Как проверить помехоподавляющий конденсатор: Помехоподавляющий конденсатор как проверить

как проверить конденсатор мультиметром инструкция с фото

Для проверки работоспособности радиоэлементов существует несколько приемов и приборов. В частности, для измерения емкости и проверки состояния конденсаторов лучше всего подходит LC-метр. Однако в ситуациях, когда его нет под рукой, может выручить обычный мультиметр.

Содержание:

1. Как он работает и зачем он нужен
2. Подготовка перед проверкой
3. Ход проверки
4. Проверка на ёмкость
5. Проверка вольтметром
6. Проверка на короткое замыкание
7. Проверка автомобильного конденсатора

Как работает конденсатор и зачем он нужен

Конденсатор – это пассивный электронный радиоэлемент. Его принцип действия схож с батарейкой – он аккумулирует в себе электрическую энергию, но при этом обладает очень быстрым циклом разрядки и зарядки. Более специализированное определение гласит, что конденсатор – это электронный компонент, применяемый для аккумуляции энергии или электрического заряда, состоящий из двух обкладок (проводников), разделенных между собой изолирующим материалом (диэлектриком).

простая схема конденсатора

Так каков принцип действия этого устройства? На одной пластинке (отрицательной) собирется избыток электронов, на другой — недостаток. А разница между их потенциалами будет называться напряжением. (Для строгого понимания нужно прочесть, например: И.Е. Тамм Основы теории электричества)

В зависимости от того, какой материал используется для обкладки, конденсаторы разделяют на:

• твердотельные или сухие;
• электролитические – жидкостные;
• оксидно-металлические и оксидно-полупроводниковые.

По изолирующему материалу их делят на следующие виды:

• бумажные;
• плёночные;
• комбинированные бумажно-плёночные;
• тонкослойные;
• …

Чаще всего необходимость проверки с использованием мультиметра возникает при работе с электролитическими конденсаторами.

Керамический и электролитический конденсатор

Ёмкость конденсатора находится в обратной зависимости от расстояния между проводниками, и в прямой – от их площади. Чем они больше и ближе друг к другу – тем больше ёмкость. Для её измерения используется микрофарад (mF). Обкладки изготавливаются из алюминиевой фольги, скрученной в рулон. В качестве изолятора выступает слой окисла, нанесенный на одну из сторон. Для обеспечения наибольшей ёмкости устройства, между слоями фольги прокладывается очень тонкая, пропитанная электролитом, бумага. Бумажный или пленочный конденсатор, сделанный по данной технологии, хорош тем, что обкладки разделяет слой окисла в несколько молекул, благодаря чему и удается создавать объемные элементы с большой ёмкостью.

Устройство конденсатора (такой рулон помещается в алюминиевый корпус, который в свою очередь кладется в пластиковый изолирующий короб)

На сегодня конденсаторы используются практически в каждой электронной схеме. Их выход из строя чаще всего связан с истечением срока годности. Некоторым электролитическим растворам присуще «усыхание», в процессе которого уменьшается их ёмкость. Это сказывается на работе цепи и форме сигнала, проходящего по ней. Примечательно, что это характерно даже для неподключенных в схему элементов. Средний срок службы – 2 года. С этой периодичностью и рекомендуется проводить проверку всех установленных элементов.

Обозначение конденсаторов на схеме.
Обычный, электролитический, переменный и подстроечный.

Подготовка перед проверкой

В первую очередь следует выбрать инструмент для проведения проверки. Сегодня в широком ассортименте можно найти мультиметры с аналоговой стрелочной индикацией и жидкокристаллическим дисплеем. Последние отличает высокая точность измерений и удобство эксплуатации, однако для проверки конденсаторов многие предпочитают брать стрелочный мультиметр – легче и понятнее отследить плавное перемещение стрелки, чем «прыгающие» цифры.

Мультиметр с аналоговой шкалой и цифровой мультиметр

Стоит упомянуть, что конденсатор пропускает переменный ток в обоих направлениях, а постоянный – в одном до полной зарядки. У мультиметра есть собственный источник питания, который, соответственно, обладает своей полярностью и номинальным напряжением. Эту особенность инструмента и используют для диагностики.

Для подготовки к проверке:

• Переведите переключатель в рабочее положение для измерения сопротивления, чаще всего он обозначается аббревиатурой OHM или символом Ω. В некоторых источниках говорится, что удобнее поставить «на сигнал», однако это менее эффективно – этот способ позволит проверить элемент на пробой, без учета других причин неисправности.
• Отградуируйте прибор с помощью механической регулировки, необходимо, что стрелка совпадала с крайней риской.
• Снять заряд с конденсатора. Этот пункт обязателен даже для тех деталей, которые не были выпаяны из схемы – на выводах может оставаться остаточное напряжение. Для его снятия нужно замкнуть клеммы. Для небольших элементов подойдет любой проводящий предмет – отвертка, нож, пинцет и т.д. Для конденсаторов с большой ёмкостью, рассчитанные для работы в 220 В сети лучше воспользоваться пробником с одной лампой, 380 В – с несколькими последовательно подключенными. Соблюдайте предельную осторожность и не соединяйте выводы элемента друг с другом – даже пусковой конденсатор, применяемый в бытовой технике, может нанести сильный вред организму.

Ход проверки

Для начала следует провести внешний осмотр радиоэлемента, не выпаивая его из платы. О неисправности или выходе из строя могут говорить вздутие корпуса, изменение его окраски, признаки температурного воздействия (потемнение платы, дорожки отходят от поверхности и т.п.). Если электролитический раствор протекает наружу, снизу в месте крепления к плате должны остаться характерные подтеки. Для проверки фиксации на плате можно осторожно взять элемент и несильно покачать из стороны в сторону. Если одна из ножек оборвана, это сразу будет понятно по свободному ходу.

Взорвавшиеся на плате конденсаторы и сработавший «защитный надрез»

Кстати, надо заметить, современное элементы снабжены специальными щелями для безопасного выхода схемы из строя. Иначе взрыв мог бы сильно испортить всю плату.

Но бывает и так

Перед тем как проверить элемент мультиметром, следует определить его тип: полярный или неполярный. Электролитические относятся к первой категории – их припаивают к контактам на схеме с соблюдением полярности: плюс – к плюсу, минус – к минусу. Соответственно, и клеммы мультиметра следует подключать согласно данному правилу. Неполярный конденсатор устанавливается без учета этих особенностей. Он, как и бумажный или керамический конденсатор, можно присоединяться к прибору в любом направлении.

Закоротим выводы и попробуем прозвонить элемент тестером. Если прибор показывает минимальное сопротивление, конденсатор исправен и начал заряжаться постоянным током. Во время этого процесса показатель сопротивления будет расти до предельного значения или бесконечности. Поведение показателей имеет значение – стрелка аналогового тестера должна перемещаться медленно без скачков. О том, что работоспособность нарушена, говорят следующие факторы:

• При подключении клемм, тестер сразу показывает бесконечность. Это говорит об обрыве в конденсаторе.
• Мультиметр показывает на ноль и издает звуковой сигнал – значит произошло короткое замыкание или пробой.

В обоих случаях исправность элементов уже не восстановить и их следует выбросить.

Для того чтобы проверить, работает ли неполярный конденсатор, необходимо выбрать на мультиметре предел для измерения в мегаомах и прикоснуться контактами прибора к выводам – исправный элемент не показывает сопротивлния выше 2 мОм. Стоит помнить, что проверка элемента мультиметром на короткое замыкание, не поддерживается большинством современных приборов, если номинальный заряд радиоэлемента ниже 0,25 мкФ.

Проверка на ёмкость

Проверив сопротивление, мы лишь частично выполняем условия. Простая работоспособность элемента еще не говорит о том, что он работает правильно – в некоторых случаях очень важна точность в работе, к примеру, если проверяется конденсатор микроволновки или колебательного контура. Чтобы убедиться в том, что конденсатор накапливает и удерживает заряд, нужно проверить емкость.

Для этого нужно повернуть тумблер мультиметра на режим CX. Здесь стоит сказать, что проведение этой процедуры возможно лишь с помощью качественного цифрового прибора, но даже в таком случае точность измерений остается приблизительной. При использовании стрелочного инструмента стрелка после подключения начинает быстро отклоняться. В свою очередь это лишь косвенное доказательство исправности элемента, лишь подтверждающее то, что он набирает заряд. О том, как правильно подключать тестер к конденсатору в режиме ёмкости должно быть указано в инструкции пользователя. Не забывайте, что электролитический конденсатор необходимо присоединять, соблюдая полярность. Как правило, анодный (положительный) контакт несколько длиннее катодного (отрицательного).

Ниже размещено интересное радиолюбительское видео, где в середине проводится измерение емкости.

Предел измерения следует выбирать исходя из значения емкости, указанного на корпусе конденсатора. Так, к примеру, если номинальная емкость составляет 9,5 мкФ, необходимо измерять её, переведя тумблер на значение 20 µ. Если итоговые показатели измерений сильно отличаются от номинальных, значит радиодеталь неисправна.

Проверка вольтметром

Если под рукой не оказалось тестера, проверить работоспособность элемента можно с помощью другого электроизмерительного прибора – вольтметра.

1. Рекомендуется, но не обязательно, отсоединять деталь от электрической цепи – можно проверить все и на плате, отсоединив только один контакт.
2. Теперь нужно зарядить конденсатор под напряжением ниже номинала. К примеру, для 25V-ного конденсатора подойдет 9V, а для 600V-ного – 400V. Подсоедините прибор и дайте несколько секунд для зарядки. Во избежание порчи во время зарядки следует проверить полярность выводов и клемм. Время зарядки зависит от разности номинала и питающего напряжения. Так, высоковольтный конденсатор можно зарядить только с помощью мощного прибора, превышающего эту величину.
3. Через некоторое время конденсатор необходимо подключить к вольтметру и замерить напряжение. Для определения исправности надо зафиксировать начальный показатель – если он приблизительно равен или чуть ниже номинала, то элемент исправен. Значительно меньшее напряжение говорит о том, что конденсатор быстро теряет заряд и уже не может выполнять свою задачу (в среднем обычный конденсатор должен удерживать номинальный заряд на протяжении не менее получаса). После подключения через вольтметр радиоэлемент начнет разряжаться, поэтому важно записать напряжение, показанное сразу после подключения.

Проверка на короткое замыкание

Обратите внимание, что данный способ относительно небезопасен и не рекомендуется его использование людьми без необходимого опыта и знаний.

1. Для начала следует отсоединить конденсатор от схемы и ненадолго (до 4 сек) подключить к источнику питания.
2. Отсоединив от источника питания, замкните выводы конденсатора с помощью электропроводящего инструмента (отвертка, пинцет, нож). Будьте осторожны: используйте для этого только заизолированный предмет или наденьте на руки резиновые перчатки.
3. При замыкании выводов произойдет короткое замыкание, сопровождающееся вылетом искры, по виду которой и можно судить о состоянии элемента: если проскочила сильная и яркая искра, конденсатор в норме, тусклая и слабая искра говорит о неисправности.

А вот это видео мы настоятельно рекомендуем посмотреть, т.к. оно очень подробное и охватывает все аспекты нашей темы:

Проверка конденсатора на плате (не выпаивая)

На самом деле, механизм аналогичен, поэтому просто рекомендуем посмотреть это видео, оно должно закрыть все оставшиеся вопросы.

Проверка автомобильного конденсатора

В системах зажигания большинства современных автомобилей используется электронный коммутатор (по привычке называемый так же, как предшествующий ему механический прибор), распределяющий зажигание на свечи, которые, в свою очередь, подают искры на цилиндры двигателя. Считается, что поломка этого устройства требует его немедленной полной замены, однако, если причина неисправности в конденсаторе, используемом в конструкции, можно попробовать поменять только его. Для проверки на трамблере используется амперметр.

1. Подключив амперметр к выводам конденсатора, включите зажигание и разомкните их.
2. Обратите внимание на показатели амперметра – если стрелка сместилась с 2-4 А до нуля, наш элемент вышел из строя и надо его заменить.

Самостоятельно проверить автомобильный конденсатор можно и без специального оборудования. Для этого нужно подключить к контактам переносную лампочку небольшой мощности. Если радиоэлемент в порядке, то она не загорится после включения зажигания.

Как проверить конденсаторы. Обучающее видео

Смотрите также обзоры и статьи:

Привет!

В прошлом выпуске мы разобрались с тем, как выглядят резисторы и как их правильно опознавать.
Сегодня поговорим о следующей по важности детали из списка радиоэлектронных компонентов — конденсаторе.

Конденсатор — элемент, способный запасать в себе энергию. Этот элемент состоит из металлических пластинок, присоединенных к внешним выводам, и непроводящему слою диэлектрика между ними. Его основное назначение — быстро запасти определенный заряд, а потом быстро его отдать в нагрузку.

Поскольку основное назначение конденсатора — запасать энергию, характеристика, которая за это отвечает — емкость. Чем больше емкость, тем больше энергии «поместится» в конденсатор.

Вторая главная характеристика — максимальное допустимое напряжение. Она показывает, сколько вольт можно максимально подать на конденсатор. Если прикладываемое напряжение значительно меньше допустимого — ничего страшного и даже хорошо, срок службы конденсатора увеличится. Если же напряжение в цепи больше, чем допускает конденсатор — большой риск его электрического пробоя, после чего внутри получится короткое замыкание.

Чем меньше расстояние между пластинками конденсатора, тем больше получается его емкость. Но при этом маленькое расстояние хуже противостоит большому напряжению. Поэтому, например, электролитические конденсаторы одного размера могут быть либо большой емкости, но для небольшого напряжения, либо с маленькой емкостью, но большим допустимым напряжением.

Еще одна немаловажная характеристика — внутреннее сопротивление конденсатора. Оно же ESR (Equivalent series resistance — Эквивалентное последовательное сопротивление). Схематически это выглядит так: любой физический конденсатор на схеме можно нарисовать как идеальный конденсатор и последовательно с ним резистор, величина которого и есть внутренним сопротивлением, ESR. Любой конденсатор обладает внутренним сопротивлением из-за материалов изготовления, сопротивления своих обложек и других факторов). От этого значения зависит максимальный отдаваемый ток, скорость разряда, эффективность подавления помех, нагрев самого конденсатора в процессе работы. Чем этот параметр меньше — тем лучше.

Рассмотрим основные типы существующих конденсаторов:

Электролитические. За счет жидкого электролита внутри они обладают большой емкостью. Но при этом плохо работают на больших частотах, и обладают важным свойством — полярностью. То есть у них есть плюс и минус. Если перепутать полярность питания — электролит начнет кипеть, расширяться и в итоге разорвет конденсатор.

Отдельно выделяются низкоимпедансные, или Low ESR модели. Это электролитические конденсаторы с уменьшенным внутренним сопротивлением, о котором мы вспомнили ранее. Керамические, которые в свою очередь делятся на однослойные дисковые и многослойные. Первые обычно рассчитаны на высокие напряжения, вторые имеют бОльшую емкость. У них между обложками расположена керамическая пластинка-изолятор. За счет этого при маленьких размерах можно добиться довольно большой емкости и допустимого напряжения. Хорошо работают в качестве помехоподавляющих, однако емкость сильно зависит от температуры и прикладываемого напряжения.

Пленочные. В них роль изолятора играет слюдяная, полипропиленовая, полистирольная или другая эластичная пленка. Самые распространенные благодаря своей универсальности и надежности.

Аудиоконденсаторы (Hi-End) — пленочного типа, разрабатываются специально для применения в аудиоаппаратуре. Имеют минимальное внутреннее сопротивление и не искажают звуковые сигналы, благодаря этому передают чистый, максимально качественный звук. Такие конденсаторы являются неотъемлемой частью дорогой Hi-Fi аппаратуры.

Танталовые. Уникальны из-за того, что обладают свойством самовосстанавливаться после пробоя и других негативных воздействий, очень долго сохраняют работоспособность и не теряют свойств. (картинка)

Пусковые. В общем случае это пленочные конденсаторы, а называются так, потому что используются для запуска и работы трехфазных электрических двигателей.

Как проверить, рабочий ли конденсатор?

Базовую работоспособность можно проверить с помощью мультиметра. Для полной проверки, включая внутреннее сопротивление, понадобится ESR-метр.

При проверке исправности конденсатора сначала можно измерить его сопротивление. Нужно установить самый большой предел измерений. Сопротивление должно постепенно увеличиваться, и в итоге достигнуть бесконечности. Если оно остановилось на каком-то значении — у конденсатора большой ток утечки, что свидетельствует либо о его плохом качестве, либо о повреждении диэлектрика (пробое). Такой конденсатор использовать нельзя. Кстати, нагляднее всего это делать на аналоговом мультиметре, хотя и цифровой тоже подходит.

Если сопротивление конденсатора равно нулю — внутри него короткое замыкание, что тоже есть явной поломкой.

Если ваш мультиметр имеет функцию измерения емкости — можно более детально изучить состояние конденсатора. Если емкость значительно больше, чем заявленная — расстояние между обложками где-то уменьшилось, например, вследствии механического воздействия. А значит, уменьшилось и допустимое напряжение конденсатора. Такой конденсатор хоть и можно дальше использовать, но лучше заменить.

Если емкость меньше, чем должна быть — это тоже чревато ухудшением свойств конденсатора. В случае с электролитическими это означает, что внутри них «высох» электролит, и они уже не обладают нужными свойствами, хуже держат заряд и имеют высокое внутреннее сопротивление. Проверить какой-то конденсатор прямо на плате, как правило, проблематично и часто невозможно, потому что другие компоненты вокруг него сильно влияют на результаты замеров.

Но по внешнему виду тоже можно найти проблему. Чаще всего проблемы возникают в электролитах. Достаточно поискать конденсаторы со вздувшимся верхом — их без сомнений нужно заменять. Верхушка вздувается из-за того, что электролит либо улетучивается сам по себе и расширяется, либо он сильно нагревается в процессе работы, кипит и превращается в газ.

Дальше стоит «прозвонить» все конденсаторы. Если где-то мультиметр показывает короткое замыкание, а по схеме его не должно быть — стоит перестраховаться и выпаять конденсатор, проверив его отдельно.

В этом видео мы рассказали вам основные свойства конденсаторов, их применение и методы быстрой проверки. Надеемся, вы узнали что-то новое и полезное для себя.

Большой выбор конденсаторов в нашем интернет-магазине позволяет вам подобрать любую модель для замены вышедшей из строя или для проектирования разных самодельных конструкций.
А все актуальные ценовые предложения, акции и специальные цены вы можете первыми узнавать на канале Electronoff в Telegram.

Поделиться в соцсетях

Страничка эмбеддера » Сетевые фильтры и помехоподавляющие конденсаторы

В сетевых фильтрах часто используют хитрые конденсаторы с непонятными многим надписями — X1, Y2 итп. Это — помехоподавляющие конденсаторы. Разобраться в том, зачем они нужны и чем отличаются от «просто конденсаторов» поможет эта статья. Помех в сети всегда хватало — сначала они появлялись от щеточных двигателей, а теперь их в промышленных масштабах производят импульсные блоки питания. То, что помехи — это плохо, лишний раз распинаться не стоит. Сетевое напряжения в крайних случаях выглядит как-то вот так: Видно, что это сильно отличается от синусоиды, которая там должна быть. Для того, чтобы избавиться от помех, нужно сформировать беспрепятственный путь, по которому ток помехи может вернутся к источнику. Обычно такой путь, по закону Мерфи, лежит через самое чувствительное оборудование.

Наша задача сделать так, чтобы помехам не «захотелось» залазить в «нежные места» наших схем, но дать току помех течь туда, куда он «хотел» течь (в нейтраль, к примеру).  С другой стороны, можно не доводить сеть до плачевного состояния, не выпуская помехи за пределы устройства.

Для того, чтобы уменьшить помехи, применяют фильтры. Тип фильтра и даже его расположение зависит от конкретного случая. К примеру, если помехи создаются одним источником (двигателем, например), то лучше всего поместить фильтр поближе к этому источнику – замкнуть ток помехи (как на рисунке выше).

Если помехи создаются распределенной схемой в металлическом корпусе (компьютерный блок питания), то фильтр лучше поместить как можно ближе к сетевому шнуру – замкнуть ток помехи внутри корпуса и соединить корпус с самым “чистым” местом схемы, чтобы он сам не излучал.

На рисунке – типичная схема фильтра компьютерного блока питания. Красным показан путь излучаемой помехи, а зеленым – помехи, передающейся по проводам.

Помеха имеет две составляющих – синфазную и противофазную.

Противофазная составляющая помехи — это напряжение помехи между фазой и нейтралью. Для ее подавления используются конденсаторы типа X. Само название X происходит от английского “across-the-line”, буква X похожа на крест (“cross”). На рисунке выше, это конденсатор – C1.

К этим конденсаторам предъявляются такие требования – они должны выдерживать максимально допустимые в сети всплески, не загораться при выходе из строя и не поддерживать горение.

Сейчас используются два основных подкласса X-конденсаторов – X1 и X2.

• X1 – используются в промышленных устройствах, подключаемых к трехфазной сети. Эти конденсаторы гарантированно выдерживают всплеск напряжения в 4кВ.

• X2 – самый распространенный класс конденсаторов. Используется в бытовых приборах с номинальным напряжением сети до 250В, выдерживают всплеск до 2.5кВ.

Емкость X конденсаторов варьируется от 0.1мкФ до 1мкФ. Какую емкость нужно выбрать для данного конкретного прибора можно выяснить только с осциллографом.

Синфазная составляющая помехи — это напряжение помехи между обоими сетевыми проводами и корпусом устройства. Понять, что это такое и зачем нужно немного сложнее.

Рассмотрим типичный импульсный источник питания. Между первичной и вторичной обмоткой трансформатора T1 всегда есть паразитная емкость (нарисована зелененьким). Представим, что конденсатора C7 пока нет. Высокочастотные пульсации беспрепятственно проникают со стока транзистора (самое шумное место схемы!) на вторичную обмотку через зелененькую емкость. Таким образом, на всей выходной части блока питания присутствуют пульсации (с частотой блока питания) относительно заземления и обоих сетевых проводов. Напряжение эти пульсаций может доходить до тысяч вольт. Наш мега-чувствительный прибор будет излучать эти пульсации в эфир, а излучать помехи – это тоже самое, что ловить помехи только с обратным знаком. Прибору будет плохо.

Теперь добавим конденсатор C7. Ток помехи, который просочился через зеленый конденсатор теперь может вернуться туда, откуда взялся по более короткому и менее сложному пути, чем в предыдущем случае и в наш мега-чувствительный прибор ему больше течь не хочется!

Заметьте, что конденсатор C7 теперь связывает сеть с выходом блока питания! Но ведь это-же опасно! Человек, который дотронется одновременно к выходу такого блока питания (к корпусу устройства) и к заземлению (к батареи отопления, к примеру), получит заметный, но не страшный удар. А что будет, если конденсатор C7 сломается? Правильно, выход блока питания станет “электрическим стулом”. Именно поэтому и сделали конденсаторы типа Y – они предназначены для работы в тех местах, где выход их из строя угрожает жизни людей.

Конденсаторы Y – типа делятся на 2 основных класса

• Y1 – Работают при номинальном сетевом напряжении до 250В и выдерживают импульсное напряжение до 8кВ

• Y2 – Самый популярный тип, может быть использован при сетевом напряжении до 250В и выдерживает импульсы в 5кВ

Теперь немного фактов.

• Конденсаторы Y типа можно использовать вместо конденсаторов X типа, но нельзя использовать конденсаторы X типа вместо конденсаторов Y типа.

• Конденсаторы Y типа имеют обычно намного меньшую емкость, чем конденсаторы X типа.

• Если для конденсаторов X типа чем больше емкости, тем лучше, то емкость конденсаторов Y типа нужно выбирать как можно меньшей. Типичное значение 2.2нФ уже прилично бьется, если хватануться за выход БП и за батарею.

• Несмотря на все меры безопасности, производители рекомендуют вынимать вилку из розетки, когда вы на долго покидаете дом.

Рекомендую также почитать документ

CAPACITORS FOR RFI SUPPRESSION OF THE AC LINE: BASIC FACTS

О помехах и не только…X- и Y-конденсаторы

Проблема электромагнитной совместимости и электромагнитных помех становится с каждым годом актуальнее. Связано это в первую очередь с увеличением числа потребителей и изменением схемотехники источников питания. Причем происходит как количественный рост (увеличение уровня помехи), так и качественный (меняется ее спектр). Помехи, как физическое явление присутствовали в электрических сетях всегда. Если раньше основным источником были коллекторные электродвигатели, с неизбежным искрообразованием на щетках, то сегодня – это импульсные источники питания с характерными для них ключевыми каскадами.

Как известно, помехи возникающие при работе устройства бывают двух видов: дифференциальные – когда ток помехи протекает в питающих проводах в разных направлениях и синфазные, когда ток помехи протекает в одну сторону, то есть дифференциальная помеха – это помеха между двумя проводами питания, а синфазная – между проводами питания и землей. Чтобы снизить влияние на электрическую сеть, между источником и потребителем устанавливается фильтр, типовая схема которого показана на рисунке слева.

 Дифференциальные помехи в этой схеме подавляются дросселями Ld и конденсатором Сх, а синфазные помехи – дросселем Lc и конденсаторами Cy. 

Остановимся подробнее на особенностях этих конденсаторов и попытаемся разобраться в том, зачем они нужны и чем отличаются от «просто конденсаторов».

Начнем с дифференциальной помехи.

Для её подавления используются конденсаторы класса X. Само название X происходит от английского “across-the-line”, буква X похожа на крест (“cross”). На рисунке это конденсатор – Cх.

К конденсаторам данного класса предъявляются повышенные требования – они должны выдерживать максимально допустимые в сети электропитания всплески, не загораться при выходе из строя и не поддерживать горение.

Сейчас используются два основных подкласса X-конденсаторов – X1 и X2:

Основные свойства конденсаторов типа Х

Подкласс	Пиковое тестовое напряжение (Up), кВ	Область применения
Х1	2.5 < Up ≤ 4.0	Трехфазные сети
Х2	Up ≤ 2.5	Общее применение

• X1 – используются в промышленных устройствах, подключаемых к трехфазной сети. Эти конденсаторы гарантированно выдерживают всплеск напряжения не менее 4кВ.
• X2 – самый распространенный подкласс конденсаторов. Используется в бытовых приборах с номинальным напряжением сети до 250В, выдерживают всплеск до 2.5кВ.

Величина ёмкости X-конденсаторов варьируется от 0.1мкФ до 1мкФ. Для каждого конкретного случая она рассчитывается в зависимости от потребляемой мощности нагрузки и уровня помех в линии. Как правило, противофазная составляющая комплексной помехи — это напряжение помехи между фазой и нейтралью.

Для подавления синфазной помехи применяется конденсатор класса Y — CY. Схема их включения напоменает букву Y. Отсюда и название класса таких конденсаторов. 

В качестве примера появления синфазной помехи рассмотрим структурную схему AC/DC преобразователя. 

Все гальванически развязанные AC/DC преобразователи напряжения имеют в своём составе трансформатор. Ему присущ такой существенный недостаток, как паразитная межобмоточная ёмкость (Спар). Так как силовой ключ преобразователя напряжения гальванически связан с входным напряжением, а частота преобразования составляет порядка нескольких десятков килогерц, то величина сопротивления паразитной ёмкости трансформатора на этой частоте мала и будет являться причиной появления синфазной помехи на выходе, на обоих проводах сразу. В некоторых случаях напряжение помехи может достичь опасных для человека величин. Ток синфазной помехи обязательно отводится в провод заземления.

Для подавления синфазной помехи применяются конденсаторы – СY — конденсаторы класса Y. Ток синфазной помехи, который просочился через паразитную ёмкость трансформатора на выход устройства, стекает по более короткому пути в нейтраль через помехоподавляющие конденсаторы и исключает воздействие на выходные цепи.

Обратим внимание на то, что в данном случае конденсаторы CY связывают один из проводов питающей сети с выходом преобразователя. Это накладывает дополнительные требования к конденсаторам по его надёжности. Конденсаторы класса Y предназначены для работы в тех местах, где выход их из строя угрожает безопасности людей.

Конденсаторы класса Y – типа делятся на 2 основных подкласса:

Основные свойства конденсаторов типа Y

Подкласс	Пиковое тестовое напряжение (UP), кВ	Номинальное переменное напряжение (UR), В
Y1	UP ≤ 8.0	UR ≥ 250
Y2	UP ≤ 5.0	150 ≤  UR ≤ 250

• Y1 – Работают при номинальном сетевом напряжении более 250В и выдерживают импульсное напряжение до 8кВ
• Y2 – Самый популярный тип, может быть использован при сетевом напряжении до 250В и выдерживает импульсы до 5кВ.

Подведем итог:

• Конденсаторы класса Y можно использовать вместо конденсаторов класса X, но нельзя использовать конденсаторы класса X вместо конденсаторов класса Y.
• Конденсаторы класса Y имеют обычно намного меньшую ёмкость, чем конденсаторы класса X.
• Если для конденсаторов класса X типа чем больше ёмкости, тем лучше, то ёмкость конденсаторов класса Y нужно выбирать как можно меньшей. Типовое значение обычно не превышает 2.2нФ.
• Если на конденсаторе присутствует обозначение X и Y, то возможно его применение для подавления противофазных и синфазных помех.

На сегодняшний день в группе компаний «Промэлектроника» конденсаторы классов X и Y широко представлены продукцией таких ведущих фирм, как Epcos и Vishay, Murata.

Примеры расшифровки партнамберов Epcos	Примеры расшифровки партнамберов Vishay	Примеры расшифровки партнамберов Murata

Как проверить фильтр помех на стиральной машине

Необходимость проверить фильтр помех на стиральной машине возникает при проблемах с включением последней. Это конденсатор, полупроводниковая деталь, устанавливаемая на сетевой шнур и обеспечивающая подачу тока в агрегат. Если техника не реагирует на вставленную в розетку вилку, значит, пора провести тестирование ФПС. Осталось разобраться, как заметить и исправить неполадку.

Сначала обнаружим элемент

Чаще всего автомат не включается из-за сгоревшего конденсатора, но подтвердить догадку можно только после проверки ФПС. Чтобы провести диагностику сетевого фильтра, необходимо вынуть его из стиральной машинки. Добраться до него несложно:

• отключаем технику от электропитания, вынув шнур из розетки;
• перекрываем подачу воды в автомат;
• снимаем верхнюю крышку, открутив соответствующие болты на задней панели;
• заглядываем под крышку и ищем фильтр помех (это небольшая черная или белая округлая деталь, расположенная на сетевом шнуре).

Сетевой фильтр располагается под верхней крышкой в том месте, куда подходит питающий провод.

Для демонтажа конденсатора достаточно воспользоваться отверткой и освободить удерживающие его болты. Однако на глаз обнаружить неисправность детали получается не всегда – надежнее провести проверку с помощью мультиметра. Как это сделать, расскажем далее.

Приступаем к тестам

Диагностика фильтра начинается с визуального осмотра детали и подведенных проводов. В 98% случаях заметить признаки произошедшего возгорания несложно: об этом говорят оплавленная изоляция, темные пятна, запах гари и обугленные контакты. Если вокруг ФПС все чисто, нужно переходить к тестированию.

Проверить помехоподавляющий фильтр своими руками несложно:

• берем мультиметр и включаем его на режим «Зуммер»;
• цепляем щупы прибора к контактам конденсатора;
• оцениваем сопротивление на входе и на выходе (если на выходе напряжение отсутствует, значит, ФПС перегорел).

Фильтр помех неремонтопригоден – только замена.

Заменить сгоревший фильтр на новый просто: достаточно зафиксировать «коробочку» на посадочном месте парой болтов. Сложность возникает только в подборе аналога – его необходимо приобретать отдельно. Лучше не стараться искать деталь на замену по серийному номеру машинки или мощности. Куда быстрее и надежнее полностью демонтировать старый ФПС, принести в магазин и попросить подобрать похожий конденсатор. В таком случае вероятность ошибки близится к нулю.

После все просто: размещаем фильтр на старое место, фиксируем, возвращаем на место верхнюю крышку и подключаем технику к коммуникациям. Сразу оцениваем результат и включаем стиралку. Если панель загорается без проблем – все сделано правильно.

Как функционирует элемент?

Проверить и заменить фильтр помех несложно, но лучше не допускать его поломки. Без устранения причины новый конденсатор перегорит практически сразу и придется снова заниматься ремонтом. Лучшей профилактикой будет понимание механизма работы ФПС, оценка рисков и вероятности повторения сбоя.

Перегорает фильтр из-за скачков напряжения. Дело в том, что идеальной электросети не существуют, а в России и СНГ перепады тока случаются очень часто. Ежегодно десятки тысяч электроприборов и бытовой техники «горят», и стиральные машинки не исключение. С последними ситуация усложняется чувствительными электронными модулями, которые безвозвратно выходят из строя даже при малейших сбоях.

ФПС перегорает из-за скачков напряжения в электросети.

Помехоподавляющий фильтр и был создан для устранения токовых перепадов. Его назначение – сглаживать скачки напряжения, беря на себя основной удар. Но если с легкими «волнениями» ФПС справляется, то с крупными перебоями нет. При резком подъеме или спаде ФПС не выдерживает и перегорает, экстренно вырубая систему.

Починить конденсатор нельзя – только заменить на функционирующий аналог. Но установка нового ФПС не решит проблему. Если в вашей электросети часто скачет напряжение, стоит подумать о включении в цепь мощного стабилизатора.

   

• Поделитесь своим мнением — оставьте комментарий

Как проверить конденсатор на болгарке. Основные неисправности болгарки.

Угловая шлифовальная машина (УШМ), или «болгарка», прочно вошла в бытовую и производственную жизнь не только мастерового человека, но и простого обывателя, которому нравится комфортно решать слесарные и столярные задачи. Популярность этого электроинструмента обусловлена простотой, универсальностью и многофункциональностью применения.

С помощью различных дополнительных насадок болгарка может резать металл, шлифовать различные поверхности, очищать их от ржавчины или старых лакокрасочных покрытий. В арсенале УШМ есть такие функции, как заточка режущих инструментов, штробление бетонных стен, резка керамической плитки или камня.

Устройство болгарки

Конструктивно болгарка представляет собой электродвигатель мощностью от 500 до 2000 Вт, который преобразует силу электрического тока во вращательное движение. Этой же цели служит планетарный редуктор, состоящий из двух основных шестерней с прямой или конусной зубчатой передачей. Вращение шпинделя рабочего вала осуществляется в режиме прямой передачи, скорость определяется соотношением числа зубьев редуктора. Некоторые болгарки оснащены электронным блоком плавного пуска двигателя и регулировкой скорости вращения.

Профессиональная УШМ с регулировкой оборотов двигателя

Тип электродвигателя — асинхронный, однофазный. Электродвижущая сила возникает при взаимодействии обмотки ротора в магнитном поле статора, неподвижно закреплённого в корпусе. Благодаря угловой передаче вращательного момента, значительно повышается уровень безопасности при работе. В случае заклинивания диска в вязком материале, не происходит реактивного вращения корпуса инструмента, что предотвращает возможные травмы оператора.

Многие испытывали на собственной практике явление реактивности при работе электродрели. Когда сверло заклинивает, например, в твёрдой древесине, корпус прибора начинает с силой вращаться в обратном направлении, вырывается из рук и может привести к травме или даже увечью.

Диагностика неисправностей в работе УШМ

Признаки неправильной работы болгарки для чуткого уха и зоркого глаза появляются задолго до фактического выхода из строя инструмента. Перед тем как окончательно поломаться, болгарка обычно начинает подавать сигналы бедствия. Это может быть:

• повышенная вибрация корпуса во время работы;
• чрезмерное искрение щёток коллектора;
• утробное гудение мотора во время включения;
• треск редуктора изломанными зубьями или пересохшими без смазки шестернями;
• подклинивание подшипниками вращения вала ротора или их пронзительный скрип во время разгона;
• специфический запах или даже дым, исходящие из корпуса УШМ.

Чтобы спасти болгарку от крупного и дорогого ремонта, следует внимательно относиться к техническому состоянию инструмента и своевременно реагировать на изменения в его работе.

Если в работе болгарки появились первые симптомы неправильной работы, необходимо срочно провести диагностику прибора и найти причину неполадок. Для этого нужно проверить две основные системы прибора — электрическую и механическую.

Проверка электрической части

Электрическая часть болгарки состоит из:

• электродвигателя;
• кнопки включения;
• электронного блока управления пуском и скоростью вращения.

Электродвигатель, в свою очередь, делится на две основные части — статор и ротор (или якорь).

Задача мастера состоит в том, чтобы последовательно проверить все эти системы и обнаружить причины неполадок в работе. Для этого понадобится мультиметр или тестер.

Универсальный тестер для диагностики электрической части УШМ

Проверка цепей питания

Прежде всего необходимо проверить целостность электрошнура сетевого питания. Многие неурядицы могут происходить только из-за того, что в кабеле имеются повреждения и питание прибора происходит неравномерно. Шнур должен быть совершенно целым, без признаков повреждений. Во время работы он не должен греться или искрить в местах перегибов и соединений с розеткой или болгаркой. Если хотя бы одно из этих условий не соблюдено, шнур следует отремонтировать или заменить.

При помощи тестера, включённого в режим вольтметра, проверьте входное напряжение в УШМ, оно должно соответствовать паспортным показателям: 220 В. В режиме амперметра измеряется потребляемый ток — он не должен превышать значение 6 А.

Проверка блока пуска и управления

Далее следует произвести тестирование кнопки пуска и электронного блока управления. Возможно, контактная группа включения прибора в работу окислилась или засорилась. Если прибор оборудован системой плавного пуска, диск должен разгоняться до рабочих оборотов постепенно, без резкого набора скорости. При помощи мультиметра надо удостовериться, что напряжение при включении кнопки передаётся в электрическую цепь.

Если при работе болгарки было замечено, что щётки в месте соприкосновения с коллектором чрезмерно искрят или диск вращается неравномерно, скачкообразно меняя количество оборотов в минуту, то, скорее всего, к этому причастны обмотки статора или якоря. Так как статор менее подвержен перегрузкам — он лишь создаёт магнитное поле, то чаще всего внимание следует уделить ротору электродвигателя.

Диагностика ротора — как «прозвонить» якорь тестером?

Чтобы убедиться в исправности ротора, необходимо «прозвонить» его тестером.

Установив тумблер мультиметра в положение 200 Ом, последовательно измерить сопротивление обмоток на двух соседних ламелях якоря. Если сопротивление везде одинаковое, значит, якорь цел и работоспособен. Если на какой-либо из пар ламелей тестер показывает отличное от остальных значение, в этом месте произошло межвитковое замыкание. Якорь подлежит ремонту или замене.

Диагностика работы ротора УШМ

Межвитковое замыкание, как правило, возникает при перегреве инструмента во время работы. Изоляция обмоток оплавляется и это приводит к тому, что соседние витки, состоящие из медного провода, приходят в соприкосновение. В результате нарушается баланс электродвижущей силы и это приводит к провалу мощности при определённом положении якоря.

Диагностика статора электродвигателя

Если якорь оказался исправным, процедуру тестирования следует провести со статором, аналогичным способом измерив сопротивление обмоток. Межвитковое замыкание в статоре характеризуется всплесками повышения оборотов болгарки при включении. Двигатель ни с того ни с сего начинает «бешено» вращаться на повышенной скорости.

Дефект изоляции в обмотках статора исправляется ремонтом или заменой. Ремонт, как правило, заключается в перемотке медного провода.

Для перемотки катушек статора используется специально изготовленный шаблон. Как правило, его делают из фанеры. Размер шаблона определяют с запасом в 10 мм на каждую лобную часть. Для того чтобы провод не соскакивал с фанеры во время намотки, по бокам к ней прикрепляют щёки.

Делается перемотка в домашних условиях при наличии необходимого инструмента и приспособлений. Важно подобрать медный проводник с сечением, точно соответствующим исходному. Количество витков обмотки также менять нельзя.

Видео: как перемотать статор электроинструмента

Проверка механической части машины

Механическая часть УШМ состоит из:

• редуктора;
• стопорной кнопки фиксации шпинделя;
• фланцевого крепления рабочего инструмента;
• подшипников вращающегося вала ротора.

Для определения неисправностей механической части болгарки необходимо вскрыть корпус редуктора, выполненный из алюминиевого сплава. Как правило, крышка редуктора крепится четырьмя шурупами, которые надо открутить, чтобы получить доступ к шестерёночной паре.

Осмотр шестерней редуктора

Осмотр зубчатой передачи редуктора заключается в том, чтобы определить прочность крепления шестерней, наличие достаточного количества смазки и целостности зубьев.

Планетарная пара прямозубых шестерней

Проверка стопорной кнопки

Стопорная кнопка фиксации шпинделя представляет собой подпружиненный стальной шток, который не даёт вращаться рабочему валу. Кнопка используется при смене режущих дисков. Поломки стопорного штока обычно возникают при заклинивании диска или включении электродвигателя с нажатой кнопкой.

Кнопка фиксации используется при переустановке рабочего диска или насадки

Осмотр фланца для крепления насадок

Крепление диска болгарки (или другой рабочей насадки) производится при помощи фланцевого резьбового зажима. Они выходят из строя крайне редко, так как просты в устройстве и эксплуатации. При осмотре следует обратить внимание на состоянии резьбы на валу, при необходимости её можно смазать солидолом, графитовой смазкой или Литолом.

Отверстия высверлены под специальный ключ

На практике часто встречается ситуация, когда фланцевая гайка «безнадёжно» затянулась на диске, а ключи не помогают даже при большом физическом усилии. Такое может произойти, например, при разрыве диска. Открутить гайку поможет следующий способ:

1. В тисках закрепляется металлическая пластина толщиной до 2 мм.
2. Остатки диска ломаются и скусываются плоскогубцами.
3. Мотор болгарки включается.
4. При помощи закреплённой пластины из-под гайки «выкрашиваются» остатки диска.
5. Когда пространство под фланцем освободится, он легко открутится.

При выполнении данной операции необходимо пользоваться средствами личной защиты: перчатками и защитными очками — осколки диска летят с большой скоростью и могут нанести травму.

Проверка подшипников вала ротора

Проверка работы подшипников на валу ротора заключается в их визуальном осмотре. Исправный подшипник должен иметь однотонный цвет (без синевы, которая возникает в случае перегрева детали, и подтёков смазки), при прокручивании должен вращаться легко, без звука. Если это не так, подшипник ремонтируется или меняется.

Общие правила ремонта электроинструмента

Если при диагностировании УШМ были определены причины неисправности, приступать к ремонту нужно с соблюдением определённых правил.

• прибор должен быть выключен из электросети;
• ремонт следует производить на хорошо освещённом, незахламлённом столе или верстаке;
• следует соблюдать порядок разборки и, соответственно, обратной сборки прибора.

Если запомнить расположение деталей внутри механизма сложно, рекомендуется их сфотографировать.

Когда прибор разобран, его категорически запрещено включать в электрическую сеть.

Основные причины неисправностей болгарки и их устранение

Ниже представлены наиболее часто встречающиеся проблемы и способы их устранения.

Горят (искрят) щётки коллектора

Искрение в коллекторе чаще всего наблюдается в тех случаях, когда пришло время заменить угольные щётки. Обычно это происходит после нескольких лет эксплуатации УШМ.

Стандартные щётки рассчитаны на 7000 часов работы, после чего стираются.

На болгарках предусмотрена упрощённая система замены щёток, поэтому ремонт выполняется довольно легко и быстро:

1. Отвинтить плоской отвёрткой две пластмассовые крышки по обе стороны кожуха.
2. Извлечь из гнёзд старые щётки.
3. Протереть коллектор спиртовым тампоном, так как на ламелях остался нагар от работы старых щёток. Также можно использовать пинцет с ватой или ветошью, смоченными в одеколоне.
4. Установить в гнёзда новые щётки.
5. Завинтить пластиковые крышки.
6. Проверить УШМ в работе.

Видео: замена щёток болгарки поможет устранить искрение

Болгарка не включается

Чтобы определить точную причину данной неисправности, необходимо обследовать электрическую цепь прибора. Начинать целесообразно от розетки и заканчивать тестированием электромотора. После того как место прерывания цепи найдено, следует восстановить течение электрического тока в инструменте. Чаще всего причиной обрыва становится запыление или окисление клемм или контактов пусковой кнопки.

Поломка кнопки фиксации шпинделя

Дефект носит чисто механический характер. Случается это при заклинивании круга или при сильном засорении полости штока. Замену диска в таком случае поможет произвести специальный ключ для фланца, который, как правило, всегда есть в комплекте продаваемого инструмента. Удерживать вал от проворачивания можно с помощью рожкового ключа. У основания фланцевого крепления есть специально проточенная плоскость под ключ.

Видео: ремонт фиксатора шпинделя в домашних условиях

Двигатель перестал работать

Если напряжение на двигатель подаётся, но он не вращается, нужно проверить состояние щёток и подшипников. Щётки могут запасть, подшипники — заклинить.

1. Если щётки запали, их надо тщательно очистить, а затем продуть гнёзда, в которых они расположены. Дополнительно следует проверить уплотнительные резинки на крышках, закрывающих гнёзда щёток. Ведь именно от них зависит изоляция щёток и коллектора от пыли.
2. Если причина остановки двигателя в подшипниках, их необходимо снять с вала ротора, отремонтировать или заменить. Иногда достаточно промывки и смазки, чтобы старый подшипник продолжил свою работу.

УШМ работает урывками, не развивает полную мощность

Мотор УШМ работает рывками, если образуется межвитковое замыкание в катушках ротора. Наиболее распространённая причина — ненормированная работа инструментом, в результате которой происходит перегрев мотора. Перематывать катушки якоря — дело довольно сложное и кропотливое, без определённых навыков обречённое на неудачу. Поэтому при выходе якоря из строя рекомендуется заменить деталь целиком, вместе с подшипниками. Номинал запчасти должен в точности соответствовать номиналу оригинала.

Болгарка сильно греется

Чаще всего корпус УШМ сильно греется из-за неправильной эксплуатации аппарата. Так как болгарка оборудована электродвигателем асинхронного типа, увеличение рабочей нагрузки на него никак не влияет на скорость вращения. Неопытного пользователя это может вводить в заблуждение, в результате чего он продолжает работать без перерывов неограниченное время. Но делать этого нельзя. В паспорте каждого инструмента указано оптимальное время эксплуатации УШМ под нагрузкой, обычно оно составляет 5–7 минут. После этого рекомендуется сделать перерыв в 1 минуту или дать болгарке поработать на холостом ходу.

При работе инструментом важно соблюдать правильный порядок остановки болгарки. После отключения пусковой кнопки нужно дождаться полной остановки двигателя. Если вращающуюся болгарку положить на землю или пыльный пол, через вентиляционные отверстия будут засасываться мелкие частички песка. Они попадут внутрь двигателя и будут стирать защитный изоляционный слой.

Болгарка не набирает обороты

Если инструмент оборудован электронным блоком управления скоростью вращения вала, сбой в его работе может привести к тому, что под нагрузкой число оборотов вала «плавает». Скорее всего, произошло замыкание на плате, блок управления следует заменить.

Поломка редуктора

Шестерни передаточного редуктора играют важную роль в подаче вращательного движения от электродвигателя к рабочему инструменту. Кроме того, в нём происходит понижение оборотов и, соответственно, увеличение мощности. В болгарках мощностью до 1100 Вт применяют прямозубые шестерни. Если мощность двигателя превышает этот показатель, применяются косозубые шестерёнки, которые имеют большую прочность на излом.

Если при включении мотора из редуктора доносится хруст или скрежет, болгарку нужно немедленно отключить. Работать с таким редуктором нельзя, это приведёт к тотальному срезанию оставшихся зубьев шестерёнок. После полной остановки двигателя нужно снять крышку редуктора для установления точного «диагноза».

Если причиной посторонних звуков окажется скол зубьев, повреждённые шестерни необходимо заменить. При этом следует тщательно очистить полость их вращения от смазки и металлических осколков, которые образовались от предыдущего механизма. После замены деталей нужно полностью обновить смазку внутри редуктора.

Видео: как отремонтировать и отрегулировать редуктор

Если болгарка при работе дымит

Увлёкшись обработкой камня или шлифовкой металла, легко не заметить, как инструмент перегрелся. Если работа не будет остановлена, очень скоро из-под кожуха начнёт выходить клубами едкий вонючий дым. Это горят обмотки якоря, в которых, не выдержав тепловой нагрузки, плавится изоляционный слой. Если не прервать работу, болгарка может сгореть.

Если вы почувствовали неприятный запах, надо немедленно выключить болгарку и выдернуть сетевой кабель из розетки.

К разборке инструмента можно приступать только после полного остывания корпуса и прекращения выделения едких испарений.

Чрезмерное искрообразование на коллекторе

Веер искр, вылетающий из-под щёток коллектора, свидетельствует, как правило, о нарушении изоляции на якоре или замыкании между проводами в обмотках. В этом случае следует прекратить работу и выключить УШМ из сети. Далее необходимо разобрать корпус и детально исследовать якорь болгарки. Самый простой вариант ремонта — полная замена якоря.

Сломались подшипники

Если с подшипниками что-то не так, болгарка сильно вибрирует и шумит под нагрузкой, в звуке преобладает низкочастотный гул. Связано это с тем, что повреждённый подшипник начинает гудеть во время работы. Вибрация возникает от появления дополнительного люфта на втулках крепления вращающегося вала. Неисправность эта устраняется путём замены подшипников. Для этого необходимо сделать следующее:

1. Извлечь щётки из щёткодержателей.
2. Снять пластмассовый корпус, выкрутив крепёжные винты.
3. Снять крышку редуктора и отсоединить ведущую шестерню.
4. Извлечь вал якоря вместе с крыльчаткой охлаждения и подшипниками.
5. При помощи съёмника отделить подшипники от оси вала.
6. Собрать конструкцию в обратном порядке.

Видео: как поменять подшипник на болгарке

Если болгарка гудит, но не вращается

Если вал болгарки не вращается, наиболее вероятны две причины, обе связаны с механической частью инструмента.

1. Заклинил редуктор.
2. Заклинили подшипники.

Для проверки версий следует выключить болгарку и попробовать провернуть диск инструмента вручную. Если шпиндель не вращается или вращается туго, причина кроется не в электрической части, надо разбирать редуктор и искать причину там.

Если не работает плавный пуск

Если не работает плавный пуск, причина кроется в неисправности электронного блока управления. Решение проблемы — замена блока целиком. Разбирать блок и искать причину проблемы может лишь специалист, имеющий соответствующие знания и диагностические приборы.

Профилактическое обслуживание углошлифовальной машины

Неожиданной поломки можно избежать, если регулярно проводить не только визуальный осмотр, но и техническое обслуживание инструмента. Регламенты профилактики производитель обычно указывает в паспорте. Для того что бы болгарка служила долго и без «сюрпризов», следует:

• своевременно проводить техническое обслуживание инструмента;
• соблюдать нормы эксплуатации и хранения;
• избегать длительной работы инструмента под нагрузкой на сниженных оборотах;
• не допускать защемления рабочей части инструмента;
• следить за механизмами и своевременно менять изношенные детали.

Если болгарка работала на пониженных оборотах двигателя, перед выключением её необходимо выдержать около минуты на «холостом ходу». Это даст возможность двигателю восстановиться, урегулирует температуру обмоток.

Профилактическая разборка, очистка и смазка механических частей увеличит срок службы инструмента в несколько раз. Такое несложное обслуживание позволит избежать дорогостоящего ремонта.

Оптимальными условиями для хранения углошлифовальной машины являются сухие помещения, защищённые от резких перепадов температуры воздуха. При длительной консервации инструмента предпочтительной является упаковка его в полиэтиленовый мешок в картонной коробке.

Все ремонтные работы, проводимые с электроинструментом, должны строго соответствовать нормам безопасности. Ни в коем случае нельзя разбирать корпус при включённом в сеть приборе. Рядом с местом разборки не должны располагаться ёмкости с горючими и легковоспламеняемыми материалами.

Углошлифовальная машина, или в обиходе «болгарка» — незаменимый помощник для домашних мастеров. Ей всегда найдется применение в хозяйстве, а чем чаще работаешь инструментом, тем больше вероятность его выхода из строя. Так как все болгарки устроены примерно одинаково, то и диагностика основных неисправностей для различных моделей будет похожа.

Для начала разберемся с основными узлами болгарки. Для всех моделей болгарок, независимо от модели, характерно наличие:

1. Якоря – вращающейся части электродвигателя.
2. Коллектора – части якоря, на которую выведены все обмотки. Представляет из себя ряд изолированных друг от друга медных пластин, так называемых ламелей.
3. Статора – неподвижной части электродвигателя.
4. Щеток – угольных или графитовых, подводящих ток на ламели коллектора.
5. Редуктора – механического устройства для передачи вращения от якоря к режущему или шлифовальному кругу.

Электрические неисправности

К наиболее частой и легко устраняемой проблеме относится износ щеток.

Рис.1 Щетки

При нормальной работе болгарки внутри корпуса должно наблюдаться небольшое ровное искрение. Если же искрение сильное, или его совсем не наблюдается, то это зачастую свидетельствует о том, что щетки пора заменить.

У некоторых моделей для замены щеток достаточно выкрутить две крышки на корпусе, но чаще встречаются модели, у которых для замены щеток приходится разбирать корпус. Если вы не смогли найти родные щетки для вашей модели, то можно взять похожие от другой модели — главное чтобы они по размеру были такие же или чуть больше. С помощью напильника их можно легко подогнать под нужный размер.

Еще одной часто встречающейся проблемой является банальный обрыв питающего кабеля на входе. Эта неисправность легко находится при помощи мультиметра. Если мультиметра нет под рукой, то можно воспользоваться индикаторной отверткой.

Также из-за перегрева или попадания пыли внутрь корпуса нередко возникают проблемы с самим электродвигателем болгарки, чаще всего это обрыв или короткозамкнутые витки в обмотках якоря или статора, а также прогорание ламелей на коллекторе.

Рис.2 Якорь болгарки

Основными симптомами неисправности являются характерный запах гари, нагрев корпуса, сильное искрение на коллекторе. Зачастую достаточно внешнего осмотра, наличие потемнения на обмотках, прогара или отслоения пластин на коллекторе явно свидетельствует, что статор или якорь неисправны. Если же внешний осмотр ничего не выявил, придется воспользоваться мультиметром.

Перключаем мультиметр в режим сопротивления 200 Ом, проверяем сопротивление двух соседних ламелей и так по кругу проверяем все ламели. Сопротивление на всех ламелях должно быть примерно одинаково.

Рис.3 Проверка якоря

Также проверяем сопротивление между ламелями и корпусом якоря. Прибор должен показывать бесконечное сопротивление.

Проверка статорных обмоток производится похожим образом, только в этом случае проверяем между собой все выводы статорных обмоток, а также между выводами обмоток и корпусом статора.

Межвитковое замыкание якоря или статора мультиметром определить не удастся, в этом случае необходим специальный прибор.

Еще из проблем, связанных с электрической частью стоит отметить неисправность пусковой кнопки. Из-за попадания и наслоения пыли контакты расположенные внутри кнопки просто выгорают. Кнопку можно проверить с помощью мультиметра. Не советую пытаться ее отремонтировать, лучше сразу купить новую.

Рис.4 Пусковая кнопка

И наконец самыми редкими проблемами являются выход из строя регулятора оборотов (есть не во всех моделях) и помехоподавляющего конденсатора. Эта проблема также решается заменой неисправных деталей.

Рис.5 Конденсатор

Механические неисправности

Из механических повреждений чаще всего встречается износ подшипников или их полное разрушение. Признаками проблемы могут являться повышенная вибрация корпуса болгарки, повышенный шум, а также чрезмерный нагрев корпуса. Снять подшипники можно даже если нет съемника, надо просто аккуратно выбить их, желательно перед этим их нагреть. После замены необходимо смазать подшипники литолом или циатимом.

Также вследствии продолжительного использования болгарки нередко происходит изнашивание зубьев шестерни редуктора или поломка одного или нескольких зубьев, это можно определить визуально. Если износ совсем небольшой, то это можно исправить при помощи надфиля. При высоком износе придется менять шестерню.

Рис.6 Шестерня болгарки

Если болгаркой приходится пользоваться часто, не забывайте о профилактическом обслуживании инструмента, а конкретно чистке узлов, полной замене всей смазки, своевременной замене изношенных деталей.

Не допускайте, чтобы болгарка долгое время работала под нагрузкой на сниженных оборотах по сравнению с оборотами холостого хода, старайтесь не допускать заклинивания инструмента.

Для хорошего электрика не существует такого короткого замыкания, которое он не смог бы удлинить

К большому сожалению, весь инструмент рано или поздно выходит из строя, но это не беда — его вполне можно починить. Сейчас я расскажу, как сделать ремонт болгарки своими руками.

Первым делом нужно подробно вспомнить обстоятельства, при которых произошла поломка. Зачем? Это поможет на 50% определить, что именно в инструменте сломалось или сгорело. Одно дело, если на болгарку упала бетонная плита и совсем другое, когда в момент работы ярко вспыхнули и затем перегорели все лампочки. Разница очевидна?

Электрическая часть может сгореть от перегрузки (следовательно, перегрева) инструмента в момент работы, от скачка питающего напряжения, от попадания внутрь токопроводящих жидкостей, вследствие длительного хранения в сыром помещении, выдергивания вилки за шнур питания, слишком резкого и сильного нажатия на выключатель и т.п.

Механика не любит нештатных режимов работы, отсутствия правильной смазки подшипников и зубчатых колес редуктора, попадания внутрь абразивной пыли и влаги, падения на пол в момент работы, отсутствия регулярного технического обслуживания.

Перед началом ремонта болгарки, нужно своими руками тщательно почистить ее корпус — они это любят, и порой сразу же начинают работать. Если не помогло, тогда придется разбирать машинку. Откручивайте крепежные винты и снимайте кожух.

Ремонт электрической части углошлифовальных машин

Электрика виновата в том случае, когда болгарка вообще «молчит», либо медленно крутит вал и (или) сильно искрит щетками. При этом может ощущаться запах горелой изоляции.

В 90% случаев «неисправности» электроинструмента, для его починки достаточно просто воткнуть вилку в заведомо исправную розетку. Если с розеткой все в полном порядке, значит, в первую очередь нужно последовательно проверить шнур питания и кнопку включения.

Неисправность схемы управления оборотами двигателя можно проверить, пустив ток в обход ее, с помощью короткого отрезка провода. Учтите, что в этот момент двигатель вращается с максимальной скоростью, поэтому, прежде всего, убедитесь в том, что он рассчитан на сетевое напряжение (220 вольт).

Самыми распространенными неисправностями, при которых еще можно сделать ремонт болгарки своими руками, являются обрыв или короткозамкнутые витки в обмотках якоря и(или) статора. Возникают они, как правило, вследствие перегрузки и перегрева инструмента.

Проблемы якорей и статоров делятся на:

• неисправность обмотки,
• повреждение магнитопровода,
• повреждение коллектора якоря.

Простейшей, но очень эффективной диагностикой их неисправности, является тщательный внешний осмотр, который в большинстве случаев достаточен для принятия решения о возможности дальнейшей эксплуатации запчасти двигателя или вида ее ремонта.

Если осмотром не удалось найти проблемное место, то в ход идут приборы: пробник, омметр, ЛАТР, дроссель с разрезанным «железом». Для продвинутых ремонтников выпускается прибор ПУНС-5.

Посмотрите видео ролик о диагностике неисправности при попытке сделать ремонт болгарки своими руками.

Методика поиска неисправности электродвигателя ЛАТРом

Медленно увеличивая напряжение на выходе ЛАТР до 250V, определяем характер неисправности обмоток якоря и статора.

Неисправность якоря

• Возрастающее пропорционально увеличению напряжения искрение по всей поверхности щеток — чаще всего межвитковое замыкание.
• При малом напряжении якорь пытается вращаться в разные стороны (в разных положениях) — наверняка межвитковое замыкание.
• Узкая искра на щетках, увеличивающаяся пропорционально повышению напряжения, указывает на очень большую вероятность обрыва провода или плохого контакта с его с коллектором.

Неисправность статора

При повышении напряжения происходит скачкообразное увеличение искры на одной щетке — пробой изоляции провода в статорной обмотке.

Наличие слишком больших искр на коллекторе может указывать на плохую балансировку ротора (якоря) — по мере увеличения напряжения, шум двигателя должен плавно увеличиваться, вибрация должна отсутствовать. Если в какой-то момент появляется резонанс — значит балансировка некачественная.

Методика поиска неисправности электродвигателя омметром

Проверяется сопротивление между смежных контактов коллектора — оно должно быть равным при каждом измерении, либо через один контакт (якоря иногда так специально мотают для уменьшения потерь на нечетных гармониках).

Сопротивление между железом магнитопровода и контактами коллектора должно превышать несколько МОм (проверяется отсутствие пробоя на корпус).

О ремонте болгарки своими руками в части механики очень хорошо рассказано и показано в следующем ролике.

Подытожить все вышесказанное и показанное можно одной фразой: «Не так страшен ремонт болгарки своими руками, как его малюют!» Успехов!

Как сказал Шекспир: «Ничто не вечно под Луной». Бытовая техника, увы, не исключение. Случается, что даже самый надёжный механизм выходит из строя. И надо быть готовым встретить этот факт без паники, с твёрдой уверенностью, что безвыходных ситуаций не бывает. Как устроена болгарка, какие могут быть неисправности, как проверить якорь электродвигателя, определить причину поломки и устранить неполадки? Знание устройства основных узлов электроинструмента позволит мастеру своими руками провести диагностику и ремонт угловой шлифовальной машины.

Особенности работы асинхронного двигателя болгарки

Практически во всех электроприборах, использующихся в быту, применяется асинхронный электрический двигатель. Важным преимуществом этого типа мотора является то, что при изменении нагрузки на него, частота оборотов не меняется. Это означает, что если, к примеру, долго и без остановки резать камень бытовой болгаркой, никаких внешних признаков перегрузки двигателя заметно не будет. Скорость вращения диска будет постоянная, звук однотонным. Изменится только температура, но этого можно и не заметить, если руки одеты в перчатки.

Коллектор асинхронного двигателя чувствителен к перегреву

При невнимательном отношении, преимущество может превратиться в недостаток. Асинхронные двигатели очень чувствительны к перегреву, значительное превышение рабочей температуры влечёт за собой оплавление изоляции на обмотках ротора. Вначале мотор будет работать с перебоями, а потом — когда произойдёт межвитковое короткое замыкание — двигатель остановится совсем. Стоит несколько раз сильно перегреть двигатель болгарки и, наиболее вероятно, что якорь оплавится. Кроме того, от высокой температуры отпаиваются контакты, соединяющие провода первичной обмотки с коллектором, что ведёт к прерыванию подачи электрического тока.

Как определить неисправность якоря болгарки

Признаками поломки якоря болгарки являются: повышенное искрение щёток на коллекторе мотора, вибрация мотора на малых оборотах, вращение рабочего вала в разные стороны. Если такие симптомы присутствуют, работу инструментом следует прекратить — это опасно. Подозрения легко проверить с помощью несложных тестов.

Визуальный осмотр снаружи

Поиск неисправности следует начать с визуального осмотра болгарки:

1. Провести общий осмотр инструмента.
2. Обратить внимание на целостность сетевого шнура, наличие напряжения в розетке.
3. При помощи индикатора напряжения убедиться, что ток поступает на коллектор двигателя и кнопку пуска.

Индикатором проверяют целостность электрической цепи

Осмотр прибора изнутри

Если с питанием всё в порядке, но болгарка не работает, придётся вскрыть корпус, чтобы получить доступ к мотору. Как правило, разборка не представляет сложностей. Но необходимо придерживаться простых правил, которые позволят избежать неприятностей во время обратной сборки:

1. Обязательно отключить прибор от сети перед разборкой .
2. Снять со шпинделя рабочий диск и защитный кожух.
3. Произвести вскрытие корпуса в хорошо освещённом месте, на чистой поверхности стола.
4. Запомнить расположение всех деталей и узлов перед разборкой. Рекомендуется зарисовать или сфотографировать внутреннее устройство прибора.
5. Шурупы и винты крепления складывать в отдельном месте, чтобы не потерялись.

Осматривать мотор лучше всего под ярким освещением, чтобы все мелкие детали были хорошо различимы. Якорь должен свободно вращаться вокруг своей оси, правильно работающие подшипники не должны при работе издавать звук. На якоре не должно быть следов оплавившейся проводки, обмотки контура должны быть целыми, без разрывов. Можно понюхать ротор. При межвитковом замыкании изоляционный лак подгорает и издаёт устойчивый специфический запах. Но для такой диагностики необходим определённый опыт.

Прозвонка цепей тестером

Если визуальный осмотр не дал явных результатов, продолжить обследование рекомендуется при помощи мультиметра. Выставив тумблер переключения режимов в положение омметра (диапазон 200 Ом), необходимо двумя щупами «прозвонить» две соседние ламели якоря. Если сопротивление на всех витках одинаковое, это значит, что обмотки исправны. Если же на каких-то парах тестер показывает другое сопротивление или обрыв цепи — в этой катушке неисправность.

Мультиметром в режиме измерения сопротивления проверяют целостность катушек

Разрыв проводки может произойти между обмоткой и сердечником. Следует внимательно обследовать места соединения катушек с ламелями коллектора в нижней части якоря, визуально проверить пайку контактов.

Проверка контактов лампочкой

Если нет тестера, выйти из положения можно с помощью простой лампочки на 12 вольт. Мощность может быть любой, оптимально 30–40 Вт. Напряжение от аккумулятора 12 вольт надо подать на вилку болгарки, вставив в разрыв одного провода лампочку. При исправном якоре, если вращать шпиндель рукой, лампочка должна гореть, не изменяя яркости. Если накал меняется — это верный признак межвиткового короткого замыкания.

Если же лампочка не горит, то это может говорить о следующем:

1. Возможно зависание щёток в нерабочем положении. Сработалась подпорная пружина.
2. Произошёл разрыв питающего контура.
3. Произошло замыкание или разрыв в обмотке статора.

Существуют и другие способы диагностики, но они требуют более сложного оборудования, которое в домашних условиях обычно не применяют. Опытный мастер определит поломку с высокой степенью точности, используя «пробойник» или простейший трансформатор с разрезанным тороидальным сердечником и одной первичной обмоткой.

В каких случаях можно спасти якорь и восстановить его своими руками

Если повреждение якоря установлено с гарантированной точностью, деталь необходимо извлечь из электродвигателя. Разборку мотора надо производить с особой аккуратностью, предварительно сняв щётки и отсоединив клеммы питания. Вынимается ротор вместе с опорными подшипниками и крыльчаткой охлаждения мотора, они составляют с ним единое целое.

Схема устройства якоря болгарки

Если в якоре повреждена большая часть проводки и в результате перегрева нарушена балансировка, его лучше заменить целиком. О нарушении балансировки говорит повышенная вибрация и неравномерный гул при работе механизма.

Как перемотать якорь — пошаговая инструкция

Если балансировка якоря не нарушена, а проблема только в испорченных обмотках, то такой якорь можно восстановить самостоятельно, перемотав катушки. Перемотка ротора в домашних условиях требует большого терпения и аккуратности.

Мастер должен иметь навыки в работе с паяльником и приборами для диагностики электрических цепей. Если вы неуверены в своих силах, лучше отнести двигатель для ремонта в мастерскую или самостоятельно заменить весь якорь.

Для самостоятельной перемотки якоря понадобится:

• провод для новой обмотки. Используется медная жила с диаметром, точно соответствующим старому проводнику;
• диэлектрическая бумага для изоляции обмотки от сердечника;
• лак для заливки катушек;
• паяльник с оловянно-свинцовым припоем и канифолью.

Процесс перемотки состоит из следующих шагов:

1. Демонтаж старых обмоток. Их надо аккуратно удалить, не повредив металлического корпуса якоря. Если на корпусе обнаружились какие-либо заусенцы или повреждения, их надо загладить напильником или зашлифовать наждаком. Иногда, для полной очистки корпуса от шлаков, мастера предпочитают обжигать его горелкой.
2. Подготовка коллектора для подключения нового провода. Снимать коллектор нет необходимости. Следует осмотреть ламели и замерить мегомметром или мультиметром сопротивление контактов по отношению к корпусу. Оно должно быть не более 0,25 МОм.
3. Удаление старой проводки на коллекторе. Тщательно убрать остатки проводов, прорезать пазы в части контактов. В дальнейшем в пазы будут вставлены окончания проводов катушек.
4. Установка гильз для якоря. Гильзы делаются из диэлектрического материала толщиной 0,3 мм, например, электротехнического картона. Нарезать определённое количество гильз и вставить в пазы очищенного якоря.
5. Перемотка катушек. Конец нового проводника приприпаивается к окончанию ламели и наматывается последовательными круговыми движениями, против часовой стрелки. Такая укладка называется «укладкой вправо». Намотка Повторить для всех катушек. Возле коллектора стянуть провода толстой нитью из х/б ткани (капрон применять запрещено, так как он плавится при нагреве).
6. Проверка качества намотки. По окончании укладки всех обмоток, проверить мультиметром отсутствие межвитковых замыканий и возможных обрывов.
7. Финишная обработка. Готовую катушку обработать лаком или эпоксидной смолой для скрепления обмотки. В заводских условиях пропитку сушат в специальных печах. Дома это можно сделать в духовке. Как вариант — применять для пропитки быстросохнущие лаки, нанося покрытие в несколько слоёв.

Замена якоря самостоятельно в домашних условиях

Практика показывает, что если решено заменить якорь болгарки, то менять его лучше всего вместе с опорными подшипниками и крыльчаткой охлаждения двигателя.

Для замены потребуются:

1. Новый якорь УШМ. Должен соответствовать вашей модели. Взаимозамена с другими моделями — недопустима.
2. Отвёртки, гаечные ключи.
3. Мягкая щётка и ветошь для протирки механизма.

Как снять якорь

Замена якоря начинается с разборки болгарки. Выполняются следующие шаги:

Видео: замена подшипников на болгарке

Как поставить якорь на место

Чтобы установить на место новый якорь болгарки следует взять новую деталь, после чего собрать инструмент в обратном порядке. Последователь действий следующая:

1. На вал якоря устанавливается диск фиксации.
2. Методом напрессовки устанавливается подшипник.
3. Насаживается малая шестерня и фиксируется стопорным кольцом.
4. Якорь заводится в корпус редуктора, совмещаются стыковочные отверстия.
5. Закручиваются болты крепления редуктора.
6. Якорь с редуктором вставляется в корпус болгарки и фиксируется.
7. Щётки осаждаются на свои места, закрываются крышками.

После выполнения указанных действий болгарка готова к работе. Замена якоря произведена.

Видео: как проверить болгарку

Древняя суфийская мудрость гласит: «Умён тот человек, который способен выйти с достоинством из сложной ситуации. Но мудр тот, кто в такую ситуацию не попадает.» Соблюдая правила эксплуатации бытовой техники, не допуская перегрева мотора, можно избежать поломок и неурядиц в работе болгарки. Содержание и хранение инструмента в чистоте и сухости предотвратит его механизмы от загрязнения и окисления токонесущих элементов. Своевременное техническое обслуживание инструмента гарантированно избавит от неприятных сюрпризов во время работы.

К всеобщему сожалению, любой инструмент с течением времени выходит из строя. Но это не является большой проблемой — его практически всегда возможно отремонтировать. В этой статье вы узнаете, как осуществить ремонт болгарки своими руками.

Прежде всего необходимо в подробностях вспомнить события, послужившие причиной поломки инструмента. Это повысит шансы определить, какой элемент в инструменте сгорел или вышел из строя. Одно дело, когда болгарка случайно угодила под колеса грузовика, и совсем другое, если во время работы из двигателя пошел дым или перегорел провод. Разница вполне ощутимая.

Электромотор может сгореть от перепада напряжения в сети или перегрева инструмента в ходе работы. Поломка также может произойти при хранении в сыром помещении, при попадании внутрь болгарки воды или других жидкостей, проводящих ток, вследствие чего происходит короткое замыкание. Слишком резкое и сильное нажатие на кнопку пуска или выдергивание вилки за провод тоже может повредить инструмент.

Электроинструмент не терпит небрежного использования, работы не по назначению, отсутствия необходимого технического обслуживания, попадания внутрь влаги и абразивной пыли, отсутствия масла для смазки подшипников и других движущихся частей.

Перед тем как приступить к ремонту болгарки, необходимо полностью очистить ее корпус от пыли и грязи. После можно разбирать устройство. Отвинчивайте крепежные винты и аккуратно снимите кожух.

Если болгарка медленно крутит вал, совсем не включается или сильно искрит, то, скорее всего, проблемы с электрикой. В этом случае также ощутим запах горелой электроизоляции.

Очень часто причиной отказа в работе электроинструмента является всего лишь испорченная розетка, и для устранения неполадки достаточно воткнуть вилку в нормально работающую розетку. Но если была правильной и розетка вполне рабочая, то первым делом необходимо поочередно проверить провод питания и кнопку запуска.

Отказ в работе системы управления оборотами электродвигателя можно устранить, пустив ток в обход схемы при помощи небольшого куска провода. Но надо помнить, что после этого обороты двигателя будут максимальными, поэтому проверьте, рассчитан ли он на напряжение сети в 220 В.

Одними из наиболее частых неисправностей, при которых возможно осуществить ремонт болгарки своими руками, считаются обрыв или короткое замыкание витков в обмотках статора или якоря. Они могут возникнуть вследствие перегрева инструмента или перегрузки в сети.

Неисправности статоров и якоря можно поделить на виды:

Поломка коллектора якоря;

Повреждение обмотки;

Неисправность магнитопровода.

Самая простая, но действенная методика диагностики неисправностей есть внимательный внешний осмотр на предмет дальнейшего использования элемента двигателя или необходимого ремонта. После этого можно приступить к ремонту якоря болгарки своими руками.

В том случае, если внешний осмотр не дал результатов, не обойтись без специальных приборов: омметра, индикатора тока, ЛАТР. Опытные мастера используют прибор ПУНС-5.

Поломка якоря

• 
  Межвитковое электрическое замыкание, искрение по всей поверхности щеток, которое возрастает с увеличением напряжения.

  При небольшом напряжении якорь начинает вращаться в противоположные стороны, причем в разных положениях, это свидетельствует о межвитковом замыкании.

  Появляющаяся на щетках искра, которая увеличивается с повышением напряжения, указывает на то, что, возможно, произошел обрыв провода или имеет место плохой контакт его с коллектором.

  Поломка статора

• 
  Импульсивное повышение искры на одной из щеток при повышении напряжения — замыкание изоляции проводки, которая находится в статорной обмотке.

  Образование слишком большого количества искр около коллектора может свидетельствовать о плохой балансировке якоря. В рабочем состоянии при увеличении напряжения обороты двигателя должны плавно возрастать, вибрация практически отсутствует. Если во время работы появляется резонанс, это означает, что балансировка неправильная.

  Способы поиска поломки электродвигателя при помощи омметра

• Измеряется сопротивление между контактами коллектора (в норме оно одинаково при каждом измерении) или же через контакт, когда обмотка якоря специально так сделана для исключения потерь на нечетных гармониках.

  Сопротивление между металлом магнитопровода и коллектором должно составлять несколько Мом, для проверки отсутствия пробоя на корпус изделия.

  Подбивая итоги статьи, можно отметить, что ремонт болгарки своими руками — не настолько страшная проблема, если подойти к ее решению с нужными знаниями.

Как проверить конденсатор — Блог радиолюбителя: принципиальные схемы, радиоэлектронные самоделки

Конденсатор — это электрический элемент, который встречается в большинстве устройств, используемых в повседневной жизни. Его неисправность часто приводит к отказу устройства, препятствующему его использованию, к счастью, замена поврежденного конденсатора проста, а сама часть дешева и легко доступна. В статье я расскажу Что такое конденсатор? В какой бытовой технике установлены конденсаторы?Почему конденсаторы используются в бытовой технике?Как проверить конденсатор? Как проверить электролитический конденсатор?

Что такое конденсатор?

Конденсатор — это устройство, которое используется для накопления электроэнергии благодаря используемому в нем диэлектрику (не проводящий материал). На монтажных схемах он отмечен символом, напоминающим две большие буквы Т, расположенные на его стороне и обращенные друг к другу верхушками. С практической точки зрения, в случае отказа устройства из-за повреждения конденсатора, самый важный вопрос — как проверить, находится ли конденсатор в рабочем состоянии. Если его визуальный осмотр не дает ответа на этот вопрос, вы должны измерить два наиболее важных параметра, которые определяют каждый конденсатор: емкость и последовательное сопротивление.

В какой бытовой технике установлены конденсаторы?

Хотя принцип работы конденсаторов всегда один и тот же, они используют разные диэлектрики (изоляторы). Поэтому с точки зрения конструкции конденсаторы делятся на керамические, фольговые и электролитические. В бытовой технике последние чаще всего встречаются, и их можно найти в каждом устройстве, оснащенном двигателем и электроникой. Поэтому конденсаторы устанавливаются в стиральные машины, посудомоечные машины , микроволновые печи, холодильники, компьютеры , телевизоры , радиоприемники, а также во многие другие устройства, используемые дома.

Почему конденсаторы используются в бытовой технике?

Конденсаторы в бытовой технике имеют две функции: пуск и защита от помех. Их использование в функции запуска связано с правильным запуском двигателя, а эффект помехоподавления обеспечивает электромагнитную совместимость электрических устройств. Что это значит. Большинство электрических и электронных устройств излучают помехи, среди прочего правильные параметры электрической сети. Конденсаторы подавления помех, или, точнее, фильтры подавления, в состав которых входят конденсаторы, играют двойную роль в устройствах: защитить устройство от помех от электросети, они работают в противоположном направлении и таким образом защищают сеть от помех, создаваемых устройствами, в которых они были установлены.

Как проверить конденсатор?

Как проверить пусковой и помехоподавляющий конденсатор в домашних условиях? Можно ли это сделать без использования специализированного оборудования? Почему важно выявить такой дефект вообще?

Единственный конденсатор, эффективность которого может быть оценена в некоторых случаях без использования каких-либо устройств, — это электролитический конденсатор. К сожалению, отсутствие повреждений других типов конденсаторов, а также электролитических дефектов в большинстве случаев можно оценить только путем измерения емкости и последовательного сопротивления. Конечно, есть способы проверить работу конденсаторов, если у вас нет доступа к измерителю, который позволяет вам определять значение емкости и последовательного сопротивления, но для них все же требуется, по крайней мере, наличие омметра или других устройств (например, генератора постоянного тока и неоновой лампы), и эти методы могут быть ненадежными. Выявление неисправности, которая является неисправностью конденсатора, является важной проблемой только по экономическим причинам и для простого устранения неисправности.

Как проверить электролитический конденсатор?

В некоторых случаях поврежденный электролитический конденсатор значительно облегчает идентификацию его отказа из-за использования электролита в качестве изолятора. Этот тип конденсатора ведет себя как старая батарея, то есть «раздувается», и вы можете визуально обнаружить утечку электролита в нем. Такой конденсатор с выпуклым дном и загрязненный протекающим химическим веществом, конечно, должен быть немедленно заменен. Однако, если конденсатор выглядит визуально хорошо, остается только измерение.

Как проверить, не поврежден ли конденсатор? В случае конденсаторов с изоляторами, отличными от электролитов, и если визуальный осмотр не выявил каких-либо внешних признаков повреждения электролитических конденсаторов, следует провести измерения. Конденсатор работает нормально, если его емкость и последовательное сопротивление соответствуют номинальным. В противном случае, неисправность этого элемента и его необходимо заменить.

Как проверить конденсатор с помощью мультиметра? Если у нас нет доступа к счетчику, предназначенному для тестовых конденсаторов, мы можем использовать универсальный мультиметр с возможностью измерения емкости конденсаторов. Если он показывает значение емкости, которое не соответствует номинальному значению, указанному на измеряемом устройстве, мы можем быть уверены, что конденсатор поврежден. К сожалению, в том случае, если он указывает правильное значение емкости и мы не можем измерить последовательное сопротивление, мы не можем четко заявить, что конденсатор работает должным образом.

Лучше всего проверить конденсатор с помощью  тестера транзисторов. Все что нужно это вставить в него конденсатор и нажать кнопку, на экране будет показана емкость.
 Обзор тестера транзисторов LCD Mega328

Использование конденсаторов для фильтрации электрических шумов

Фильтрация является фундаментальной частью многих схем и имеет широкое применение, включая обработку звука, радиоприем и кондиционирование силовых цепей. Базовое понимание конденсаторов как фильтрующего компонента начинается с понимания типов фильтров и их функций.

Обычно фильтры используются для удаления нежелательных частей сигнала. Они могут использоваться, например, для блокировки нежелательных частот, излучаемых рядом с радиоприемником (т.е.е. для уменьшения излучаемых радиочастотных помех). Поскольку фильтры обработки сигналов реагируют на частоту, существуют разные типы фильтров, в зависимости от частоты, на которую они влияют.

Различные типы фильтров обработки сигналов

Фильтры нижних частот

Как следует из названия, фильтры нижних частот блокируют высокие частоты, пропуская низкие частоты через цепь.

Фильтр нижних частот: Для получения дополнительной информации о вычислении значений характеристик компонентов см. Здесь.

Фильтры высоких частот

Фильтры верхних частот выполняют противоположную функцию, разрешая высокие частоты и блокируя низкие.

Фильтр высоких частот: Для получения дополнительной информации о вычислении значений характеристик компонентов см. Здесь

Полосовые фильтры

Полосовые фильтры реагируют на конкретный ограниченный диапазон частот и пропускают через схему только частоты в этом диапазоне

Полосовой фильтр: Для получения дополнительной информации о вычислении значений спецификации компонентов см. Здесь.

Ленточные фильтры

Полосовые фильтры действуют противоположно полосовым фильтрам, блокируя ограниченный диапазон частот и разрешая все остальные частоты через

Полосовой фильтр: Дополнительные сведения о вычислении значений спецификации компонентов см. Здесь.

Помимо функциональных различий, фильтры можно разделить на активные и пассивные типы: активные фильтры требуют внешнего источника питания, а пассивные фильтры — нет.

Применение конденсатора фильтра

Конденсаторы в цепи фильтрации

Конденсаторы — это компонент схемы, блокирующий низкие частоты. Однако они не ограничиваются использованием только в фильтрах верхних частот. В зависимости от конфигурации схемы, конденсаторы также могут использоваться в формировании фильтров нижних частот (например, конденсатор с резистором может образовывать либо фильтр верхних частот, либо фильтр нижних частот, в зависимости от расположения частей. ).

Конденсаторы

также могут использоваться как часть полосовой или полосовой системы для определения нижней границы сигнала, проходящего через схему (например, нижнего порога полосовой системы). Переменные конденсаторы (с емкостью, которую можно изменять механически или электронно) часто используются в качестве компонента настройки радиоприемника.

Конденсаторы, используемые в приложениях фильтрации шумов

Конденсаторы состоят из двух основных частей: изолирующего слоя, называемого диэлектриком, зажатого между двумя электрическими проводниками, называемыми «пластинами».Конденсаторы, используемые для фильтрации шума, можно разделить на три основных типа в зависимости от материала, из которого изготовлен диэлектрик:

• Керамика: отличается долгим сроком службы и высоким напряжением, но низкой емкостью. Это часто используемый универсальный выбор.
• Пластиковая пленка: Тонкий лист пластика для диэлектрика может состоять из любого количества пластиков (майлар, полипропилен и т. Д.). Пленочные конденсаторы относительно большие и дорогие, но обеспечивают высокое напряжение и исключительно долгий срок службы, а металлизированные пленочные конденсаторы обеспечивают лучшую долговечность.Из-за короткого пути тока, свойственного пленочным конденсаторам, омические потери (ESR) очень низкие. Это лучший выбор для высокопроизводительных трактов аудиосигнала.
• Электролитический: химический изолятор наносится непосредственно на одну из пластин, позволяя пластинам быть намного ближе друг к другу, тем самым увеличивая емкость. В результате эти конденсаторы обладают высокой емкостью при невысокой стоимости и идеально подходят для фильтрации мощности. Однако у них более короткий срок службы, чем у других типов, и они склонны к утечке тока через пластины.

Применение конденсаторных фильтров цепи

Конденсаторы

можно использовать с большим эффектом, как для ограничения систем, в которых они используются, так и для сортировки информации в сигнале. Например:

• Домашнее аудио: В домашнем стереоприемнике можно использовать конденсатор для блокировки низких частот сигнала, отправляемого на конус высокочастотного динамика в наборе динамиков. Это гарантирует, что твитер должен воспроизводить только те высокочастотные звуки, для которых он предназначен.
• Live Audio / Music: Полосовые фильтры часто используются для устранения или уменьшения обратной связи от усилительного оборудования, препятствуя узкой полосе частот (иногда называемой «вырезом») и тем самым предотвращая развитие петли обратной связи и, как следствие, звук. Фильтры верхних частот также часто используются для очистки аудиосигналов от небасовых инструментов: если канал не предназначен для передачи очень низких частот (например, бас-гитары или фортепиано), маловероятно, что очень низкие частоты содержат полезный звук. , поэтому фильтр высоких частот между источником сигнала (например, микрофоном) и платой может обеспечить более высокое качество звука.
• Запись: Фильтры нижних частот используются для устранения или уменьшения шипения (или «шипения»), которое часто присутствует в записях микрофона. Фильтры сглаживания — это еще один тип фильтра нижних частот, используемый при аналого-цифровом преобразовании для кондиционирования аналогового сигнала и обеспечения его соответствия требованиям теоремы о дискретизации.
• Электронные / силовые цепи: Конденсаторы могут использоваться в цепях с ограничителем полосы пропускания для защиты чувствительной электроники.Некоторые устройства чувствительны к гармоникам в источнике питания и требуют «кондиционирования» источника питания для удаления этих определенных гармонических частот. В этих случаях используется схема с ограничителем полосы пропускания, чтобы пропустить основную форму сигнала мощности, но не более высокочастотный диапазон, содержащий гармоники. Несмотря на то, что в целом это система «нижних частот» (отфильтровывающая высокочастотные гармоники), этот полосовой фильтр по-прежнему использует конденсаторы для определения верхнего предела заблокированной полосы частот.

Конденсаторы можно найти в любой электронике, которую мы используем, от гитарных усилителей до стартера вашего автомобиля и сетевого фильтра, к которому ваш компьютер подключен прямо сейчас. Понимание различных типов и того, как они работают, является критически важным знанием для любого инженера-электрика.

Фильтры подавления электромагнитных помех | Базовый курс по подавлению шума

6-5-4. Умело использую конденсаторы

(1) Отрегулируйте частоту собственного резонанса с частотой шума в качестве ориентира

Импеданс конденсатора — это точка минимума его собственной резонансной частоты.Это может быть меньшее значение, чем у идеального конденсатора на этой частоте. Если частота шума фиксирована, можно получить значительный эффект снижения шума, при условии, что собственная резонансная частота может быть отрегулирована в соответствии с шумом.
Для настройки собственной резонансной частоты выберите конденсатор с электростатической емкостью, соответствующей шуму. Как показано на рисунке 4, если электростатическая емкость конденсатора изменяется, характеристическая кривая, где конденсатор является емкостным, перемещается параллельно.Как показано на рис. 16, собственная резонансная частота также изменяется соответствующим образом. Таким образом, собственная резонансная частота может быть отрегулирована в соответствии с частотой шума.
Однако на собственную резонансную частоту влияет и изменяется малая величина индуктивности печатной платы. Это будет объяснено позже. Частоту нельзя точно отрегулировать на бумаге, поэтому важно подтвердить результаты во время реальных испытаний.

(2) Если частота шума велика, единственный выбор — использовать конденсатор с низким ESL

При подавлении шума обычно трудно заранее оценить частоту шума.В этом случае необходимо подготовить фильтр, который работает в широком диапазоне частот, чтобы гарантировать эффективность фильтра независимо от частоты шума. Метод (1) нельзя использовать для этого типа приложений.
Рис. 16 показывает, что полное сопротивление в области, где конденсатор является индуктивным (например, на частоте 1 ГГц), практически не изменяется, даже если изменяется электростатическая емкость. Как объяснялось ранее, это связано с тем, что ESL составляет большую часть импеданса конденсатора на этих частотах, и поэтому электростатической емкости трудно оказывать влияние.
Единственный способ подавить шум в широком диапазоне высоких частот (при котором конденсатор является индуктивным) — это использовать конденсатор с минимально возможным ESL.

(3) ESL может влиять даже на низкочастотный шум

На рис. 13 ESL действует только на частотах выше 100 МГц. Однако могут быть случаи, когда ESL оказывает сильное влияние даже на чрезвычайно низких частотах, когда используется конденсатор с большой электростатической емкостью. Это связано с тем, что собственная резонансная частота уменьшается, поэтому частотный диапазон, в котором конденсатор является индуктивным, расширяется до более низких частот.
На рис. 17 показаны примеры замены ESL на конденсаторе с электростатической емкостью 10 мкФ. Это показывает, что ESL может оказывать сильное влияние даже на низких частотах, когда речь идет о подавлении шума (например, 1 МГц). В случаях, подобных этому, когда ожидаемый эффект снижения шума не может быть получен с помощью конденсатора большой емкости, есть место для рассмотрения того, оказывает ли эффект ESL.
Обратите внимание, однако, что ESL байпасного конденсатора включает не только ESL самого конденсатора, но и индуктивность проводки, используемой для установки деталей.Это будет объяснено в следующем разделе. Поэтому, пытаясь уменьшить ESL, также важно учитывать проводку, используемую для установки конденсатора.

(4) Схема установки конденсатора может быть фактором, влияющим на ESL

.

Ранее упоминалось, что ESL оказывает существенное влияние на эффект снижения шума конденсатора. Однако есть еще один фактор, который играет большую роль. Это индуктивность, возникающая при установке конденсатора на плату.
Как показано на рис. 18, для установки конденсатора на плату и подключения его к цепи требуется схема подключения и переходные отверстия. Индуктивность этих частей добавляется последовательно к шунтирующему конденсатору. Следовательно, когда конденсатор установлен на плате и фактически работает, общий ESL обходной цепи будет больше, чем ESL самого конденсатора.
Этот «общий ESL» влияет на фактический результат шумоподавления.

(5) Каково влияние схемы и индуктивности?

Каково влияние проводки и индуктивности? На самом деле он достаточно большой, чтобы его нельзя игнорировать — на самом деле, эффект может быть даже больше, чем эффект ESL самого конденсатора, в зависимости от того, как он используется.
На рис. 19 показаны результаты расчета импеданса, когда на обоих концах конденсатора установлена ​​диаграмма шириной 1 мм. Это показывает, что даже проводка шириной всего несколько мм может увеличить импеданс на частоте 100 МГц в десять и более раз.
При использовании конденсатора для снижения высокочастотного шума диаграмма должна быть короткой.

(6) Примерный рисунок и индуктивность

Сколько на ESL паттернов и через керри? Сумма чрезвычайно мала, и ее нелегко измерить или рассчитать.Однако узор обычно будет иметь около 0,5 нГн на 1 мм, в то время как переходное отверстие обычно будет иметь 0,1 нГн на единицу. (В любом случае предполагаются сравнительно хорошие условия с многослойной платой и заземляющим слоем, расположенным на 0,4 мм ниже. Значения будут увеличиваться при использовании двусторонней платы и т.п.)
Учитывая тот факт, что ESL самого конденсатора будет быть около 0,5 нГн (даже если используется MLCC), эти значения достаточно велики, и их нельзя игнорировать. Конденсатор должен быть установлен таким образом, чтобы свести к минимуму эту индуктивность, если конденсатор будет использоваться эффективно.

(7) Как установить конденсаторы для минимизации ESL

На рис. 20 (b) и (c) показаны примеры установок, в которых рисунок и индуктивность уменьшены.
Подключите заземляющую пластину или другое твердое заземление к конденсатору. На этом рисунке используется плата со встроенной заземляющей пластиной.
Поместите переходное отверстие, соединяющее конденсатор и пластину заземления, рядом с конденсатором. Если возможно, расположите несколько переходных отверстий вокруг конденсатора, как показано на рисунке. Размещение переходного отверстия под конденсатором еще больше снизит ESL.
На рис. 20 (b) показан пример, в котором конденсатор размещен непосредственно над проводкой, несущей шум, при этом проводка должна быть как можно короче. Это уменьшит диаграмму направленности и индуктивность до уровня, которым можно пренебречь.
Однако этот метод требует, чтобы вы переместили расположение переходного отверстия, соединенного с землей.
На рис. 20 (c) показан пример решения, когда переходное отверстие не может быть перемещено. Как показано на рисунке, конденсатор помещается рядом с переходным отверстием, соединенным с землей, в то время как образец, несущий шум, перемещается близко к конденсатору.Это может минимизировать индуктивность в направлении обхода шума.

(8) Используйте специальный конденсатор для устранения шума, превышающего 1 ГГц

Результаты измерений на рис. 17 показывают, что ESL должен быть около 0,2 нГн или меньше, чтобы получить полное сопротивление 1 Ом или меньше на частоте 1 ГГц. Это значение настолько мало, что было бы невозможно даже с MLCC. Вы также должны учитывать индуктивность проводки и переходного отверстия, как показано на рис. 18. Итак, как это должно быть установлено?
Трехполюсный конденсатор ((5) на рис.12) можно использовать для решения такого рода проблем. Конденсаторы с низким ESL (например, трехконтактные) используются для подавления шума на частотах 1 ГГц и выше. Более подробная информация будет представлена ​​в главе 8.

---

«Актуальные характеристики конденсаторов» — Основные положения

• Актуальные конденсаторы содержат паразитные элементы двух типов: ESL и ESR.
• Влияние паразитных элементов больше, чем электростатическая емкость, при устранении шума на высоких частотах.
• Используйте конденсаторы с низким ESL, чтобы устранить широкий диапазон шума выше 100 МГц.
• Обратите внимание, что ESL также генерируется из шаблона, используемого для установки конденсатора.

Далее: Базовый курс по подавлению шума, раздел 2

9. Устранение шума двигателя

Одним из основных недостатков работы с двигателями является большой электрический шум, который они производят. Этот шум может мешать работе ваших датчиков и даже может нанести вред вашему микроконтроллеру, вызывая провалы напряжения на регулируемой линии питания.Достаточно большие провалы напряжения могут испортить данные в регистрах микроконтроллера или вызвать сброс микроконтроллера.

Основным источником шума двигателя являются щетки коллектора, которые могут отскакивать при вращении вала двигателя. Это подпрыгивание в сочетании с индуктивностью катушек двигателя и его выводов может привести к сильному шуму в вашей линии электропередачи и даже может вызвать шум в соседних линиях.

Существует несколько мер предосторожности, которые помогут снизить влияние шума двигателя на вашу систему:

1) Припаяйте конденсаторы к клеммам двигателя.Конденсаторы обычно являются наиболее эффективным способом подавления шума двигателя, поэтому мы рекомендуем вам всегда припаивать хотя бы один конденсатор к клеммам двигателя. Обычно вам нужно использовать от одного до трех керамических конденсаторов 0,1 мкФ , припаянных как можно ближе к корпусу двигателя. Для приложений, требующих двунаправленного управления двигателем, очень важно не использовать поляризованные конденсаторы!

Если вы используете один конденсатор, припаяйте по одному выводу к каждой из двух клемм двигателя, как показано справа выше.

Для большего подавления шума вы можете припаять к двигателю два конденсатора, по одному от каждой клеммы двигателя к корпусу двигателя, как показано на рисунке справа.

Для максимального подавления шума вы можете припаять все три конденсатора: по одному на клеммах и по одному от каждой клеммы к корпусу двигателя.

2) Делайте провода двигателя и питания как можно короче. Вы можете уменьшить шум, скручивая провода двигателя так, чтобы они вращались по спирали вокруг друг друга.

3) Прокладывайте провода двигателя и питания подальше от сигнальных линий. Линии двигателя могут наводить токи в близлежащих сигнальных линиях. Мы наблюдали скачки напряжения до 20 В, индуцированные в полностью отдельных цепях рядом с шумным двигателем.

4) Разместите развязывающие конденсаторы (также известные как «байпасные конденсаторы») между источником питания и землей рядом с любой электроникой, которую вы хотите изолировать от шума. Чем ближе вы можете поднести их к электронике, тем эффективнее они будут, и, вообще говоря, чем большую емкость вы используете, тем лучше.Мы рекомендуем использовать электролитические конденсаторы емкостью не менее нескольких сотен мкФ. Обратите внимание, что электролитические колпачки поляризованы, поэтому позаботьтесь о том, чтобы установить их так, чтобы отрицательный провод был подключен к земле, а положительный провод был подключен к VIN, и убедитесь, что вы выбрали один с достаточно высоким номинальным напряжением, чтобы выдерживать всплески шума, которые вы пытаетесь подавить. . Хорошее практическое правило — выбирать тот, который рассчитан как минимум на двойное входное напряжение.

Вылизывание генератора, нытье — AVweb

Выявление проблемы

Радиошум, вызванный генератором, представляет собой высокий вой, интенсивность которого увеличивается и уменьшается с изменением частоты вращения двигателя.Выключение главного выключателя генератора также отключает радиошум.

Твердотельные регуляторы, в которых используется система управления полем с широтно-импульсной модуляцией, также могут создавать шум в радиоприемниках. Свист, вызванный регулятором, можно отличить от свиста, вызванного генератором, по тому, что интенсивность и высота шума, вызванного регулятором, изменяются при изменении токовой нагрузки при постоянной частоте вращения двигателя. Таким образом, включение габаритных огней не усилит вой генератора, но усилит вой регулятора.

Как работает генератор

Ток, генерируемый в обмотках статора генератора, представляет собой трехфазный переменный ток, но диоды преобразуют его из переменного в постоянный, прежде чем он покинет генератор.Для выпрямления трех фаз статора требуется шесть диодов. Каждая из трех обмоток статора подключена к паре диодов. Три диода подключены к положительной выходной клемме генератора переменного тока, а три других подключены к отрицательной (заземленной) клемме.

По мере увеличения напряжения каждой обмотки статора соответствующая пара диодов становится смещенной в прямом направлении и пропускает ток генератора. Какая обмотка статора и пара диодов являются проводящими в любой момент, зависит от положения ротора.После того, как диоды выпрямляют три фазы переменного тока и суммируют их все вместе, в совокупности получается постоянное напряжение с небольшой остающейся пульсацией переменного напряжения.

Лучше всего определять пульсации напряжения на электрической шине с помощью осциллографа. Другой метод — использовать обычный вольт-омметр (ВОМ) для измерения напряжения переменного тока. Возможно, вам придется подключить последовательно конденсатор к положительному выводу измерителя, чтобы заблокировать напряжение постоянного тока, чтобы на измеритель попадало только напряжение пульсации. (Некоторые измерители делают это автоматически, когда вы выбираете переменное напряжение.Конденсатор представляет собой разомкнутую цепь для постоянного тока, но пропускает переменный ток, поэтому показания вольтметра, которые вы видите, представляют собой величину пульсаций переменного напряжения на шине. Вам нужно будет сравнить показания с показаниями других самолетов, чтобы определить, какой уровень напряжения переменного тока является нормальным.

Что вызывает вой генератора?

Обычно пульсаций напряжения недостаточно, чтобы вызвать радиошум, но есть два условия, которые могут вызвать увеличение пульсаций напряжения, достаточное для создания радиошумов. Это выход из строя диода и повышенное сопротивление цепи.

Если диод генератора выходит из строя, величина пульсаций напряжения заметно увеличивается. Свист генератора может быть признаком неисправного альтернативного диода. Для проверки генератора без разборки можно использовать два метода испытаний.

Есть ручной блок с датчиком, который зажимает выходной провод генератора. На счетчике появится неисправный диод. Изначально эти измерители продавались как тестер генератора Ward Aero, модель 647. В настоящее время они продаются компанией Support Systems Inc. как model10-647-01.

Второй метод тестирования заключается в использовании осциллографа для проверки выхода генератора на наличие чрезмерных пульсаций напряжения или выбросов выпрямителя, вызванных неисправным диодом.

Проверка диодов

Если генератор отключен, диоды можно проверить с помощью VOMset для измерения сопротивления. Этот тест проверяет, что каждый диод проводит только в одном направлении. От каждого диода нужно отпаять выводы статора. Откалибруйте VOM по шкале диапазона множителя R x 1 так, чтобы показания были нулевыми при полностью закороченных выводах VOM.

Подключите один измерительный щуп к положительной выходной клемме генератора, а другой измерительный щуп коснитесь каждой из трех паяных клемм диодов, установленных на положительной плате выпрямителя. Обратите внимание на три показания омметра: они должны совпадать. Теперь переставьте тестовые щупы и повторите тест. Обратите внимание на три показания омметра: опять же, они должны быть идентичны друг другу, но не такими, как на предыдущем шаге. Три показания омметра должны показывать низкое сопротивление примерно от 6 до 20 Ом, а три показания должны показывать бесконечное значение (без движения измерителя).

Повторите ту же процедуру проверки для трех диодов на плате отрицательного выпрямителя, подключив один испытательный щуп к отрицательной выходной клемме и проверив все три диода с другим щупом. Затем поменяйте местами провода и проверьте еще раз. Диоды должны показывать низкое сопротивление в одном направлении и бесконечное сопротивление в противоположном.

Причины электрической цепи

Свист генератора также может быть вызван плохими электрическими соединениями, особенно в аккумуляторной батарее. Обычно низкий импеданс батареи поддерживает электрические цепи самолета под напряжением постоянного тока.(Импеданс — это просто сопротивление переменному току.) Любые пульсации переменного тока в авиационной шине поглощаются аккумулятором. Таким образом, аккумуляторная батарея самолета действует как большой поглотитель пульсаций.

Если аккумулятор обеспечивает нулевое сопротивление (т. Е. Короткое замыкание для переменного тока), шум генератора не может возникнуть. В реальном мире всегда будет какое-то сопротивление. Но чем он ниже, тем меньше будет пульсация напряжения.

Предположим, что положительный полюс аккумуляторной батареи корродировал. Хотя сопротивление постоянного тока, измеренное омметром, может быть низким, высокочастотное сопротивление (т.е.е., сопротивление) может быть очень высоким. Чем выше это сопротивление, тем больше пульсация напряжения на шине и тем больше шума вы слышите в своих радиоприемниках.

Сопротивление цепи можно снизить, убедившись, что клеммы батареи чистые и имеют хороший контакт. Сопротивление постоянному току должно быть меньше 0,01 Ом… практически ноль. Также проверьте заземление генератора, включая перемычку заземления двигателя. Сопротивление постоянному току между генератором и отрицательной клеммой аккумуляторной батареи должно быть как можно меньше.

В идеальной схеме с низким уровнем шума выходная мощность генератора должна поступать непосредственно на положительный полюс батареи. Это сбрасывает пульсирующее напряжение в батарею, где оно поглощается. Кабель радиоэнергетики также будет напрямую подключаться к чистому источнику постоянного тока, батарее.

Если провод питания генератора переменного тока и провод питания радиоустройства подключены к шине, то пульсации напряжения могут перейти от генератора к проводу питания радио. Величина пульсаций напряжения на шине зависит от импеданса между шиной и аккумулятором.Это сопротивление выше, чем у батареи.

Обратный путь пролегает от генератора к двигателю, подвеске двигателя, брандмауэру и через фюзеляж к батарее. Эти соединения должны иметь низкое сопротивление. Плоские плетеные заземляющие ремни идеально подходят для заземления планера и подвески двигателя. Плоские плетеные ленты используются потому, что сопротивление плетеного плоского проводника меньше, чем у круглого проводника.

Фильтрующие конденсаторы

Есть два метода фильтрации пульсаций напряжения: обход пульсаций напряжения обратно к источнику или блокирование пульсаций напряжения, чтобы они не могли пройти.Конденсаторы используются для обхода пульсаций напряжения, а катушки индуктивности — для блокировки шумовых токов. Наиболее эффективный подход зависит в первую очередь от импеданса цепи.

Конденсаторы отводят шумовые токи обратно в обратный путь генератора (обычно называемый землей). Чтобы быть эффективной, конденсатор должен иметь путь с низким сопротивлением обратно к генератору переменного тока. Следовательно, конденсатор фильтра должен быть установлен как можно ближе к генератору. Конденсатор устанавливается таким образом, чтобы один вывод был подключен к выходу питания, а другой — к земле, так что он был параллелен цепи.

Для постоянного напряжения конденсатор образует разомкнутую цепь (высокий импеданс) и не пропускает ток. На шумовых частотах конденсатор формирует короткое замыкание (низкий импеданс) и отводит шумовые токи обратно к генератору переменного тока. Таким образом мы сформировали фильтр нижних частот. Эффективность использования конденсатора в качестве шумового фильтра зависит от согласования номинальной емкости конденсатора с частотой шумовых токов.

Частота, при которой емкость и индуктивность конденсатора равны, — это частота, на которой он имеет наименьшее сопротивление и лучшую фильтрацию.Это резонансная частота. Конденсатор правильного размера — это конденсатор, в котором частота, которую мы хотим обойти, равна или меньше резонансной частоты.

Конденсаторы меньшего размера (диапазон пикофарад) эффективны при высоких частотах, а конденсаторы большего размера (диапазон микрофарад) эффективны на более низких частотах. Если вы фильтруете наведенные помехи (как в генераторе переменного тока), то это низкочастотные помехи, и емкость конденсатора должна находиться в диапазоне микрофарад. Если вы фильтруете излучаемые помехи (когда проводник действует как антенна), это высокочастотный сигнал, и конденсатор должен находиться в диапазоне пикофарад.

Обычно в фильтре генератора используется конденсатор от 0,5 до 50 мкФ. Cessna имеет фильтр конденсатора 5,72 мкФ, доступный под номером S1915-1.

Лучшими типами конденсаторов для фильтрации являются керамические и танталовые конденсаторы, керамические для диапазона пикофарад и танталовые для диапазона микрофарад. Электролитические конденсаторы являются фильтрами с относительно низким уровнем шума и имеют небольшой срок службы.

Резонанс конденсатора можно аппроксимировать следующей формулой: резонансная частота (в МГц) равна 1/2 пи, умноженному на квадратный корень из длины вывода, умноженной на емкость.Обратите внимание, что длина провода существенно влияет на резонансную частоту конденсатора. Например, конденсатор емкостью 500 пФ с выводами 1/4 дюйма резонирует на частоте 100 МГц. Но с проводами диаметром 1 дюйм он резонирует на частоте 50 МГц. Таким образом, длина выводов конденсаторов, используемых в цепях фильтров, должна быть как можно короче.

Индуктивные фильтры

Другой способ фильтрации радиошумов — это блокировать пульсации с помощью последовательного индуктора. Наиболее распространенный тип индуктора для фильтрации шума — это ферритовый сердечник. Они бывают разных стилей, но обычно провод с токами шума наматывается вокруг сердечника, образуя индуктор, включенный последовательно с цепью.Постоянный ток проходит через сердечник, но высокочастотные токи индуцируют магнитное поле в ферромагнитном материале сердечника. Это магнитное поле увеличивает сопротивление и эффективно блокирует токи шума. Ферриты эффективны на проводах ввода мощности радиосигналов и проводах ввода мощности стробоскопа. В первом случае они предотвращают попадание шумовых токов в радиоприемник, а во втором — препятствуют выходу шумовых токов из строба.

Чтобы быть эффективным, полное сопротивление феррита должно быть больше, чем полное сопротивление цепи.Для фильтрации выходного сигнала генератора потребовался бы непрактично огромный ферритовый сердечник. Таким образом, пульсации напряжения генератора обычно передаются на землю с помощью конденсатора. Однако ферриты просты в использовании и обладают удивительной фильтрующей способностью.

Ферриты лучше всего использовать в цепях с низким сопротивлением, тогда как конденсаторы лучше всего использовать в цепях с высоким сопротивлением. Лучше всего установить ферриты на подводящих проводах радиооборудования и использовать конденсаторный фильтр на выходной клемме генератора.

Снижение шума и измерение источника питания постоянного тока

| Статья

.

СТАТЬЯ

Ральф Омбергер

Получайте ценные ресурсы прямо на свой почтовый ящик — рассылается раз в месяц

Мы ценим вашу конфиденциальность

Абстракция

Коммутационная мощность

постоянного тока может генерировать слышимый шум, который часто слышится как легкий свист.Откуда исходит слышимый шум и как его уменьшить или устранить? В этой статье будут описаны простые способы предотвращения шума при измерении и разработке приложения. Читайте дальше, чтобы найти общие слабые места в существующих или планируемых проектах печатных плат для цепей питания постоянного тока.

Введение

Распространено мнение, что многослойные керамические конденсаторы (MLCC) или цепи питания постоянного тока вызывают слышимый шум, но это не так. Шум создается печатной платой, а не компонентами.

На рисунке 1 показаны три типовые оценочные платы. Шум этих компонентов, а также влияние размера печатной платы и ее монтажа подробно рассматриваются в этой статье.

Рисунок 1: Оценочные платы ⁽¹⁾

Примечание:

1. Слева направо: MPQ4590, неизолированный стабилизатор на 640 В с выходным током до 400 мА от MPS; MPQ4316, 45V, 6A, low-I _Q , синхронный понижающий преобразователь с расширенным спектром частот от MPS; MPQ4572, высокоэффективный, полностью интегрированный синхронный понижающий преобразователь на 60 В, 2 А от MPS.

Источник вибрации

Когда напряжение на керамическом конденсаторе MLCC изменяется из-за пьезоэлектрического эффекта, изменяется геометрия этого конденсатора, что приводит к вибрации (см. Рисунок 2) .

Рисунок 2: Вибрации MLCC

Как возникает шум на печатной плате и какие компоненты цепи питания постоянного тока являются ответственными?

Изменение напряжения в керамическом конденсаторе (MLCC) создает вибрационный стимул.Вибрации легко слышны в чувствительном к речи диапазоне частот (от 0,1 кГц до 7 кГц). Вибрация передается на печатную плату через паяные соединения. Затем печатная плата издает слышимый шум, сравнимый с мембраной громкоговорителя.

На рисунке 3 показаны типичные компоненты в цепи питания постоянного тока. MLCC и размеры печатной платы являются ключевыми для слышимого шума, поскольку другие компоненты не издают шума.

Рисунок 3: MLCC — стимул вибрации, печатная плата — источник шума

Не все MLCC ведут себя одинаково.Пьезоэлектрический эффект имеют только MLCC класса II и класса III высокой емкости. Другие типы конденсаторов, формованных катушек индуктивности, резисторов и ИС не изменяют геометрию под нагрузкой. Это означает, что остальные компоненты являются незначительными источниками шума (см. Таблицу 1) .

	MLCC Класс I NPO, COG	MLCC Класс II, III X7R, X5R, Y, Z	MLCC, класс II, тип вставки III, металлическая полоса	Танталовые электролитические органические конденсаторы	Коммутационная индуктивность (литая)	Ферритовые шарики, резисторы, преобразователи постоянного тока в постоянный
Стимул	№	Есть	Демпфированный	№	№	№

Таблица 1: Классификация компонентов в звуковых и неслышных системах

Источник питания постоянного тока в FCCM или AAM

Цепь источника постоянного тока, работающая в режиме принудительной непрерывной проводимости (FCCM), производит только звуковой шум в пределах чувствительного к речи диапазона звуковых частот (например,г. GSM-импульсы или другие периодические нагрузки). Высокая частота коммутации постоянного тока не слышна.

Когда цепь источника питания постоянного тока работает в расширенном асинхронном режиме (AAM), частоты переключения режима малой нагрузки могут быть в нижнем диапазоне кГц и ниже 20 кГц. Частоты переключения AAM не являются фиксированными частотами; они случайны, что снижает слышимость. AAM активен только при токах малой нагрузки, где обычно нет сильного стимула и, следовательно, редко бывает шум.

Сравнение трех механических систем

Звуковой шум на печатной плате создается так же, как звук на струнном инструменте (см. Рисунок 4) .

Рисунок 4: Звуки и музыка печатной платы

Эта теория более подробно описана ниже:

1. Стимул: система получает входной сигнал, называемый стимулом. Человеческое ухо является наиболее чувствительным в диапазоне от 2 до 5 кГц, что находится в том же диапазоне, что и резонансная частота многих печатных плат. Форма волны стимула похожа на бренчание пальца на гитаре или удар молотка по аккорду. Он действует как импульс Дирака, и многие компоненты влияют на частоту, такие как резонанс печатной платы, стимул, ударяющий по струне, и отклик печатной платы со слышимой основной частотой и обертонами.Самый громкий шум возникает, когда MLCC вибрирует с частотой, равной резонансной частоте печатной платы.
2. Вибрация: вибрации передают силу в движение. Вибрация MLCC на открытом воздухе не слышна, так как вибрирующая поверхность слишком мала. Это движение похоже на то, как трудно услышать вибрирующий инструмент или струну без усиления.
3. Мостик: вибрации передаются на деку. Мостик (паяный спай) передает колебания. MLCC с металлическими полосками припоя или промежуточной подложкой демпфируют передаваемую энергию колебаний.
4. Дека: Дека преобразует вибрацию в слышимый шум. Печатная плата действует как дека, сравнимая с мембраной громкоговорителя.

Измерение шума печатной платы с помощью микрофона

Акустический шум и резонансная частота цепи питания постоянного тока и монтажной платы могут быть измерены с помощью микрофона и небольшого объекта, создающего импульс Дирака. Хороший выбор — конденсаторный микрофон, который менее чувствителен к магнитному полю MLCC, чем динамический микрофон.

Палочка из твердого пластика или пластмассовый пинцет можно использовать в качестве простого механического стетоскопа, чтобы облегчить слышимость звуков (см. Рисунок 5) . Металлические предметы издают более громкий шум, что помогает искать точки с более высокой амплитудой вибрации.

Рисунок 5: Установка для измерения звукового шума

Сравнение измерений подключенного и отключенного микрофона показывает, что резонансная частота печатной платы точно такая же (см. Рисунок 6) .

Состояние под напряжением: на печатную плату подается электрический сигнал. Шаг нагрузки 250 Гц вызывает вибрацию MLCC, которая возбуждает печатную плату на резонансной частоте 3900 Гц.

Обесточенное состояние: печатная плата подвергается механическому удару, и короткое нажатие пластиковым стержнем вызывает механическую вибрацию печатной платы с резонансной частотой 3900 Гц.

Тип возбуждения, механическое или электрическое, не влияет на резонансную частоту печатной платы. Испытание на механический удар может показать акустическое поведение тестовой печатной платы, которая ведет себя аналогично печатной плате более поздних серий, если размеры и точки крепления сопоставимы.

Рисунок 6. Измерение полностью собранной печатной платы SMT серии 9 см x 4 см с использованием MPS MPQ4572

Измерение шума печатной платы с помощью поворотного стола и микрофона

Если пьезоэлектрический акселерометр недоступен, простой альтернативой является поворотный стол, который может точно измерить горизонтальную вибрацию алмаза (см. Рисунок 7) . Если движущийся магнит или движущийся картридж катушки являются единственными измерениями без питания, магнитное поле конденсаторного тока искажает сигнал.Для измерения с питанием лучше всего подходит кварцевый картридж для измерения вибраций. Пока микрофон измеряет интеграл, картридж или пьезоэлектрический акселерометр измеряет определенную точку.

Рисунок 7: Двухсторонняя многослойная печатная плата размером 9 см x 9 см с резонансной частотой 2166 Гц

Микрофоны показывают второе касание молотком и механический отскок во время удара молотком. Большая амплитуда картриджа показывает горизонтальное движение печатной платы и картриджа с тонармом.Печатная плата здесь поддерживается с двух сторон и находится над резиновой опорой поворотного стола.

Рисунок 8: Установка для измерения уровня звукового шума и одноточечной вибрации

В таблице 2 перечислены различные резонансные частоты в различных условиях.

Размер печатной платы	Состояние	Частота резонанса
4 см x 4,5 см	С усилием прижимается к резиновому коврику поворотной платформы	5690 Гц
4 см x 4.5 см	Лежа на резиновом коврике поворотного стола	5058 Гц
4 см x 4,5 см	Двусторонняя опора	4552 Гц
9 см x 9 см	Лежа на резиновом коврике поворотного стола	3742 Гц
6 см x 6 см	EVQ4590 свободно лежащий	3506 Гц
9 см x 9 см	EVQ4316 свободно лежащий	2395 Гц
9 см x 9 см	Двусторонняя опора	2166 Гц

Таблица 2: Зависимость частоты резонансаРазмер печатной платы

Во время практического проектирования механическая модель печатной платы в состоянии предварительного проектирования может использоваться для первых измерений. Перед измерением резонансной частоты установите печатную плату в корпус и измерьте их вместе.

Частоты совмещенной вибрации и функция передачи вибрации печатной платы

Рассчитайте быстрое преобразование Фурье (БПФ) токов нагрузки (см. Рисунок 9), и сравните эти значения с резонансной частотой из модели печатной платы.Проверьте, достигает ли вычисленная частота резонансной частоты печатной платы.

Рисунок 9: Быстрое преобразование Фурье (БПФ) прямоугольной волны 250 Гц

Печатная плата имеет функцию передачи колебаний, которая приблизительно соответствует механической резонансной системе второго порядка. Он состоит из массы и жесткости пружины, определяемой размером и жесткостью печатной платы (см. Рисунок 10) .

Рисунок 10: Упрощенная функция передачи вибрации печатной платы

Наложите БПФ на функцию передачи вибрации печатной платы, затем проверьте, не перекрываются ли частоты с резонансом печатной платы.Примите во внимание механическую конструкцию и убедитесь, что большие амплитуды вибрации не могут достигать области резонансной частоты.

Как уменьшить шум в цепи питания постоянного тока

В районе резонансной частоты печатной платы отчетливо слышны вибрации. Избегайте перекрытия частот вибрации и резонансной частоты.

Для большинства печатных плат невозможно изменить электрическое возбуждение, но печатную плату можно изменить следующими способами, чтобы избежать акустического шума:

1. Сдвиньте резонансную частоту печатной платы как можно выше над частотами вибрации.Больше точек крепления увеличивает резонансную частоту печатной платы.
2. Увеличьте демпфирование печатной платы и используйте точки крепления с мягкими демпфирующими материалами (например, пластик, резина).
3. Меньший размер печатной платы увеличивает резонансную частоту.
4. Большая площадь контакта с демпфирующим материалом увеличивает демпфирование и снижает слышимый шум.

Заключение

Изменение напряжения на керамическом конденсаторе MLCC вызывает изменение его геометрии из-за пьезоэлектрического эффекта, что приводит к механическому перемещению.Эта вибрация, генерируемая в MLCC, передается на печатную плату через паяные соединения, которые могут усиливать ее на слух, подобно мембране динамика. Частотные составляющие вибрации, размеры печатной платы, ее масса, жесткость пружины и тип установки определяют, генерируется ли слышимый шум.

При разработке крепления для печатной платы постоянного тока позаботьтесь о том, чтобы прикрепить печатную плату ко многим распределенным точкам крепления, чтобы увеличить резонансную частоту. Крепление с помощью виброизолирующих материалов снижает качество резонансной частоты.Избегайте частот вибрации, которые могут вызвать резонансную частоту печатной платы. Разработчики оборудования должны учитывать, не отвлекает ли слышимый шум на печатной плате, например, на телефоне или мониторе в тихой обстановке.

Должен быть определен ожидаемый частотный спектр в MLCC, вызванный профилем электрической нагрузки. Необходимо оценить резонансное поведение планируемой собранной печатной платы. Обладая этими знаниями, можно заранее оптимизировать механику цепи питания постоянного тока и конструкцию печатной платы.

Методы, описанные в этой статье, могут помочь инженерам оценить вероятность возникновения акустических проблем и сохранить многочисленные разработки печатных плат.

_________________________

Вы нашли это интересным? Получайте ценные ресурсы прямо на свой почтовый ящик — рассылайте их раз в месяц!

Как обнаружить и устранить шум мобильного радио, июнь 1966 г. Популярная электроника

Июнь 1966 г. Популярная электроника Оглавление Воск, ностальгирующий по истории ранней электроники.См. Статьи с Популярная электроника, опубликовано с октября 1954 года по апрель 1985 года. Настоящим подтверждаются все авторские права.

Проблемы с электрическими помехами в автомобильная среда почти никогда не проблема, когда большинство форм связи они принципиально невосприимчивы к возгоранию и даже компьютерному вмешательству. Мы реликвии те, кто все еще слушает AM-радио, иногда страдают от шума молнии, экстремальных искрение от электрических соединений и, да, даже от источников возгорания.По факту, Иногда, слушая AM-радио в своем Jeep Patriot 2011 года, я слышу вой что пропорционально оборотам двигателя. Это не настолько раздражает, чтобы оправдать посещение проблемы с поиском и устранением источника; Я могу с этим жить. Это 1966 год В статье Popular Electronics представлен очень подробный трактат по шуму зажигания. причины и лекарства. Эти методы все еще применимы к современным автомобилям. Если ты радиолюбитель с шумом зажигания на ваших мобильных устройствах, вы можете что-то найти здесь, чтобы помочь вам.

Как обнаружить и устранить шум мобильного радио

Роберт Л. Руйл, W0FCH

Подавление искусственного шума для увеличения эффективного диапазона и удобочитаемости.

Электрические помехи мешают четкому приему и сокращают рабочий диапазон оборудование мобильной связи. Эффективное «подавление мобильных радиопомех» может возникнуть только тогда, когда вы определите источник и определите, как он попадает в ваше радио.

Термин «мобильный» охватывает широкий спектр транспортных средств: легковые, грузовые, поезда, тракторы, и т. д. Мобильные радиоустановки обычно подвержены шуму от систем зажигания, системы зарядки, схемы переключения, движущиеся металлические части, контакты металл-металл и другие электрические шумы.

Каждый из этих источников шума можно идентифицировать, и можно предпринять шаги для их подавления.

Шум системы зажигания. Шум системы зажигания обычно исходит от одно или несколько из четырех мест: свечи зажигания, проводка, распределитель и катушка зажигания.

Расстояние приема можно значительно увеличить за счет подавления шума на приемнике — без увеличения мощности передатчика или чувствительности приемника.

Помехи от свечей зажигания слышны в виде хлопка в радиоприемнике, который усиливается. к громкому гудению при увеличении оборотов двигателя. Использование свечей зажигания резисторного типа является эффективный способ подавить такого рода помехи. Чем ближе резистор к искре разрыв, тем он эффективнее; резистор стремится изолировать кабель от помех в свече зажигания.Чем меньше шума в кабеле, тем меньше он излучает. Также высокий частотная часть искры «отрублена».

Одним из недостатков подавления шума двигателя является потеря мощности. Как и грязь внутри крышки распределителя, экраны над кабелями свечей зажигания вызывают некоторая потеря высокого напряжения.

Генераторы

обычно оснащены специальным фильтром для защиты выпрямители и для подавления радиопомех.Полевой терминал генератора также требует специальный фильтр. Не используйте обычные конденсаторы.

Вы можете вставить резисторы подавления угля в проводах зажигания между крышку распределителя зажигания и каждую свечу зажигания или используйте в жгуте проводов кабель-ограничитель, но свечи зажигания резисторного типа оказываются более эффективными и их легче всего устранять когда что-то идет не так.

Помехи дистрибьютора также вызывают хлопки, и его высота напрямую зависит от скорость двигателя.Убедитесь, что крышка распределителя и ротор чистые. Дистрибьютор крышка и ротор должны заменяться каждые 25 000 миль для лучшей производительности. После 25000 миль, внутренняя часть крышки распределителя обычно пропитывается миллионами крошечные металлические частицы.

Чтобы подавить щелчки, вызванные распределителем, вы можете использовать 10 000-омный резистор или резистивный кабель между крышкой распределителя и катушкой зажигания. Однако, никогда не используйте внешний ограничитель на центральной башне крышки распределителя, если крышка содержит встроенный резистор.

Помехи от катушки зажигания можно обойти на массу, вставив 0,1 мкФ. проходной конденсатор между катушкой и выводом батареи и 0,2 мкФ. байпасного типа на острие катушки.

Проводка между свечами зажигания и крышкой распределителя и между крышкой распределителя и катушка зажигания может излучать шум. Экранированная система зажигания предлагает наиболее эффективную подавление шума зажигания. Для максимального напряжения на вилках сохраняйте высокое напряжение ведет как можно короче.Если экранирование снижает производительность двигателя, это может быть необходимо установить более высокую выходную катушку или транзисторную систему зажигания.

Помехи катушки зажигания можно легко отфильтровать, установив 0,1 мкФ. коаксиальный тип конденсатор. Присоедините конденсатор к несущей ленте катушки зажигания и смонтируйте как можно ближе к клемме катушки. Отсоедините провод аккумулятора от катушки. и подключите его к клемме конденсатора. Подключите другой вывод конденсатора к катушке зажигания с помощью короткого отрезка медного провода №10.Также подключите 0,02-пФ., Керамический конденсатор на 1000 В между клеммой низкого напряжения на катушке и землей наконечник коаксиального конденсатора. Следите за тем, чтобы провода были как можно короче.

Генерирующая система шума. Шум от генерирующей системы обычно может можно отнести к генераторам, генераторам и регуляторам напряжения.

Генераторы переменного тока обычно не создают проблем с шумовыми помехами; но когда они это сделают, Возникающий шум сложно подавить.Беда, слышимая как нытье, обычно приходит от накопления статического электричества на внутренних элементах генератора. Лучшее средство от этого состояния состоит в том, чтобы вставить коаксиальный проходной конденсатор в каждый вывод генератора, между генератор и выпрямитель. Установите конденсатор емкостью 0,5 мкФ, 50 В и номиналом 50 А.

Генераторы — обычные преступники; часто причиной шума генератора является система зажигания, но характерный вой, который он издает, должен удержать вас от ошибки.При взгляде для снижения шума генератора обязательно установите фильтры и конденсаторы в надлежащим образом, особенно вокруг полевого вывода генератора.

Проходные конденсаторы и экранированный кабель могут использоваться для подавления генератор и регулятор шума. Если шум сохраняется, фильтр резисторно-конденсаторного типа может быть подключенным к полевому терминалу регулятора.

Регуляторы напряжения вызывают раздражающие помехи при дуге контактов реле.В возникающий в результате треск в приемнике меняется очень мало, даже когда частота вращения двигателя разнообразен. Вы можете связать этот источник шума с движением амперметра во время прослушивания получатель.

Если шум возникает одновременно с поворотом стрелки амперметра для зарядки или разрядки, скорее всего, проблема в регуляторе.

Здесь также важно правильное подключение фильтра к регулятору. Не устанавливать обычный конденсатор на выводе возбуждения генератора или регулятора; это может устраните шум, но он может быстро вывести из строя генератор и регулятор.Вместо этого используйте специальный резистивно-конденсаторный фильтр, специально разработанный для этой цели.

Вспомогательное вмешательство. Стеклоочистители электрические, воздуходувки, тахометры, датчики «идиотских» огней и множество других электрических устройств — все это потенциальные генераторы шума.

Правильно используемые экраны и соединительные ленты эффективно подавляют шум. устройств. Если не установлен правильно.они могут доставить новые неприятности. Механические и электрические соединения должны быть выполнены правильно.

Вспомогательные двигатели, такие как электродвигатель стеклоочистителя и электродвигатели вентилятора для обогреватель и кондиционер, как правило, можно быстро устранить, разместив 0,5 мкФ. конденсатор между клеммой горячего вывода и землей. Тахометры могут только вылечить с помощью хорошего экранированного провода от датчика двигателя до блока передатчика, и от передатчика к индикатору счетчика.

Идиотские фары, особенно те, которые измеряют давление масла, — частые нарушители. Эти фары включаются датчиками, расположенными в разных точках двигателя. В звуки от датчиков можно распознать по звуку «щелчка или шипения» в приемнике. Найдите «шумный» датчик и установите 0,5 или 0,25 мкФ. конденсатор.

Приборные манометры, такие как газовый манометр, также могут вызывать статическую нагрузку, как и шумный регулятор громкости. Используйте 0.5-мкф. конденсатор для обхода шума от прибора К земле, приземляться.

Контакт металл-металл. Лучший способ устранить шум от металла к металлу Контакт предназначен для электрического соединения двух металлических частей. Чтобы проверить все стыки в машина требует долгих и утомительных поисков. Некоторые из наиболее распространенных проблемных мест будут находится вдоль выхлопной системы, особенно выхлопной трубы, а также между двигателем и автомобилем. кузов, капот и палуба багажника и кузов автомобиля, воздушный фильтр и двигатель, радиоприемник и кузов автомобиля, бампер и кузов автомобиля, и даже между антенными элементами.

Конденсаторы байпасного типа (вверху) не требуются для обработки линейного тока, но имеют ограничения по частоте. Проходные конденсаторы (внизу) лучше фильтруют высокие частоты, но должны пропускать ток.

Невозможно переоценить важность хорошей связи, потому что, если у вас нет хорошее электрическое и механическое соединение, вы вполне можете создать — а не уменьшение — ваша проблема с помехами.Широкие плетеные ленты из медной проволоки отлично подходят для склеивает при правильном механическом закреплении на чистых поверхностях. Обязательно удалите жир, краска или другие покрытия, которые могут нарушить хорошее электрическое соединение.

Не упускайте из виду небольшие скрепляющие зажимы между капотом и кузовом автомобиля. Эти маленькие зажимы служат определенной цели.

Статический разряд. Если вы слышите «проносящийся» шум, когда ваша машина едете по дороге, и шум исчезает, когда вы нажимаете на тормоз, шансы в том, что колеса вашего автомобиля накапливают статическое электричество.Проверьте внутри снаружи пыльник ступичного подшипника на передних колесах, чтобы убедиться, что у вас есть статические пружины установлены и находятся в хорошем состоянии.

В шины можно также вводить графитовый порошок. Для этого нужно выпустить воздух из шины, снимите сердечник клапана, впрысните графит в шину, установите клапан на место сердечник, и, наконец, повторно накачайте шины.

Устройства подавления помех. Есть пять основных компонентов или устройства, используемые для подавления радиопомех: конденсаторы, фильтры, резисторы, экраны, и облигации.

Конденсаторы классифицируются в зависимости от их внутренней конфигурации и электрического характеристики. Для работы по подавлению шума их обычно называют либо байпасом. или пропустите через типы.

Байпасные конденсаторы с нами уже давно. Обычно металлический корпус байпасный конденсатор служит клеммой заземления и крепится к оборудованию с помощью оборачивающего кронштейна. Клемма под напряжением обычно представляет собой однопроводной вывод, который подключен к линии, которая должна быть очищена от помех.Короткий выводной провод на конденсаторах этого типа становится резонансным на частоте около 10 МГц и, следовательно, ограничивает свою эффективность частотами ниже этого значения. Типичные байпасные конденсаторы имеют размер от 0,01 до 2 мкФ.

Поскольку некоторые сети RC-фильтров выглядят как обычные байпасные конденсаторы, следует проявлять осторожность, чтобы не сделать неправильных замен. Однако много разных типов сетей используются и размещаются в контейнерах размером с регуляторы напряжения.

Лучшее решение проблемы шума зажигания — экранирование и фильтрация. Пока может быть дороже все укрыть, меньше шансов проиграть мощность двигателя за счет искрогасителя.

Неполный список производителей

Ваш местный дистрибьютор и службы доставки по почте обычно могут порекомендовать и поставить подходящие компоненты и комплекты для подавления радиопомех. Дополнительная информация обычно может быть приобретаются напрямую от отдельных производителей.

• Aerovox Corp., отдел дистрибьютора, 740 Belleville Ave., New Bedford, Mass.
• Birnbach Radio Co., Inc., 145 Hudson St., New York, N.Y.
• Continental-Wirt Electronics Corp., 26 W. Queen La., Philadelphia, PA
• Cornell-Dubilier Electronics, 50 Ave. «L», Ньюарк, Нью-Джерси,
• Estes Engineering Co., 1639 W. 135th Street, Gardena, Calif.
• GC Electronics Co., Div. Textron Electronics, Inc., 400 S.Уайман-стрит, Рокфорд, штат Иллинойс.
• Hallett Mfg. Co., 5910 Bowcroft St., Лос-Анджелес, Калифорния,
• E. F. Johnson Co., 2525 Tenth Ave., S.W., Waseca, Minn.
• New-Tronics Corp., 3455 Vega, Кливленд, Огайо
• Ohio Carbon Co., 12508 Berea Rd., Кливленд, Огайо
• Philmore Mfg. Co., Inc., 130-01 Jamaica Ave., Richmond Hill, N.Y.
• Sonar Radio, 73 Wortman St., Brooklyn, N.Y.
• Sprague Electric Co., 91 Маршалл Стрит, Н. Адамс, Массачусетс,

Проходные конденсаторы отличаются от байпасных конденсаторов тем линией, от которой возникают помехи. должен быть очищен, проводится через центр конденсатора, устраняя дополнительные соединительный провод. В результате этот тип конденсатора не имеет ограничений по верхней частоте, и по возможности следует использовать.

Правильная установка конденсаторов имеет большое значение. Всегда соблюдайте длину свинца как можно короче, и обязательно надежно закрепите конденсатор, чтобы получить хорошее электрическое заземление и свести к минимуму ослабление воздействия вибрации.

Фильтры сочетают в себе байпасное действие конденсаторов и реактивное сопротивление катушек индуктивности и резисторы. Также доступны некоторые специальные типы фильтров, которые настроены так, чтобы устройства нижних или верхних частот для использования в очень сложных ситуациях.

В цепях искрообразования используются резисторы

. Устойчивый к углю или составу элементы обычно заключены в изолированный корпус. Внешние резисторы-супрессоры обычно рассчитаны на температуру выше 85 ° C, но внутренние типы — как у искрового заглушки — могут работать при более высоких температурах, до 150 ° C.

Резистивные элементы используются для подавления шума от искрообразования. схемы. Этот тип подавителя следует размещать как можно ближе к источнику искры. для уменьшения радиации.

Большинство резисторов, внешних или внутренних, имеют диапазон от 5000 до 10 000 Ом. Кабели зажигания высокого напряжения с ограничителями имеют вместо этого резистивный центральный провод. провода — порядка 4000 Ом на фут — но возраст, температура, вибрация и грубая обращение вызывает недолгий срок службы.Когда значение сопротивления превышает 18000 Ом на фут, кабель следует заменить.

Экраны от радиопомех обычно изготавливаются из цельного металлического листа, проволочной сетки, или плетеный металлический провод.

Как будет выглядеть хорошо одетая система зажигания и генерации после лечения подавлением радиопомех. Для выполнения работы необходимо подключить хорошая заземляющая планка между двигателем и кузовом автомобиля.

Склеивание осуществляется путем электрического соединения двух металлических поверхностей для обеспечения непрерывный путь с низким сопротивлением для передачи паразитных токов от одного к другому.Прямые соединения (сварные швы), перемычки (ленты из луженой медной оплетки) и специальные соединения (щетки, контактные кольца и т. д.) являются тремя наиболее распространенными методами склеивания.

Коррозия — враг номер один хорошей связи. По возможности, влагозащищенные все связи, чтобы сделать их более постоянными.

Автор благодарит за вклад в эту статью компанию Champion Spark Plug Co., P.O. Box 910, Толедо, Огайо, и Hallett Mfg. Co., 5910 Bowcroft St., Лос-Анджелес, Калифорния.

. Превосходный буклет чемпиона под названием «Голос для двусторонней радиосвязи» и «Халлетт». буклет «Ничего, кроме шума?» — который ответит на большинство ваших вопросов о коммерческая система шумоподавления — доступны по запросу от этих компаний.

Опубликовано: 7 августа, 2018

Высоковольтные конденсаторы и силовые резисторы

Общая информация

Приложения:

• Усилитель Фильтр и развязка
• Высокоскоростная фильтрация данных
• EMC Фильтрация ввода / вывода
• ПЛИС / ASIC / развязка микропроцессора
• Развязка памяти DDR

Преимущества:

• Одно устройство для подавления или развязки электромагнитных помех
• Замена до 7 компонентов одним X2Y
• Дифференциальное и синфазное затухание
• Согласованная емкость между линией и землей, обе линии
• Низкая индуктивность из-за эффекта компенсации

Основные характеристики:

• AEC-Q200 Автомобильная квалификация (при необходимости)

Общие черты с обычным MLCC:

• Одинаковые размеры компонентов (0603, 0805, 1206 и т. Д.)
• То же оборудование для захвата и размещения
• Одинаковые значения напряжения
• Одинаковые материалы диэлектрика, электродов и заделки
• Те же отраслевые стандарты испытаний на надежность компонентов

Компоненты

X2Y ^® имеют много общих черт с обычными многослойными керамическими конденсаторами (MLCC), что упрощает внедрение конечными пользователями в свои производственные процессы.

Конструкция X2Y ^® — сбалансированная «конденсаторная цепь» с низким уровнем ESL 4>

Конструкция конденсатора X2Y ^® начинается со стандартного двухконтактного MLC-конденсатора с противоположными наборами электродов, A и B, и добавляет третий набор электродов (G), который окружает каждый электрод A и B. Результатом является очень изменчивая трехузловая емкостная схема, содержащая два точно согласованных конденсатора с низкой индуктивностью в компактной четырехконтактной микросхеме SMT.

Фильтрация электромагнитных помех:
Компонент X2Y ^® содержит два шунтирующих Y-конденсатора или «линия-земля». Сверхнизкий ESL (эквивалентная последовательная индуктивность) и точно согласованная индуктивность этих конденсаторов обеспечивают непревзойденную фильтрацию высокочастотного синфазного шума с преобразованием в режим низкого шума. Компоненты X2Y ^® уменьшают эмиссию электромагнитных помех намного лучше, чем несимметричные дискретные шунтирующие конденсаторы или последовательные индуктивные фильтры.Потеря дифференциального сигнала определяется значением частоты среза конденсатора типа «линия-земля» (Y) X2Y ^® .

Шунтирование / развязка питания
Для приложений байпаса питания X2Ys ^® два Y-образных конденсатора подключены параллельно. Это удваивает общую емкость и снижает их установленную индуктивность на 80% или 1/5 от установленной индуктивности конденсаторов MLC аналогичного размера, что позволяет создавать высокопроизводительные байпасные сети с гораздо меньшим количеством компонентов и переходных отверстий.Низкий ESL обеспечивает улучшенные характеристики на высоких частотах в диапазоне ГГц.

Затухание радиочастотных помех GSM в аудио и аналоге

GSM-телефоны передают в диапазонах 850 и 1850 МГц, используя частоту импульсов TDMA 217 Гц. Эти сигналы вызывают жужжание GSM, которое слышно в широком диапазоне аудиопродуктов, от наушников до систем громкой связи концертного зала, или «тихие» ошибки сигнала, возникающие в приложениях для медицины, управления промышленными процессами и безопасности.Тестирование было проведено, когда сигнал телефонной трубки GSM 840 МГц подавался на входы трех различных конфигураций тестовых схем усилителя, показанных ниже, выходы которых были измерены на анализаторе спектра ВЧ.

• Без входного фильтра, 2 дискретных байпасных конденсатора MLC 100 нФ.
• 2 дискретных входных фильтра MLC 1 нФ, 2 дискретных конденсатора байпаса питания MLC 100 нФ.
• Один входной фильтр X2Y 1 нФ, один конденсатор байпаса X2Y 100 нФ.
Конфигурация

X2Y обеспечивала почти ровный отклик по сравнению с окружающей средой и улучшенное подавление до 10 дБ по сравнению с традиционной конфигурацией MLCC.

Значения емкости

Автомобильная версия в настоящее время доступна только для этих значений
* Также предлагается с номиналом 50 В (500X18W104MV4E) вместо 100 В

X2Y Контур 1: фильтрация

При использовании в схеме 1 конденсатор фильтра X2Y ^® подключается к двум сигнальным линиям.Шум в дифференциальном режиме фильтруется на землю двумя конденсаторами Y, A и B. Шум в синфазном режиме подавляется внутри устройства.

Эксперты сходятся во мнении, что баланс — залог «тихой» схемы. X2Y ^® — это устройство со сбалансированной схемой, состоящее из двух равных половин, тесно согласованных как по фазе, так и по величине относительно земли. Использование двух симметричных конденсаторов в одном керамическом корпусе дает несколько преимуществ.

• Исключительное подавление синфазного сигнала
• Эффекты старения и температуры одинаковы для обеих крышек
• Влияние колебаний напряжения устранено
• Согласованная емкость между фазой и землей

Пример входного фильтра усилителя

В этом примере один компонент Johanson X2Y ^® использовался для фильтрации шума на входе инструментального усилителя постоянного тока.Это уменьшило количество компонентов на 3 к 1 и снизило стоимость более чем на 70% по сравнению с традиционными компонентами фильтра, которые включали 1% пленочных Y-конденсаторов.

Параметр	X2Y ® 10 нФ	Дискретный 10 нФ, 2 при 220 пФ	Комментарии
Сдвиг смещения постоянного тока	<0,1 мкВ	<0,1 мкВ	Относится к входу
Подавление синфазного сигнала	91 дБ	92 дБ

Источник: Analog Devices, «Руководство разработчика инструментальных усилителей (2-е издание)» Чарльза Китчина и Лью Каунтса

Замена синфазного дросселя

• Превосходное снижение высокочастотных выбросов
• Меньшие размеры, меньший вес
• Нет ограничения по току
• Устойчивость к вибрации
• Нет проблем с насыщением

Снижение электромагнитных помех двигателя постоянного тока: превосходное решение

Один компонент X2Y ^® успешно заменил 7 дискретных компонентов фильтра, обеспечивая при этом превосходную фильтрацию электромагнитных помех.

Решение для параллельных конденсаторов

Распространенной практикой проектирования является параллельное параллельное выполнение декадных значений емкости для расширения высокочастотных характеристик сети фильтров. Это вызывает непреднамеренный и часто игнорируемый эффект антирезонансных пиков в объединенном импедансе фильтровых сетей. Очень низкая установленная индуктивность X2Y позволяет разработчикам использовать одну более ценную деталь и полностью избежать антирезонансной проблемы. График импеданса справа показывает комбинированный установленный импеданс MLC 0402 1 нФ, 10 нФ и 100 нФ, подключенных параллельно в RED.Антирезонансные пики сети MLC почти в 10 раз превышают желаемый импеданс. X2Y 100 нФ и 47 нФ показаны СИНИМ и ЗЕЛЕНЫМ. (Общая емкость X2Y (контур 2) в два раза больше, или 200 нФ и 98 нФ в этом примере.) Sigle X2Y явно превосходит три параллельно включенных MLC.

Фильтр сигнальной линии для USB и RJ45

Один компонент X2Y ^® может эффективно фильтровать высокоскоростные сигнальные линии, заменяя несколько индуктивных и ферритовых компонентов.