Kako odrediti grijaću ploču sa zamjenjivim senzorom termoelementa?

Zoni grijanja prešne ploče naređuje se puna snaga. Napon napajanja na ploči je ispravan. Ali zona je spora, ne dostiže zadanu vrijednost tako brzo kao prije, a mjerač kliješta otkriva da je njezino trenutno povlačenje daleko ispod ocjene s natpisne pločice. Wattovi ne teku kako bi trebali. To nije kratki spoj ili pregorjeli prekidač, već tiho, kronično električno usko grlo. Glavni problem obično je uvijek neki neželjeni dodatni otpor, negdje u strujnom krugu, koji tiho pojede malo napona prije nego što uopće stigne do grijaćeg elementa.

Razumijevanje električnog uskog grla
U jednostavnom otpornom krugu grijanja snaga isporučena grijaču dana je s P=V^2 / R, gdje je V napon napajanja, a R cijeli otpor kruga. Kada se ukupni otpor poveća za dati napon, izlazna snaga se smanjuje u obrnutom razmjeru. Otpor grijaćeg elementa određen je nazivnom snagom i naponom na natpisnoj pločici (R=V2 / P). Na primjer, grijač od 240 V, 2000 W ima topli otpor od oko 28,8 ohma.

Simptomi zone punog napona ploče u zoni sa smanjenom izlaznom snagom Kada zona ima simptome smanjene izlazne snage punog napona zone ploče, izmjerena struja (pomoću mjerača klešta oko jednog od vodova napajanja) manja je od očekivane vrijednosti. Napon napajanja ploče je u redu. Stoga bi ukupni otpor kruga trebao biti veći od otpora na natpisnoj pločici grijaćeg elementa. Taj povećani otpor nije unutar samog grijača (iako stariji element također može imati povećani otpor). Tipičnije se vidi na putu ožičenja: na spojevima terminala, stezaljkama, kontaktima kontaktora ili osiguračima.

Ti vati koji nedostaju ne nestaju, oni se pretvaraju u smrtonosno sjajnu vruću točku na olabavljenom vijku, tajnog kradljivca energije.

Spoj-visokog otpora: prerušeni razdjelnik napona
Veza-visokog otpora djeluje kao maleni otpornik u seriji s grijačem. Ovaj serijski otpor je razdjelnik napona. Napon napajanja je podijeljen između neželjenog serijskog otpora (R_bad) i otpora grijača (R_heater). Napon na grijaču se smanjuje na. V grijač=V dovod * R grijač R grijač + R loš . Snaga koja se isporučuje grijaču je u skladu s tim smanjena. U međuvremenu neispravna veza rasipa snagu koja je jednaka I na kvadrat puta R bad, što se pojavljuje kao lokalizirana toplina.

Loš kontakt s otporom od 1 ohma u seriji sa strujom grijača od 28,8 ohma oko 8,1 A (240 V / 29,8 ohma). Neispravan spoj ima gubitak napona od 8,1 V i rasipa oko 65 W topline-dovoljno za spaljivanje izolacije ili topljenje terminalnih blokova. Grijač dobiva samo 231,9 V i proizvodi samo otprilike 1865 W umjesto 2000 W. To je smanjenje snage od 7% koje je vidljivo kao sporije zagrijavanje-.

Ako otpor neispravne veze postane 5 ohma, struja se smanjuje na 7,1 A, napon na grijaču pada na 205 V, a snaga pada na 1455 W, gubitak od 27%. Neispravan spoj sada rasipa 250 W. Ovo je ozbiljna opasnost od požara.

Po-mudri dijagnostički pristup
Korak 1: Izmjerite napon napajanja na priključnoj kutiji grijača
Dok zona zahtijeva punu snagu, provjerite napon izravno na priključnom bloku grijača (ili gdje god vodovi ulaze u razvodnu kutiju). Koristite pravi-RMS multimetar. Ako je napon na stezaljkama grijača mnogo manji od napona na ploči (npr. 220 V na grijaču, 240 V na ploči), tada je pad napona u ožičenju između ploče i grijača. Kvar je u ogranku strujnog kruga (kontaktor, osigurači ili terensko ožičenje).

Ako je napon na stezaljkama grijača isti kao napon ploče, ali je struja još uvijek niska, tada može biti da sam grijač ima povećan otpor (element starenja) ili postoji serijski otpor nakon točke mjerenja (malo vjerojatno). Međutim, zapravo se većina gubitka napona događa uzvodno od grijača.

Korak 2: Mjerenje struje pomoću kliješta
Pričvrstite jedan kabel napajanja (linijski ili neutralni) i izmjerite stvarnu potrošnju struje. U odnosu na struju s natpisne pločice (I=P / V). Sadašnja vrijednost od 10 – 20% niska sugerira da postoji mnogo dodatnog otpora. Vrijednost koja je 30–50% niska ukazuje na ozbiljan kvar, moguće potpuno otvoren element (nulta struja) ili izuzetno visok-otpor veze.

Korak 3: Izračunajte očekivani otpor grijača i usporedite
Uklonite grijač s izvora napajanja (blokada/oznaka). Ohmmetrom izmjerite otpor grijaćeg elementa prema hladnoći. Zatim izračunajte očekivani otpor u vrućem stanju s temperaturnim koeficijentom otpora za grijaću leguru (obično NiCr ili FeCrAl). NiCr ima otpornost na hladnoću 1/10 do 1/20 otpornosti na vruće. Ako je otpornost na hladnoću ispravna, grijač je dobar. Ako je otpornost na hladnoću viša od očekivane (npr. . 5–10% iznad nominalne), element je možda oslabio zbog oksidacije ili lokalnih vrućih točaka. Ali povećanje otpora od 5% samo će smanjiti snagu za 5%, što može biti granično vidljivo. Većina nedostataka-napona uzrokovana je problemima s vezom, a ne starenjem elementa.

Korak 4. Provedite test pada napona na svakoj vezi u strujnom krugu
Dok zona radi punom snagom, provjerite pad napona na svakoj sumnjivoj vezi (u načinu rada AC volti na multimetru):

Preko kontakata kontaktora: sonde na istom polu, na strani voda i na strani opterećenja. Dobar kontaktor pokazat će pad manji od 0,1 V. Pad napona od 1–5 V ukazuje na rupičaste, karbonizirane ili istrošene kontakte.

Between terminal block screws: From wire to terminal bar. If you see a measurable drop (>0,1 V) imate labav ili oksidiran spoj.

Preko osigurača ili držača osigurača: Dobar osigurač će imati malo ili nimalo pada. Padovi napona od 0,5 do 2 V znače korodirani držač osigurača ili element osigurača visokog otpora.

In the case of crimp connectors: Test the wire insulation just prior to the crimp and the terminal after the crimp. A dip of >0,2 V podrazumijeva neispravno presovanje.

Ukupni pad napona i napon na grijaču moraju biti jednaki naponu napajanja. Sav napon koji nedostaje gubi se zbog loše veze.

Korak 5: Locirajte vruću točku pomoću termovizijske kamere
Termalna kamera je najbolji dijagnostički alat za ovaj problem. Skeniraj, zona radi punom snagom.

Unutar upravljačke ploče (kontaktor, osigurači, priključne letvice, kabelski snopovi).

Razvodna kutija grijača (stezaljke i mjesta za ulaz žice).

Sve razvodne kutije ili tijela vodova u dovodu struje.

Veza visokog otpora pokazat će se kao jasno toplije područje od susjednih komponenti. Neispravan pol kontaktora mogao bi pokazati 20-50C iznad temperature okoline. Olabavljeni terminalni vijak može doseći 100-150 stupnjeva i obično je vidljiv kao goruća točka na toplinskoj slici. Kradljivca struje odmah detektira termalna kamera bez električnog kontakta.

Izgubljeni vati nisu nestali; oni se pretvaraju u smrtonosnu, užarenu vruću točku na olabavljenom vijku, tajnog kradljivca moći.

Tipična mjesta spojeva visokog otpora (prema vjerojatnosti)
Iskustvo servisa na terenu pokazuje da su sljedeća područja odgovorna za više od 90% grešaka u nedostatku snage:

Olabavljeni ili korodirani priključak za napajanje u razvodnoj kutiji grijača. Vibracije od preše, ciklusi topline ili nedostatak pokretačke sile mogu uzrokovati labavljenje vijka. Ovaj električni luk oksidira i otpor raste mnogo dalje. Promjena boje terminalnog bloka (smeđe/crno) i miris spaljene plastike.

Stegnuta veza konektora žice ne drži. Ako savijanje nije pravilno stisnuto ili su žičane žice zahrđale, naborani prsten ili lopatičasti terminali na vodovima grijača mogu stvarati preveliki otpor. Terminal može izgledati u redu izvana, ali će biti vruć.

Rupičasti, istrošeni kontakti glavnog kontaktora. Kontakti srebro-kadmija ili srebro-kositrenog oksida razgrađuju se i nakon tisuća operacija nastaje karbonizirana površina. Kontaktni otpor se povećava, stvarajući pad napona i lokalno zagrijavanje. Kontaktor također može proizvoditi zujanje.

Labavi spojevi na prekidaču strujnog kruga ili držaču osigurača Vijčani terminali u razvodnoj ploči mogu s vremenom popustiti. To je osobito slučaj kada aluminijska žica (ako se koristi) nije pravilno završena.

Žica grijača korodirala ili oštećena. Ako vlaga uđe, upletena bakrena žica unutar PTFE hladne zone može oksidirati. Otpor se povećava, a žica postaje tvrda i krta.

Grijaći element starenja (najrjeđe). Grijaća žica bi mogla polako oksidirati, smanjujući presjek i povećavajući otpor. Obično se to događa na kraju životnog vijeka grijača i popraćeno je dodatnim znakovima kao što je neravnomjerno zagrijavanje ili izgoreni izgled plašta.

Popravak: Očistite, zategnite i zamijenite
Nakon što se pronađe veza visokog otpora, popravak je jednostavan:

Olabavljena stezaljka: Isključite napajanje, uklonite žicu, očistite vodič i stezaljku sredstvom za čišćenje kontakata ili finim brusnim papirom. Ponovno -ogolite žicu ako je oštećena. Ponovno zategnite prema specifikaciji proizvođača (obično 2-4 N·m za male terminale, 5-10 N·m za veće priključke snage). Ponovno zategnite i zatim napravite test povlačenja kako biste bili sigurni da je žica zategnuta.

Rupičasti kontakti kontaktora: Zamijenite cijeli kontaktor. Nemojte pokušavati polirati ili turpijati kontakte na kontaktoru napajanja jer to može ukloniti premaz otporan na električni luk i uzrokovati brzi kvar. Za dulji životni vijek kontakta koristite kontaktor s većom amperskom oznakom (kao što je 40 A za grijač od 25 A)

Loše savijanje: Odrežite stezaljku za savijanje, skinite novu žicu i savijte novi završetak dobrim alatom za savijanje sa čegrtaljkom. Izbjegavajte korištenje kliješta ili jeftinog ručnog stezača. Ili upotrijebite terminalni blok bez lemljenja.

Žica grijača zahrđala: Ako je žica prekinuta u blizini grijača, možda će se morati zamijeniti cijeli grijač jer PTFE hladna zona nije lako dostupna. Ali ako je oštećenje izvan hladne zone (u cjevovodu s terenskim žicama), žica se može prerezati i ponovno -prekinuti.

Ponovno mjerenje struje i pada napona nakon popravka. Struja bi se trebala vratiti na vrijednost s natpisne pločice, a vrijeme zagrijavanja trebalo bi se normalizirati.

Mjere opreza za sprječavanje recidiva
Prediktivni program održavanja: Termografski pregled upravljačkih ploča i razvodnih kutija (svakih 6-12 mjeseci).

Provjerite zakretni moment svih priključaka napajanja nakon bilo kakve zamjene grijača ili radova na ploči. Koristite momentni odvijač koji je kalibriran.

Primjena antioksidativne tvari (npr. Noalox) na završetke aluminijskih žica.

Ugradnja sustava za nadzor zemljospoja i previsoke temperature koji također bilježi struju. Primjetno je sporo smanjenje struje tijekom mjeseci i upozorenje se može pokrenuti prije nego što zona postane beskorisna.

Odabir kontaktora s rezervom (npr.. 1.5× struja grijača) i sa srebrno-kontaktima od kositrenog oksida za aplikacije s visokim radnim ciklusom.

Kada je grijač sam po sebi problem
Ako su svi spojevi dobri i naponi na stezaljkama grijača su ispravni, a struja je još uvijek niska, grijaći element je možda ostario. Otpor grijanja može se neizravno odrediti proračunom pomoću napona i struje (R_vruće=V_izmjereno / I_izmjereno). Usporedite otpornost na toplinu s natpisne pločice (R_np=V_rated^2 / P_rated) Ako je izmjerena otpornost na toplinu 10-15% ili više iznad vrijednosti s natpisne pločice, element je dotrajao i treba ga zamijeniti. Ali pokvareni element obično se otvori ili spoji prije nego što otpor osjetno poraste. U stvarnosti, mnogo češće razlog male snage su nedostaci u spojevima nego povećanje otpora elementa.

Zaključak: jednostavan-pronaći-električni kvar
Klasičan osnovni električni problem niske snage pri punom naponu je skriveni otpor koji se može lako detektirati i izliječiti mjernim kleštama, termalnom kamerom i moment ključem. Dijagnostička tehnika je sustavna – provjerite napon, ispitajte struju, napravite testove pada napona i zatim termalno snimanje kako biste pronašli vruće područje. Problem je gotovo često labavi terminal, loše stezanje ili loš kontaktor, NE grijaći element. Popravak je samo čišćenje, ponovno -zatezanje ili zamjena male komponente. Nije dobro imati najjači grijač ako su električni priključci labavi. Servisni tehničari mogu brzo i sigurno vratiti punu izlaznu snagu bez zamjene suvišnih dijelova poznavajući utjecaj razdjelnika napona spoja visokog-otpora. Najbolji instrument za ovu dijagnostiku je termalna kamera, koja nevidljivo električno usko grlo čini vidljivim, svijetlećim i lako otklonivim žarištem.