[Слесарь 9]

Здравствуйте!

Настало время заняться разработкой нового электронного модуля для стиральной машины барабанного типа.

Так как новый агрегат стиральной машины более высокого класса чем использовался мною ранее, хотелось бы в новом электронном модуле реализовать несколько новых фичь, например, измерение веса белья для оптимальной дозировки стирального порошка и контроль состояния ТЭН.

В данном случае тема о контроле состояния ТЭН.

ТЭН 220 В. 2000 Вт.

Как известно из учения о паровых котлах при образовании 1мм накипи на стенках сосуда, теплоотдача сосуд-жидкость уменьшается на 80%. В случае ТЭН стиральной машины 1мм накипи может образовываться в течении 1 года. 1мм накипи на ТЭН счищается достаточно легко за время менее получаса, главное вовремя определить состояние ТЭН. Если за ТЭН не следить, то в течении 5 лет интенсивных стирок ТЭН перегорает на любой машине, иногда полностью уничтожая электронный блок и проводку СМА.

Причина - образование накипи, перегрев и расплавление стенок ТЭН, проникновение воды.

 

Думаю в новом блоке реализовать контроль за состоянием ТЭН по температуре перегрева спирали, с отображением в десятках процентов ухудшения теплоотдачи. Снижение мощности нагрева ТЭН при ухудшении теплоотдачи и тем самым продление срока службы.

Как понимаю, контролировать перегрев можно контролем сопротивления разогретой спирали ТЭН. Снижать мощность можно с помощью СИФУ регулирования.

 

Правильно ли я мыслю?

[kovigor 6]

Как понимаю, контролировать перегрев можно контролем сопротивления разогретой спирали ТЭН. Снижать мощность можно с помощью СИФУ

Перегрев есть следствие превышения расчетной мощности ТЭНа, посему не лучше мерить ток через него (трансформатор тока), напряжение на нем, и сравнивать вычисленную на их основе мощность с допустимой ?

 

[Слесарь 9]

Перегрев есть следствие превышения расчетной мощности ТЭНа

НЕТ. В случае СМА, перегрев ТЭН, это следствие ухудшения теплоотдачи. ТЭН покрывается накипью со сгустками ворса. ТЭН начинает чернеть и в итоге теряет герметичность.

Помню отсиженный урок в школе - для нихрома, чем выше температура, тем больше сопротивление, соответственно меньше потребляемая мощность при неизменном напряжении питания.

[stells 12]

главное вовремя определить состояние ТЭН

интересно, а измерение проводимости между ТЭНом и неким электродом может что-то дать?

[Слесарь 9]

интересно, а измерение проводимости между ТЭНом и неким электродом может что-то дать?

НЕТ. До момента повреждения ТЭН сопротивление мегаомное. Процент ухудшения теплоотдачи вычислить таким способом по моему мнению невозможно.

[Plain 223]

Если изменяется тепловое сопротивление, то именно это и надо измерять.

[amaora 25]

А просто отклик системы по температуре разве нельзя оценить? Если теплопроводность упала то и время нагрева пострадает.

[Слесарь 9]

Вопрос - как лучше измерять при питании ~220V ?

Предполагаю, на один полупериод сетевого напряжения закрывается силовой симистор управления ТЭНом, на ТЭН подается 5V постоянное напряжение от источника образцового питания через сопротивление 25 Ом (почти как сопротивление ТЭН) и измеряется напряжение на сопротивлении. Вычисляется реальное сопротивление ТЭН. Чем выше температура нихрома в оболочке ТЭН, тем соответственно выше сопротивление.

 

А просто отклик системы по температуре разве нельзя оценить? Если теплопроводность упала то и время нагрева пострадает.

Количество белья и количество воды всегда разное, соответственно разнится масса нагреваемой среды, различается и время нагрева. По времени нагрева судить очень трудно, уж лучше тогда судить по шуму во время нагрева, чем больше накипи, тем больше перегрев, тем больше шум. Плюс еще нестабильность напряжения питания СМА 170 ... 230 V в розетке питания.

[stells 12]

НЕТ. До момента повреждения ТЭН сопротивление мегаомное. Процент ухудшения теплоотдачи вычислить таким способом по моему мнению невозможно.

я имел ввиду проводимость между корпусом ТЭНа и электродом, при образовании накипи проводимость должна измениться

[Слесарь 9]

я имел ввиду проводимость между корпусом ТЭНа и электродом, при образовании накипи проводимость должна измениться

Понятно. Но и в этом случае мне думается что значительно не изменится, накипь как понимаю имеет пористую структуру и капилярно заполняется водой. Мокрая накипь по моему не изолятор, чтоб регистрироваться как сопротивление более чем сопротивление воды. Плюс, неизвестно какой кислоты добавят в стиральный порошок и сопротивление воды будет меняться. Сама вода от стирки к стирке может быть взята из разных источников с различным сопротивлением. Например в городе может быть 70% воды из реки и 30% из скважины и это соотношение может быть изменчивым, в зависимости от алчных или коммерческих интересов водоподающей компании.

[desh 0]

Ваше изделие будет иметь серийное исполнение или это единичные экземпляры?

В серии ТЭНы будут иметь значительный разброс по начальным параметрам.

Придется калибровать, калибровать и еще раз калибровать. Какие еще в системе есть датчики? Как они расположены относительно ТЭНа?

 

Вопрос - как лучше измерять при питании ~220V ?

Предполагаю, на один полупериод сетевого напряжения закрывается силовой симистор управления ТЭНом, на ТЭН подается 5V постоянное напряжение от источника образцового питания через сопротивление 25 Ом (почти как сопротивление ТЭН) и измеряется напряжение на сопротивлении. Вычисляется реальное сопротивление ТЭН. Чем выше температура нихрома в оболочке ТЭН, тем соответственно выше сопротивление.

Не оптимально. Лишние узлы. Измеряйте ток и напряжение на ТЭН в каждом цикле, как советовали выше, из них вычисляйте сопротивление и мощность.

Изменено 1 июня, 2013 пользователем desh

[gerber 8]

Всё уже придумано до нас.

Достаточно просто посчитать общее количество циклов стирки, чтобы оценить количество накипи на ТЭНе.

[Слесарь 9]

Всё уже придумано до нас.

Достаточно просто посчитать общее количество циклов стирки, чтобы оценить количество накипи на ТЭНе.

Категорически НЕТ. Например у себя я планирую пробовать монтировать катионит умягчение воды (используется для котельных), тен сможет работать значительно больше количество стирок чем вода напрямую из скважины где присутствует значительное количество растворенных минералов при нагреве образующих накипь.

Разовый пропуск воды сквозь катионит понижает жесткость (минерализацию) воды как минимум в 100 раз. Просто пока неизвестно как пониженная жесткость воды скажется на качестве стирки.

[Plain 223]

Чем выше температура нихрома в оболочке ТЭН, тем соответственно выше сопротивление.

Выше, но на чуть-чуть, поинтересуйтесь ТКС нихрома. И абсолютное его значение, повторю, Вам ничего не скажет. Нужно измерять динамику нагрева и остывания, для чего у измерителя должно быть большое разрешение.

 

А ещё вариант — наливать в машину горячую воду, я так и делаю, часто и полоскаю горячей, машине почти 20 лет. Если в доме уже присутствует один нормальный источник такого рода, то какие ещё нужны ТЭНы.

[kovigor 6]

Например у себя я планирую пробовать монтировать катионит умягчение воды (используется для котельных

У вас настолько жесткая вода ? Или вы планируете стирать 24 часа в сутки 7 дней в неделю ? Я стираю раз в неделю, вода водопроводная, машине 7 лет. Ничего с ней не случилось, без всяких катионитов ...