Chinesischer Hersteller von Thermoschaltern

China Micro Thermal Switches & thermostat manufacturer

Forschung über die Zuverlaessigkeit der Thermo sicherung schützen Klimaanlage elektrische Heizung

Zusammenfassung: Thermische Sicherungen sind ein unverzichtbarer Schutzbestandteil in verschiedenen elektrischen und elektronischen Produkten. Gleichzeitig mit der weit verbreiteten Anwendung stellt die Thermosicherung selbst zwangsläufig einige Probleme dar und muss ihre Zuverlässigkeit kontinuierlich verbessern.

Einführung: Die thermische Sicherung ist auch eine thermische Sicherung genannt und ist eine Temperatur-induktive Schaltung Absperrvorrichtung. Die thermische Sicherung kann die Überhitzung elektrischer und elektronischer Produkte unter abnormalen Arbeitsbedingungen erkennen und so den Stromkreis unterbrechen, um einen Brand zu vermeiden. Die Thermosicherung wird hauptsächlich in Haushaltsgeräten oder ähnlichen Elektrogeräten verwendet und ist umfangreich. und ist eine unverzichtbare Schlüsselkomponente in Haushalts- und gewerblichen Elektrogeräten und elektronischen Produkten. Die in diesem Artikel beschriebene thermische Sicherung ist ein zylindrischer sicherungsförmiger Sicherungskörper mit einem wärmeempfindlichen Pellet (organische Verbindung) als wärmeempfindliches Material, das einen großen Strom (6A bis 25A) führen kann. Tatsächlich ist die Objektkarte in Abbildung 1 dargestellt.


Thermische Sicherung des Metallgehäuses

Gemäß der Sequenz "Vorwirkungsdraht - bewegliche Elektrode - Metallhülle - Draht durch Strom" steigt die Temperatur und das wärmeempfindliche Pellet schmilzt, wenn es Wärme wahrnimmt. Nachdem das wärmeempfindliche Pellet geschmolzen ist, wird die Feder gedehnt und der bewegliche Kontakt vom Drahtende getrennt, um den Strom abzuschalten (siehe Abbildung 2).

Schematische Darstellung des Funktionsprinzips der thermischen Sicherung

Die heiße Sicherung ist als Element im Arbeitskreis der Elektrogeräte in Reihe geschaltet. Zusätzlich zur rechtzeitigen Trennung im Falle einer Abnormalität sollte unter normalen Bedingungen eine gute elektrische Leitfähigkeit so nahe wie möglich an einem Draht aufrechterhalten werden. Wenn der Widerstandswert zu groß ist oder sogar der Fehler getrennt wird, wirkt sich dies unweigerlich auf den gesamten Arbeitskreis aus. Daher ist die Zuverlässigkeit heißer Sicherungen sehr wichtig.


Nachdem der Ausfall des Stromkreises der elektrischen Heizungssicherung der Klimaanlage festgestellt wurde, gibt es einige Fälle, die nicht durch Überhitzung der Arbeitsumgebung verursacht werden. Das heißt, der Sicherungseinsatz wurde getrennt, wenn die Auslegungsschutztemperatur nicht erreicht wurde, wodurch der Arbeitskreislauf der elektrischen Heizung getrennt wurde, was darauf hinweist, dass die Zuverlässigkeit des Sicherungskörpers selbst bestimmte Mängel aufweist. In diesem Artikel werden hauptsächlich solche Probleme untersucht und analysiert.

1 wärmeempfindliche Pille für den Sicherungskörper
1.1 Eigenschaften des Sicherungseinsatzes
Charakteristische Parameter der thermischen Sicherung:
1, Nennbetriebstemperatur (Tf): die Temperatur, bei der sich der Leitungszustand der thermischen Sicherung ändert;
2, der maximale Überlaststrom (Im): der maximale Strom, dem die Thermosicherung standhalten kann;
3, Aufrechterhaltung der Temperatur (Th, Tc): die maximal zulässige Temperatur der thermischen Sicherung im Nennstrom, keine Änderung des Leitungszustands innerhalb von 168 Stunden;
4 die Grenztemperatur (Tm): die maximale Temperatur, die nach Aktivierung der Thermosicherung nicht wieder eingeschaltet werden kann;
5, Aktionsgenauigkeit: gemäß den Standardanforderungen der Betriebstemperaturbereich der thermischen Sicherung.
Wenn die elektrische Heizungssicherung der Klimaanlage ausgewählt ist, muss der Betriebstemperaturbereich bestimmt werden, der Tf-10 ~ Tf beträgt. Im Allgemeinen sollte die Nenntemperatur der thermischen Verbindung 25 ° C höher sein als die tatsächlich verwendete Maximaltemperatur.

1.2 Einfluss der Umgebungstemperatur auf wärmeempfindliche Pillen


Die Lebensdauer der heißen Sicherung hängt eng mit der Umgebungstemperatur des Langzeiteinsatzes der heißen Sicherung zusammen. Je näher die Umgebungstemperatur an der Betriebstemperatur liegt, desto stärker ist die thermische Alterung der wärmeempfindlichen Pellets und desto kürzer ist die Lebensdauer der thermischen Sicherungen. Insbesondere wenn die Umgebungstemperatur die Haltetemperatur der thermischen Sicherung überschreitet, wird die Lebensdauer der thermischen Sicherung drastisch verkürzt. Abbildung 3 zeigt die Lebensdauer der 121 ° C-Thermosicherung eines Herstellers bei 109 ° C und 99 ° C.

Lebensdauer der thermischen Sicherung

1.3 Testvergleich
Als Probe wurde ein von einem Hersteller auf dem Markt hergestellter Sicherungseinsatz bei 121 ° C ausgewählt und die Höhe des wärmeempfindlichen Pellets gemessen. Das Hochtemperaturbacken wurde in einem Ofen 30 Minuten lang bei verschiedenen Temperaturen durchgeführt, und dann wurde die Höhe des wärmeempfindlichen Pellets nach dem Backen gemessen und mit der ursprünglichen Temperatur verglichen.

Die Probe der Sicherung 1 wurde für 30 min in einem roten Feld bei 95 ° C gebacken, und die Höhe des wärmeempfindlichen Pellet wurde verglichen, wie in gezeigt. 4.
Die Sicherungsprobe Nr. 2 wurde 30 Minuten in einem Ofen mit 106 ° C gebrannt, und die Höhe des wärmeempfindlichen Pellets wurde wie in 5 gezeigt verglichen.


 
Die Messung der Höhe des wärmeempfindlichen Pellets nach dem Backen der Sicherung wird mit der ursprünglichen Temperatur verglichen

Im Vergleich dazu kann festgestellt werden, dass der Rumpf des Herstellers beim Einbrennen bei einer hohen Temperatur von 95 ° C im Wesentlichen keine Höhenänderung aufweist. Nach dem Hochtemperaturbacken bei 106 ° C wurde die Höhe erheblich verringert, was darauf hinweist, dass die wärmeempfindlichen Pellets unter diesen Bedingungen Anzeichen eines offensichtlichen Schmelzens zeigten, aber zu diesem Zeitpunkt noch weit davon entfernt sind, ihre Nennbetriebstemperatur zu erreichen. Gleichzeitig messen wir mit einem Multimeter den Widerstand des Sicherungseinsatzes Nr. 2 und stellen fest, dass er geöffnet wurde. Der Zustand nach dem Röntgen ist in Abbildung 6 dargestellt.

Bei der eigentlichen Montage der elektrischen Heizung muss der Sicherungskörper häufig Hochtemperaturprozessen wie Schweißen, Backen und Schrumpfschläuchen unterzogen werden, die unweigerlich beeinträchtigt werden. Daher ist es bei der Durchführung dieser Verfahren wichtig, auf den Schutz der Sicherung zu achten:

2) Die Thermosicherung kann Drähte oder Klemmen spleißen.
Wenn der Spleißprozess unzuverlässig ist, wird ein hoher Widerstand erzeugt, der einen plötzlichen Anstieg der durch die Energie erzeugten Wärmemenge verursacht, was schließlich dazu führt, dass das wärmeempfindliche Pellet abnormal schmilzt.
3) Beim Aufbringen eines Harzformteils oder einer wärmeschrumpfbaren Hülse sollte die Temperatur am Körper der thermischen Sicherung so geregelt werden, dass das Volumen während der Verarbeitung nicht schrumpft, um die Zuverlässigkeit nicht zu beeinträchtigen.

2 Mechanischer Aufbau der Sicherung
2.1 Interner Aufbau der Sicherung

Das Funktionsprinzip des Sicherungseinsatzes für die elektrische Heizung wurde oben beschrieben. Das wärmeempfindliche Pellet ist der Schlüssel, aber die endgültige Schutzwirkung und die normale Leitung werden durch seine innere mechanische Struktur erreicht. Gegenwärtig nimmt das Design hauptsächlich die in Abbildung 7 gezeigte Struktur an, und die Hersteller unterscheiden sich geringfügig, aber insgesamt ist es ähnlich. Isolationszylinder, Federn, bewegliche Elektroden (auch als Sternenkontakte bezeichnet), kreisförmige Platten und wärmeempfindliche Pillen sind in der Metallhülle montiert, und der Öffnungsteil der Metallhülle ist vollständig mit Dichtungsmaterialien abgedichtet.

Die Feder als Kraftquelle für mechanische Kraft sollte nach der normalen Montage zusammengedrückt sein. Gleichzeitig bleibt das Sternenkontaktstück aufgrund der Spannung der Federn auf beiden Seiten in einem vertikalen Zustand und berührt das Metallgehäuse. Das Kontaktstück selbst ist klein und dünn, das Material ist weich und der Bereich des Kontaktmetallgehäuses ist begrenzt. Daher werden hohe Anforderungen an den Form- und Montageprozess gestellt, und wir müssen an der Zuverlässigkeit zweifeln.
 
Mechanischer Aufbau der thermischen Sicherung

2.2 Analyse eines abnormalen offenen Stromkreises des Sicherungseinsatzes
Die von einem Hersteller hergestellten thermischen Sicherungen haben während des Kundengebrauchs mehrere Single-Open-Fehler erfahren, und es gibt keine rauen Bedingungen wie hohe Temperatur und hoher Strom während des Gebrauchs. Die Röntgenuntersuchung ergab auch, dass das wärmeempfindliche Pellet des Sicherungskörpers nicht schmolz, was darauf hinweist, dass ein Problem mit der inneren Leitungsschleife des Sicherungskörpers selbst bestand.

Beim Vergleich normaler und fehlerhafter Produkte können wir leicht die folgenden Probleme feststellen:
ein. Die Proben Nr. 2 und Nr. 4 wurden geformt, sie wurden vom Metallgehäuse getrennt, und der normale Leitungskreis der Sicherung wird hier unterbrochen.
b. Die Elektrode der Probe Nr. 3 ist schief, der Kontakt zwischen dem Sternenkontakt und dem äußeren Gehäuse ist unzureichend und die Kontaktfläche zwischen der Elektrode und der Leitung ist ebenfalls kleiner als das normale Produkt.
Der Test wird durchgeführt, aber der Widerstand ist größer als normal (wie in Tabelle 1 gezeigt).

 
Analyse eines abnormalen offenen Stromkreises der thermischen Sicherung

Nach der Analyse wird die Ursache für die Abnormalität des Sicherungskörpers durch eine schlechte Verarbeitung des Sternenkontakts (Überformen) und ein Schräglauf der schwimmenden Elektrodenanordnung verursacht. Es zeigt, dass die Produktions- und Verarbeitungstechnologie und das Design des Herstellers bestimmte Mängel aufweisen und die Konsistenz seiner Produkte nicht garantieren können. Die folgenden Anpassungen können über das Design und die interne Größenkontrolle vorgenommen werden, um sie zu verbessern:

1) Der Innendurchmesser der Keramikkappe ist so ausgelegt, dass er verengt wird, und die Abstandstoleranz zwischen dem Keramikinnenkreis und dem schwimmenden Nagel wird verengt, um das Auftreten eines Schrägelektrodenversatzes zu vermeiden.
2) Vor der Fabrik wird der Widerstandswiderstandstestbereich verschärft und der Kontakt zwischen dem Sternkontaktstück und dem Außengehäuse, der durch die Schräglage des schwimmenden Nagels verursacht wird, wird erkannt und entfernt.
3) Ändern Sie die Größe des Sternkontaktstücks, verbreitern Sie das Blatt mit acht Klauen, vergrößern Sie die Kontaktfläche mit dem Metallgehäuse und verbessern Sie die Zuverlässigkeit.

Die Ursache für das abnormale Abschalten der Thermosicherung

3 Fazit
1) Die Zuverlässigkeit der wärmeempfindlichen Pellets des Sicherungskörpers wird durch die Umgebungstemperatur beeinflusst. Selbst wenn die vorgesehene Betriebstemperatur nicht erreicht wird, kann ein langes Hochtemperaturbacken dazu führen, dass die wärmeempfindlichen Pellets schmelzen. Sicherungshersteller sollten eine angemessene Optimierung in Betracht ziehen und gleichzeitig die Empfindlichkeit sicherstellen, aber auch die Stabilität bei hohen Temperaturen berücksichtigen. Als elektrische Heizkomponente sollte der Sicherungskörper auch den Hochtemperaturschutz während des Montageprozesses berücksichtigen und der Widerstandswert des Drahtverbindungsteils sollte ebenfalls gesteuert werden.

2) Der Sternkontakt des Sicherungseinsatzes ist ein relativ zerbrechlicher Bestandteil der mechanischen Struktur. Es besteht ein hoher Bedarf an der Verarbeitungstechnologie, und es kann kein Überformungsphänomen auftreten. Gleichzeitig sollte bei der Größengestaltung berücksichtigt werden, dass ein ausreichender Kontakt mit dem Metallgehäuse gewährleistet ist.


3) Die Toleranzen der Komponenten im Sicherungseinsatz sollten den Anforderungen entsprechend so streng wie möglich sein. Andernfalls treten unvermeidlich Probleme wie ein schwebender Elektrodenversatz auf.
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