Что такое ПИД терморегулятор и его отличия от двухпозиционного терморегулятора
07.02.2017В настоящее время при необходимости автоматизации процессов нагрева, охлаждения, или поддержания заданной температуры трудно обойтись без терморегулятора. Например, вы хотите установить тёплый пол, или вы собрались построить свой собственный инкубатор, вы без всякого сомнения столкнетесь с выбором терморегулятора. Эта статья описывает основные типы терморегуляторов и их различия.
Принцип работы двухпозиционного терморегулятора.
Терморегуляторы используют для поддержания заданной температуры, исходя из этого можно выделить 2 типа работы терморегулятора — нагрев и охлаждение, рассмотрим подробней на простом примере. Например, у нас есть небольшой ящик, внутри которого нам необходимо поддерживать заданную температуру, скажем 35°C при начальной температуре 25°C. Нам понадобится: терморегулятор, датчик температуры, нагреватель. Для начала убедимся в том, что терморегулятор работает в нужном нам режиме, в данном случае — нагрев. Поместим датчик температуры в наш ящик, и подключим нагрузку — нагреватель. Включаем терморегулятор, выставляем нужную нам температуру и гистерезис. Будем наблюдать следующее:
На данном графике видно, как изменяется температура при регулировании. После преодоления отметки в 35°C терморегулятор выключает нагреватель, но он всё ещё горячий и продолжает нагревать ящик. В результате этого температура поднимается до 38°C, затем плавно снижается до установленной температуры и величину гистерезиса, в нашем случае до 34.5°C. Далее цикл повторяется, включается нагреватель, температура поднимается и колебания продолжаться в небольшом пределе. На этом простом примере продемонстрирована работа обычного двухпозиционного терморегулятора.
Принцип работы ПИД терморегулятора.
Проделаем тот же эксперимент с ПИД терморегулятором: 
Можно заметить, что колебания температуры на втором цикле нагрева-охлаждения (18мин), значительно меньше, чем при использовании двухпозиционного терморегулятора. Это связанно с тем, что ПИД регулятор с помощью обратной связи и алгоритмов прогнозирования может за несколько циклов нагрева – охлаждения подстроиться таким образом, чтобы вовремя включать-выключать нагрузку (нагреватель), в результате обеспечивая минимальные отклонения температуры от заданной. На графике видно, как после второго цикла нагрева — охлаждения температура установилась в заданном значении.
Подведём итоги.
Каждый из представленных типов терморегуляторов выполняет свою задачу, если у вас есть необходимость в поддержании температуры в очень узких пределах, то вам стоит остановиться на выборе ПИД терморегулятора, если же точность поддержания температуры для ваших целей не столь важна, можно выбрать двухпозиционный терморегулятор, который стоит значительно дешевле ПИД терморегулятора.
Повелитель тепла. Все, что нужно знать о терморегуляторах
Представьте себе ситуацию: зима, на улице холодно и система отопления, установленная в вашем доме, работает в полную силу. Но вот за окном резко потеплело, а помещение продолжает нагреваться. Скоро в нем станет жарко и душно. Придя домой, вы, конечно же, сразу откроете окна, но тогда по квартире будут «гулять» сквозняки, а счет за «коммуналку», полученный через пару недель, вряд ли порадует ваш кошелек. Чтобы избежать таких неприятностей, системы обогрева оснащают терморегуляторами.
Главная задача терморегулятора — поддерживать определенную температуру в помещении. Принцип работы прост: вы задаете комфортное для вас значение температуры (например, 23 градуса) — обогрев включается, если температура опускается ниже заданного значения, и выключается, если воздух прогрелся выше 23 градусов. В итоге небольшое устройство не только поддерживает оптимальную температуру в доме, но и помогает экономить электроэнергию.
Казалось бы, все просто. Но нет. Далеко не все обогревательные системы комплектуются встроенным термостатом, их нужно приобретать отдельно. С одной стороны, это хорошо: можно выбрать подходящий по цене и дизайну. Кроме того, к одному регулятору можно подключить сразу несколько отопительных систем. С другой стороны – как среди огромного ассортимента выбрать самый лучший? Давайте разбираться!
Виды терморегуляторов
Механические. Простой, интуитивно понятный и доступный прибор снабжен дисковым регулятором, управлять которым очень легко. Но есть определенные недостатки: температура в приборе задается без определения значения (вы можете выбирать только «теплее» или «холоднее»). Даже если на диске указаны цифры, они не всегда совпадают с реальной температурой в помещении — она может оказаться выше или ниже примерно на 5 градусов. Управлять механическим терморегулятором (включать и выключать) можно только вручную. Главное преимущество такого устройства — легкость в использовании, простота конструкции и низкая стоимость.
Управлять механическим терморегулятором очень легко – пожалуй, это главное его достоинство.
Цифровые. Такие терморегуляторы снабжены экраном и в отличие от механического на них температура задается с точностью до градуса, а система четко регулирует обогрев. Часто такие терморегуляторы снабжены датчиком температуры как пола, так и воздуха, поэтому вы можете более эффективно настроить режим работы системы обогрева. Например, включать обогрев пола только если температура воздуха в помещении опустилась ниже заданной (например, 26 градусов). Управление у такого прибора кнопочное. Такие терморегуляторы достаточно удобно использовать, стоят они не очень дорого.
Программируемые. Это самые экономные терморегуляторы по сравнению с другими видами. К тому же они обладают расширенным функционалом. Электроэнергия экономится за счет того, что можно заранее спланировать и запрограммировать включение и выключение обогрева помещения в соответствии с вашим режимом дня. Например, вы встаете в семь утра, а уходите на работу в половине девятого. Значит, в это время обогрев необходим. Когда дома никого нет, система выключается. И включается снова к вашему приходу домой (например, в 18.30), работая до тех пор, пока вы не пойдете спать (например, в 23.00). Терморегулятор можно настроить на режим как будних дней, так и выходных по разным графикам. Полезных функций у этих устройств очень много, собственно, от их количества зависит и цена.
Программируемый терморегулятор поможет настроить включение и выключение обогрева помещения в соответствии с вашим режимом дня и графиком недели.
ВАЖНО!
Экономия энергии при использовании терморегулятора зависит от типа прибора и достигает 70 процентов. Исследования показали, что непрограммируемые терморегуляторы дают экономию до 30 процентов, а программируемые — до 70.
Как правильно выбрать терморегулятор: пошаговая инструкция
Изучаем производителя
Выход терморегулятора из строя приводит к перерасходу электроэнергии, а порой и к поломке в самой системе обогрева, поэтому выбирать модели нужно только у надежных производителей, которые давно работают на рынке и пользуются хорошей репутацией. Среди зарубежных брендов это Valtec, Electrolux, Nest, Rehau, Legrand. Лидером на отечественном рынке можно назвать марку «Теплолюкс» от «Завода ССТ ТП» (входит в Группу компаний «Специальные системы и технологии»). Компания производит свою продукцию в России с 1991 года — выпускает терморегуляторы от самых простейших аналоговых до моделей последнего поколения, работающих под управлением современных смартфонов.
Оцениваем мощность
Здесь нужна простая внимательность: в описании прибора указывается максимальная мощность системы. Специалисты советуют приобретать регулятор, чья мощность на 15-20 процентов превышает мощность системы обогрева пола.
Выбираем тип устройства
Обычно для маленьких помещений (ванная, туалет) рекомендуют выбирать программируемые терморегуляторы, поскольку санузлы используются в основном утром и вечером, обогрев будет включаться по заданному графику.
В больших помещениях для основного обогрева можно применять как аналоговые, так и программируемые терморегуляторы. Причем программируемый терморегулятор контролирует температуру по нескольким параметрам в разное время суток. Например, с его помощью можно автоматически понижать температуру, когда в квартире никого нет. Чем больше параметров задействовано, тем больше электроэнергии можно сэкономить. Кстати, некоторые типы устройств позволяют контролировать обогрев одновременно в нескольких помещениях, поддерживая в каждом заданную температуру.
Самыми оптимальными в плане экономии будут терморегуляторы с управлением со смартфона. Их легко программировать по заданному режиму, включать, выключать обогрев, а также понижать температуру в любом помещении в любое время и из любого места. Кроме того, вы сможете следить за статистикой расхода электроэнергии (на отопление) отдельно по каждой зоне и по дому в целом.
Подбираем тип управления
С точки зрения управления самые простые — это механические терморегуляторы, но их возможности ограниченны. Например, вам будет сложно установить температуру с точностью до градуса. И если забыли выключить вовремя — получите лишний расход электроэнергии.
Пожалуй, самые удобные модели — те, которыми можно управлять дистанционно, по сети Wi-Fi. К примеру, терморегулятор «Теплолюкс MCS 350 Premium» позволяет управлять системами обогрева как непосредственно с сенсорного дисплея прибора, так и из любой точки мира с помощью бесплатного приложения SST Cloud, установленного на смартфон. Терморегулятор снабжен двумя датчиками температуры — пола и воздуха. Управлять обогревом пола можно либо по датчику пола, либо по датчику воздуха помещения, а еще можно объединить управление системой обогрева, ограничив включение обогрева пола, если воздух в помещении прогреется выше заданной вами температуры.
Пожалуй, самые удобные модели — те, которыми можно управлять дистанционно, например, с помощью приложения на смартфоне.
К бесплатному приложению можно также подключить терморегулятор MCS 300 и систему контроля протечки воды Neptun. А еще через SST Cloud можно обратиться в техподдержку и получить консультацию по настройке и работе оборудования.
Смотрим на дизайн
При выборе модели нужно ориентироваться на интерьер, чтобы терморегулятор не выглядел чем-то инородным в помещении и не портил его дизайн. Тут все зависит от личных предпочтений хозяев: одни хотят, чтобы терморегулятор не бросался в глаза и устанавливают его за мебелью, другим нужно, чтобы прибор сочетался с розетками и выключателями, третьи предпочитают большой современный экран и большие кнопки. Из отечественных производителей, пожалуй, самую широкую линейку терморегуляторов, в которой каждый может подобрать свой вариант, предлагает Группа компаний «Специальные системы и технологии».
Современные терморегуляторы способны вписаться в любой интерьер.
НА ЗАМЕТКУ
Как отличается расход электроэнергии в зависимости от типа терморегулятора (актуально для модели MCS 350).
Пример: кухня, обогрев на площади 5 м². Система рассчитана на 180 Вт/ м², то есть общая мощность 900 Вт.
Обогрев с управлением терморегулятором без программирования
Устанавливаем температуру 27°С. В этом случае терморегулятор работает в режиме постоянного поддержания заданных параметров. Как утюг: включается, при достижении установленной температуры выключается, пол остывает, терморегулятор опять включается и так далее. В итоге за сутки расход составляет 10,8 кВт (0,9 кВт х 12 часов).
Обратите внимание на статистику: без программирования киловатты продолжают «набегать» весь день.
Обогрев с управлением терморегулятором в режиме программирования
Устанавливаем температуру комфорта 27°С, и терморегулятор работает в режиме программирования. Например, 2 часа утром и 4 часа вечером. В итоге расход составит всего 4,5 кВт за сутки, так как обогрев используется только в нужное время.
Совсем другая картина! И другие расходы.
Обогрев без терморегулятора
Этого эксперты настоятельно рекомендуют не делать. В этом случае расход составит 21,6 кВт за сутки (900 Вт х 24 часа).
Держать температуру! — журнал За рулем
КЛУБ АВТОЛЮБИТЕЛЕЙ
Не перепутай!
ДЕРЖАТЬ ТЕМПЕРАТУРУ!
Термостат — прибор простой. Но очень важный. Ошибки при его замене недопустимы.
Сергей МИШИН
Термостат в двигателе служит для поддержания в системе охлаждения должной температуры. Но этим его функции не исчерпываются: от простого прибора зависят и мощность, и расход топлива, и вредность выхлопа, и эффективность работы отопителя. А еще — долговечность, срок службы двигателя.
На всех вазовских машинах термостат вынесен из головки блока двигателя и представляет собой самостоятельный элемент. Сегодня мы знаем следующие его модели:
2101 — такими комплектуется вся вазовская «классика», начиная с первенца VAZ 2101. Клапан начинает открываться при температуре 80±2°, а полностью открыт при 95±2°. Отличительный признак «первого» термостата — патрубки развернуты относительно друг друга на угол чуть больше 90 градусов (фото 1 слева).
2121 — для «Нивы». По начинке практически «ноль первый» термостат. Только в силу компоновочных особенностей его патрубки расположены на корпусе под углом почти 180 градусов. Кстати, на модернизированной «Ниве» VAZ 21213 стоит термостат 2101.
2108 — следующее поколение термостатов (фото 1 в центре) — предназначено для двигателей «Самары». У последних более совершенная форма камеры сгорания и более высокая степень сжатия, их температурный режим выше по сравнению с классикой на 7°. Это улучшает мощностные и экономические характеристики машины. «Восьмерочный» термостат начинает открываться при 87°, а полностью открыт бывает при 102°. Правда, сегодня на рынке встречаются «восьмые» термостаты с температурой начала открывания клапана 85°. Объяснить это просто: качество термостатов нынче не на высоте, клапан часто открывается с запаздыванием, создавая риск перегрева двигателя. Вот и скинули два градуса… «про запас».
Патрубки термостата 2108 расположены почти как на «ноль первом», но будто зеркально по отношению к нему. Кроме того, ближе к донышку у «восьмого» есть дополнительный тоненький патрубок — для соединения с расширительным бачком (см. фото 1 в центре). Это путь для выхода из системы охлаждения пузырьков воздуха, если он почему-либо туда попадет.
2110 — конструктивно повторяет «восьмерочный», у него почти те же характеристики (циркуляция по «большому кругу» начнется при 87 или 85°). Внешне же он еще более схож (но тоже зеркально, не путать!) с «ноль первым», так как не имеет дополнительного тонкого патрубка (фото 1, справа).
На VAZ 2110 «дорогу» для воздуха проложили из тройника, соседствующего с термостатом. Последний предназначен для машин с карбюраторными двигателями (VAZ 2110 и 21111). При необходимости на них можно поставить и «восьмерочный» термостат, надо только основательно заглушить его воздушный патрубок.
Бывает, что производители этих изделий самовольно упрощают конструкцию, поэтому при покупке термостата загляните в него. В верхней части корпуса должна быть вертикальная полоска металла или пластмассы, напоминающая шторку, которая охватывает дополнительный клапан в секторе примерно 270° (фото 2). Без этой шторки жидкость хуже перемешивается, меньше и медленнее нагревает термосиловой элемент — и термостат при повышенной температуре переключается на «большой круг» с опозданием.
2112 — термостат следующего поколения — для впрысковых двигателей (фото 3). Отличается от предыдущих тем, что, кроме основной функции, еще и повышает эффективность отопителя. С этой целью у него повысили сопротивление «малого круга», вынудив тем самым охлаждающую жидкость интенсивнее протекать через радиатор отопителя. Этот термостат во входном патрубке имеет дроссельное отверстие. Переход с «малого» на «большой круг» начинается при температуре 85°. Кстати, температурный порог начала срабатывания любого термостата выдавлен на донышке (фото 4).
Перейдем теперь к датчику (фото 5) включения электровентилятора системы охлаждения. Сегодня выпускаются два поколения датчиков — двухамперные и двадцатиамперные. Причем каждое, в свою очередь, подразделяется на две категории — для классики и для переднеприводных моделей.
К первому поколению относятся датчики-ветераны ТМ-108. Поскольку они не могли непосредственно коммутировать большой ток, эту роль отводили специальному силовому реле, срабатывавшему по команде от датчика. Для классики этот датчик имел индекс 2103–3808800. Вспомним: «трешка» была первой машиной ВАЗа без постоянно вращающейся механической крыльчатки. Температура включения вентилятора — 92°, выключения — 87°.
Как уже отмечалось, у двигателя «Самары» более жесткий температурный режим. Поэтому здесь электровентилятор включается при большей температуре, чем у классики. Контакты датчика (2108–3828010) замыкаются при 99°, размыкаются — при 94°.
Датчики нового поколения не нуждаются в помощи силового реле — они в состоянии сами коммутировать ток до 20 А. Температуры их срабатывания остались прежними, а индексы — 661.3710 (для классики, каталожный номер 2110-3828010-10) и 66.3710 (для «самар» и «десяток» с двигателями 21083, номер 2110–3828010). При этом на всех моделях «десяток», «самар» и «жигулей» предусмотрено применение и нового блока предохранителей — европейского типа.
Различить их можно по цифрам, выбитым на гранях шестигранника под ключ. На датчиках нового поколения выбиты первые цифры маркировки: «661» (для классики) или «66» (для «самар» и «десяток»), на старых — ТМ-108. В любом варианте на соседней плоскости обязательно указывается температура срабатывания.
Новые датчики можно безболезненно ставить вместо старых. Наоборот — ни в коем случае! Контакты «сто восьмых» просто сгорят, не выдержав большого тока. В гипотетической ситуации — датчик отказал, а под рукой есть только ТМ-108 — придется изменить схе
Температурные датчики и реле KSD.
Температурные датчики и реле
В бытовой электротехнике очень часто требуется контроль температуры. Для этого применяется специальный датчик. Собой он представляет биметаллический контакт, который размыкается при нагреве свыше определённой температуры.
В обиходе данный датчик называют термостатом, термопредохранителем, термовыключателем, термореле, термодатчиком, термопрерывателем. В общем как его только не называют, хотя сама деталь представляет собой довольно нехитрое устройство.
Выглядит это чудо так.
Термовыключатель KSD 301 на температуру срабатывания 115°С без фиксации фланца.
Термовыключатели серии KSD 201, KSD 301, KSD 302 есть в составе практически всех бытовых электроприборов, которые применяются для нагрева. Их можно встретить в составе электрических схем чайников-термосов (термопотов), накопительных водонагревателей (бойлеров), электроплит, духовых шкафов, СВЧ-печей.
Данные температурные выключатели имеют подвижной или фиксированный фланец, необходимый для установки на поверхность для контроля температуры. У некоторых моделей фланец может отсутствовать. Для уменьшения температурного сопротивления между термовыключателем и объектом контроля (баком, резервуаром, камерой и т.п.) может применяться теплопроводная паста. Выводы термовыключателей серии KSD штампованные и рассчитаны на подключение проводников без пайки.
Применение температурных выключателей.
Термовыключатели очень просты и легки в применении. Используются в электротехнике для следующих целей:
Экстренное выключение электроприбора при температурной перегрузке. Так, например, если откажет основная схема терморегулятора водонагревателя, то температура бака с водой вскоре достигнет критической (более 100 – 105° С). При этом термовыключатель размыкает свои контакты и снимает напряжение с электроприбора. Вот таким образом обеспечивается пожаробезопасность электроприбора.
Стоит отметить, что причиной неработоспособности электроприбора может служить как раз термовыключатель. Дело в том, что существуют термовыключатели с самовозвратом, как, например, типа KSD 201, так и термореле с принудительным включением. Термореле (термостат) типа KSD 302S как раз относится к приборам с принудительным включением.
При срабатывании данного датчика его термоконтакты размыкаются. Чтобы вновь замкнуть термоконтакты датчика, нужно нажать на маленькую кнопку со стороны контактов термореле. На фотографии видно, что со стороны контактов термореле есть кнопка. Она то и служит для восстановления рабочего состояния контактов.
Термореле KSD 302S
Внешний вид и цоколёвка выводов термостата типа KSD 302S показаны на рисунке.
Размеры и внешний вид термореле KSD 302S
Внешний вид и типовые размеры термовыключателей с одной парой термоконтактов и фиксированным фланцем
Контроль температуры. Термовыключатели очень активно применяются в чайниках-термосах (термопотах). Там они используются как в роли защитного термопредохранителя, так и для отключения нагревательного элемента при достижении температуры кипения воды.
Более подробно об устройстве чайников-термосов и их ремонте можно узнать здесь.
Основные параметры термовыключателей серии KSD.
Температура срабатывания. Температура, при которой размыкаются термоконтакты. Указывается на корпусе прибора. Редко превышает значение в 150° С, поскольку такие датчики в основном используются в приборах для нагрева воды.
Номинальное напряжение и ток. Рабочее напряжение и допустимый ток для термовыключателя. Обычно номинальное напряжение составляет 250V, а допустимый ток составляет не менее 10 ампер.
Типономинал. Например, KSD 201.
Температура сброса. Температура при которой остывшие термоконтакты вновь замыкаются. На корпусе термовыключателя данный параметр не указывается ,но обычно он на 13 – 30° С ниже температуры срабатывания. Более точно данный параметр можно узнать из описания конкретного типономинала термовыключателя.
Проверка термореле.
Поскольку термовыключатели серии KSD являются обычным термоуправляемым контактом, то проверяются они методом простой «прозвонки» c помощью тестера. В обычном “холодном” состоянии контакты термовыключателя замкнуты.
Для проверки срабатывания термовыключателя можно нагреть его свыше температуры выключения обычной зажигалкой и замерить сопротивление контактов. Так как интервал температур срабатывания термовыключателей серии KSD в основном лежит в интервале от 50 до 160° С, то нагреть их можно и обычным паяльником.
В некоторых случаях для восстановления нерабочего термореле серии KSD можно несколько раз сильно встряхнуть его. Как ни странно, но сильная ударная вибрация способствует восстановлению нормальной работы термоконтактов. Конечно, неисправный термовыключатель желательно заменить новым. Эта рекомендация относится лишь к тем случаям, когда под рукой нет подходящей замены неисправной детали.
Как уже говорилось, термовыключатели (термостаты, термореле) серии KSD активно применяются в бытовых электроприборах. При их ремонте порой требуется замена как раз термостата типа KSD 301, KSD 302, KSD 201 и аналогичных. Где их можно купить, если не удалось найти в ближайших радиомагазинах? Можно купить в интернете на сайте AliExpress. Цены весьма доступные, правда, если выбирать бесплатную доставку, то её сроки могут достигать 1 – 1,5 месяца. Если не знаете, как приобрести детали на AliExpress, то прочтите это.
Главная » Радиоэлектроника для начинающих » Текущая страница
Также Вам будет интересно узнать:
Подбор, характеристики Термостата для холодильника
Устройство
Термостат состоит из:
- Гофрированного баллона (сильфона), заправленного фреоном, из которого выходит капиллярная (сильфонная) трубка, являющаяся чувствительным элементом.
- Рычага, который меняет своё положение в зависимости от давления внутри сильфона.
- Контактов, размыкающихся и замыкающихся рычагом.
Принцип работы термостата
Сильфонная трубка крепится на поверхности испарителя, и при понижении температуры в испарителе, давление в сильфонной трубке и самом сильфоне падает, сильфон сжимается, и рычаг размыкает контакт цепи питания мотор-компрессора.
Холодильник отключается, температура на поверхности испарителя начинает повышаться, давление в сильфонной трубке и сильфоне возрастает, и сильфон, расширяясь, давит на рычаг, замыкая таким образом контакты.
Принципиальная схема работы термостата
Здесь мы рассмотрим три основных типа термостатов. Внешне они выглядят одинаково, различия состоят в температуре размыкания и замыкания контактов.
1. На однокамерные холодильники устанавливались термостаты следующих обозначений:
Т-110; Т-111; Т-112. Термостат Т-112 может иметь обозначение ТАМ-112, или ТАМ-112-1М. По температурным параметрам все эти термостаты одинаковы. Различаются они внешним видом — диаметром стержня ручки и сильфонной трубки, наличием поперечной планки для крепления термостата. Конец сильфонной трубки термостата обычно крепится прямо к испарителю через пластиковую прокладку. Длина сильфонной трубки указывается на корпусе термостата и имеет вид двух цифр, разделённых запятой. Пример: а) 0,6 — длина трубки — 60 см.; б)1.3 — длина трубки — 1 метр 30 см.
На торце корпуса термостата три клеммы. Сдвоенная — это «земля», т.е. корпус термостата. Два других под номерами 3 и 4 являются контактами, через которые запитан мотор-компрессор.
Температура включения — 12°С
Температура выключения −14°С
Для установки термостатов новой ТАМ-112 вместо Т-110 предусмотрен установочный комплект, состоящий из планки-перекладины, гайки и капронового переходника, увеличивающего диаметр регулировочного стержня.
2. На двухкамерные холодильники и холодильные камеры двухмоторных двухкамерных холодильников устанавливались термостатыследующих обозначений: Т-130; Т-132; Т-133; ТАМ-133 и ТАМ-133-1М.
Температурные параметры одинаковы. Различаются внешним видом, диаметром стержня ручки и сильфонной трубки, наличием поперечной планки для крепления термостата.
Температура включения +4°С
Температура выключения −14°С
3. На морозильные шкафы, в основном, устанавливались термостаты Т-144 и Т-145.
На термостате Т-144 нет стержня для регулирования температуры, это значение выставляется на заводе-изготовителе.
Температура включения −20°С
Температура выключения −24°С
На торце корпуса термостата четыре клеммы. Сдвоенная — это «земля», т.е. корпус термостата. Два других под номерами 3 и 4 являются контактами, через которые запитан мотор-компрессор. Через контакт 6 запитана красная аварийная лампа, означающая повышенную температуру в морозильном шкафу. Температура размыкания этого контакта −15°С.
4. Отдельно мы рассмотрим термостаты для холодильников «Стинол»:
Это могут быть термостаты К-57 и К-59 компании RANCO, а также отечественные термостаты ТАМ-133-1М и ТАМ-145-1М. Они отличаются от других термостатов сильфонной трубкой, которая покрыта виниловой оболочкой. К тому же они снабжены третьим контактом под номером 6, с которого запитывается мотор-компрессор.
ВНИМАНИЕ! Температура включения-отключения термостатов дана усреднённо для каждой модели термостата и не может быть руководством для диагностики или ремонта.
Приводим внешний вид термостатов производства различных фирм:
Термостат производства RANCO
- Регулировочный винт диапазона температур;
- Регулировочный винт перепада срабатываний.
Термостат производства DANFOSS
- Регулировочный винт перепада срабатываний;
- Регулировочный винт диапазона температур.
Вид с торца термостата
Вид при снятой группе контактов.
Отечественный
- Нижний винт регулирует диапазон температур
устройство терморегулятора
Терморегулятор предназначен для поддержания в холодильнике, заданной температуры путем автоматических выключений и включений электродвигателя компрессора (в компрессионных холодильниках) или нагревателя в (в абсорбционных холодильниках).
При регулировании холодопроизводительности путем периодических остановок и пусков агрегата температура в холодильнике будет несколько колебаться, что в определенной мере зависит от чувствительности терморегулятора.ustroystvo termoregulyatora.jpg
По принципу действия терморегуляторы бытовых холодильников относятся к приборам манометрического типа, работа которых основана на изменении давления рабочего наполнителя при изменении его температуры (в настоящее время в отдельных моделях холодильников зарубежного производства применяют электронные терморегуляторы).
Терморегулятор бытового холодильника представляет собой рычажный механизм с силовым рычагом и контактной системой, в электрическую цепь холодильника. На силовой рычаг воздействует упругий элемент (сильфон) термочувствительной системы и основная пружина, регулируемая винтом. Электроизоляционная прокладка изолирует электрическую цепь прибора от его механических частей. Термочувствительная система манометрического типа состоит из упругого элемента – сильфона (металлический баллон с гофрированными стенками) или мембраны с припаянной к ним трубкой. Система наполнена небольшим количеством фреона или хлорметила и тщательно герметизирована.
В рабочих условиях фреон находится в состоянии насыщенного пара, давление которого, как известно, изменяется в определенной зависимости (для данного пара) от его температуры. Жидкая фаза фреона находится в конечной части трубки. Эта часть трубки, особенно в месте раздела жидкости и пара фреона, реагирует на изменение температуры, и ее помещают контролируемую среду охлаждаемого объекта.
Работа терморегулятора.
При понижении температуры трубки понизится давление насыщенных паров в термосистеме. Под воздействием основной пружины гофры сильфона будут сжиматься и силовой рычаг повернется на своей оси, в результате чего контакты разомкнутся. При повышении температуры давление насыщенных паров соответственно возрастет. Преодолевая сопротивление пружины, гофры сильфона расширятся, и рычаг повернется в противоположную сторону, а контакты при этом замкнутся.
Из этого следует, что задаваемая температура, при которой будут размыкаться контакты, зависит от усилия пружины. Так, при меньшем усилии основной пружины контакты будут размыкаться при соответственно меньшем давлении паров в термочувствительной системе и, следовательно, при более низкой температуре.
Наоборот, для получения более высокой температуры, усилие пружины должно быть большим. В этом случае пружина должна преодолеть относительно большее сопротивление сильфона, так как при более высокой температуре будет большее давление паров фреона в термочувствительной системе. Таким образом, для изменения задаваемой температуры, необходимо изменять усилие основной пружины. Практически это осуществляют ручкой терморегулятора, при повороте которой изменяется натяжение пружины.
Основные элементы терморегулятора.
В бытовых холодильниках применяют терморегуляторы различных конструкций, однако отдельные их элементы выполняют вполне определенные функции, одинаковые для всех конструкций.
Узел резкого размыкания контактов предохраняет контакты терморегулятора от обгорания при размыканиях. В приведенной выше принципиальной схеме терморегулятора с целью упрощения подвижный контакт помещен на силовом рычаге, на который непосредственно действуют сильфон и основная пружина. При таком расположении подвижного контакта неизбежно сильное обгорание контактов и быстрый выход их из строя. Объясняется это тем, что разрыв электроцепи при размыкании контактов будет происходить медленно в соответствии с перемещением рычага, что, в свою очередь, определяется, медленным изменением температуры и, соответственно, давления паров фреона в термочувствительной системе. Кроме того, при подобном расположении подвижного контакта, незначительный поворот силового рычага будет сразу же размыкать или замыкать контакты, т.е. часто разрывать цепь. Узел резкого размыкания контактов ликвидирует эти недостатки. В этом случае подвижный контакт расположен на другом рычаге (пластинке), соединенным с силовым рычагом специальной перекидной пружиной. При поворотах силового рычага до определенных положений рычаг с контактом будет оставаться неподвижным, а затем перекидная пружина резко изменит его положение и контакты резко разомкнутся (или замкнутся).
Узел изменения температуры представляет собой устройство, при помощи которого изменяют натяжение основной пружины. В одних терморегуляторах натяжение пружины изменяют вращением винта, который перемещает гайку, упирающуюся в торец пружины, в других – вращением валика с напрессованным на него профильным кулачком, действующим на пружину. Винт (валик) вращают ручкой, имеющей указатель для установки ее в определенное положение на шкале прибора.
Термочувствительная система является датчиком, реагирующим на изменение температуры в контролируемом объекте и действующем на контактную систему прибора.
Конечная часть трубки, чувствительная к изменению температуры, у разных терморегуляторов, может несколько отличаться, что зависит, в основном, от уровня жидкой фазы фреона в ней. При малом внутреннем диаметре трубки или относительно большом количестве фреона в трубке, когда уровень его жидкой фазы превышает 80….100 мм, обеспечить на такой длине плотное прилегание трубки к стенке испарителя трудно. В этих случаях конец трубки завивают в спираль, изгибают в колено или припаивают баллончик с большим, чем у трубки, внутренним диаметром.
Узел настройки дифференциала служит для регулирования величины дифференциала. Дифференциалом терморегулятора называют разность между температурой размыкания и замыкания контактов (при определенном натяжении основной пружины). Чем меньше величина дифференциала прибора, тем более в узких пределах будет поддерживаться заданная температура. В терморегуляторах бытовых холодильников этот узел используют только для заводской установки прибора. Во многих конструкциях он отсутствует.
Дифференциал изменяют при помощи винта, который, являясь ограничителем для перемещения силового рычага, приближает или удаляет момент перебрасывания перекидной пружиной рычага с подвижным контактом.
Узел полуавтоматического оттаивания испарителя создает удобства при удалении снежного покрова. Узел применяется в отдельных конструкциях терморегуляторов. Принцип его действия и устройство зависит от способа удаления снежного покрова, принятого в том или ином холодильнике.
ТАМ 133
1 – термочувствительная система ; 2, 7 – рычаги, 3-корпус, 4,5 – пружины, 5-ползун, 6- гайка, 7,10,14- винт настройки, 8-колодка, 9-дополнительные контакты, 11- основные контакты, 12 рычаг, 13-пружина, 16-ось, 17-рычаг
