Тэн резистор тепломаш для чего
2. Рекомендации по диагностике неисправностей и выявлению комплектующих изделий, подлежащих замене
Настоящие рекомендации предназначены для проведения работ по диагностике неисправностей на изделиях ЗАО «НПО Тепломаш», поступивших в ремонт на Участок гарантийного ремонта или СЦ.
2.1. Основные методы поиска неисправностей.
2.1.1. Осмотр оборудования – производится специалистом по ремонту с целью:
2.1.2. Контроль (прозвонка) электрических цепей – производится на обесточенном оборудовании специалистом по ремонту с применением средств контроля и измерений с целью проверки исправности и соответствия электрической принципиальной схеме, как всего изделия, так и его отдельных деталей (комплектующих изделий).
2.1.3. Пробное включение – производится специалистом по ремонту с подключением оборудования к контрольно-измерительному стенду (КИС) с целью:
Описание контрольно-измерительного стенда (КИС) приведено в Приложении 4.
2.1.4. Прогон оборудования – производится в тех случаях, когда неисправность проявляется после некоторого времени работы оборудования и связана с не выявленным другим методом и непериодическим отказом комплектующего изделия, нагревом, плохим контактом и т.п.
2.2. Перечень основных комплектующих изделий тепловых завес и тепловентиляторов.
2.2.2. Электромагнитные контакторы и рэле:
2.2.3. Пульты управления, переключатели:
2.2.4. Термостаты, терморегуляторы:
2.2.5. Датчики температуры, автоматика контроля:
2.2.6. ТЭНы и резисторы:
2.2.9. Рабочие колеса:
2.3. Типовые неисправности комплектующих изделий, методы их диагностики и возможные причины выхода из строя.
2.3.1. Электродвигатели.
2.3.1.1. Электродвигатель не вращается.
Перегорели (или в обрыве) обмотки, присутствует характерный запах гари.
Обмотки проверяются тестером, мегомметром, прибором ИДО-0,5. Причины выхода из строя зависят от дополнительных признаков:
2.3.1.2. Электродвигатель не набирает номинальные обороты.
Наличие прогрессирующего междувиткового короткого замыкания, двигатель ощутимо греется, периодически срабатывает внутренняя тепловая защита.
Подтверждение причины отказа производится только заменой на заведомо исправный электродвигатель.
2.3.1.3. Электродвигатель работает с повышенным шумом.
Наличие зазоров в подшипниковом соединении (люфт), наличие посторонних предметов (стружка) между статором и ротором.
Наличие люфта определяется вручную, посторонние предметы удаляются из электродвигателя путем его разборки-сборки. Как правило, выход из строя подшипников электродвигателя в период гарантии обусловлен нарушением Потребителем требований Паспорта на оборудование по условиям эксплуатации.
2.3.2. Электромагнитные контакторы и рэле.
2.3.2.1. Контактор (рэле) не срабатывает.
Сгорела (или в обрыве) втягивающая катушка.
Обмотка катушки контактора (рэле) проверятся тестером.
Причины выхода из строя зависят от дополнительных признаков:
2.3.2.2. Короткое замыкание между соседними контактами.
Оплавление контактов, корпуса контактора и изоляции проводов электромонтажа.
Причин выхода из строя контактора несколько:
2.3.2.3. Шум при работе (гудение).
Появление увеличенного зазора в магнитопроводе (зазор между подвижной и неподвижной частями электромагнита).
Причина – наличие посторонних предметов (стружка, песок). Удаление посторонних предметов не гарантирует исчезновение шума, может потребоваться дополнительная шлифовка сопрягаемых поверхностей.
2.3.3. Пульты управления, переключатели.
2.3.3.1. Неисправности ПУ, ПКУ, БКУ.
Основные причины отказа силовых пультов для управления оборудованием – отказ комплектующих изделий, ошибки Потребителя при подключении силовых пультов к оборудованию, несвоевременная профилактика силовых пультов при эксплуатации.
Для диагностики неисправностей необходим тестер (мультиметр), электрическая принципиальная схема пульта, четкое понимание специалистом по ремонту алгоритма работы пульта управления совместно с оборудованием.
Проверка пульта управления проводится без подключения к основному оборудованию путем контроля наличия (или имитации) соответствующих напряжений и сигналов на входных или выходных клеммах, клеммных колодках или разъемах пульта управления.
В случаях возгорания с образованием сажи и загрязнения продуктами горения комплектующих изделий пульта управления производится замена всего комплекта без исключения.
2.3.3.2. Роторный переключатель режима работ неисправен.
Переключатель не выполняет своих функций по управлению режимами работы оборудования.
Основные неисправности и их причины:
Выгорание контактной пары всегда приводит к повреждению обоих частей разъемного электрического соединения – «ножевого автомобильного» разъема. Замена переключателя требует замены ответных частей разъемов.
2.3.3.3. Неисправна клавиша включения.
Переключатель не выполняет своих функций по управлению и индикации режимов работы оборудования.
Основные неисправности и их причины аналогичны приведенным в п.2.3.3.2.
Кроме этого, при наличии неоновой лампочки подсветки в клавише, отсутствие её свечения является типичной неисправностью. Устраняется заменой клавиши.
2.3.4. Термостаты, терморегуляторы.
2.3.4.1. Отсутствует индикация на дисплее электронного термостата.
Нарушена связь между основной электронной платой и ЖК-дисплеем.
Неисправность иногда можно устранить обезжириванием контактных площадок платы и дисплея.
Причиной также может служить отказ основной электронной платы.
2.3.4.2. Электронный термостат не работает, произошло «короткое замыкание» и характерное загрязнение внутренних поверхностей сажей.
Результат взрыва и разрушения помехогасящего варистора на предельное напряжение
Типичное повреждение электронного термостата по вине Потребителя:
По запросу предоставляется серия фото платы термостата и пояснительные письма от Потребителя.
Термостат ремонту не подлежит, требуется замена целиком.
2.3.4.3. Электронный термостат неправильно работает при близких нулю или отрицательных температурах.
Данный дефект вызван разбросом номиналов деталей, т.е. индивидуальной особенностью данного термостата.
По запросу предоставляются рекомендации по устранению проблемы.
2.3.4.4. Комбинированный термостат не позволяет включить нагрев.
Проявление срабатывания защиты от перегрева.
Конструкция комбинированного термостата совмещает в себе собственно термостат для включения-выключения нагревателей и капиллярный несамовозвратный аварийный датчик перегрева.
Для возврата термостата в рабочее состояние необходимо произвести действия в соответствии с Паспортом.
2.3.4.5. Комбинированный термостат не позволяет работать всем нагревателям (нет полной мощности).
Неконтакт (выгорание) одной из трех контактных пар (для трехфазного термостата). Для выявления дефектной контактной пары использовать тестер, часто достаточно визуального осмотра.
Термостат ремонту не подлежит, требуется замена целиком.
2.3.4.6. Капиллярный термостат не работает.
Нет переключения при любом положении рукоятки регулировки.
Выявить дефект можно на слух – нет характерного щелчка, а так же тестером, проверяя состояние контактов (замкнуты или разомкнуты).
Причин выхода из строя несколько:
В любом случае, термостат ремонту не подлежит, требуется замена целиком.
2.3.4.7. Биметаллический термостат не работает.
Нет переключения контактов при любом положении рукоятки регулировки (проверяется тестером).
Открытая конструкция позволяет визуально проконтролировать состояние перекидного контакта, подстроечного микровинта и работу термостата в целом.
Термостат ремонту не подлежит.
2.3.5. Датчики температуры, автоматика контроля.
Внимание!
Учитывая важность обеспечения противопожарной безопасности и безотказной работы датчиков температуры для аварийного отключения нагревателей, необходима их обязательная замена в случае возникновения любого подозрения в их исправности!
2.3.5.1. Неисправен датчик перегрева, кнопка возврата нажата.
Отсутствует контакт внутри датчика.
Неисправность выявляется тестером.
Датчик температуры ремонту не подлежит, требуется замена целиком.
2.3.5.2. Датчик перегрева (продува) не срабатывает.
Не происходит размыкания (замыкания) электрической цепи при достижении определенной температуры.
Неисправность выявляется тестером или заменой датчика на заведомо исправный.
Причин возникновения дефекта несколько:
2.3.5.3. Плата контроля фаз и температуры не позволяет включить оборудование, на плате горит красный светодиод.
Данная ситуация возникает из-за следующих причин:
2.3.5.4. Плата контроля фаз и температуры не позволяет включить оборудование, перегрева нет, питание сети поступает в норме.
Проверить тестером правильность поступления питания на плату, исправность датчика температуры (нормально замкнут), наличие подключенной нейтрали к плате.
Причина неисправности – отказ радиокомпонентов платы.
Неисправность устраняется заменой платы.
2.3.6. ТЭНы и резисторы.
Внимание!
ТЭНы, ТЭН-резисторы и резисторы являются комплектующими изделиями, работающими при условиях высоких температур. Возникновение подозрения в их исправности (внешний вид, общее сопротивление, сопротивление изоляции) требует обязательной их замены на исправные.
2.3.6.1. Тепловая завеса (тепловентилятор) не греет на полную мощность, при номинальном напряжении сети оборудование не обеспечивает подогрев воздуха на величину, указанную в Паспорте на оборудование.
Причина – выход из строя (обрыв) одного или нескольких ТЭНов.
Исправность каждого ТЭНа проверяется тестером (мультиметром) с точность до десятых долей Ома.
Выход из строя ТЭНа обусловлен либо проявлением его скрытого дефекта, либо выработкой ресурса после продолжительной эксплуатации.
2.3.6.2. Вентиляторы тепловой завесы прекращают вращение при переключении скоростей на пульте управления, вращение вентиляторов возможно лишь при включении максимальной скорости.
Проверив исправность пульта управления заменой на заведомо исправный, можно сделать вывод о неисправности завесы, а именно ТЭНа-резистора переключения скоростей вентиляторов.
Исправность ТЭНа-резистора проверяется тестером.
Причина отказа ТЭНа-резистора – перегорание (обрыв) спирали нагревателя внутри ТЭНа-резистора.
2.3.6.3. Тепловетилятор не работает на малой скорости вращения вентилятора, отказ балластного резистора.
Определение и устранение неисправности аналогично рассмотренному в п.2.3.6.2.
2.3.7. Конденсаторы.
Конденсаторы применяются в оборудовании для обеспечения работы однофазных электродвигателей вентиляторов.
Признак неисправности конденсатора – отсутствие правильного вращения электродвигателя:
Исправность конденсатора проверяется заменой.
2.3.8. Теплообменники.
Причин неисправностей теплообменника две:
Герметичность теплообменника проверяется опрессовкой под давлением.
Теплообменник считается годным, если он выдерживает давление в 30 бар в течение 1 минуты без падения давления.
2.3.9. Рабочие колеса.
2.3.9.1. При работе завесы происходит сильная вибрация, вращение рабочего колеса сопровождается биением в радиальном направлении.
2.3.9.2. При работе завеса издает повышенный шум, рабочее колесо не закреплено в опорах.
Разрушено крепление рабочего колеса:
Дефект устраняется заменой отказавших узлов или рабочего колеса целиком.
2.3.9.3. При работе тепловентилятор имеет повышенную вибрацию.
Причиной дефекта может быть:
Дефект устраняется заменой рабочего колеса.
Все про терморезисторы, назначение, виды, устройство, принцип действия
Люди, далекие от радиоэлектроники, смутно представляют назначение и принцип действия терморезистора. Какие функции выполняет этот элемент? Для его он предусмотрен? Как маркируется? О каких тонкостях проверки и подключения необходимо знать? Какие бывают виды, и в чем их особенности? Эти и другие вопросы рассмотрим ниже.
Что такое терморезистор, общие положения
Терморезистор — полупроводниковый элемент с меняющимися характеристиками (по сопротивлению) в зависимости от температуры. Изделие изобрели в 1930 году, а его создателем считается известный ученый Самуэль Рубен.
С момента появления терморезистор получил широкое распространение в радиоэлектронике и успешно применяется во многих смежных сферах.
Деталь изготавливается с применением материалов, имеющих высокий температурный коэффициент (ТК). В основе лежат специальные полупроводники, по характеристикам превосходящие наиболее чистые металлы и их сплавы.
При получении главного резистивного элемента применяются оксиды некоторых металлов, галогениды и халькогениды. Для изготовления используется медь, никель, марганец, кобальт, германий, кремний и другие вещества.
В процессе производства полупроводнику придется разная форма. В продаже можно найти терморезисторы в виде тонких трубок, крупных шайб, тонких пластинок или небольших круглых элементов. Некоторые детали имеют габариты, исчисляемые несколькими микронами.
Основные виды терморезисторов — термисторы и позисторы (с отрицательным и положительным ТКС (температурный коэффициент сопротивления) соответственно. В термисторах с ростом температуры сопротивление падает, а позисторах, наоборот, увеличивается.
Где используется (сфера применения)
Терморезисторы активно применяются в разных сферах, тесно связанных с электроникой. Они особенно важных при реализации процессов, зависящих от правильности настройки температурного режима.
Такой подход актуален для компьютерных технологий, устройств передачи информации, высокоточного промышленного оборудования и т. д.
Распространенный способ применения терморезисторов — ограничение токов, возникающих в процессе пуска аппаратов.
При подаче напряжения к БП конденсатор быстро набирает емкость, что приводит к протеканию повышенного тока. Если не ограничить этот параметр, высок риск повреждения (пробоя) диодного моста.
Для защиты дорогостоящего узла применяется термистор — элемент, ограничивающий ток в случае резкого нагрева. После нормализации режима температура снижается до безопасного уровня, и сопротивление термистора возвращается до первоначального уровня.
Устройство и виды
Терморезистор — полупроводниковый элемент, который в зависимости от вида меняет сопротивление при росте/снижении температуры. Сегодня выделяется два вида изделий:
В зависимости от типа полупроводника при его производстве применяются разные элементы. Как отмечалось, при создании резистивных элементов используются оксиды, халькогениды и галогениды различных металлов, а конструктивное исполнение может меняться в зависимости от сферы назначения.
Типы по принципу действия
Терморезисторы различаются по принципу действия. Выделяется два типа:
Классификация по температурному срабатыванию
Терморезисторы отличаются по температуре, на которую они реагируют при срабатывании. С этой позиции выделяются следующие типы деталей:
Вне зависимости от вида (позисторы, термисторы) терморезисторы могут работать в разных температурных режимах и внешних условиях. При эксплуатации в условиях частых изменений температур первоначальные параметры детали могут меняться.
Речь идет о двух параметрах — сопротивлении детали в условиях комнатной температуры и коэффициенте сопротивления.
По виду нагрева
По способу нагревания терморезисторы делятся на два типа:
Главные параметры терморезисторов
При выборе детали важно ориентироваться на ее показатели и характеристики, меняющиеся в зависимости от типа, производителя, исходного материала и других показателей.
При выборе изделия нужно выяснить главные параметры и определить, подходят они для решения поставленной задачи или нет.
Рассмотренные выше коэффициенты (G и H) зависят от характеристик применяемого полупроводника и особенностей обмена тепла между изделием и окружающей его средой. Параметры связаны друг с другом через специальную формулу — G=H/100а.
Некоторые рассмотренные параметры связаны друг с другом. В частности, постоянная времени τ равна отношению между теплоемкостью и коэффициентом рассеивания.
При покупке позитрона, кроме указанных выше параметров, нужно учесть интервал позитивного температурного сопротивления и кратность изменения R в секторе положительного ТКС.
Базовые характеристики терморезисторов
При оценке терморезисторов нужно учесть и проанализировать их характеристики:
Общий принцип действия
Терморезисторы делаются максимально чувствительными к изменению температурного режима, ведь на этом принципе они и работают. При отсутствии нагрева атомы, входящие в состав детали, находятся в правильном порядке и формируют длинные ряды.
В случае нагрева количество активных «переносчиков» заряда растет. Чем больше таких единиц, тем выше проводимость материала.
Важно учесть, что принцип действия таких деталей строится на корреляции между температурным режимом и металлами в составе детали.
Сам терморезистор изготавливается с применением полупроводниковых составов (оксидов, марганца, меди, никеля, силикатов, железа и других). Такие компоненты способны реагировать на малейшее изменение в температуре.
Создаваемое электрическое поле подталкивает электрон, который перемещается до момента удара об атом. По этой причине движение электрона затормаживается.
При росте температуры атомы двигаются активнее. При таких обстоятельствах исходный актом быстрее столкнется с другим элементом. В результате возникает дополнительное сопротивление.
После снижения рабочей температуры электроны «падают» в нижние валентные уровни и переходят в невозбужденное состояние. Иными словами, они меньше перемещаются и не создают такого сопротивления.
В случае повышения температуры растет и показатель R. Но здесь нужно учесть тип терморезистора, от которого зависит принцип повышения и роста сопротивления при изменении температурного режима.
Терморезисторы NTC — изделия, имеющие отрицательный температурный коэффициент. Их особенность — повышенная чувствительность, высокий температурный коэффициент (на один или два порядка выше, чем у металла), небольшие габариты и широкий температурный диапазон.
Полупроводники NTC удобны в применении, стабильны в работе и способны выдерживать большую перегрузку.
Особенность NTC в том, что их сопротивление увеличивается при снижении температуры. И наоборот, если t снижается, параметр R растет. При изготовлении таких деталей применяются полупроводники.
Принцип действия прост. При повышении температуры число носителей заряда резко растет, и электроны направляются в зону проводимости. При изготовлении детали, кроме полупроводников, могут применяться и переходные металлы.
При анализе NTC нужно учесть бета-коэффициент. Он важен в случае, если изделие применяется при измерении температуры, для усреднения графика и вычислений с помощью микроконтроллеров.
Как правило, термисторы NTC применяются в температурном диапазоне от 25 до 200 градусов. Следовательно, их можно использовать для измерений в указанном пределе.
Отдельного нужно рассмотреть сфера их использования. Такие детали имеют небольшую цену и полезны для ограничения пусковых токов при старте электрических двигателей, для защиты Li аккумуляторов, снижения зарядных токов блока питания.
Терморезистор NTC также используется в автомобиле — датчик, применяемый для определения точки отключения и включения климат-контроля в машине.
Еще один способ применения — контроль температуры двигателя. В случае превышения безопасного предела, подается команда на реле, а дальше двигатель глушится.
Не менее важный элемент — датчик пожара, определяющий рост температуры и запускающий сигнализацию.
Терморезисторы NTC обозначаются буквами или имеют цветную маркировку в виде полос, колец или других обозначений. Варианты маркировки зависят от производителя, типа изделия и других параметров.
Пример обозначения 5D-20, где первая цифра показывает сопротивление терморезистора при 25 градусах Цельсия, а расположенная рядом с ней цифра (20) — диаметр.
Чем выше этот параметр, тем большую мощность рассеивания имеет изделие. Чтобы не ошибиться в маркировке, рекомендуется использовать официальную документацию.
В отличие от рассмотренных выше терморезисторов, PTC — термисторы, имеющие положительный коэффициент сопротивления. Это означает, что в случае нагрева детали увеличивается и ее сопротивление. Такие изделия активно применялись в старых телевизорах, оборудованных цветными телескопами.
Сегодня выделяется два типа PTC-терморезисторов (от числа выводов) — с двумя и тремя отпайками. Отличие трехвыводных изделий заключается в том, что в их состав входит два позитрона, имеющих вид «таблеток», устанавливаемых в одном корпусе.
Внешне может показаться, что эти элементы идентичны, но на практике это не так. Одна из «таблеток» имеет меньший размер. Отличается и сопротивление — от 1,3 до 3,6 кОм в первом случае, и от 18 до 24 Ом для второй такой таблетки.
Двухвыводные терморезисторы производятся с применением полупроводникового материала (чаще всего Si — кремний). Внешне изделие имеет вид небольшой пластинки с двумя выводами на разных концах.
Терморезисторы PTC применяются в разных сферах. Чаще всего их используют для защиты силового оборудования от перегруза или перегрева, а также поддержания температуры в безопасном режиме.
Главные направления применения:
Как проверить с помощью мультиметра
Важный вопрос при эксплуатации термисторов — знание принципов их проверки. При оценке исправности нужно понимать, что термисторы бывают двух видов — с положительными и отрицательным температурным коэффициентом (об этом упоминалось выше). Следовательно, сопротивление детали снижается или уменьшается с ростом температуры.
С учетом этого факта для проверки термистора потребуется всего два элемента — паяльник для нагрева и мультиметр.
Для примера можно использовать термистор NTC типа MF 72. В нормальном режиме он показывает сопротивление 6,9 Ом при обычной температуре.
После поднесения паяльника к изделию ситуация изменилась — сопротивление пошло в сторону снижения и остановилось на уровне двух Ом. По этой проверке можно сделать вывод, что терморезистор исправен.
Если сопротивление меняется резко или вообще не двигается, можно говорить о выходе детали из строя.
Стоит учесть, что такая проверка очень грубая. Для точного контроля нужно проверить температуру и сопротивление термистора, а после сравнить данные с официальными параметрами.
Как подключить
Принцип подключения термисторов прост (на примере Arduino). Для этого потребуется монтажная плата, деталь и резистор на 10 кОм. Так как изделие имеет высокое сопротивление, этот параметр для проводников не влияет на конечный результат.
Один контакт сопротивления подключается к контакту 5В, а второй — к контакту термистора.
Вторую отпайку терморезистора необходимо посадить на «землю». Центр двух резисторов подключается к контакту «Аналог 0).
Отображение терморезистора на схеме может различаться. Изделие легко найти по обозначениям t и t0. Внешне оно отражается как сопротивление, через которое проходит полоска по диагонали с «подставкой» под t0 снизу. Главные обозначения — R1, TH1 или RK1.
Если возникают сомнения в сфере применения, терморезистор можно нагреть и посмотреть на его поведение. Если сопротивление будет меняться, это нужный элемент.
Терморезисторы используются почти везде — в плате зарядного устройства, в автомобильных усилителях, блоках питания ПК, в Li-Ion аккумуляторах и других устройства. Найти их на схеме не трудно.
SMD и встроенные терморезисторы
Существует также еще два вида терморезисторов, которым стоит уделить внимание:
В дополнение стоит сказать, что в электронике вместе с терморезисторами используются термореле и термические предохранители, которые работают на похожем принципе и также устанавливаются в электронных приборах.