Как управляется варочная поверхность? (Электроплита) (Мои выводы и "открытия".)

[sanders]

Мои выводы и "открытия".

Сломалась у меня варочная поверхность Электролюкс, и решил я не доверять мастеру из сервиса, а сначала разобраться сам. Эта тема не вопросов по ремонту (я уже на полпути к решению), а тема моего непонимания, как "оно" работает - силовая часть.
1. Кроме реле, включающих каждую конфорку и каждую зону в расширяющихся конфорках, есть еще два таких же мощных реле, подающих "ноль" на левую и правую половину плиты (по две конфорки). Эти реле включаются при включении плиты синхронно (сразу оба), т.е. сразу подают ноль на все 4 конфорки. Выключаются они вместе с выключением плиты. Незадействованная половина плиты все равно остается с "нулем", пока я готовлю что-то на единственной конфорке.
- Вопрос: зачем "это"? Почему не подавать ноль на каждую конфорку всегда, а коммутировать его при включении плиты. Причем даже на неиспользуемые до поры до времени конфорки?
2. Каждая зона каждой конфорки включается отдельным реле. Это понятно. Через это реле подается фаза в момент установки мощности для этой конфорки.
- Вопрос: Как тогда осуществляется регулировка интенсивности накала "0...9"? Временем подачи фазы? Т.е., грубо говоря "9" - подается непрерывно, "5" - подается 10сек, а потом на 5 сек (к примеру) снимается фаза? Но вроде бы релюшки клацают не так часто. Они действительно клацают иногда при работе, но редко. См дальше про термодатчики.
3. Термодатчиков нет. На каждую конфорку идет только общий "ноль" и один или несколько фаз по количеству зон нагрева в этой конфорке.
- Вопрос: Как плита знает, что пора уменьшать мощность?
4. Общий "ноль" уже приходя на конфорку, коммутируется коробочкой, из которой выходит штырь, расположенный поверх этой конфорки. Я понимаю - это термореле (неуправляемое), которое размыкает "ноль" при достаточном накале.
- Вопрос: электроника, что, меряет ток, чтобы знать, что что-то нагрелось? Да и размыкаемый "ноль" общий на две конфорки. Одна отключилась штырем, а вторая работает. И на плате управления нет мощных ни по току, ни по напряжению элементов. Чтобы замерять 10-15А по падению напряжения, нужен шунт, выдерживающий эти 15А, но его нет. По магнитному полю - катушка, но ее нет. Значит электроника не знает о степени накала конфорок. Тогда см. предыдущий вопрос. А штырь, видимо, защищает от чрезмерного перегрева, но в регулировке не участвует.
5. Релюшки Шнайдер на 12В. Так на них написано серым по белому. Но на форумах все пишут, что 6.8-6,9в это нормально, и если подается 6,9, реле клацает, а напряжения на выходе нет, контакты подгорели - меняй. У меня тоже на всех реле по 6.6-6.7В, т.е. норма. Но! В паспорте на реле 12В сказано, что минимальное номинальное напряжение 8,4В.
- Вопрос: Так неужели же Электролюкс (а не какой-то там Аристон) рисковал бы, подавая всего 6.5-7В на 12в реле. Зачем? Почему не подать 12В, которые как раз есть в схеме. Или я электронным тестером не успеваю увидеть импульс 12В, после которого напряжение снижается до напряжения удержания? Зачем так сложно? И уж если так необходимо подавать именно 6,5-7В, то почему не поставили такие же точно реле на 6В (они на 10руб дороже)?
Пока высказал то, что меня мучает два дня и мешает спать. Впечатлений столько, как будто мне разрешили разобрать паровоз. :-)
Сейчас добавлю фотки из инета.

Картинка платы управления, где видны 7 реле по количествую нагреваемых зон и 2 реле правее - "нули" на половины плиты:
http://radikal.ru/fp/eda08b1820814d14bb6ec6643f99c3e7

Конфорки. На красные стрелки не смотрим, ими человек спрашивал, почему у него "ноль" не доходит, и проблема оказалась в том же реле, что и у меня. Просто тут видно, что к конфоркам идут только силовые провода, никаких датчиков, и видны те самые штыри - термо-размыкатели на конфорках:
http://radikal.ru/fp/e3aa23792c474162bd9cd1ac7f21fdeb

[Good Loki]

а тема моего непонимания, как "оно" работает - силовая часть.

Ты управляешь не температурой конфорки, а мощностью. Но присутствует защита от перегрева.

1. Защита от залипания/неисправности коммутируемого реле. Всегда есть возможность отключить плиту, даже если управление сошло с ума.
2. Да управление производится с помощью ШИМ, но частота шим очень низкая, десяток секунд. если поставишь 1, то будет видно что накал включается на очень небольшое время.
3. Плита не контролирует температуру, только мощность.
4. Да защита от чрезмерного перегрева, например если включить на 9, и не поставить кастрюлю, то через некоторое время накал выключится, Хотя при установленной кастрюле, шпарит непрерывно.
5. Наиболее вероятно, что 6.6—6,7 В, это напряжение удержания. Так реле меньше греется, в режиме удержания.

[sanders]

1. Защита от залипания/неисправности коммутируемого реле. Всегда есть возможность отключить плиту, даже если управление сошло с ума.

А это не понял. Вот, плита сошла с ума, на сенсоры не реагирует, то и реле, отключающее ноль - не де-активируется.
Зачем последовательно два реле: одно в цепи фазы, управляет мощностью, второе в цепи нуля, оно активируется при общем включении плиты сразу и остается включенным до выключения плиты? Все управление сенсорное, кнопок нет.

, и не поставить кастрюлю, то через некоторое время накал выключится,

Да, замечал. Так и подумал.

5. Наиболее вероятно, что 6.6—6,7 В, это напряжение удержания. Так реле меньше греется, в режиме удержания.

При том, что сверху раскаленные конфорки и внутри температура градусов 80-100, лишнее тепло от релюшек - это капля в море - раз. Цифровой тестер (не стрелочный инерционный) разве не показал бы мне более 7В при импульсе, достаточном, для срабатывания реле, т.е. 10-20мс?

[Good Loki]

Все управление сенсорное, кнопок нет.

Не знал, думал общее выключение на кнопке.
Тогда, скорее всего ноль подаётся, по сигналу Power_Good. То есть когда цифровой блок вышел на нормальную работу. Для исключения ложного включения конфорок.

лишнее тепло от релюшек - это капля в море - раз

Для самих релюшек, которые и так в агресивной среде работают, это может быть последней каплей.

Цифровой тестер (не стрелочный инерционный) разве не показал бы мне более 7В при импульсе, достаточном, для срабатывания реле, т.е. 10-20мс

Цифровой иногда очень сильно тупит, то что стрелочный показал бы, цифровой просто проигнорирует.

[sanders]

И снова вопрос.
Плиту я починил, заменив оптроны (маленькие черненькие 4-ногие, на фото - под желтым проводом рядом 2шт.). Заодно заменил все кондеры, даже не-электролиты.
Испытывал я ее год назад после ремонта, включив все конфорки и все спирали в них на максимум, поставив кастрюли с водой и регулярно доливал воду. Ровно через час плита отключилась от перегрева с правильным кодом ошибки. И на самом деле стекло было раскаленное так, что рука не терпела, даже в области сенсорных кнопок.
Ремонт счел успешным, т.к. редко требуется такой адский режим.
Прошел год. И вот в канун нового года я заметил деградацию. Уже не при всех включенных конфорках, а при ближайших к сенсорным кнопкам (а под ними находится плата управления) и уже не через час, а минут через 40 релюшки начинают щелать, а цифры мерцать, кодов ошибки нет. Т.е. дело не в реле. Иначе цифры бы не мерцали, т.к. обратной связи от реле к электронике нет. Дело в питании реле. Питание реле идет от контроллера. Возможно, контроллеру этого напряжения не хватает (мерцают цифры).

Что могло деградировать? Замененные год назад кондеры? Снова оптроны (тоже замененные год назад)? Пластиковые микросхемы, в т.ч. контроллер?
Я скорее всего не решусь снова отклеивать это стекло от столешницы, оно крошится даже от канцелярского ножика. Буду морально готовиться к замене варочной поверхности целиком (11 лет проработала). Но, если вдруг решусь еще раз починить (терять уже нечего), то было бы интересно получить ответы.

Картинка платы управления, где видны 7 реле по количеству нагреваемых зон и 2 реле правее - "нули", на левую и правую половины плиты (они глючили год назад). Сорри, что фото на радикале, год назад не было запрещено:
http://radikal.ru/fp/eda08b1820814d14bb6ec6643f99c3e7

Собственная идея после пересмотра фотки: ферритовый трансформатор? Читал тут (и не верил этому факту), что феррит от нагрева деградирует. А тут и духовка снизу подогревает, и пользуемся мы все 11 лет ближайшей к плате управления конфоркой...
Еще идеи?

[Гость]

1. Кроме реле, включающих каждую конфорку и каждую зону в расширяющихся конфорках, есть еще два таких же мощных реле, подающих "ноль" на левую и правую половину плиты (по две конфорки). Эти реле включаются при включении плиты синхронно (сразу оба), т.е. сразу подают ноль на все 4 конфорки. Выключаются они вместе с выключением плиты. Незадействованная половина плиты все равно остается с "нулем", пока я готовлю что-то на единственной конфорке.
- Вопрос: зачем "это"? Почему не подавать ноль на каждую конфорку всегда, а коммутировать его при включении плиты. Причем даже на неиспользуемые до поры до времени конфорки?

Good Loki +100
У меня такая же тема была в ABS старенькой Хонды -- там было "ещё одно" реле, на котором прямо был стикер Safety Relay -- размыкает цепь, если главное реле залипло. Прежде всего, это чисто механическая защита на случай, если именно контакты рабочего реле залипли. Но бывает и так, что это реле управляется от ОТДЕЛЬНОЙ независимой схемы, которая одновременно с главной схемой не глючит (если главная вдруг заглючила).


2. Каждая зона каждой конфорки включается отдельным реле. Это понятно. Через это реле подается фаза в момент установки мощности для этой конфорки.
- Вопрос: Как тогда осуществляется регулировка интенсивности накала "0...9"? Временем подачи фазы? Т.е., грубо говоря "9" - подается непрерывно, "5" - подается 10сек, а потом на 5 сек (к примеру) снимается фаза? Но вроде бы релюшки клацают не так часто. Они действительно клацают иногда при работе, но редко. См дальше про термодатчики.

Если Вы говорите, что реле не клацают, то либо (а) там должен быть ещё и тиристор где-то, либо (б) "спиральки" включаются по разным схемам -- либо последовательно (слабый нагрев) либо параллельно (сильный нагрев), либо (в) у Вас там реле не механические, а полупроводниковые (т.е. читай тот же тиристор). [upd] да, судя по фото, тиристоров, вроде, нету -- значит (а, в) отпадают

Я так думаю, что у Вас там микс из п. (б - коммутация схемы включения спиралек) и периодического включения/отключения нагрузки, но только с периодом не 10 сек., а гораздо больше. Вполне возможно также, что коммутируется не вся группа подключенных спиралек, а только "младшая" из них. Тогда изменением коммутационной схемы можно реализовать 2-3 основных уровня мощности, а путём периодического включения/отключения младшей спиральки - дополнительные промежуточные уровни... Ну, это я бы так сделал, если был бы разработчиком данной плиты. А как уж там сделано в Вашей конкретно модели -- я не в курях.

У меня в индукционной плите гул равномерный -- думаю, что там тиристорная регулировка всё-таки. А вот внутри микроволновки -- там прямо слышно, как гул силового трансформатора пропадает, если СВЧ не на полную мощность выставлено.

Только хочу немного прокомментировать именно вариант ШИМ регулировки. Вообще для силовой нагрузки обычно применяют не ШИМ, а его разновидность -- когда длительность импульса строго кратна полупериоду питающего напряжения, и моменты вкл/откл приходятся строго на моменты, когда напряжение (или ток?? забыл уже... для случая индуктивной нагрузки есть разница) переходит через ноль. Тогда тепловые потери в коммутаторе существенно меньше. В общем же случае ШИМ допускает коммутацию при ненулевом напряжении, что даёт более точную регулировку, но сопровождается тепловыми потерями на коммутаторе.


3. Термодатчиков нет. На каждую конфорку идет только общий "ноль" и один или несколько фаз по количеству зон нагрева в этой конфорке.
- Вопрос: Как плита знает, что пора уменьшать мощность?

А она и не знает!
У меня Бошевская плита (индукционная) -- она знает только, есть ли на ней кастрюля или нет -- ну, это она узнаёт по наличию активной составляющей в нагрузке (если кастрюли на конфорке нет, то активной составляющей тоже нет).
Но для вот именно контроля температуры там есть специальные термодатчики. Две передние конфорки оснащены встроенными датчикам (под стеклом по центру) и рассчитаны на работу со сковородками в режиме жарки (нужны специальные сковородки, правда, с поддержкой вот именно этих датчиков). Две дальние конфорки -- там такие "выскакивающие" инфракрасные дитчики -- рассчитаны на работу с кастрюлями в режиме варки без давления (чтоб работало, на кастрюлю надо наклеить специальную плёночку сбоку). Так вот, собсна, если функцию контроля температуры отключить, то плита будет тужиться до тех пор, пока всё не выкипит и не сгорит, включая её саму, надо полагать.


5. Релюшки Шнайдер на 12В
// посмотрев картинку, увидел подписи Schrack и Tyco
Собсна, релюшки Schrack (только в оранжевых корпусах) я использовал те, что на 24 В -- для промавтоматики.
Но могу утверждать, что они вполне чётко срабатывали и от 15 В тоже (ниже не испытывал). // покупали мы их в "Платане"
Причём, работали они в климатической камере в диапазоне температур от минус 40 до плюс 80 градусов с тремя циклами набора/сброса температуры -- сам испытывал в общей сложности 80 релюшек -- и ни одной дефектной.
Думаю, там заложен очень серьёзный запас "прочности", и реально реле может срабатывать от половинного напряжения, но при этом допускает подачу более высокого без перегрева обмотки.

[sanders]

Xoiss, спасибо. Почти все, что Вы написали, я уже узнал, разбираясь с плитой год назад. Тиристоров там нет. Там именно ШИМ-регулировка мощности. Релюшки клацают, но едва слышно. Я все думал, как они не подгорают даже за месяц клацания 1-2КВт-ом нагрузки. И вот тут Вы мне открыли новость - отключать реле можно синхронно с прохождением напряжения через ноль. Вот шведы умные люди! Я бы до такого не додумался. И это решение похоже на правду. Иначе ресурс реле в 40-50тыс. клацаний закончился бы в 4-5 лет.

Но сегодня я поднял тему только новым вопросом - что могло деградировать за год после ремонта, в результате чего явно снижается напряжение на микросхеме-контроллере, т.к. без каких либо кодов ошибок индикация начинает мерцать, а релюшки отключаться-включаться. И я сам высказал мнение, что деградировать мог ферритовый сердечник трансформатора. На втором месте, по моим предположениям, некачественные кондеры, которых хватило на год. На третьем - ШИМ в цепи питания. На четвертом - поменянные год назад оптроны. А больше там и деталей нет.

[Гость]

Но сегодня я поднял тему только новым вопросом

... ааааа
вот я тормоз! месяц - тоже январь, но год то 2017!!

по новому вопросу -- если бы смог сказать что-то определённое, то сказал бы сразу -- но, увы
если из общих мыслей -- то я бы, конечно, заменил всё то, что менял в прошлый раз -- если не поможет, тогда - в топку
// только не стоит плиту опять так нещадно гонять -- процессор в ней всего лишь до +105 по даташиту рассчитан

если как-то поможет:
1) фотки такого же контроллера -- http://www.data-chip.ru/viewtopic.php?t=9967
2) даташит на процессор -- http://datasheet-pdf.com/PDF/R5F21256SN ... sas-735607 (надо нажать кнопку Download PDF) -- модель R5F21256SY

удачи!


P.S. а вообще это удивительно, если они смогли обычное механическое реле включать/отключать до такой степени точно вовремя, чтобы попадать аккурат в узел тока или напряжения

[Good Loki]

Поддержу, xoiss.
Скорее всего вышло из строя, то же что и в первый раз. Ведь в первый раз элементы, вышли из строя, по какой-то причине. И эту причину не устраняли.

По поводу трансформатора, сомневаюсь, всё таки критичные температуры для феррита, больше таких температур для полупроводников и конденсаторов.