeregowo – równoległy. Jedną z jego zalet jest możliwość przerwania pracy gdy wykonywana spoina otrzymała już  wymaganą energie. Na tyrystorach  jest maksymalnie niewiele powiększone napięcie zasilania co jest bardzo korzystne bowiem z napięciem nominalnym tyrystorów szybko rośnie czas Tq ich wyłączania a napięcie nominalne tyrystorów szybkich są niewielkie. Można tu zastosować szybkie tyrystory asymetryczne ASCR a gro produkowanych tyrystorów szybkich to właśnie ASCR. Temat falownika  jest omówiony w amerykańskiej literaturze i powtarzanie informacji jest jałowe.
Pokazano przykładową konfiguracje falownika i jego charakterystykę obciążenia U/I przy zmienianej oporności R obciążenia i stałej częstotliwości wyzwalania tyrystorów. Taka lub podobna jest korzystna dla zgrzewarki. Nawet przy stałej częstotliwości wyzwalania tyrystorów nie dochodzi do zerwania komutacji przy dowolnym obciążeniu R ( tu przetransformowanym ) aczkolwiek pożądany jest układ gdzie drugi tyrystor w półmostku wyzwalany jest dopiero gdy samo - wyłączony jest rezonansowo poprzedni tyrystor.
N.B. W eksperymentalnym półmostku invertera charakterystyka obciążenia różni się trochę od teoretycznej ale z drugiej strony na rysunku nie podano stosunku pojemności szeregowej do równoległej. Obciążeniem eksperymentalnego invertera jest żarówka halogenowa 1000 W (jej oporność silnie zmienia się z jej napięciem ) a zmieniane jest napięcie zasilania invertera czyli odwrotnie niż powinien być wykonany pomiar charakterystyki.
Użyteczna jest wersja dualna pokazanego układu – zamiast dwóch pojemności , jedna pojemność i  transformator jako dwie indukcyjności – Lm i Ls ale Ls jest składową całej indukcyjności komutacyjnej.  

Wskazana jest ujemna polaryzacja bramek tyrystorów aby margines czasu wyłączania tyrystorów Tq i  stromości narastania napięcia dV/dt był duży.

 Zawodność elementu półprzewodnikowego rośnie wraz z powierzchnią jego chipa. Akcelerują starzenie temperatura, wilgotność, wstrząsy oraz promieniowanie jonizujące. Trwałość kluczy skraca nadmierne napięcie i praca blisko granic obszaru SOA. Zawodność mocnego klucza mocy jest setki  a nawet tysiące razy większa niż nieobciążonego tranzystora małosygnałowego.

 W przypadku awarii falownika zgrzewarki lub awarii robota konieczne jest zatrzymanie całej linii produkcyjnej chyba że ma ona dodatkowe uniwersalne stanowisko które może szybko przejąć prace któregokolwiek niesprawnego robota oraz cały inteligenty system zawiadujący ale będzie to raczej melodia przyszłości.
Cały falownik może być podzielony na mało awaryjną część sieciową ( CB, dławik 4%, prostownik tyrystorowy, kondensator prostownika, dławik z dioda LD ) oraz właściwy falownik. Blok właściwego falownika o rozsądnej wadze może mieć nożowe złącza mocy co sprawi że wymiana na sprawny rezerwowy falownik może być bardzo szybka.
System diagnostyczny robota,  falownika... musi poprawnie wskazać Moduł do wymiany.
Na wyścigach pojazdów Formuły 1 obsługa bardzo szybko zmienia koła pojazdów i wykonuje inne czynności obsługi. Nie ma żadnego powodu aby naprawa w fabryce z dużą ilością robotów, falowników.... polegająca na wymianie wskazanego modułu robota, falownika.. miała trwać dłużej.    

Patent 127. System ratunkowy invertera.
 Najpoważniejszym Mankamentem układów tyrystorowych (invertery, falowniki, choppery ) z wymuszoną komutacją  jest możliwa utrata komutacji i faktycznie zwarcie zasilania.
W falowniku szeregowym indukcyjnością obwodu komutacji LC może być indukcyjność  rozproszenia transformatora co jest ekonomicznie korzystne bo jej koszt jest mały lub zerowy ale zwarcie zasilania z kondensatorem przez dwa szeregowo połączone tyrystory prowadzi do ich śmierci.
Po włączeniu dławików ( niestety mają magnesowanie DC co ekonomicznie pogarsza sytuacje ) w szereg z tyrystorami sytuacja przy zwarciu jest już możliwa do opanowania. Indukcyjność komutacji LC może też być podzielona (indukcyjności szeregowe z tyrystorami i indukcyjność rozproszenia transformatora ) co zmniejszy koszt kompletnego dławika.  
Na schemacie pokazano rozwiązanie (dla czytelności jest tylko jedna z trzech faz ) opracowane przez GE i stosowane w inverterach PWM do zasilania silników asynchronicznych. W szereg z tyrystorami dano dławiki nasycane z rdzeniem dla ograniczenia stromości di/di i mocy strat Eon oraz komutacyjne dławiki bezrdzeniowe.       

Pomiędzy inverterem a prostownikiem pojemnościowym z kondensatorem  elektrolitycznym C1 (zadaniem L1 jest tylko poprawa współczynnika pobieranej mocy poprzez rozszerzenie impulsów prądu faz sieciowego prostownika diodowego )  jest równoległy obwód L2+D2 a inverter jest  zasilany z foliowej pojemności C1' (ratunkowa komutacja ) zmniejszający stromość narastania prądu zwarciowego.
W normalnej pracy przy modulacji PWM w jej okresie napięcie na C1' spada tylko przez chwilę i przez większą część okresu dioda D2 przewodzi i praktycznie C1 jest wtedy połączona równolegle z C1'. Przy niepowodzeniu normalnej komutacji i zwarciowym przewodzeniu obu tyrystorów w dowolnej gałęzi rolę kondensatora obwodu ratunkowej komutacji spełnia wtedy C1' i szeregowo połączone indukcyjności w zagrożonej gałęzi tyrystorów. Ponieważ narasta wtedy prąd w L2 nie może być ona za mała. Obwód ratunkowej komutacji jest taki jak rezonansowego układu Buck zasilacza obniżającego napięcie i z jego analizy wynikają wartości elementów.
Niestety pewność owej ratunkowej komutacji nie jest wysoka. Można ja polepszyć wyzwalając wszystkie tyrystory w momencie detekcji zwarcia „Shoot Through” - ST i stosując optymalnie dużą wartość C1'.
 Przy spowolnieniu narastania prądu zwarcia Tyrystory ochroni szybki bezpiecznik topikowy w obwodzie zasilania ograniczający prąd zwarcia ale wymaga to naprawy invertera. Przy zasilaniu z sieci energetycznej zwarcie zawsze finalnie może szybciej niż CB rozłączyć wejściowy sieciowy mostek tyrystorowy. Tyrystory do sterowania fazowego są co prawda droższe od diod ale przy wysokim koszcie szybkich tyrystorów invertera jest to akceptowalny koszt. Mostek tyrystorowy rozłączy zwarcie znacznie szybciej niż CB. Sterowany fazowo mostek tyrystorowy może tu regulować napięcie Vb ale jest to raczej zbędne.
Dodatkowo równolegle do C1' można dać (P) szeregowy  L (o wartości mniejszej niż indukcyjności komutacyjne invertera ) + Tyrystor wyzwalany  w momencie detekcji zwarcia ST. Przy ewentualnym ST podzieli się on w ratunkowej komutacji prądem z tyrystorem zagrożonej gałęzi lub wszystkimi wyzwolonymi tyrystorami także w przypadku gdy nie dojdzie do ratunkowej komutacji i zwarcie rozłączy dopiero wejściowy mostek tyrystorowy.
Gdyby jednak prąd zwarcia był za duży można dodać (P) sieciowy (w znaczeniu nie szybki ) tyrystor Crow Bar wyzwolony dopiero gdy po niepowodzeniu ratunkowej komutacji napięcie na C1' robi się już dodatnie.
Niepowtarzalny 10 ms ( półfala napięcia sieciowego 50 Hz ) impuls prądu zwarciowego tyrystorów wynosi Itsm=10..30 x Itav. Mniejsze wartości dotyczą często obustronnie chłodzonych tyrystorów dyskowych. Zatem trzeba z uwagą wybrać tyrystor do funkcji Crowbar.
Produkowane tyrystory CrowBar tolerują duży prąd zwarcia jak na obudowę w której są one umieszczone.
Przykładowy tyrystor Crowbar zwiera kondensator prostownika 10000 uF o ESR  17 mOhm zasilający elektronikę o napięciu do 50V !

 Ten system ochrony w zastosowaniu do falownika szeregowego wymaga podzielenia indukcyjności komutacyjnej LC na indukcyjności szeregowe z tyrystorami oraz indukcyjność rozproszenia transformatora co zarazem  jest ekonomicznie korzystne.
 
 Alternatywnie w razie zdetekowania zwarcia w falowniku  tyrystorowy prostownik sieciowy nie jest wyzwalany a kondensator prostownika ( raczej foliowy ) zwierany jest poprzez LR (R to rezystancja małej cewki stromościowej L) tyrystorem. Nie jest wymagany tyrystor szybki ale jego krytyczne di/dt  powinny być przyzwoite aby indukcyjność mogła być wystarczająco mała co proporcjonalnie odciąży tyrystory falownika.
 Detekcje zwarcia wykonuje obwód z kondensatorem Cd. W momencie zwarcia napięcie na kondensatorze prostownika anormalnie szybko spada i powstający z różniczkowania napięcia Vb ujemny (!) impuls prądu kondensatora podany jest do bramki triaka. Układ z diodami zapobiega „dodatniemu” wyzwoleniu triaka. Załączany triak silnie wyzwala bramkę tyrystora CrowBar.  
Sygnał do rejestracji   
W kolejnym rozwiązaniu w razie zdetekowania zwarcia w falowniku / inverterze  prostownik zwierany jest poprzez wyzwalaną SG. W tym rozwiązaniu awaryjnie załączony triak (jego wyzwalanie identycznie jak poprzednio) rozładowuje w typowym rozwiązaniu kondensatorek poprzez uzwojenie pierwotne transformatorka zapłonowego SG.
Strategia postępowania może być różna. Po chwili na ostygniecie tyrystorów i czasie na napięcie sprężyny CB następuje uruchomienie ale przy szybkim powtórnym incydencie trwałe zablokowanie urządzenia.   

Patent 128 Funkcjonalność „Czarnej skrzynki” do systemów energoelektronicznych.
 Najpoważniejszym Mankamentem układów tyrystorowych ( invertery, falowniki, choppery ) z wymuszoną komutacją  jest możliwa utrata komutacji i faktycznie zwarcie zasilania.
Temperatura chipa tyrystora szkodliwie powiększa czas wyłączenia Tq co może prowadzić do upadku komutacji. Toteż każdy opracowywany system tyrystorowy testuje się z podwyższoną temperaturą i podwyższonym ponad normalne obciążeniem. System powinien być niezawodny ale z reguły nie jest. Jest coś wadliwego i konstruktorzy nie mogą tego dociec.
W trójfazowym sieciowym  inverterze o sterowaniu fazowym do czterokwadrantowego sterowania silnika DC najczęstszą przyczyną przewrotu jest zakłócenie trójfazowego napięcia zasilania czyli niezależny czynnik zewnętrzny. Ale i tu odpowiednia konstrukcja układu sterowania ( podstawa czasu z pętlą fazową PLL i szybkie zmniejszenie kąta wysterowania) zmniejsza prawdopodobieństwo incydentu.
Jest w świecie tylko jeden typ Szwajcarsko - Niemieckiej lokomotywy BBC z inverterem tyrystorowym zasilającym napędowe silniki asynchroniczne. Długa seria lokomotyw jest niezawodna i ma dobre wskaźniki eksploatacyjne. Część użytych patentów nie jest opublikowana. Przypomnieć należy że amerykańskie patenty dotyczące broni jądrowej i energetyki nuklearnej do chwili obecnej są tajne. Mają tylko numer i kategorie przydziału. Ale patent na szybki magnetyczny wzmacniacz  Rameya też opublikowano po 6 latach.
Sugeruje to że rozwiązania problemów niezawodności układów tyrystorowych jest jednak jak najbardziej możliwe.
Mimo wysiłku producentów trwałość obciążonych kluczy półprzewodnikowych mocy nie jest wysoka i z tym jakoś trzeba dalej żyć.
 Lotnicza „Czarna skrzynka”, która jest faktycznie pomarańczowa, ma dostarczyć danych do śledztwa w sprawie przyczyny katastrofy lotniczej.
Ogromne są koszty katastrofy lotniczej pasażerskiej. Oprócz zniszczeń materialnych trzeba rodzinom wypłacić odszkodowania.  Mniejsze są koszty lotniczej katastrofy towarowej czyli cargo.
Popularny odrzutowy samolot pasażerski Boeing 737 wszedł do produkcji w 1967 roku. Jego wypadkowość wynosiła 1.8 katastrof na milion startów. Po udoskonaleniach aktualnie produkowana wersja ma szacowaną wypadkowość poniżej 0.5 ale ambicją koncernu jest dalsza poprawa niezawodności bo jest to bardzo opłacalne jako że służy umasowieniu podróży lotniczych. Po każdym wypadku zawinionym przez technikę Boeing wdraża udoskonalenia. Oczywiście gdyby inżynierowie koncernu wcześniej wiedzieli co zawiedzie to przecież od razu zmieniliby by konstrukcje przed produkcją.  
Trwa ewolucja konstrukcji rejestratorów lotniczych. Technologie rejestrowania parametrów lotu  na folii aluminiowej zastąpiły mikroprocesory. Nadal użyteczne są rejestratory rozmów pilotów z kabiny. Poprawa bezpieczeństwa podróży i popularyzacja transportu lotniczego jest bardzo ważna. Równie często zawodzi technika jak i czynnik ludzki. Ale ważne jest aby technika dająca dane pilotom była jak najbardziej inteligenta co jest ważne w stresowej sytuacji. Ma być niezawodna.
Tachometr autobusu i samochodu ciężarowego oraz lokomotywy ma dyscyplinować kierowców ale też jest użyteczny w śledztwie po wypadku.
 
Rozdzielczość prostego – binarnego systemu diagnostyki upadku komutacji i zwarcia trójfazowego invertera może obejmować: Faze U,V,W, Tyrystory  główne / komutacyjne i który konkretnie z 12 „tyrystorów” zawiódł.
Ale mógł też zawieść związany z tyrystorem, kondensator komutacyjny lub snubber RC.
Równie ważne są analogowe stany okoliczności upadku ( temperatura, napięcie i prąd zasilania.. ) ale ich rejestracja jest znacznie trudniejsza.
Oczywiście system diagnostyczny ma być prosty i tani. W żadnym razie nie może pogorszyć niezawodności.
Koncern Philips produkuje układ CMOS HEF 4752 do sterowania trójfazowego invertera silnika asynchronicznego. Do wyboru są mody pracy do invertera tranzystorowego z 6 kluczami i tyrystorowego z 12 kluczami. W publikacjach Philipsa ( "Electronic components and application" Vol 3, No1,2   )  szczegółowo opisano  inverter tyrystorowy ( także izolowane sensory prądu ) z tym układem co jest ewenementem światowym. Układ HEF4752 zawiera około 1600 tranzystorów czyli mniej niż zawierają scalone układy logiczne MSI użyte do budowy systemu o takiej funkcjonalności.
Wystarczy dodać w tym układzie prostą logikę i podtrzymany bateryjnie rejestr aby nieulotnie zapisać który impuls wyzwalający tyrystory (jest ich 12 ) spowodował zwarcie.  Potrzebny byłby tylko prosty zewnętrzny układ analogowy wykrywający moment i ewentualnie z grubsza miejsce zwarcia. Potrzebny jest też system późniejszego odczytu tej informacji diagnostycznej.
Sygnał zwarcia mógłby (mod do wyboru ) też powodować ratunkowe wyzwolenie pozostałych tyrystorów.
Wymagałoby to jednak umieszczenia ulepszonego IC w obudowie o większej ilości pinów.        

 W fabryce produkującej elektronikę projektanci mają już informacje od pracowników uruchamiających dopiero co wyprodukowane urządzenia. Przykładowo gdy na płycie drukowanej za często są w określonym miejscu zwarcia ścieżek to trzeba poprawić projekt PCB.  Pracują oni razem w systemie sprzężenia zwrotnego.
Gdy montowane R,L,C.. za często mają niedopuszczalnie duży odchył wartości to trzeba interweniować u producenta lub uruchomić u siebie selekcje elementów. Oczywiście użyteczne są prawdziwe informacje  od serwisu sprzedanych urządzeń.
Informacja z „Czarnej skrzynki” ma docelowo radykalnie poprawić niezawodność dosonalonego invertera.  

Patent 129 . Prosty samooscylujący tyrystorowy mostkowy falownik quasi szeregowy z para rezonansowym  samowyłączaniem się tyrystorów.
Tyrystory „drugiej” przekątnej mostka są załączane po bezpiecznym wyłączeniu się tyrystorów poprzedniej przekątnej
Zaleta układu jest prostota ale nadaje się on tylko do małych i średnich mocy . Dla niewielkich napięć zasilania ma tylko dwa transformatorki bramkowe. Każdy transformatorek wyzwala dwa tyrystory po przekątnej mostka.
Układ Start - Stop jest prosty i niezawodny.


Sprawdzenie
 W tabeli podano zakres przewodność różnych wodnych elektrolitów. Przewodność elektrolitów zmienia się wraz ze zmianą stężenia jonów. Wpływ stężenia na przewodnictwo wodnych roztworów elektrolitów nie zawsze jest monotoniczny !  Sensor - konduktometr dokonuje pomiaru rezystancji elektrolitu. Zawsze dokonuje się równoległego pomiaru temperatury aby pomiar rezystancji znormalizować. W procesie przemysłowym sensor powinien być umieszczony w powolnym strumieniu cieczy a nie w miejscu zastoin. Sensor musi być czysty. Użycie prądu zmiennego (f< 1 KHz ) zapobiega polaryzacji elektrod sensora.
Gdy przykładowo sensor pracuje z adapterem do systemu automatyki petli 4-20 mA musi być izolowany.  
Wymieniono już zastosowania konduktometrii do oznaczania stężenia substancji po wyparce i w kontroli stanu  wody w wieży chłodniczej. Stosowany jest też w urządzeniach medycznych (jakich ?) i w urządzeniach  laboratorium biologi.  

-Jaka powinna być wielkość rezystancji „izolacji” sensora od systemu automatyki ?
-Jak można przekazywać izolowany sygnał ?  
-Wymień jak najwięcej zastosowań konduktometrii
-Gdzie nie można zastosować konduktometrii ?
-Jaka jest dokładność konduktometrii w oznaczaniu stężenia substancji ? Jakie czynniki na nią wpływają ?