Hvordan spesifisere en varmeplate med en utskiftbar termoelementsensor?

Pressplatens varmesone kommanderes til full effekt. Tilførselsspenningen på panelet er riktig. Men sonen er treg, kommer ikke opp til settpunktet like fort som den pleide, og en klemmemåler avslører at den nåværende trekningen er godt under merkeskiltet. Wattene flyter ikke som de burde. Det er ikke en kortslutning eller en utblåst bryter, men en stillegående, kronisk elektrisk flaskehals. Rotproblemet er vanligvis alltid en uønsket ekstra motstand, et sted i kretsen, som stille spiser opp litt av spenningen før den i det hele tatt når varmeelementet.

Forstå den elektriske flaskehalsen
I en enkel resistiv varmekrets er effekten levert til varmeren gitt av P=V^2 / R, der V er forsyningsspenningen, og R er hele kretsmotstanden. Når den totale motstanden økes for en gitt spenning, synker kraftutgangen i omvendt proporsjon. Motstanden til et varmeelement bestemmes av dets navneskilt, effekt og spenning (R=V2 / P). For eksempel har en 240 V, 2000 W varmeovn en varmemotstand på ca. 28,8 ohm.

Symptomer på fullspenningsplatesone i en sone med redusert effekt Når en sone har redusert effektuttak fullspenningsplatesonesymptomer, er den målte strømmen (ved å bruke en klemmemåler rundt en av strømledningene) mindre enn forventet verdi. Paneltilførselsspenning ok. Dermed bør den totale motstanden til kretsen være mer enn motstanden på varmeelementets navneskilt. Denne økte motstanden er ikke inne i selve varmeren (selv om et eldre element også kan ha økt motstand). Det er mer typisk sett i ledningsbanen: ved terminalforbindelser, krymper, kontaktorkontakter eller sikringer.

De manglende wattene forsvinner ikke, de blir omgjort til et dødelig glødende hot spot ved en løs skrue, en hemmelig makttyv.

Høy-motstandsledd: En spenningsdeler i forkledning
En tilkobling med høy-motstand fungerer som en liten motstand i serie med varmeren. Denne seriemotstanden er en spenningsdeler. Forsyningsspenningen deles mellom den uønskede seriemotstanden (R_bad) og varmemotstanden (R_heater). Spenningen over varmeren reduseres til . V-varmer=V-tilførsel * R-varmer R-varmer + R dårlig . Strømmen som tilføres varmeren blir tilsvarende senket. I mellomtiden sprer den feilaktige tilkoblingen strøm tilsvarende I kvadrat ganger R dårlig, og fremstår som lokalisert varme.

En dårlig kontakt med motstand 1 ohm i serie med en 28,8 ohm varmestrøm ca. 8,1 A (240 V / 29,8 ohm). Den feilaktige koblingen har et spenningstap på 8,1 V og sprer rundt 65 W varme-nok til å brenne isolasjon eller smelte rekkeklemmer. Varmeren får bare 231,9 V og produserer bare omtrent 1865 W i stedet for 2000 W. Dette er en effektreduksjon på 7 % som merkes som en tregere oppvarming{15}.

Hvis den feilaktige tilkoblingsmotstanden blir 5 ohm, synker strømmen til 7,1 A, spenningen over varmeren synker til 205 V og effekten faller til 1455 W, et tap på 27%. Den defekte tilkoblingen avgir nå 250 watt. Dette er en alvorlig brannfare.

Trinn-vis diagnostisk tilnærming
Trinn 1: Mål forsyningsspenningen ved varmeapparatets koblingsboks
Mens sonen krever full effekt, sjekk spenningen direkte på varmeapparatets rekkeklemme (eller hvor enn strømledningene går inn i koblingsboksen). Bruk et ekte-RMS-multimeter. Hvis spenningen over varmeapparatets klemmer er mye mindre enn panelspenningen (f.eks. 220 V over varmeren, 240 V ved panelet), så er spenningsfallet i ledningene mellom panelet og varmeren. Feilen er i grenkretsen (kontaktor, sikringer eller feltledninger).

Hvis spenningen på varmeapparatets klemmer er den samme som panelspenningen, men strømmen fortsatt er lav, kan det være at selve varmeren har økt motstand (aldringselement), eller det er en seriemotstand etter målepunktet (usannsynlig). Imidlertid skjer faktisk størstedelen av spenningstapet oppstrøms for varmeren.

Trinn 2: Måling av strøm med en klemmemåler
Klem en strømledning (linje eller nøytral) og mål sann strømtrekk. I forhold til navneskiltstrømmen (I=P / V). En nåverdi på 10 – 20 % lav antyder at det er mye ekstra motstand. En verdi som er 30–50 % lav indikerer en alvorlig defekt, muligens et helt åpent element (nullstrøm) eller en ekstremt høy-motstandsforbindelse.

Trinn 3: Beregn forventet motstand til varmeapparatet og sammenlign
Fjern varmeren fra strømkilden (lockout/tagout). Mål motstanden mot kulde til varmeelementet med et ohmmeter. Beregn deretter den forventede varmemotstanden med temperaturmotstandskoeffisienten for varmelegeringen (vanligvis NiCr eller FeCrAl). NiCr har kald motstand 1/10 til 1/20 av varm motstand. Hvis kuldemotstanden er riktig, er varmeren god. Hvis kuldemotstanden er høyere enn forventet (f.eks.. 5–10 % over nominell) kan elementet ha svekket seg på grunn av oksidasjon eller lokale varme flekker. Men en 5 % økning i motstanden vil bare redusere kraften med 5 %, noe som kan være påviselig på grensen. De fleste av under{16}}strømfeilene er forårsaket av tilkoblingsproblemer og ikke av aldring av elementet.

Trinn 4. Utfør en spenningsfallstest på hver tilkobling i kretsen
Mens sonen kjører på full effekt, kontroller spenningsfallet over hver tvilsomme tilkobling (i AC volt-modus på multimeteret):

På tvers av kontaktorkontaktene: Prober på samme pol, linjeside og lastside. En god kontaktor vil indikere et fall på mindre enn 0,1 V. Et spenningsfall på 1–5 V innebærer groper, karboniserte eller slitte kontakter.

Between terminal block screws: From wire to terminal bar. If you see a measurable drop (>0,1 V) du har en løs eller oksidert forbindelse.

På tvers av sikringer eller sikringsholdere: En god sikring vil ha lite eller ingen fall. Spenningsfall på 0,5 til 2 V betyr en korrodert sikringsholder eller et sikringselement med høy motstand.

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 innebærer en feilaktig krympe.

Det totale spenningsfallet og spenningen over varmeren må være lik forsyningsspenningen. Eventuell spenning som mangler går tapt i en dårlig forbindelse.

Trinn 5: Finn Hot Spot med et termisk bildekamera
Et termisk kamera er det beste diagnoseverktøyet for dette problemet. Skann, sone kjører på full kraft.

Inne i kontrollpanelet (kontaktor, sikringer, rekkeklemmer, ledningsnett).

Koblingsboks for varmeapparat (terminaler og steder for ledningsinngang).

Eventuelle koblingsbokser eller rørlegemer i kraftmatingen.

En høymotstandsforbindelse vil vise seg som et klart varmere område enn komponenter i nærheten. En defekt kontaktorpol kan vise 20-50C over omgivelsestemperaturen. En løs terminalskrue kan nå 100-150 grader og er vanligvis synlig som en brennende prikk i det termiske bildet. Strømtyven oppdages umiddelbart av termokameraet uten elektrisk kontakt.

De tapte wattene er ikke borte; de blir omgjort til et dødelig, glødende hot spot ved en løs skrue, en hemmelig makttyv.

Typiske plasseringer av høymotstandsforbindelser (i rekkefølge etter sannsynlighet)
Feltserviceerfaring viser at følgende områder står for mer enn 90 % av understrømsfeil:

Løs eller korrodert strømterminal i varmeapparatets koblingsboks. Vibrasjoner fra pressen, varmesvingninger eller mangel på startkraft kan føre til at skruen løsner. Denne lysbuen oksiderer og motstanden øker mye lenger. Rekkeklemme (brun/svart) misfarging og plastbrent lukt.

Trådkontaktens krympeforbindelse holder ikke. Hvis krympen ikke ble riktig komprimert eller trådtrådene har rustet, kan den krympede ringen eller spadeterminalene på varmeledningene generere overdreven motstand. Terminalen kan virke ok på utsiden, men vil bli varm.

Uthulte, slitte hovedkontaktorkontakter. Sølv-kadmium- eller sølv-tinnoksidkontaktene brytes ned og etter tusenvis av operasjoner dannes en karbonisert overflate. Kontaktmotstanden øker, og genererer et spenningsfall og lokalisert oppvarming. Kontaktoren kan også lage en summelyd.

Løse koblinger ved effektbryter eller sikringsholder. Skrueklemmer i fordelerpanelet kan løsne med tiden. Dette er spesielt tilfellet der aluminiumtråd (hvis brukt) ikke er korrekt terminert.

Varmerens ledning er korrodert eller skadet. Hvis fuktighet kommer inn, kan den trådede kobbertråden inne i den kalde PTFE-sonen oksidere. Motstanden øker, og ledningen blir hard og sprø.

Aldrende varmeelement (minst vanlig). Varmetråden kan sakte oksidere, redusere tverrsnittet og øke motstanden. Vanligvis skjer dette på slutten av varmeapparatets levetid og er ledsaget av ytterligere tegn som ujevn oppvarming eller et brent utseende på kappen.

Løsningen: Rengjør, Torque & Replace
Når koblingen med høy motstand er lokalisert, er løsningen enkel:

Løs terminal: Slå av, fjern ledningen, rengjør leder og terminal med kontaktrens eller fint sandpapir. Re-strikk av ledningen hvis den er skadet. Trekk til etter produsentens spesifikasjoner (vanligvis 2-4 N·m for små terminaler, 5-10 N·m for større strømterminaler). Trekk til og utfør deretter en trekktest for å sikre at ledningen er stram.

Kontaktorkontakter med groper: Bytt ut hele kontaktoren. Ikke prøv å polere eller file kontakter på en strømkontaktor, da dette kan fjerne det lysbuebestandige belegget og forårsake rask feil. For lengre kontaktlevetid, bruk en kontaktor med høyere ampereverdi (som 40 Amp for en 25 Amp varmeapparat)

Dårlig krymping: Kutt av krympeterminalen, stripp ny ledning og krymp en ny terminering med et godt skrallekrympeverktøy. Unngå å bruke tang eller en billig håndpresse. Eller bruk en loddefri skrueklemme.

Varmeledning korrodert: Hvis ledningen er brutt i nærheten av varmeren, må hele varmeren kanskje skiftes ut da PTFE-kaldsonen ikke er lett tilgjengelig. Men hvis skaden er utenfor den kalde sonen (i en feltkablet kanal) kan ledningen kuttes og -termineres på nytt.

Strøm- og spenningsfall måles på nytt etter reparasjon. Strømmen skal gjenopprettes til navneskiltverdien, og-oppvarmingstiden skal normaliseres.

Forholdsregler for å forhindre gjentakelse
Prediktivt vedlikeholdsprogram: Termografisk inspeksjon av kontrollpaneler og koblingsbokser (hver 6.-12. måned).

Dreiemomentkontroller alle strømklemmer etter utskifting av varmeapparat eller panelarbeid. Bruk en momentskrutrekker som er kalibrert.

Påføring av antioksidantstoff (f.eks. Noalox) på aluminiumtrådavslutninger.

Installasjon av jordfeil og overtemperatur overvåkingssystem som også logger strøm. En langsom reduksjon av strømmen over måneder er merkbar og et varsel kan utløses før sonen er ubrukelig.

Valg av kontaktorer med margin (f.eks.. 1.5× varmestrøm) og med sølv-tinnoksidkontakter for bruk med høy driftssyklus.

Når selve varmeren er et problem
Hvis alle tilkoblinger er gode og spenningene på varmeapparatets klemmer er riktige og strømmen fortsatt er lav, kan varmeelementet ha blitt eldre. Den oppvarmede motstanden kan bestemmes indirekte ved beregning ved bruk av spenning og strøm (R_hot=V_measured / I_measured). Sammenlign med navneskiltets varmemotstand (R_np=V_rated^2 / P_rated) Hvis den målte varmemotstanden er 10-15 % eller mer over merkeskiltverdien, er elementet forringet og bør skiftes ut. Men et sviktende element åpner seg vanligvis eller kortslutter før motstanden øker betraktelig. I virkeligheten er mye oftere årsaken til lav effekt feil i forbindelsene enn en økning av motstanden til elementet.

Konklusjon: En lett-å-finne, enkel elektrisk feil
Et klassisk grunnleggende elektrisk problem med lav effekt ved full spenning er en skjult motstand som lett kan oppdages og kureres med en klemmemåler, et termisk kamera og en momentnøkkel. Den diagnostiske teknikken er systematisk – verifiser spenning, test strøm, utfør spenningsfalltester og deretter termisk avbildning for å finne det varme området. Problemet er nesten ofte en løs terminal, en dårlig krympe eller dårlig kontaktor, IKKE varmeelementet. Reparasjonen er bare rengjøring,-omdreiing eller utskifting av en liten komponent. Det hjelper ikke å ha den sterkeste varmeren hvis de elektriske koblingene er løse. Serviceteknikere kan raskt og trygt gjenopprette full effekt uten å bytte ut overflødige deler ved å kjenne spenningsdelerens påvirkning av en skjøt med høy-motstand. Det beste instrumentet for denne diagnosen er et termisk kamera, som gjør en usynlig elektrisk flaskehals synlig, glødende og en lett utbedret hot spot.