Download manual de formación electrodomésticos con módulos electrónicos

MANUAL DE FORMACIÓN
ELECTRODOMÉSTICOS
CON MÓDULOS ELECTRÓNICOS
© AEG Hausgeräte GmbH
Muggenhofer Straße 135
D-90429 Nürnberg
Germany
Fax +49 (0)911 323 1420
TSE-N
Edition:
10.00
Publ. No.:
599 50 85 10
ES
DETECCIÓN DE
AVERÍAS Y DIAGNOSIS
DE APARATOS
ELECTRODOMÉSTICOS
CON MÓDULOS
ELECTRÓNICOS
Índice
1.
Por que utilizamos módulos electrónicos en electrodomésticos
3
2.
Funciones generales de los módulos elect. en electrodomésticos
4
3.
Sensores y parámetros de señales de entrada
9
3.1
Parámetros típicos de señales de entrada
9
3.2
Los sensores más importantes
10
3.2.1
Interruptores
10
3.2.2
Termostatos
10
3.2.3
Presostatos
11
3.2.4
Interruptores de flujo (interruptor de diferencia de presión)
12
3.2.5
Interruptores Reed
13
3.2.6
Generadores Hall
14
3.2.7
Resistencias en función de la temperatura
15
3.2.7.1 Resistencias NTC
15
3.2.7.2 Resistencias PTC
17
3.2.7.3 Sensores de platino
18
3.2.8
Sensores de humedad
18
3.2.9
Taco-generador
19
3.2.10 Sensores de presión
20
3.2.11 Sensores óptico
22
4.
Señales de salida y activadores (elementos funcionales)
23
4.1
Dispositivos de alimentación
24
4.1.1
Reles
24
4.1.2
Triacs y tiristores
24
4.2
Control de potencia
25
4.2.1
Corte de fase
26
4.2.2
Modulación de la magnitud de impulsos
28
5.
Detección de averías (Manuales de servicio y esquemas elect.)
30
6.
Uso de programas de test de comprobación integrados
32
7.
Posibilidades de medida
35
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1.
Por que utilizamos
electrodomésticos
módulos
electrónicos
en
aparatos
Los controles electrónicos de distinta complejidad han llegado a formar parte de nuestra
vida cotidiana. Uno ya no puede imaginarse los aparatos electrodomésticos sin este tipo
de control. Pero la denominación “electrónico” a menudo se utiliza muy a la ligera. Este
término muchas veces se relaciona con aparatos sencillos que probablemente solo
utilicen algunos componentes electrónicos. En nuestro caso queremos utilizar este
término solo cuando un aparato contiene módulos electrónicos más, que sean
indispensables para su funcionamiento
Existen muchas y buenas razones por las que usar circuitos electrónicos. En
comparación con los controles electromecánicos ofrecen muchas más ventajas:
• Los parámetros del programa se pueden controlar más precisión
• El funcionamiento del aparato puede ser optimizado mediante el uso de tecnología
fuzzy logic.
• Se reduce el consumo de energía, agua y productos químicos y por lo tanto se
reduce el impacto sobre el medio ambiente.
• Los programas son más flexibles y pueden ser ajustados a las nuevas situaciones.
El grupo Electrolux va en cabeza de esta tecnología: por ejemplo, la función de
actualización de funciones fue incorporado por primera vez en una lavadora del
Grupo Electrolux. El software del módulo electrónico se puede actualizar para
ajustar el aparato a las normas técnicas más modernas, además de adaptarlas a las
necesidades actuales: p. ej. Nuevos detergentes, nuevos tejidos, cambios en los
hábitos de lavado.
• Se libera al usuario de tener que controlar las distintas operaciones del aparato y de
tener que elegir e introducir distintos parámetros (p. ej. Temperatura de lavado,
velocidad de centrifugado, etc.). El usuario solo tiene que introducir sus “deseos”.
• Mejora de las posibilidades de manufacturado, y como consecuencia costes más
bajos de producción.
• Reducción del desgaste debido a la inexistencia de contactos mecánicos.
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2.
Funciones generales de los módulos electrónicos en los
electrodomésticos
Los componentes electrónicos son utilizados principalmente para las siguientes
funciones:
• como una interface para el usuario (señales de entrada/salida del módulo) que:
o transfiere las señales de entrada del usuario al aparato, p. ej. e programa
seleccionado, la temperatura deseada, el tipo de tejido, el grado de suciedad, el
tiempo de cocción, etc.
o También muestra los parámetros funcionales más relevantes, como los pasos del
programa o mensajes de advertencia, para mantener informado al usuario.
• como elemento de control: el desarrollo exacto del programa es determinado en
función de las ordenes del usuario además de los parámetros funcionales medidos
(p.ej. posición de las teclas, temperatura, nivel del agua, r.p.m. del motor etc.). Las
señales de salida se utilizan para:
o activa los componentes si es necesario a través de un modulo de potencia.
o Indicando el estado de funcionamiento a través de la interface del usuario.
• Como módulo de potencia que asegura la alimentación de los componentes.
USUARIO
SEÑAL DE
ENTRADA/
SALIDA DEL
MÓDULO
ELECT.
CONTROL
MÓDULO
DE
POTENCIA
COMPONENT
MOTOR,
ELECTROVAL.
RESISTENCIA,
ETC.)
SENSORES
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Dependiendo de la complejidad y construcción del aparato estas funciones pueden ir
alojadas en un solo módulo o en varios que estén separados.
En este manual no se pretende explicar los procesos que tienen lugar dentro del un
módulo electrónico. Por lo general no existen puntos accesibles de medición en un
módulo. Los detalles de estos entran en el campo de los proveedores especializados y
no formarán parte de la documentación de los aparatos.
Para nosotros el módulo electrónico será considerado un único componente y es
tratado como una “caja negra”. En ningún caso se deben sustituir componentes
individuales del módulo. Esto no se permite por motivos de seguridad. Por ejemplo, la
implementación de componentes inadecuados podrían causar un fuego.
Lo que queremos es investigar lo que sucede alrededor del módulo electrónico y si es
posible, medir las señales de entrada y salida, además del funcionamiento de los
componentes que están comunicados con el módulo.
Mediante estas técnicas, se pueden aislar las averías más detalladamente de tal modo
que solo se sustituyan las piezas o componentes que sean estrictamente necesarios.
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Ejemplos:
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
Módulo principal
Selector de programas
Módulo de mandos (interface del usuario)
Sensor de presión analógico
Presostato de seguridad
Sonda de temperatura
Motor
Resistencia calentamiento
Electroválvula
Cierre puerta
Bomba de circulación
Bomba de descarga
Sensor sistema auto-posicionamiento cesto (DSP)
Aquí se detalla los módulos de una lavadora de carga superior con sus sensores y
elementos funcionales.
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Módulos EAC utilizados en las lavadoras automáticas de AEG, series de 1998.
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EWM2000: nuevomóduloprincipal para lavadoras de carga frontal y de carga superior
utilizado como estándar en todo el Grupo Electrolux.
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3.
Sensores y parámetros de las señales de entrada
3.1
Parámetros típicos de las señales de entrada
Son:
• Posición de interruptor (código binario)
• Temperatura
• Nivel (agua, espuma)
• Revoluciones motor
• Grado de humedad residual
• Turbiedad del agua
Estos parámetros de entrada se miden con la ayuda de sensores, que dependen de la
variación del valor eléctrico del parámetro. Esto a menudo se consigue en varios pasos,
p. ej. temperatura à resistencia eléctrica del sensor à caída de tensión.
Con el concepto “fuzzy logic“ el programa utiliza parámetros adicionales, que no son
medidos sino “estimados” a través de las señales de entra de otros parámetros, o por la
variación de los mismos durante cierto periodo de tiempo. En este caso la relación de
los dos valores no puede ser definida exactamente. La relación será en este caso más
intuitiva. Por ejemplo, la cantidad de vajilla en el interior del lavavajillas es determinada
por el tiempo necesario para calentar el agua; aunque sin embargo también dependerá
de otros factores como el tipo de material de la vajilla.
En lo que se detalla a continuación puede ver algunos ejemplos de estos valores:
• Cantidad de ropa – a través de la absorción del agua de la ropa, lo que en realidad
significa a través de la variación del tiempo en conseguir el nivel de agua.
• Cantidad de vajilla – a través del tiempo de calentamiento, o lo que es lo mismo a
través de la temperatura del agua.
• Suciedad – a través de la turbiedad del agua
• Desequilibrio – a través de la fluctuación de las r.p.m. del motor.
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3.2
Los sensores más importantes
3.2.1
Interruptores
Los interruptores son los sensores más frecuentemente utilizados. Las distintas
condiciones son informadas al módulo a través de interruptores. Los interruptores son:
• ajustados por el usuario de modo
o directo (p. ej. Interruptor ON/OFF, varios selectores) o
o indirectamente (p. ej. Interruptor puerta)
• o son activados por el sistema durante el programa.
Ø Posibilidades de medida
• Comprobación de resistencia (continuidad): este tipo medición suministra un
modo de averiguar si un interruptor se encuentra su posición correspondiente
(abierto o cerrado).
• Comprobación de tensión: es otro modo de detectar en que posición está un
interruptor; existirá tensión si el interruptor está cerrado.
3.2.2
Termostato
Un termostato es un interruptor electromecánico de temperatura que abre o cierra un
circuito eléctrico al alcanzar cierta temperatura. La temperatura interrupción es:
• o ajustada mecánicamente à regulación de temperatura o
• está ajustada a un valor fijo à limitador de temperatura (generalmente utilizado
como un elemento de seguridad).
Dependiendo de su construcción podemos distinguir entre:
• termostatos bimetal
• termostatos de dilatación de varilla
• termostato de expansión de líquido
Ø Posibilidades de medida
• igual que los interruptores (3.2.1). Consulte las temperaturas de
conex./desconexión en los manuales de servicio para poder determinar el
supuesto estado del termostato (abierto / cerrado).
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3.2.3
Presostato
Un presostato está compuesto de una cámara manométrica con una membrana fijada
en su interior. La membrana se deforma bajo la influencia de la presión y activa
mecánicamente un o varios contactos a unos valores de presión preestablecidos.
Generalmente se utilizan los presostatos como interruptores de nivel. La cámara
manométrica va conectada a la cuba de la lavadora o del lavavajillas a través de un
tubo. La elevación de la columna de agua hace que se eleve la presión de aire en el
tubo.
Nivel del agua bajo
Presión baja
Contacto abierto
El nivel del agua alcanza el valor prefijado
La presión aumenta
El contacto se cierra
(1) Cámara manométrica
(2) Membrana
(3) Contactos
Ø Posibilidades de medida
• Igual que los interruptores (3.2.1).
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3.2.4
Interruptor de flujo (interruptor de diferencia de presión)
Existe una ley física que puede ser utilizada para detectar la existencia de un flujo,
como por ejemplo la circulación de agua a través de un tubo. Esta es la llamada ley de
Bernoulli dice que la suma de la presión de flujo y la presión estática en una corriente
siempre permanece constante.
Si la corriente de agua es dirigida a través de una intersección contraída (boquilla
Venturi), aumentara la velocidad de la corriente y por lo tanto su presión. La presión
estática disminuye y es menor que la de la de la corriente de agua al pasar por el
venturi. Cuando ambas presiones son dirigidas a una cámara de diferencial de presión
a través de unos tubitos finos, la membrana en su interior se deforma activando la
conexión de un interruptor.
Si no existe corriente de agua, las presiones son iguales y el contacto de diferencia de
presión se abre de nuevo.
Si el agua es calentada por una resistencia de paso, dicha resistencia debe conectarse
a través de un interruptor de flujo, para evitar el calentamiento cuando no hay paso de
agua.
No hay paso de agua
Presiones equilibradas
Contacto abierto
(1) Cámara de diferencia de presión
(2) Membrana
(3) Perno activador
(4) Venturi
(5) Contacto
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Corriente de agua existente
La presión estática en el venturi inferior
a la de la corriente
El contacto se cierra
Ø Posibilidades de medida
• Igual que los interruptores (3.2.1).
3.2.5
Interruptor Reed
Este interruptor lleva un material ferromagnético que se emplea como contactos del
mismo. El proceso de cierre de este interruptor es activado mediante un campo
magnético.
Ejemplos típicos de aplicación de este interruptor:
• Indicador de nivel de sal o detergente en los lavavajillas: en el contenedor hay un
flotador con un imán, el cual en la posición establecida, activa un interruptor reed en
la parte exterior del contenedor.
• DSP = sistema de posicionamiento del cesto en las lavadoras de carga superior: el
interruptor reed del sensor se mantiene en su posición normalmente cerrado por un
imán permanente; si la tapa del cesto está en la posición superior, la tira
ferromagnética que está fijada a la polea afecta al campo magnético y el interruptor
reed se abre. Se manda una señal al dispositivo DSP desde el módulo electrónico y
se coloca en posición el cesto a través del control del motor.
• Interruptor puerta en aparatos frigoríficos: se coloca el interruptor reed en el marco
del mueble y el imán que lo acciona en la puerta.
Ø Posibilidades de medida
• Igual que para los interruptores (3.2.1); se puede accionar mediante un imán
externo.
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3.2.6
Generador Hall
Un generador Hall es un generador de señales electrónicas, que amplifica la llamada
tensión Hall. La tensión Hall es generada por campos magnéticos. El generador Hall
también se puede utilizar para demostrar la existencia de campos magnéticos y para
medirlos.
La aplicación de este componente en aparatos electrodomésticos es relativamente
sencillo: se utiliza por ejemplo en los lavavajillas para detectar la rotación del molinillo
superior. El campo magnético es generado por un imán permanente localizado en
extremo del propio molinillo. Al pasar el brazo del molinillo por la puerta la tensión de
salida es de 4-5 V, si debido a estar bloqueado no pasa la tensión será de 0-1 V.
La aplicación del generador Hall es similar a la del interruptor reed.
Ø Posibilidades de medida
• Tensión de la señal: valores indicados arriba.
Todos los interruptores considerados hasta ahora, igual que el generador Hall, pueden
clasificarse como sensores binarios. Todos ellos solo informan al módulo electrónico de
2 posibles estados: “si” o “no” (1 o 0). Independientemente del valor medido, solo
informan si el estado predefinido ha sido alcanzado o no.
Por otro lado los siguientes sensores son utilizados para medir un parámetro especifico
dentro de un campo de medición. El sensor de este tipo suministra señales analógicas o
digitales, que dependen del parámetro que debe medirse. Por lo tanto se aumentan las
posibilidades de la configuración del programa.
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3.2.7
Resistencias en función de la temperatura
Este grupo de resistencias engloba a las resistencias NTC y las PTC y los sensores de
platino. También se emplea el termino termistor para describir estas resistencias.
Ø Posibilidades de medidas (aplicable a todas las resistencias en función de la
temperatura)
• Medición de la resistencia: el valor Ω ? medido debe corresponder a la
temperatura ambiente; al calentarse el valor variará ( los valores exactos se
pueden encontrar en tablas o gráficas en los manuales técnicos).
• Medición de tensión: la tensión se puede medir en los contactos del sensor, o
mejor aún, en su conector correspondiente en el módulo electrónico. El
sensor está en un circuito divisor de tensión. Por lo tanto el valor medido
estará por debajo de la tensión de la señal de entrada. Con una señal de
entrada de 5 V podremos esperar un valor de 2-3 V. Al calentarse, la tensión
al paso por la NTC disminuirá, mientras que al paso por un PTC aumentará.
3.2.7.1 Resistencia NTC
Las resistencias NTC pertenecen al grupo de semiconductores (generalmente una
mezcla de diferentes metales óxidos). Estas tienen una resistencia muy alta a bajas
temperaturas. Al aumentar su temperatura, se liberan más electrones de su aleación.
Como resultado su resistencia eléctrica disminuye. La resistencia tiene por lo tanto un
Coeficiente de Temperatura Negativo (abreviado NTC).
Este es el símbolo de una NTC en un circuito:
ϑ
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Una curva típica de una resistencia NTC tiene esta apariencia:
RESISTENCIA Ω
TEMPERATURA ºC
Para poder utilizar un sensor NTC para controlar la temperatura, se puede utilizar un
circuito puente simple como el indicado en el dibujo de abajo. La resistencia regulable
RT se ajusta al valor del sensor NTC al alcanzar la temperatura deseada. Esto se puede
conseguir por medio de un selector de temperatura o a través del módulo electrónico.
Mientras que las dos resistencias no tengan el mismo valor, se generará la tensión U1.
Esta tensión se puede utilizar para el control de la resistencia de calentamiento. En el
momento que se alcance la temperatura fijada, el valor de U1 se convierte en 0.
RT
R1
U1
RNTC
R1
ϑ
U0
Si queremos medir la temperatura real para un dispositivo indicador de temperatura,
podremos conseguirlo midiendo la caída de tensión.
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3.2.7.2 Resistencias PTC
Estas resistencias también son componentes semiconductores. En contraste con las
resistencias NTC tienen un Coeficiente de Temperatura Positivo (abreviado PTC) a
través de su campo de funcionamiento, lo que significa que su resistencia aumenta al
calentarse (se enfatiza el campo de funcionamiento por que la variación total de
temperatura es más complicada, como se muestra en la grafica de abajo). Su utilización
como sensores es similar a la de las resistencias NTC, aunque estas ultimas se utilizan
más a menudo para esta aplicación.
ϑ
Typical
curve
Típica
curvaPTC
de un
PTC
1000000
Resistance (Ohms)
100000
10000
1000
100
10
0
100
200
Temperature (°C)
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3.2.7.3 Sensores de plantino
Un sensor de platino es una resistencia de platino con un coeficiente de temperatura
positivo y constante, lo que significa que su resistencia aumenta linealmente.
Esta resistencia se designa con el símbolo químico Pt, y el valor de resistencia en Ω ? a
la temperatura de 0°C.
Por ejemplo, Pt500, indica una resistencia de 500 Ω a 0°C à ver ilustración abajo
Otros valores utilizados son Pt100, Pt1000.
RESISTENCIA Ω
TEMPERATURA ºC
3.2.8
Sensores de humedad
Este tipo de sensores se utiliza en las secadoras para medir el grado de humedad
residual de las prendas. El cesto está conectado a la toma de tierra del aparato (en la
parte posterior del mueble), a través de un sensor de carbón. Las aletas del cesto están
aisladas eléctricamente del resto del cesto y solo están conectadas por una tira metálica
que rodea el cesto. Esta tira metálica está en contacto con una escobilla metálica. La
escobilla y la tira metálica solo están conectadas eléctricamente a través de la humedad
de las prendas. Cuanto más seca esté la ropa, más aumenta la resistencia eléctrica de
la misma. El proceso de secado es controlado por medio de medir esta resistencia.
Ø Posibilidades de medida
Un cambio de la resistencia no se puede detectar si no hay ropa húmeda. Sin
embargo los problemas de contacto son a menudo causas de fallos. Por lo tanto
se puede medir las siguientes resistencias:
• Resistencia de contacto entre las aletas del cesto y la señal de la escobilla en
el módulo electrónico.
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• Resistencia de contacto entre el cesto y el mueble
• Resistencia del aislamiento entre las aletas y el cesto.
3.2.9
Taco-generador
Este generador se utiliza para medir las r.p.m. del motor. El taco-generador está
conectado firmemente al eje del motor. En una bobina que gira en un campo magnético.
Esto genera una tensión que es proporcional a las revoluciones del motor. El generador
puede fabricarse como:
• Un taco-generador DC, que toma la tensión del conmutador;
• Un taco-generador AC: este tipo se utiliza más en la actualidad debido a su
construcción más sencilla; ya que no necesita conmutador, y su configuración puede
invertirse, p. ej. Girando el imán y la bobina fija. Para este tipo, la frecuencia de la
corriente alterna es también proporcional a las r.p,m. En los circuitos digitales de la
mayoría de los módulos de control electrónicos, la medición e las frecuencias es
más conveniente y exacta que aquellas medidas a través de la tensión.
Ø Posibilidades de medida
• Se puede medir una pequeña tensión mientras se gira con la mano.
• También se puede medir la resistencia de la bobina.
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3.2.10 Sensor de presión
El sensor de presión está conectado del mismo modo que un presostato
electromecánico. Pero en contraste con los presostatos tradicionales no solo se activan
funciones de conexión al alcanzar ciertas presiones predefinidas sino que además la
presión (y por lo tanto el nivel) es controlada continuamente.
1
2
3
4
5
6
7
8
Entrada de aire
Membrana
Bobina
Oscilador (módulo electrónico)
Anillo magnético
Muelle
Tornillo regulación
Conector
Contacto 1 = Señal de salida
Contacto 2 = Tierra
Contacto 3 = 5V DC
El anillo magnético (5) se eleva al aumentar la presión en el tubo (1). Como resultado se
modifican las características del campo magnético. Esto a su vez causa un disminución
de la frecuencia del oscilador (4).
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Ø Posibilidades de medida
• No es posible medir la frecuencia utilizando un polímetro simple. Incluso con
un polímetro que tenga esta opción, será difícil realizar la comprobación
debido a las interferencias de la línea de alimentación.
• La existencia de una tensión de salida puede ser la primera indicación de que
el componente funciona. Pero como este sensor es un componente estándar
utilizado frecuentemente, compruebe su funcionamiento sustituyéndolo.
Aunque generalmente no es un recomendable si es un método útil de
comprobación.
3.2.11 Sensores ópticos
Este tipo de sensor se utiliza por ejemplo en los lavavajillas como sensor de turbiedad
del agua.
En un dispositivo por el que pasa el agua se coloca un LED y un diodo fotoeléctrico uno
frente al otro. Cuando el agua está turbia la luz emitida por el LED es atenuada hasta
llegar al diodo fotoeléctrico. La tensión de salida del diodo se reduce
proporcionalmente. Basándose en esta tensión el módulo electrónico calcula el grado
de suciedad de la vajilla o los residuos de detergente. Con la ayuda de esta información
el módulo puede decidir que programa será necesario para obtener resultados de
limpieza satisfactorios.
Es importante tener en cuenta que la tensión de salida podría ir disminuyendo a través
del tiempo debido a la suciedad depositada en las paredes del sensor, provocando
lecturas erróneas al módulo. Para evitar esto, el sensor utilizado en los lavavajillas
Electrolux es calibrado al final de cada ciclo durante el último aclarado. La tensión de
entrada es aumentada lentamente durante este proceso –esto es posible en el campo
que va de 6 a 11,4 V. El resultado es que la tensión de la señal de salida en este punto
del programa es constante a 4,3 V. Este valor indica al módulo electrónico que el agua
está limpia.
Nota: Si el sensor es calibrado al aire – que puede ser el caso durante una revisión del
servicio técnico – la tensión de la señal de salida debe ser de 3,5 V.
Ø Posibilidades de medida
• Medición de la tensión (ver arriba)
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4.
Señales de salida y activadores (elementos funcionales)
El propósito del proceso de comprobación del módulo electrónico es suministrar señales
de salida que garanticen:
• primero: que los activadores (elementos funcionales) de los electrodomésticos
realicen el trabajo requerido – en el momento preciso y de la manera correcta – para
conseguir los resultados requeridos por el usuario.
• segundo: que el usuario esté informado sobre el estado del aparato de un modo
adecuado, y que se le avise de cualquier fallo en el funcionamiento.
Señales de salida típicas:
• motor de impulsión del cesto de la lavadora, bomba de descarga o de circulación,
compresor, ventilador, etc.
• motor paso a paso, p. ej. Para el distribuidor de agua, DSP (sistema de
posicionamiento del cesto)
• cierre puerta
• magnetron
• electroválvula (normalmente para la entrada del agua, pero ocasionalmente utilizada
en circuitos de refrigeración)
• resistencia de calentamiento
• displays y dispositivos de controles funcionales y alarmas
o dispositivos electromecánicos
o pilotos indicadores
o indicadores acústicos
o displays digitales (LED, LC)
Generalmente el módulo provee señales de control de bajo voltaje. Los indicadores y
los elementos del display pueden en ocasiones ser alimentados a esta tensión, si la
corriente absorbida es también lo bastante baja.
Pero, sin embargo, para activadores de mayor potencia la tensión de alimentación debe
ser suministrada a través de un dispositivo de alimentación. Tales dispositivos son:
• relés
• triacs
Esto es una diferencia esencial respecto a los programadores electromecánicos. En
estos la corriente suministrada fluye a través de los contactos del programador. (Nota:
los triacs o los relés están situados en el módulo principal, de modo que se pueda medir
la tensión de línea en las señales de salida. Esta sin embargo no es la tensión de
funcionamiento del módulo electrónico)
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4.1
Dispositivos de alimentación
4.1.1
Relés
Un relé es un dispositivo de alimentación electromecánico. La tensión de control va
conectada a una bobina del relé, a menudo a través de un triac, debido a que la bobina
absorbe una corriente relativamente alta. Un electroimán cierra los contactos del relé.
La corriente de un componente (motor, resistencia, etc.) es dirigida a través de estos
contactos.
Los relés se utilizan para alimentar componentes que consumen mucha potencia, pero
también si las normas de seguridad requieren que la conexión se realice por medio de
una apertura real de un contacto. Ambas condiciones son aplicables a las resistencias
de calentamiento.
4.1.2
Triacs y tiristores
Ambos componentes son elementos semiconductores y pertenecen al grupo de los
diodos controlables
Un diodo controlable se activa por un impulso de corriente en su puerta. Esto significa
que es llevado a un estado conductivo. El punto de activación se puede mover dentro
de media onda mediante una resistencia regulable.
El tiristor solo es controlable en una sola dirección de corriente y suministra por lo tanto
una corriente de impulsos.
El triac es básicamente comparable a dos tiristores que están conectados de un modo
anti-paralelo. Es en ambas direcciones de corriente y utiliza las dos medias ondas de la
tensión alterna. Es por este motivo que el tiristor es utilizado preferentemente
(podríamos decir casi exclusivamente) como interruptor de potencia y control.
Símbolo de un triac
Puerta
Si el triac se utiliza para alimentar un componente – no para controlarlo – el circuito
siempre contiene un detector de tensión 0. Este detector asegura que la activación del
impulso siempre sea generado cuando la onda sinusoidal de la tensión pasa por la línea
cero.
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De esta manera, la curva de tensión no es distorsionada de su forma sinuosoidal, y la
tensión efectiva no disminuye.
1 Periodo
1ª media onda
4.2
2ª media onda
Control de Potencia
En muchos casos la activación de un componente está limitada a su conexión o
desconexión en el momento más adecuado, lo que significa que solo es controlado a
través del suministro de tensión para su funcionamiento.
En algunos casos es necesario un control de potencia, como por ejemplo:
• La potencia de calentamiento
• Las revoluciones del motor
El procedimiento común para el control de la potencia de calentamiento o de un
magnetron es la conexión y desconexión periódica dentro de intervalo relativamente
largo de 20 – 40 segundos. La potencia puede ser controlada a través del ratio del
tiempo de conexión y desconexión. Este procedimiento es correctamente adecuado
como regulador de energía para las resistencias de calentamiento tradicionales con
inercia térmica alta. Sin embargo hay ciertas desventajas en utilizar este método en
aparatos microondas, aunque su uso está ampliamente extendido.
El tipo de control de potencia que más importante para nosotros es el de los motores de
transmisión en las lavadoras. La velocidad de estos motores de transmisión debe
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alcanzar y cubrir un amplia gama de velocidades – desde los 25 r.p.m. de los
programas de lana o lavado a mano hasta la velocidad máxima de centrifugado de 1800
r.p.m. La velocidad se puede seleccionar por medio de conectar o desconectar los
distintas bobinados del motor. Para conseguir un control continuo y rápido dentro de
una gama de posibles velocidades, podemos utilizar:
• Corte de fase
• Modulación de amplitud de impulsos
Básicamente los dos procedimientos no se diferencian del control mencionado
anteriormente. Solo que en este caso el intervalo se acorta considerablemente: hasta
medio periodo de la frecuencia de alimentación (p. ej. 10 ms) para el corte de fase, y
hasta 50 – 60 µs para la modulación de impulsos.
4.2.1
Corte de fase
Este procedimiento “corta“ partes de la curva simétrica sinusoidal con la ayuda de un
componente electrónico como un triac. Como ya se ha mencionado en 4.1.2, un circuito
de control puede impulso activador en la puerta del triac al pasar por la línea 0 (p. ej. en
ángulo de fase 0°), o en cualquier ángulo de fase entre 0° y 180°.
El aumento del ángulo de fase en el que ocurre el impulso de activación provocará una
reducción de la tensión efectiva (RMS), y por lo tanto una reducción progresiva de la
potencia. La mayor desventaja del control de fase es que la curva de corriente se
desvía significativamente de su forma sinusoidal original. Esto significa que la harmonía
– p. ej. las oscilaciones con frecuencias que sean múltiplos de 50Hz – interfieren con la
frecuencia de alimentación de 50Hz. Las corrientes harmónicas, provocan tensiones
harmónicas en la red de suministro eléctrico, lo que empeora significativamente no solo
el suministro eléctrico sino también otros componentes que estén conectados al mismo.
El control de fase encuentra problemas en niveles de potencia más altos debido a:
• La normativa más reciente impone limites de tensiones harmónicas más rígidas.
• Estas normas se tienen que cumplir; si no, no se nos permitirá sacar al mercado el
aparato en la EU (el cumplimiento de esta norma se indica visualmente en la
etiqueta de CE del aparato).
• Las perturbaciones causadas por las tensiones harmónicas se ha convertido en un
problema especialmente en los aparato con módulos electrónicos de control. Los
picos de tensión y las altas frecuencias pueden causar interferencias en estos
circuitos, si exceden los niveles de inmunidad impuestos por las normativas.
Si se utiliza este tipo de control, será necesario utilizar medidas relativamente extensas
para suprimir las interferencias.
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Corte de
fase using
utilizando
un triac
Phase
cutting
a triac
trigger pulse in first part of half-wave
à high RMS voltage
à high power
trigger pulse at peak of half-wave
à half RMS voltage
à half power
trigger pulse towards end of half-wave
à low RMS voltage
à low power
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4.2.2
Modulación de amplitud de impulsos (PWM)
Este procedimiento desconecta el motor con una alta frecuencias (16 to 20 kHz) de la
fuente de alimentación. La relación entre los tiempos de conexión y desconexión puede
ser modificada a través del microprocesador. La denominación “modulación de amplitud
de impulsos” (en ingles PWM = pulse width modulation) se deriva del hecho de que la
amplitud de los impulsos individuales cambia. Debido a este principio se puede
controlar la velocidad del motor a través de un campo muy amplio de velocidades. Más
importante aún, con la frecuencia de los impulsos largos se consigue tiempos de
reacción cortos, lo que permite obtener velocidades de centrifugado muy altas, hasta
1800 r.p.m. Cuando se utiliza este tipo de control, el motor es alimentado con una
corriente directa por impulsos.
Amplitud de impulso larga
Amplitud de impulso corta
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G ND
Transmisión de señal entre el módulo de control EWM3000 y el módulo de control del
motor en lavadoras automáticas mediante el uso de modulación de amplitud de
impulsos.
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5.
Detección de averías (manuales de servicio y esquemas
eléctricos)
Quisiéramos enfatizar lo importante que es detectar las averías de un modo sistemático
y lógico. El uso de la documentación del aparato es de máxima importancia, nos
referimos a los manuales de servicio y esquemas eléctricos.
• Por favor, siempre identifique el aparato de manera inequívoca al tomar nota de un
aviso (No. PNC/E y también el No Series No./F si es posible). Debe preparar y llevar
los manuales de servicio. Esto siempre es importante pero es de importancia
crucial cuando se trata de aparatos con programas integrados de diagnosis, ya
que estos programas solo pondrán ser utilizados e interpretados correctamente
mediante la ayuda de esta documentación.
Las normas básicas de detección de averías para los aparatos convencionales siguen
siendo básicamente válidas.
• En primer lugar debe comprobar si realmente existe una avería. En muchos casos el
aparato funciona de acuerdo a sus especificaciones pero el usuario tiene otras
expectativas – ya sean estas justificadas o no. Esto sucede a menudo con los
aparatos refrigeradores y congeladores. Siempre trate de convencer al usuario
mediante argumentos y si es necesario remítale al servicio de atención al cliente.
Nunca sustituya ni piezas ni mucho menos el aparato. Esto solo conduce a costes
sin una solución del problema.
• Si existe una avería, localice el circuito averiado.
o A través de un código de avería, si está disponible la opción
o Si el código no está disponible, utilice el síntoma de la avería, y compruebe
mediante el esquema eléctrico que es lo que puede provocar dicho síntoma.
o No cambie sencillamente un componente en el circuito, sino más bien
compruebe y mida el paso de la corriente ayudado por el esquema eléctrico (ver
sección 6).
• Compruebe primero los lugares más comunes de averías:
o Conexión correcta
o contactos (una causa muy común de averías), vigile especialmente los
conectores de los módulos electrónicos – quizás tenga que moverlos
físicamente.
o Conexiones de tubos, tubos posiblemente bloqueados
• Alimente los distintos componentes directamente, si el programa de servicio se lo
permite.
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Esquema eléctrico de una lavadora de carga superior.
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6.
Utilización de programas integrados de servicio
Si el aparato llevan incorporados programas integrados de servicio – que son utilizados
cada vez más en aparatos nuevos – estos programas deben ser su primera elección a
la hora de diagnosticar una avería.
Se puede localizar la avería primeramente a través del código de avería indicado en el
display. Este método tiene la ventaja de ahorrarle tiempo durante el diagnostico de la
avería. La primera acción que siempre debe realizar es ver los códigos de averías
almacenados en la memoria de la máquina y la segunda debe ser la comprobación del
código de configuración, si es aplicable a la máquina, (un código de configuración
incorrecto puede provocar averías desorientativas).
El código de avería es una “afirmación” objetiva de una avería real diagnosticada. Esta
puede estar en contraste con las afirmaciones del usuario que pueden ser subjetivas. El
usuario además quizás solo vea una avería consecutiva. (esto significa que no podrá
averiguar mucho sobre el proceso de la avería preguntando al usuario preguntas
especificas).
Adicionalmente los programas de servicio ofrecen la posibilidad de activar circuitos
individuales directamente, lo que le permitirá localizar la avería más rápidamente.
En algunos aparatos, como los lavavajillas, es posible ejecutar un programa de servicio
estandarizado de comprobación. Esto es importante, ya que los programas del aparato
están creados de un modo adaptable a las características del lavado y por lo tanto no
tiene un orden fijo. El usuario se queja, por ejemplo, de que el aparato no descarga el
agua después del pre-clarado. Esto podría estar causado por una avería del aparato, o
podría ser el modo normal de funcionamiento debido a que el detector de turbiedad no
ha detectado ninguna suciedad significante. Ambos caso solo pueden ser determinados
mediante el programa de comprobación de servicio.
Si el aparato no lleva un display que indique los códigos de averías claramente (p.ej.
“C2“), los LEDs del panel pueden utilizarse para indicar tanto el código de avería como
el de configuración. La indicación del código debe realizarse de modo binario, ya que un
LED solo tiene dos estados – encendido y apagado. Estas son sus definiciones:
§ DESCONECTADO
(LED apagado) valor:
§ CONECTADO
(LED encendido) valor:
0
1.
Mediante un grupo de 4 LEDs se puede indicar 16 caracteres: los números de 0 a 9
además de las letras de la A a la F (estos 16 caracteres son los de el sistema
hexadecimal, que es el sistema de contar en base a 16).
La siguiente tabla muestra además las señales que pueden medirse si se sospecha que
algún LED no funciona.
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Resumen:
Número
dual
Número
decimal
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10 – A
11 – B
12 – C
13 – D
14 – E
15 - F
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Valor
decimal
LED
Señal
LED
Señal
LED
Señal
LED
Señal
LED
Señal
LED
Señal
LED
Señal
LED
Señal
LED
Señal
LED
Señal
LED
Señal
LED
Señal
LED
Señal
LED
Señal
LED
Señal
LED
Señal
23
22
21
20
ê
ê
ê
ê
8
4
2
1
¤
¤
¤
¤
¤
¤
¤
¤
¤
¤
¤
¤
¤
¤
¤
¤
¤
¤
¤
¤
¤
¤
¤
¤
¤
¤
¤
¤
¤
¤
¤
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¤
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Las potencias de dos (8, 4, 2, y 1) son asignadas a los LEDs. Obtendrá el valor de
carácter indicado por medio de sumar los números asignados a los LEDs iluminados.
Como ejemplo:
8
¤
4
¤
2
1
¤
8 + 4 + 4 = 13, o la letra D (A = 10, B = 11, ..., F = 15).
Un código de dos dígitos se puede indicar mediante dos grupos de cuatro LEDs,
p. ej. “C2“:
8
¤
4
¤
2
1
8
4
2
¤
1
Los códigos de averías y disposición de los LEDs se indica en los manuales de servicio
correspondientes.
Los errores de lectura de códigos se pueden evitar fácilmente utilizando una plantilla
que muestre los números 8 – 4 – 2 – 1 y colocándola junto a los LEDs correspondientes
o mediante una cinta adhesiva.
El mismo display es utilizado para leer y ajustar el código de configuración. El hardware
de los módulos es idéntico para una misma serie. Aunque deben ser configurados para
las características especiales de cada modelo individual mediante un código. La
configuración se debe realizar durante la sustitución del módulo y es de importancia
vital evitar cualquier error durante este proceso.
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7.
Posibilidades de medida
En la siguiente lista de posibles mediciones no entraremos en detalles de las
posibilidades de medida de la que pueda disponer en un taller o laboratorio al utilizar
instrumentos especiales de medida.
Queremos limitarnos a las comprobaciones que pueden realizarse rápidamente en la
ubicación del aparato mediante un polímetro. Este aparato siempre lo debe llevar
consigo el técnico del servicio post-venta y utilizarlo regularmente.
Se pueden medir los siguientes valores:
§ Parámetros funcionales
§ Valores eléctricos de los componentes utilizando un polímetro:
§ cuando el aparato está conectado al suministro eléctrico: tensiones, quizás
corrientes.
§ cuando el aparato no está conectado al suministro eléctrico: resistencias.
Es importante mencionar que estas posibilidades no están siempre disponibles sin
restricciones. En algunos países como Gran Bretaña, está estrictamente prohibido
medir un aparato abierto que esté conectado a la red. Incluso cuando no existan
normas que restrinjan las posibilidades de medición, siempre se deben realizar de un
modo que garantice la absoluta seguridad del técnico y del medio donde se halle.
¿Qué puede medirse?
1. Suministro eléctrico del aparato:
§ ¿Tiene la tensión en la conexión del aparato el valor correcto?
§ ¿Está el aparato conectado del modo apropiado?
§ ¿Llega tensión a punto de conexión en el interior del aparato?
2. Alimentación a los distintos componentes:
§ Después de identificar el componente potencialmente averiado, elija una estado
de funcionamiento en el que el componente esté siendo alimentado. Ahora
puede medir la tensión en los terminales del componente si llega tensión, el
defecto debe estar en el propio componente.
§ Si no es posible medir la tensión de alimentación, deberá seguir los cables de
alimentación y medir la tensión en algún punto mas adecuado. De este modo
también podemos comprobar si existe algún cable o contacto dañado,
identificando más específicamente la avería. Nota: utilizando el esquema
eléctrico asegúrese de que la falta de tensión no se debe a la activación de algún
dispositivo de seguridad.
§ Con la ayuda de un instrumento adecuado de medida (p.ej. un amperímetro) se
puede medir también la corriente eléctrica. La comprobación de las corrientes de
trabajo mediante un polímetro no es factible.
3. Tensiones de las señales de entrada y de salida del módulo electrónico y de los
sensores.
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§ Con las resistencias en función de la temperatura: puede esperar valores que
sea aproximadamente la mitad del valor de la tensión de la señal. Al ser
calentada, la tensión debe cambiar su valor en el mismo sentido que la
resistencia.
§ Para todos los tipos de interruptores (interruptores reed, presostatos termostatos,
resistencias de paso, etc.): tensión = cero cuando el interruptor está abierto y
tensión de alimentación con el interruptor cerrado. Si es posible cambie el estado
del interruptor para poder medir ambas posibilidades.
§ Taco generador: se puede generar una tensión de bajo voltaje por medio de girar
el generador a mano.
4. Parámetros funcionales
§ Temperaturas
o En aparatos de cocción: temperatura del horno.
o En aparatos refrigeradores y congeladores: principalmente temperaturas
interiores y adicionalmente las temperaturas del circuito refrigerante. Al medir
la temperatura interior hay que tener en cuenta que se debe medir la
temperatura media de conservación y no la temperatura del aire. à p. ej. La
temperatura de un vaso de agua que haya estado en el frigorífico durante
unos 30 minutos.
o En distintos aparatos: temperaturas de conexión de los termostatos.
§ Tiempo/ desarrollo del programa: según el manual de servicio será necesario
determinar y medir, si los pasos del programa se desarrollan en el orden
prescrito y en el momento prescrito. Elija un programa de servicio, si es posible,
ya que otros programas pueden variar en su desarrollo.
5. Resistencias particularmente de:
§ Componentes (resistencias de calentamiento, bobinas de motores, bobinas de
electrovávulas): es necesario medir que los valores de resistencia sean los
prescritos para cada componente. Generalmente estos valores se encuentran en
los manuales de servicio. Incluso si no sabe estos valores la medición puede
aportar indicios importantes:
o Un valor muy pequeño indicará que hay un cortocircuito
o Un valor muy alto será indicio de que hay una interrupción
§ sensores:
o en resistencias en función de la temperatura (NTC, PTC, Pt..): sus tablas o
graficas se pueden encontrar generalmente en los manuales de servicio En
cualquier caso la resistencia deben comportase según la modificación que se
espera de ella al ser calentada, por ejemplo con la mano: en las NTC una
disminución de la resistencia y en los PCT o Pt.. un aumento de la misma
o En interruptores: 0 (o un valor muy bajo indica un interruptor cerrado), ∞ (o un
valor muy alto) es indicación de que el interruptor está abierto. Si es posible
modifique el estado del interruptor para poder medir ambos casos.
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§ Cableado y contactos:
o Se deben revisar por si existen pequeñas resistencias. Mueva los conectores
para ver si los valores cambian o no.
Al medir resistencias debe medir, si es posible, todo su cableado. Sin embargo esto
dependerá de su accesibilidad. Puede, por ejemplo, retirar el conector del módulo y
medir la resistencia desde el conector. Si los valores de lectura están dentro de los
considerados normales, habrá comprobado el cableado y el componente a la vez con
una sola medición. Solo deberá comprobar el componente mismo si el valor medido
dista de los valores prescritos.
Llegados a este punto es importante notar que en algunos componentes no existen
posibilidades simples de medición. En algunos casos se recomienda comprobar el
funcionamiento mediante sustituir el componente en cuestión. P.ej. en el caso del
sensor analógico de presión. Si elige este método de comprobación, por favor tome
nota que si la final el antiguo componente no estaba averiado, deberá volver a colocarlo
en su lugar.
Por favor recuerde: que no se tarda mucho tiempo en tomar nota de los valores y
condiciones de las mediciones realizados. Tales registros pueden ser de gran ayuda en
el caso de que la avería se desarrolle con el tiempo en algo mucho más complicado o si
necesita responder alguna pregunta o queja.
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