Лекция
Это продолжение увлекательной статьи про диагностика активных элементов.
...
напряжения
Неисправные конденсаторы могут выявляться в процессе внешнего осмотра неисправного блока питания. Следует обращать внимание на трещины в корпусе, подтеки электролита, коррозию у выводов, нагревание корпуса конденсатора при работе. Неплохой проверкой может быть параллельное подключение к проверяемому заведомо исправного конденсатора. Отсутствие такой информации говорит о необходимости выпаивания подозрительного конденсатора. Прибор, включенный в режим измерения сопротивления, устанавливают в верхний предел. При тестировании проверяют способность конденсатора к процессам заряда и перезаряда. Проверку удобно проводить стрелочным прибором. В процессе заряда стрелка прибора отклоняется к нулевой отметке, а затем возвращается в исходное состояние (бесконечно большого сопротивления). Чем больше емкость конденсатора, тем более длительный процесс заряда. В «утечном» конденсаторе процесс заряда продолжается процессом разряда, т.е. последующим процессом уменьшения сопротивления. Цифровой мультиметр при проверке конденсаторов издает звуковой сигнал. Если сигнала нет, конденсатор не исправен.
Основными неисправностями в трансформаторах и дросселях являются обрывы обмоток, межвитковые замыкания, замыкания одной обмотки на другую, замыкание обмоток на корпус и т.д.
Проверка на обрыв производится простым способом при помощи омметра. В работающем РИП обрывы обмоток в трансформаторах или межвитковые замыкания в них приводят к тому, что напряжение на выводах трансформаторов либо вообще отсутствует, либо сильно занижено.
Наличие короткозамкнутого витка с помощью омметра определить невозможно. Определить короткозамкнутый виток в трансформаторе можно, собрав простую схему, приведенную на рис. 1.20.
Рис. 1.20. Схема для определения короткозамкнутого витка в трансформаторе
На выходе генератора синусоидальных колебаний UZ1 устанавливают частоту, равную 1 кГц, и подают сигнал через резистор R1 на проверяемую обмотку L1. Напряжение на обмотке контролируется осциллографом PS1. Появление дифференцированных импульсов на обмотке L1 указывает на наличие в ней короткозамкнутого витка.
Проверка на межвитковое замыкание в дросселе или трансофрматоре.
На наличие короткозамкнутого витка указывают следующие признаки: при подаче на вход синусоидального напряжения частоты не менее I кГц - резкое уменьшение выходного напряжения Lb; при подаче на вход прямоугольных импульсов - появление дифференцированных импульсов на выходе.
Короткое замыкание хотя бы в одной обмотке сказывается на работе всего трансформатор или дросселя.
Дополнительными признаками неисправных моточных изделий могут быть следующие.
Неисправный имеющий замыкание трансформатор питания после включения быстро и сильнее нагревается даже если к его обмоткам ничего не подсоединено, видны потеки пропиточного материала или подгорелости.
Кроме этого следует помнить, что существование в обмотке короткозамкнутого витка, как правило, приводит к нагреванию трансформатора.
Дроссель как и резистор или предохранитель сам по себе сгореть не может, необходимо искать основную причину дефекта.
Также довольно простым способом проверки работоспособности трансформатора или дросселя без демонтажа будет использование такого устройства ,
состоящего из светодиода и дросселя. При внесении в магнитное поле дросселя или трансформатора такое устройство будет светиться.
Обмотка якоря (ротора) коллекторного двигателя традиционно содержит в себе несколько секций. Если хотя бы одна повреждена, если имеет место межвитковое замыкание, то в одну секцию будет подаваться больший ток, чем в другие. Это приведет к перегреву обмотки в одном месте, и к неравномерному искрению на коллекторе — на отдельных переходах на пластинах искры будут сильнее, чем на других. Здесь требуется перемотка якоря или целиком новый якорь.
Визуально оценить качество обмоток часто (но не всегда )не представляется возможным из-за ограниченного допуска к ним. На практике проверяют их электрические характеристики, учитывая, что все неисправности обмоток проявляются:
обрывом, когда нарушается целостность провода и исключается прохождение электрического тока по нему;
коротким замыканием, возникающем при нарушении слоя изоляции между входным и выходным витком, характеризующимся исключением обмотки из работы с шунтированием концов;
межвитковым замыканием, когда изоляция нарушается между одним или несколькими близкорасположенными витками, которые этим выводятся из работы. Ток проходит по обмотке, минуя короткозамкнутые витки, не преодолевая их электрическое сопротивление и не создавая ими определенной работы;
пробоем изоляции между обмоткой и корпусом статора или ротора.
Визуальный осмотр обмоток якоря двигателя
(повреждена попадающей абразивной пыльтю изоляция проводников - светлые участки)
Похожая неисправность возможна внутри статора, когда часть обмотки перегревается, и возле одной из щеток наблюдается сильное искрение. Проверьте сопротивления обеих половин обмотки статора, они должны быть одинаковыми. Если одна из частей обмотки статора имеет сопротивление сильно меньшее чем у другой, то требуется перемотка либо замена статора.
Проверка обмотки на обрыв провода
Этот вид неисправности определяется замером сопротивления изоляции омметром. Прибор покажет большое сопротивление — ∞, которое учитывает образованный разрывом участок воздушного пространства.
Проверка обмотки на возникновение короткого замыкания
Двигатель, внутри электрической схемы которого возникло короткое замыкание, отключается защитами от сети питания. Но, даже при быстром выводе из работы таким способом место возникновения КЗ хорошо видно визуально за счет последствий воздействия высоких температур с ярко выраженным нагаром или следами оплавления металлов.
При электрических способах определения сопротивления обмотки омметром получается очень маленькая величина, сильно приближенная к нулю. Ведь из замера исключается практически вся длина провода за счет случайного шунтирования входных концов.
Способ омметра
Прибор работает на постоянном токе и замеряет только активное сопротивление проводника. Обмотка же при работе за счет витков создает значительно большую индуктивную составляющую.
При замыкании одного витка, а их общее количество может быть несколько сотен, изменение активного сопротивления заметить очень сложно. Ведь оно меняется в пределах нескольких процентов от общей величины, а подчас и меньше.
Можно попробовать точно откалибровать прибор и внимательно измерить сопротивления всех обмоток, сравнивая результаты. Но разница показаний даже в этом случае не всегда будет видна.
Более точные результаты позволяет получить мостовой метод измерения активного сопротивления, но это, как правило, лабораторный способ, недоступный большинству электриков.
Замер токов потребления в фазах
При межвитковом замыкании изменяется соотношение токов в обмотках, проявляется излишний нагрев статора. У исправного двигателя токи одинаковы. Поэтому прямое их измерение в действующей схеме под нагрузкой наиболее точно отражает реальную картину технического состояния.
Измерения переменным током
Определить полное сопротивление обмотки с учетом индуктивной составляющей в полной рабочей схеме не всегда возможно. Для этого придется снимать крышку с клеммной коробки и врезаться в проводку.
У выведенного из работы двигателя можно использовать для замера понижающий трансформатор с вольтметром и амперметром. Ограничить ток позволит токоограничивающий резистор или реостат соответствующего номинала.
При выполнении замера обмотка находится внутри магнитопровода, а ротор или статор могут быть извлечены. Баланса электромагнитных потоков, на условие которого проектируется двигатель, не будет. Поэтому используется пониженное напряжение и контролируются величины токов, которые не должны превышать номинальных значений.
Замеренное на обмотке падение напряжения, поделенное на ток, по закону Ома даст значение полного сопротивления. Его останется сравнить с характеристиками других обмоток.
Эта же схема позволяет снять вольтамперные характеристики обмоток. Просто надо выполнить замеры на разных токах и записать их в табличной форме или построить графики. Если при сравнении с аналогичными обмотками серьезных отклонений нет, то межвитковое замыкание отсутствует.
Шарик в статоре
Способ основан на создании вращающегося электромагнитного поля исправными обмотками. Для этого на них подается трехфазное симметричное напряжение, но обязательно пониженной величины. С этой целью обычно применяют три одинаковых понижающих трансформатора, работающих в каждой фазе схемы питания.
Для ограничения токовых нагрузок на обмотки эксперимент проводят кратковременно.
Небольшой стальной шарик от шарикоподшипника вводят во вращающееся магнитное поле статора сразу после включения витков под напряжение. Если обмотки исправны, то шарик синхронно катается по внутренней поверхности магнитопровода.
Когда одна из обмоток имеет межвитковое замыкание, то шарик зависнет в месте неисправности.
Во время теста нельзя превышать ток в обмотках больше номинальной величины и следует учитывать, что шарик свободно выскакивает из корпуса со скоростью вылета из рогатки.
Электрическая проверка полярности обмоток
У статорных обмоток может отсутствовать маркировка начала и концов выводов и это затруднит правильность сборки.
На практике для поиска полярности используются 2 способа:
1. с помощью маломощного источника постоянного тока и чувствительного амперметра, показывающего направление тока;
2. методом использования понижающего трансформатора и вольтметра.
В обоих вариантах статор рассматривается как магнитопровод с обмотками, работающий по аналогии трансформатора напряжения.
Проверка полярности посредством батарейки и амперметра
На внешней поверхности статора выведены шестью проводами три отдельных обмотки, начала и концы которых надо определить.
С помощью омметра вызванивают и помечают вывода, относящиеся к каждой обмотке, например, цифрами 1, 2, 3. Затем произвольно маркируют на любой из обмоток начало и конец. К одной из оставшихся обмоток подключают амперметр со стрелкой посередине шкалы, способной указывать направление тока.
Минус батарейки жестко подключают к концу выбранной обмотки, а плюсом кратковременно прикасаются к ее началу и сразу разрывают цепь.
При подаче импульса тока в первую обмотку он за счет электромагнитной индукции трансформируется во вторую замкнутую через амперметр цепь, повторяя первоначальную форму. Причем, если полярность обмоток угадана правильно, то стрелка амперметра отклонится вправо при начале импульса и отойдет влево при размыкании цепи.
Если стрелка ведет себя по-другому, то полярность просто перепутана. Останется только промаркировать выводы второй обмотки.
Очередная третья обмотка проверяется аналогичным образом.
Проверка полярности посредством понижающего трансформатора и вольтметра
Здесь тоже вначале вызванивают обмотки омметром, определяя вывода, которые к ним относятся.
Затем произвольно маркируют концы первой выбранной обмотки для подключения к понижающему трансформатору напряжения, например, на 12 вольт.
Две оставшиеся обмотки случайным образом скручивают в одной точке двумя выводами, а оставшуюся пару подключают к вольтметру и подают питание на трансформатор. Его выходное напряжение трансформируется в остальные обмотки с такой же величиной, поскольку у них равное число витков.
За счет последовательного подключения второй и третьей обмоток вектора напряжения сложатся, а их сумму покажет вольтметр. В нашем случае при совпадении направления обмоток эта величина будет составлять 24 вольта, а при разной полярности — 0.
Останется промаркировать все концы и выполнить контрольный замер.
Ротор содержит на себе обмотку, которая является нагрузкой преимущественно индуктивного характера. Разрыв такой цепи неизбежно сопровождается переходным процессом, который связан с появлением маленьких дуг от самоиндукции обмотки ротора или обмоток ротора и статора. Разумеется, щетки со временем изнашиваются, как и пластины коллектора, но порой проблемы возникают еще до момента износа. Небольшое искрение между щетками и коллектором — нормальное явление. Повышенное искрение щеток в электродвигателе , говорит о неисправности, которая может существенно сократить срок эксплуатации прибора. Явление может сопровождаться потерей мощности двигателя, неравномерностью работы, перегревом и другими неполадками. Самая простая и очевидная причина возникновения искр — это износ щеток.
Если щетки уже сильно изношены, то двигатель не сможет развить полные обороты и выйти на полную мощность. При этом искрение будет очень сильным, а заводиться двигатель будет не с первого раза. Как проверить? Если изношенные щетки прижать отверткой к коллектору — контакт станет плотным, и двигатель заработает. Но стоит прижим ослабить, как вновь появятся искры — расстояние между пластинами и щетками станет заполнено маленькими дугами. Щетки явно изношены — их следует заменить новыми
При длительной эксплуатации инструмента возникает износ ламелей коллектора. Это обычно задняя часть якоря, состоящая из прямоугольных медных пластин. Бывает в редком случае помогает проточка коллектора, но обычно в 99% случаев якорь меняется. Еще причиной этому служит, что одна из ламелей уже приподнята (отклеилась от основания) - это зачастую невосстановимый дефект. Такие дефекты якорей ремонтируются заменой коллектора. Может потребоваться перемотка и балансировка якоря.
При замене якоря обязательно проверяется исправность статора. Статор проверяется на пробой, так же как и якорь и на разность сопротивлений обмоток. При замене якоря рекомендуется замена подшипников и щеток.
Загрязненный коллектор — причина ненужного замыкания на нем, в результате появляются сильные искры и возможно запах гари
Пыль на коллекторе образуется в результате постепенного износа щеток — это графитовая пыль. Она накапливается между пластинами (ламелями) коллектора, и создает «несанкционированные» замыкания. Из-за замыканий появляются искры. Обязательно проверьте, как расположены щетки, не смещена ли одна из них относительно нормального положения, поправьте щетки в случае необходимости. Когда щетки расположены криво, графитовая пыль образуется в большоем количестве, нежели при правильном расположении щеток. Еще одна причина загрязнения — нагар на коллекторе из-за его перегрева. Когда все другие причины искрения устранены, необходимо почистить контакты от нагара чтобы улучшить контакт щеток с ними. Счистить нагар или графитовую пыль можно - наждачной бумагой.
Если кристалл кварца подвергнуть давлению или изгибам в определенных направлениях по отношению к его осям, то на других гранях появляются электрические заряды. И наоборот: подача напряжения между определенными гранями вызывает деформацию кристалла. Подавая на кристалл переменный ток, можно вызвать его колебания, причем их частота будет весьма стабильна и зависит только от физических размеров кварца. Это свойство позволило использовать кварц как задатчик частоты в различных радиоэлектронных приборах .
Часто применяют U-образные кристаллы кварца. Благодаря нанесенным на каждую их ветку электродам, внутри кристалла образуется электрическое поле, которое вызывает поочередно в ответвлениях асимметричное продольное пьезоэлектрическое сжатие и растяжение, что приводит к их колебаниям. Точная настройка частоты происходит при помощи лазера, который испаряет слой позолоты с концов ответвлений, меняя их массу и частоту резонанса. Полученная вилка помещается в корпус без воздуха, что позволяет предотвратить потери из-за трения об воздух и снизить влияние атмосферного давления на частоту колебаний.
Частота резонанса кристалла кварца зависит от температуры. Эта взаимосвязь описывается кривой, вершина которой называется точка инверсии (рис.5). Резонатор изготавливается так, чтобы точка инверсии соответствовала температуре использования. Для часов на руке она соответствует +28°С. Любое отклонение от этой температуры вызывает снижение частоты колебаний и, соответственно, отставание часов. Если электронная схема механизма допускает регулировку частоты, значение точности хода при комнатной температуре следует установить на +0,15 сек. в сутки.
Характеристики кварца меняются с течением времени. Однако при производстве он подвергается процессу стабилизации, что значительно уменьшает эффекты старения.
Проверить кварцевый резонатор с помощью мультиметра нельзя. Для проверки кварцевого резонатора с помощью осциллографа необходимо подключить щуп к одному из выводов кварца, а земляной крокодил к другому, но такой способ не всегда дает положительный результат, далее описано почему.
Одна из основных причин выхода из строя кварцевого резонатора — банальное падение(вибрация, ускорение), поэтому если перестал работать пульт от телевизора, брелок от сигнализации автомобиля, то первым делом необходимо его проверить. Проверить генерацию на плате не всегда получается потому, что щуп осциллографа имеет некоторую емкость, которая обычно составляет около 100pF, то есть, подключая щуп осциллографа, мы подключаем конденсатор номиналом 100pF. Так как номиналы емкостей в схемах кварцевых генераторов составляют десятки и сотни пикофарад, реже нанофарады, то подключение такой емкости вносит значительную ошибку в расчетные параметры схемы и соответственно может привести к срыву генерации. Ёмкость щупа можно уменьшить до 20pF, если установить делитель на 10, но и это не всегда помогает.
Исходя из выше написанного можно сделать вывод, что для проверки кварцевого резонатора нужна схема, при подключении к которой щупа осциллографа не будет срываться генерация, то есть схема должна не чувствовать емкость щупа.
Чтобы это обойти можно применить генератор Клаппа на транзисторах, а для того чтобы не срывалась генерация к выходу подключен эмиттерный повторитель.
Теперь давайте перейдем непосредственно к проверке кварцев.
Сначала возьмем кварц на 4.1MHz.
Кварц на 32MHz.
Хотелось бы несколько слов сказать про гармоники, Гармоники — колебания на частоте кратной основной, если основная частота кварцевого резонатора 8MHz, то гармониками в этом случае называют колебания на частотах: 24MHz – 3-я гармоника, 40MHz – 5-я гармоника и так далее.
У кого-то мог возникнуть вопрос, почему в примере только нечетные гармоники, потому что кварц на четных гармониках работать не может!
Очевидно, что для упрощения предпочтителен способ без использования дорогостоящего осциллографа, поэтому ниже изображена схема для проверки кварца с помощью светодиода. Максимальная частота кварца, который удалось проверить с помощью этой схемы составляет 14MHz , скорее всего до 20MHz будет работать.
Основные проявления неисправностей катушек- отсуствие звука, хрипы при любой громкости хрипы при малой или только при большой громкости.
Причина - эксплуатация динамиков при повышенной громкости, или в агрессивно среде (например попадание влаги или пыли).
Ремонт часто заканчивается заменой динамика.
При прослушивании на большой громкости, в динамиках может возникнуть перегрев катушек. Под воздействием высоких температур клей на катушке начинает разрушаться, и она отклеиваются от динамика. Также возможно межвитковое замыкание или обрыв витков на катушке.
Это ведет к появлению хрипа или полному отсуствию звука при работе громкоговорителей.
На низкой громкости появляются хрипы, вероятность что проблема связана с проводами, соединяющими катушку и клемму.
Если хрипит громкоговоритель на максимальной громкости, возможны следующие причины:
типа TC-1, TC-6, T7 или LCR-T4 или T3 или GM328a
При использовании следует помнить об особенностях и ограничениях транзистор-тестеров:
Мощные тиристоры может распознавать как неисправные или как транзисторы.
Первичные источники питания это -
1) Деградация солнечных модулей: причины и следствия
Деградацией солнечных батарей (международный термин potential induced degradation или PID) называется снижение выработки электроэнергии из-за физических изменений в структуре самой панели. В результате некоторых явлений формируются паразитные связи между полупроводниковыми ячейками и защитным корпусом, ламинацией или стеклянной защитой. Через них протекают токи утечки, уменьшающие эффективность гелиосистемы. Деградацией солнечных батарей (международный термин potential induced degradation или PID) называется снижение выработки электроэнергии из-за физических изменений в структуре самой панели.
Деградируют все существующей конструкции – поликристаллические, монокристаллические, пленочные. Вопрос в том, как быстро это происходит. Исследования показывают:
Поэтому выбор качественных солнечных панелей с минимальной и четко регламентируемой временной деградацией – самый важный момент на этапе проектирования.
1. Строение модулей.
Согласно последним исследованиям основным элементом, вызывающим повышенную деградацию солнечных модулей, является натрий. Вполне вероятно, что катализаторами процесса выступают и другие активные металлы. Поэтому особое внимание уделяется выбору:
2. Схемотехника всей системы
Критично входное напряжение, а точнее его знак относительно заземления. Такая деградация «лечится правильным выбором оборудования и схемы его подключения.
3. Влияние окружающей среды
Многократные опыты показали, что PID растет при:
Ключом к ответу на эти вопросы
продолжение следует...
Часть 1 Диагностика активных и пассивных элементов (резисторов, диодов, транзисторов , конденсаторов и микросхем) осмотром, тестером, осциллографом
Часть 2 2 Неисправности и диагностика Микросхем (чипов) - Диагностика активных и
Часть 3 Тестирование варикапов - Диагностика активных и пассивных элементов (резисторов, диодов,
Часть 4 Неисправности в обмотке - пробой, обрыв , короткое замыкание и
Часть 5 РЕМОНТ АККУМУЛЯТОРА - Диагностика активных и пассивных элементов (резисторов, диодов,
Часть 6 Поиск неисправностей, диагностика с помощью тепловизора. - Диагностика активных и
Я хотел бы услышать твое мнение про диагностика активных элементов Надеюсь, что теперь ты понял что такое диагностика активных элементов, диагностика пассивных элементов, диагностика резисторов, диагностика диодов, диагностика транзисторов, диагностика конденсаторов, диагностика микросхем, диагностика осмотром, диагностика тестером, диагностика осциллографом, диагностика тепловизором и для чего все это нужно, а если не понял, или есть замечания, то не стесняйся, пиши или спрашивай в комментариях, с удовольствием отвечу. Для того чтобы глубже понять настоятельно рекомендую изучить всю информацию из категории Диагностика, обслуживание и ремонт электронной и радиоаппаратуры
Ответы на вопросы для самопроверки пишите в комментариях, мы проверим, или же задавайте свой вопрос по данной теме.
Для закрепления теории предлагаем пройти тесты по диагностике неисправности электро элементов https://intellect.icu/proverka-radioelementov-diodov-tranzistorov-kondensatorov-termistorov-i-optopar-3260
Так же для расширения понимания происходящих процессов рекомендуем прочитать и понять воздействие внешних факторов на работоспособность электро элементов
https://intellect.icu/vliyanie-vneshnikh-faktorov-na-nadezhnost-elektronnoj-apparatury-i-komponentov-tepla-kholoda-vlagi-radiatsii-degradatsiya-poluprovodnikov-9063
и прочитать про алгоритм поиска неисправностей
https://intellect.icu/razrabotka-algoritma-diagnostiki-i-poiska-neispravnostej-899
https://intellect.icu/3-1-3-algoritmy-nakhozhdeniya-neispravnostej-bloka-pitaniya-pk-3271
https://intellect.icu/sostavlenie-algoritma-otyskaniya-neispravnostej-900
Методы поиска неисправностей
https://intellect.icu/poisk-neispravnostej-metody-poiska-neispravnostej-a-takzhe-prichin-nerabotosposobnosti-elektronnykh-ustrojstv-3299
еще интересное понятие конденсаторной чумы — название проблемы повышенной частоты отказов алюминиевых электролитических конденсаторов в период с 1999 года по 2007 год, созданных в основном тайваньскими производителями . Проблема была спровоцирована неправильным составом электролита, который генерировал водород и вызывал коррозию. Это сопровождалось повышением давления внутри конденсатора и нарушением его целостности.
Комментарии
Оставить комментарий
Диагностика, обслуживание и ремонт электронной и радиоаппаратуры
Термины: Диагностика, обслуживание и ремонт электронной и радиоаппаратуры