OPLEIDINGSDOCUMENT

HUISHOUDTOESTELLENMET

ELEKTRONICA

© AEG Hausgeräte GmbH Publ. nr.: Muggenhofer Straße 135 599 50 85 10 D-90429 Nürnberg Duitsland NL

Fax +49 (0)911 323 1420

TSE-NVersie: 10.00

OPSPORING VANSTORINGEN

ENDIAGNOSE

INHUISHOUDTOE-

STELLENMET

ELEKTRONICA

TSE-N 10.00 AS - 2 - 599 50 85 10 NL

Inhoud

1. Waarom we elektronische componenten in huishoudtoestellengebruiken 3

2. Algemene functies van de elektronica in huishoudtoestellen 4

3. Ingangsparameters en sensoren (detectoren) 9

3.1 Gebruikelijke ingangsparameters 9

3.2 De belangrijkste sensoren 10

3.2.1 Schakelaar 10

3.2.2 Thermostaat 10

3.2.3 Drukschakelaar 11

3.2.4 Stromingschakelaar (differentiaaldrukschakelaar) 12

3.2.5 Tongenschakelaar (reed-schakelaar) 13

3.2.6 Hall-generator 14

3.2.7 Temperatuurafhankelijke weerstanden 15

3.2.7.1 NTC-weerstand 15

3.2.7.2 PTC-weerstand 17

3.2.7.3 Platinasensor 18

3.2.8 Vochtigheidssensor 18

3.2.9 Tachogenerator 19

3.2.10 Druksensor 20

3.2.11 Optische sensor 22

4. Uitgangen en aandrijvers (functionele elementen) 23

4.1 Vermogensinrichtingen 24

4.1.1 Relais 24

4.1.2 Triac en thyristor 24

4.2 Vermogensregeling 25

4.2.1 ‘Phase control’ 26

4.2.2 Pulsbreedtemodulatie 28

5. Het opsporen van storingen (onderhoudshandleidingen enschakelschema’s) 30

6. Gebruik van de geïntegreerde test- en onderhoudsprogramma’s 32

7. Meetmogelijkheden 35

TSE-N 10.00 AS - 3 - 599 50 85 10 NL

1. Waarom we elektronische componenten in huishoudtoestellengebruiken

Elektronische regelingen met een uiteenlopende complexiteitsgraad zijn een deelgeworden van ons dagelijks leven. Huishoudtoestellen zonder elektronische regelingenkan niemand zich nog voorstellen. De toevoeging ‘elektronisch’ wordt echter soms nogallosjes gebruikt, zoals voor eenvoudige toestellen die bijvoorbeeld maar één elektronischonderdeel bevatten. Wij zullen de term alleen gebruiken wanneer het toestel meercomplexe elektronische schakelingen heeft, die essentieel zijn voor de werking ervan.

Er zijn heel wat goede redenen om elektronische schakelingen te gebruiken. Ze biedennamelijk veel voordelen in vergelijking met elektromechanische regelingen:

• De programmaparameters kunnen nauwkeuriger worden gestuurd.

• De werking van het toestel kan worden geoptimaliseerd met behulp van ‘fuzzy logic’.

• Deze twee factoren resulteren in een lager verbruik van energie, water en chemischeproducten, wat tot een lagere belasting voor het milieu leidt.

• De programma’s zijn flexibeler en kunnen worden aangepast aan een nieuwesituatie. De Electrolux-groep speelt de rol van een voorloper: zo werd een update-functie voor de allereerste keer ingebracht in een automatische wasmachine van deElectrolux-groep. Hier wordt de software van de elektronica geüpdatet om het toestelaan te passen aan de modernste technische normen zowel als aan de op eenbepaald moment heersende omstandigheden: b.v. nieuwe detergenten, nieuwestoffen, maar ook gewijzigde wasgewoonten.

• De gebruiker kan de bediening van het toestel overlaten aan de elektronica: hij moetniet langer individuele parameters kiezen en invoeren (b.v. wastemperatuur of toerenper minuut). Hij moet alleen maar zijn ‘wensen’ invoeren.

• Betere productiemogelijkheden, met lagere productiekosten als gevolg.

• Er is minder slijtage, doordat er geen bewegende contacten zijn.

TSE-N 10.00 AS - 4 - 599 50 85 10 NL

2. Algemene functies van de elektronica in huishoudtoestellen

Elektronische componenten worden hoofdzakelijk gebruikt voor de volgende functies:

• als gebruikersinterface (invoer-/uitvoer-elektronica) die:

o de gebruikersinvoer overbrengt naar het toestel, b.v. het gekozen programma, degewenste temperaturen, het soort was, de mate van vervuiling, de kooktijd, enz.

o de relevante functionele parameters toont, zoals programmastappen enwaarschuwingen ter informatie van de gebruiker.

• als een sturend element: de exacte programmastap wordt bepaald in functie van degebruikersinvoer en de gemeten functionele parameters (b.v. schakelaarstanden,temperatuur, waterniveau, toerental van de motor, enz.). De uitgangssignalenworden gebruikt om:

o de aandrijvers in werking te brengen, indien nodig via vermogenselektronica;

o de functionele toestanden te tonen via de gebruikersinterface.

• als vermogenselektronica die de stroomvoorziening van de aandrijvers verzorgt.

INVOER/UITVOER

ELEK-TRONICA

VERMO-GENS-ELEK-

TRONICA

STU-RINGGEBRUIKER

AANDRIJVERS(MOTOR, KLEP,VERWARMING,

ENZ.)

SENSORS

TSE-N 10.00 AS - 5 - 599 50 85 10 NL

Afhankelijk van de complexiteit en de bouw van het toestel kunnen deze functiesworden ondergebracht in één enkele component of in afzonderlijke componenten.

De bedoeling van deze tekst is niet de processen toe te lichten die in de elektronicaplaatsvinden. Over het algemeen zijn er geen toegankelijke meetpunten. Gedetailleerdegegevens hierover vallen binnen het gebied van gespecialiseerde leveranciers en zijnniet opgenomen in de onderhoudsdocumentatie van het toestel.

Voor ons blijft de elektronische schakeling in zijn geheel één afzonderlijk onderdeel, datwordt behandeld als een ‘zwarte doos’. In geen enkel geval zullen er componenten opeen printplaat worden vervangen. Ook om veiligheidsredenen is dit niet toegestaan. Deplaatsing van ongeschikte componenten zou bijvoorbeeld tot brand kunnen leiden.

We willen onderzoeken wat er gebeurt rond de invoer en uitvoer van de elektronica ende metingen, als dat kan; en we willen de werking bestuderen van de componenten diemet de elektronica communiceren.

Met behulp van deze technieken kunnen fouten nauwkeuriger worden geïsoleerd, zodatalleen de onderdelen die defecten vertonen worden vervangen.

TSE-N 10.00 AS - 6 - 599 50 85 10 NL

Voorbeelden:

1. Hoofdprintplaat2. Programmakeuzeschakelaar3. Gebruikersinterface4. Analoge druksensor5. Veiligheidsdrukschakelaar6. Temperatuurdetector7. Motor8. Verwarmingselement9. Watertoevoerklep10. Deurvergrendeling11. Circulatiepomp12. Afvoerpomp13. Sensor voor zelfpositionering van de trommel

Hoofdprintplaat van een bovenlader-wasmachine, met aansluiting op sensoren enfunctionele elementen

TSE-N 10.00 AS - 7 - 599 50 85 10 NL

Elektronica van EAC gebruikt in automatische wasmachines van AEG, reeks 1998

TSE-N 10.00 AS - 8 - 599 50 85 10 NL

EWM2000: nieuwe elektronische hoofdprintplaat voor boven- en voorladendewasmachines, een standaardonderdeel in de hele Electrolux-groep

TSE-N 10.00 AS - 9 - 599 50 85 10 NL

3. Ingangsparameters en sensoren (detectoren)

3.1 Gebruikelijke ingangsparameters

zijn:

• schakelstanden (binaire codes)

• temperatuur

• niveau (water, schuim)

• motortoerental

• residuele vochtigheidsgraad

• watertroebelheid

Deze ingangsparameters worden gemeten met behulp van sensoren (detectoren), diegebruik maken van de fysieke afhankelijkheid van een elektrische waarde van onzeparameter. Dit wordt dikwijls verwezenlijkt in verschillende stappen, b.v. temperatuur àelektrische weerstand van de sensor à spanningsval.

Met het concept van ‘fuzzy logic’ maakt het programma gebruik van bijkomendeparameters, die niet worden gemeten maar ‘ingeschat’ via andere ingangsparameters ofhun variatie over een bepaalde tijdspanne. In dit geval kan de afhankelijkheid van detwee waarden niet exact worden gedefinieerd. Het verband kan eerder intuïtief wordenaangevoeld.De hoeveelheid serviesgoed in een vaatwasmachine, bijvoorbeeld, wordt bepaald via detijd die nodig is om het water te laten opwarmen; maar deze tijd hangt ook af van anderefactoren, zoals het materiaal waaruit het serviesgoed bestaat.

Hierna volgen enkele voorbeelden voor zulke waarden:

• hoeveelheid wasgoed – via het absorberend gedrag van het wasgoed, wat eigenlijkbetekent via de tijdsrichtingcoëfficient van het waterniveau

• hoeveelheid serviesgoed – via de opwarmingssnelheid, d.w.z. via dewatertemperatuur

• vervuiling – via de watertroebelheid

• onevenwicht – via de schommelingen van het motortoerental

TSE-N 10.00 AS - 10 - 599 50 85 10 NL

3.2 De belangrijkste sensoren

3.2.1 Schakelaar

Schakelaars zijn de meest gebruikte sensoren. Systeemtoestanden worden aan deelektronica gemeld via schakelaars. De schakelaars worden:

• ingesteld door de gebruiker, ofwel

o rechtstreeks (b.v. aan-/uit-schakelaars, diverse keuzeschakelaars) of

o onrechtstreeks (b.v. door schakelaars)

• of in werking gesteld door het systeem in de loop van het programma.

Ø Meetmogelijkheden

• Weerstandsmeting (continuïteit): dit type van meting biedt een manier om teweten te komen of de schakelaar in de verwachte schakelstand staat (open ofgesloten).

• Spanningsmeting: dit is een andere manier om de schakelstand vast testellen; er is spanning als de schakelaar open staat.

3.2.2 Thermostaat

Een thermostaat is een elektromechanische temperatuurschakelaar die bij een bepaaldetemperatuur een elektrische schakeling opent of sluit. De schakeltemperatuur wordt:

• ofwel mechanisch ingesteld à temperatuurregeling

• ingesteld op een vaste waarde à temperatuurbegrenzer (wordt doorgaans gebruiktals beveiligingselement).

Naargelang de bouw kunnen we een onderscheid maken tussen de:

• bimetaalthermostaat

• thermostaat met uitzetting van een metalen staaf

• thermostaat met uitzetting van vloeistof.

Ø Meetmogelijkheden

• Zoals een schakelaar (3.2.1). Zie de schakeltemperaturen in deonderhoudshandleidingen om de verwachte schakelstand te bepalen.

TSE-N 10.00 AS - 11 - 599 50 85 10 NL

3.2.3 Drukschakelaar

Een drukschakelaar bestaat uit een manometrische cel met een membraan dat aan debinnenkant is bevestigd. Het membraan vervormt onder invloed van de druk en activeertmechanisch een of meer schakelcontacten bij vooraf ingestelde drukwaarden.

Drukschakelaars worden doorgaans gebruikt als niveauschakelaars. De manometrischecel is via een slang aangesloten op de kuip van de wasmachine of de vaatwasmachine.Doordat de waterkolom stijgt, stijgt de luchtdruk in de slang.

(1) manometrische cel(2) membraan(3) schakelcontacten

Ø Meetmogelijkheden

• Zoals een schakelaar (3.2.1).

laag waterniveaulage drukcontact open

waterniveau bereikt vooraf ingesteldewaardedruk stijgtcontact gesloten

TSE-N 10.00 AS - 12 - 599 50 85 10 NL

3.2.4 Stromingschakelaar (differentiaaldrukschakelaar)

In de fysica is er een wet die kan worden gebruikt om het bestaan van een stroming tedetecteren, zoals bijvoorbeeld de stroming van water door een leiding. Volgens de wetvan Bernoulli blijft de som van druk en statische druk in een stroming namelijk altijdconstant.

Als de stroming door een buis wordt geleid waarvan de doorsnede op een bepaaldeplaats wordt verminderd (het ‘venturimondstuk’ of de ‘venturibuis’), zal de plaatselijkestromingssnelheid en dus ook de stromingsdruk stijgen. De statische druk daalt totonder de druk stroomopwaarts van de versmalling. Wanneer beide drukwaarden viadunne buizen tot in een differentiaaldrukcel worden geleid, zal de resulterendevervorming van het membraan een schakelproces op gang brengen.

Als er geen stroming is, zijn de drukwaarden stroomopwaarts van en in de venturibuisgelijk en zal de differentiaaldrukschakelaar open zijn.

Als er water moet worden opgewarmd met behulp van een stromingsverwarmer, moethet verwarmingselement worden geschakeld via een stromingsschakelaar, omverwarming te vermijden wanneer er geen stroming is.

(1) differentiaaldrukcel(2) membraan(3) naald(4) venturibuis(5) schakelcontact

geen waterstromingdrukwaarden zijn gelijkcontact open

TSE-N 10.00 AS - 13 - 599 50 85 10 NL

Ø Meetmogelijkheden

• Zoals een schakelaar (3.2.1).

3.2.5 Tongenschakelaar (reed-schakelaar)

Voor dit type van schakelaar worden tongen uit ferromagnetisch materiaal gebruikt alsschakelcontacten. Het schakelproces wordt in werking gebracht door een magnetischveld.

Typische voorbeelden voor toepassingen:

• niveau-aanwijzer voor zout of detergenten in vaatwasmachines: in de bak bevindtzich een vlotter met een permanente magneet die in de gewenste positie eentongenschakelaar buiten de bak activeert.

• trommelzelfpositionering = een hulpmiddel voor het positioneren van de trommel inmachines die langs boven worden gevuld: de tongenschakelaar van de sensor wordtin zijn normale gesloten positie gehouden door een permanente magneet; als dedeur van de trommel in de hoogste positie staat, oefent een ferromagnetische strip,die aan de riemschijf is bevestigd, een invloed uit op het magnetisch veld en gaat detongenschakelaar open. Hierdoor wordt het meetingangssignaal voor de elektronicagegeven en kan de trommel gepositioneerd worden via de motorsturing.

• Deurschakelaar in koeltoestellen: de magneet bevindt zich in de deur en detongenschakelaar in het frame van de deur.

Ø Meetmogelijkheden

• Zoals een schakelaar (3.2.1); kan geactiveerd worden met een externemagneet.

water stroomtstatische druk in venturibuis lager danstroomopwaartscontact gaat dicht

TSE-N 10.00 AS - 14 - 599 50 85 10 NL

3.2.6 Hall-generator

Een Hall-generator is een generator van elektronische signalen, die de zogenoemdeHall-spanning versterkt. De Hall-spanning wordt opgewekt door magnetische velden. DeHall-generator kan worden gebruikt om het bestaan van deze magnetische velden tebewijzen en ze te meten.

De toepassing in huishoudtoestellen is betrekkelijk eenvoudig. We vinden zebijvoorbeeld in vaatwasmachines om de omwenteling van de bovenste draaiarm vast testellen. Het magnetisch veld wordt opgewekt door een permanente magneet in despoelarm. De Hall-generator bevindt zich in de deur. Wanneer de arm langs de deurpasseert, bedraagt de uitgangsspanning 4 - 5 V, anders 0 - 1 V.

Deze toepassing van de Hall-generator lijkt op die van een tongenschakelaar.

Ø Meetmogelijkheden

• Signaalspanning: de waarden zijn boven aangegeven.

Alle schakelaars die tot hiertoe werden vermeld, zowel als de Hall-generator in dezetoepassing, kunnen worden geklasseerd onder binaire sensoren. Ze rapporterenallemaal eenvoudigweg twee toestanden aan de elektronica: “ja“ of “nee“ (1 of 0). Losvan de te meten waarde rapporteren ze alleen of een vooraf gedefinieerde toestand aldan niet is bereikt.

In tegenstelling hiermee worden de volgende sensoren gebruikt om een parameter temeten over het volledige relevante meetbereik. De sensor levert analoge of digitalesignalen, die afhankelijk zijn van de te meten parameter. Dit vergroot deprogrammeringsmogelijkheden.

TSE-N 10.00 AS - 15 - 599 50 85 10 NL

3.2.7 Temperatuurafhankelijke weerstanden

Deze groep van temperatuurdetectoren bevat NTC- en PTC-weerstanden enplatinasensoren. Voor deze weerstanden wordt ook de collectieve term thermistorgebruikt.

Ø Meetmogelijkheden (geldig voor alle temperatuurafhankelijke weerstanden)

• Weerstandsmeting: de gemeten ohmwaarde moet overeenstemmen met deomgevingstemperatuur; bij verhitting zal de waarde veranderen (exactewaarden zijn opgenomen in tabellen of grafieken in deonderhoudshandleiding).

• Spanningsmeting: de spanning kan worden gemeten aan de sensorcontactenof - nog beter - aan de betrokken connector op de printplaat van deelektronica. De sensor bevindt zich in een spanningsdelerschakeling.Bijgevolg zal de te verwachten waarde lager liggen dan de signaalspanning.Met een signaalspanning van 5 V kunnen we ongeveer 2 - 3 V verwachten. Bijverwarming zal de spanning aan de NTC afnemen, terwijl ze aan de PTC zaltoenemen.

3.2.7.1 NTC-weerstand

De NTC-weerstand behoort tot de groep van halfgeleiders (over het algemeen eenmengeling van verschillende metaaloxiden) en heeft een heel hoge weerstand bij lagetemperaturen. Wanneer de temperatuur stijgt, komen meer elektronen los van hunverbindingen. Als gevolg hiervan neemt de elektrische weerstand af. Daarom heeft deweerstand een negatieve temperatuurcoëfficiënt (afgekort als ‘NTC’).

Het schakelsymbool is het volgende:

ϑ

TSE-N 10.00 AS - 16 - 599 50 85 10 NL

Een gebruikelijke curve ziet er als volgt uit:

Om een NTC-sensor voor de temperatuurregeling te gebruiken, kan een brugschakelingworden gebruikt, zoals het hieronder getoonde vereenvoudigde model. Een regelbareweerstand RT wordt ingesteld op de waarde van de NTC-sensor bij de gewenstetemperatuur. Dit kan men doen via de temperatuurkeuzeschakelaar of via de elektronicavan het programma. Zolang de twee weerstanden niet gelijk zijn, wordt de spanning U1

opgewekt. Deze spanning kan worden gebruikt voor de regeling van hetverwarmingselement. Zodra de ingestelde temperatuur wordt bereikt, wordt U1 0.

RT R1

U1

RNTC R1

ϑ

U0

Als we de feitelijke temperatuur willen meten, bijvoorbeeld voor een afleesinstrument,kunnen we dit doen door de spanningval te meten.

TSE-N 10.00 AS - 17 - 599 50 85 10 NL

3.2.7.2 PTC-weerstanden

Deze weerstand is ook een halfgeleidercomponent. In tegenstelling tot de NTC-weerstand heeft deze een positieve temperatuurcoëfficiënt (‘PTC’) over zijnbedrijfsbereik, wat betekent dat de weerstand toeneemt naarmate de weerstandopwarmt (bedrijfsbereik wordt beklemtoond omdat de globale temperatuurvariatiecomplexer is, zoals in de onderstaande grafiek wordt weergegeven). Het gebruik ervanals sensor lijkt op dat van NTC-weerstanden, hoewel deze laatste meer worden gebruiktin deze toepassing.

ϑ

Gebruikelijke PTC-curve

10

100

1000

10000

100000

1000000

0 100 200

Temperatuur (°C)

Wee

rsta

nd (O

hm)

TSE-N 10.00 AS - 18 - 599 50 85 10 NL

3.2.7.3 Platinasensor

Een platinasensor is een platinaweerstand met een constante positievetemperatuurcoëfficiënt, wat betekent dat zijn weerstand lineair toeneemt.

We duiden deze aan met het chemisch symbool Pt, en met de waarde in ohm van deweerstand bij 0°C.Pt500, bijvoorbeeld, heeft een weerstand van 500 ohm bij 0°C à zie onderstaandefiguur.Andere gebruikte waarden zijn Pt100, Pt1000.

3.2.8 Vochtigheidssensor

Dit type sensor wordt gebruikt in trommeldrogers om de restvochtigheid (residuelevochtigheid) in het wasgoed te meten. De trommel is aangesloten op de aarding van hettoestel (achterkant van de behuizing) via een koolvoeler. De ribben van de trommel zijnelektrisch geïsoleerd van de rest van de trommel en zijn alleen via een metalen stripverbonden met de buitenkant van de trommel. Deze strip wordt afgetast met eenmetaalborstel. De borstel en aarding van het toestel zijn dus enkel via het vochtigewasgoed elektrisch verbonden. Hoe droger het wasgoed wordt, hoe hoger deelektrische weerstand van het wasgoed. Het droogproces wordt gestuurd via de metingvan deze weerstand.

Ø Meetmogelijkheden

TSE-N 10.00 AS - 19 - 599 50 85 10 NL

Een verandering in weerstand kan niet worden gedetecteerd zonder vochtigwasgoed. Toch zijn contactproblemen een frequente oorzaak voor storingen.Daarom kunnen ook de volgende weerstanden worden gemeten:

• contactweerstand tussen de ribben van de trommel en de ingang van descanborstel op de elektronische printplaat

• contactweerstand tussen trommel en behuizing

• isolerende weerstand tussen ribben en trommel.

3.2.9 Tachogenerator

Deze generator wordt gebruikt om het toerental van de motor te meten. Detachogenerator is stevig verbonden met de motoras. In een spoel, die in een magnetischveld ronddraait, wordt een spanning opgewekt die in verhouding staat tot het aantalomwentelingen. De generator kan worden gebouwd als:

• gelijkstroom-tachogenerator, die de spanning ontleent aan een stroomwisselaar;

• wisselstroom-tachogenerator: dit type wordt tegenwoordig meer gebruikt, omdat hijeen eenvoudiger bouw heeft: er is geen stroomwisselaar nodig en de vormgevingkan worden omgedraaid, dus de roterende permanente magneet en de vaste spoel.Bij dit type staat de frequentie van de wisselstroom ook in verhouding tot hettoerental per minuut. In de digitale schakelingen die voor het merendeel van debestaande elektronica worden gebruikt, is de frequentiemeting handiger ennauwkeuriger dan via de meting van de spanning.

Ø Meetmogelijkheden

• Een lage spanning kan al worden gemeten bij het manueel draaien.

• De weerstand van de spoel kan worden gemeten.

TSE-N 10.00 AS - 20 - 599 50 85 10 NL

3.2.10 Druksensor

Deze sensor is op dezelfde manier aangesloten als de elektromechanischedrukschakelaar. In tegenstelling tot deze laatste worden niet alleen schakelprocessengeactiveerd bij vooraf bepaalde drukwaarden, maar wordt de druk (en dus ook hetniveau) continu gemeten.

1 Luchtopname2 Membraan3 Spoel4 Oscillator (elektronica)5 Magnetische ring6 Veer7 Stelschroef8 Verbindingspunt

Contact 1 = OutContact 2 = GNDContact 3 = 5V DC

De magnetische ring komt omhoog door een stijging van de luchtdruk in de slang. Alsgevolg hiervan veranderen de magnetische eigenschappen. Hierdoor daalt dan weer deoscillatorfrequentie.

TSE-N 10.00 AS - 21 - 599 50 85 10 NL

TSE-N 10.00 AS - 22 - 599 50 85 10 NL

Ø Meetmogelijkheden

• Het is niet mogelijk om de frequentie te meten met behulp van een gewonemultimeter. Zelfs met multimeters die dit kunnen, wordt de meting bemoeilijktdoor interferentie met de lijnfrequentie.

• Het bestaan van een uitgangsspanning kan een eerste indicatie zijn dat decomponent werkt. Maar aangezien deze sensor een frequent gebruiktestandaardcomponent is, is een ‘controle door verwisseling’ - hoewel nietalgemeen aanbevolen - een bruikbare methode.

3.2.11 Optische sensor

Deze sensor wordt bijvoorbeeld gebruikt in vaatwasmachines als eentroebelheidssensor.

In een component waardoor water stroomt zijn een LED en een fotodiode tegenoverelkaar geplaatst. Als het water troebel is, wordt het door de LED afgegeven lichtgedempt voor het de fotodiode bereikt. De uitgangsspanning van de fotodiode daaltverhoudingsgewijs. Op basis van deze spanningswaarde schat de elektronica devervuilingsgraad van het serviesgoed of de detergentrestanten in. Met deze informatiekan de elektronica beslissen welk programma-onderdeel hij moet kiezen om tot eenbevredigend spoelresultaat te komen.

Het is belangrijk op te merken dat de uitgangsspanning in de loop van de tijd geleidelijkaan daalt als gevolg van afzetting op de sensorwanden. Om dit te voorkomen wordt desensor die in Electrolux-vaatwasmachines wordt gebruikt gekalibreerd aan het einde vanelke cyclus, tijdens de laatste spoelbeurt. De ingangsspanning daalt langzaam tijdens ditproces, wat geen probleem vormt zolang hij binnen het bereik van 6 tot 11,4 V blijft. Hetresultaat is dat de uitgangsspanning in deze progammastap op een constante 4,3 V ligt.Dit is de waarde waarmee de elektronica het signaal krijgt dat het water zuiver is.

Opmerking: als de sensor in lucht wordt gekalibreerd – wat gebeurt tijdensonderhoudscontroles –, moet de uitgangsspanning 3,5 V zijn.

Ø Meetmogelijkheden

• Spanningsmeting (zie boven).

TSE-N 10.00 AS - 23 - 599 50 85 10 NL

4. Uitgangen en aandrijvers (functionele elementen)

Het doel van het regelproces in de elektronica is uitgangssignalen te geven die ervoorzorgen dat:

• ten eerste, de aandrijvers (functionele elementen) van het toestel het vereiste werkdoen – op het juiste moment en op de juiste manier – om tot het gewenste resultaatte komen;

• ten tweede, de gebruiker op een geschikte manier op de hoogte wordt gehouden vande toestand van het toestel, en wordt gewaarschuwd wanneer zich een storingvoordoet.

Typische uitgangen en verbruikers zijn:

• aandrijvingsmotor voor trommel van wasmachine, circulatiepomp of afvoerpomp,compressor, ventilator, enz.

• stappenmotor, b.v. voor waterverdeler, trommelpositioneringssysteem

• deurslot

• magnetron

• solenoïde klep (doorgaans voor watertoevoer, maar soms ook in koelerschakelingen)

• verwarmingselement

• displays en afleesinstrumenten voor functionele regelingen en alarmen

o elektromechanische afleesinstrumenten

o controlelampjes

o geluidssignalen

o digitale displays (LED, LC)

Over het algemeen levert de elektronica laagspanningscontrolesignalen.Controlelampjes en displays kunnen soms rechtstreeks bij deze spanning wordenaangestuurd, als de opgenomen stroom laag genoeg is.

Maar voor aandrijvers met een hoger stroomverbruik moet de voedingsspanning wordengeschakeld via een vermogensinrichting. Deze componenten zijn:

• relais

• triacs

Dit is een wezenlijk verschil met toestellen die met elektromechanische timers zijnuitgerust. In deze toestellen loopt de complete bedrijfsstroom immers via detimercontacten. (Opmerking: triacs of relais worden dikwijls op de hoofdprintplaatgeplaatst, zodat de lijnspanning aan de uitgangen kan worden gemeten; maar dit is nietde bedrijfsstroom van de elektronica.)

TSE-N 10.00 AS - 24 - 599 50 85 10 NL

4.1 Vermogensinrichtingen

4.1.1 Relais

Een relais is een elektromechanisch apparaat voor stroomvoorziening. Deregelspanning is aangesloten op de spoel van het relais, dikwijls via een triac, omdat despoel een relatief hoge stroom opneemt. Een elektromagneet sluit het/derelaiscontact(en). De bedrijfsstroom van een verbruiker (motor, verwarmingselementenz.) wordt via deze contacten geleid.

Relais worden gebruikt om verbruikers van een hoog vermogen te voorzien, maar ookwanneer veiligheidsnormen vereisen dat het schakelen gebeurt door effectieve openingvan contacten. Beide voorwaarden zijn hoofdzakelijk van toepassing opverwarmingselementen.

4.1.2 Triac en thyristor

Beide componenten zijn halfgeleiderelementen en behoren tot de groep van regelbaredioden.

Een regelbare diode wordt geactiveerd door een stroomimpuls aan de poort. Ditbetekent dat de diode in geleidende toestand wordt gebracht. Het activeringspunt kanbinnen een halve golf worden bewogen met behulp van een afstelbare weerstand.

De thyristor kan alleen worden geregeld in één stroomrichting en geeft dan ook eenpulserende stroom.

De triac kan in wezen worden vergeleken met twee thyristors die antiparallel wordengeschakeld. De triac is regelbaar in beide stroomrichtingen en gebruikt beide halvegolven van de wisselspanning. Daarom wordt de thyristor bij voorkeur (zeg maar zogoed als uitsluitend) gebruikt voor vermogensschakeling en vermogensregeling.

Als de triac wordt gebruikt om de bedrijfsspanning voor de aandrijver te leveren – datbetekent niet deze te regelen –, bevat de schakeling altijd een nulspanningsdetector.

Gate

Triac symbol

TSE-N 10.00 AS - 25 - 599 50 85 10 NL

Deze detector zorgt ervoor dat de aanloopimpuls altijd zal worden opgewekt wanneer desinusgolf van de voedingsspanning de nullijn passeert.

Op deze manier wordt de sinusvorm van de spanningscurve niet vervormd, envermindert de effectieve spanning niet.

4.2 Vermogensregeling

In veel gevallen beperkt de activering van de verbruikers zich tot het aan- ofuitschakelen ervan op het juiste moment, wat betekent dat alleen bedrijfsspanning wordtaangevoerd.

In sommige gevallen is een vermogensregeling noodzakelijk, bijvoorbeeld voor:

• het verwarmingsvermogen

• het toerental van de motor (omw./min.)

De gebruikelijke procedure voor de regeling van het verwarmingsvermogen of van hetmagnetronvermogen is het periodieke aan- en uitschakelen binnen een relatief langinterval van ongeveer 20 – 40 seconden. Het vermogen kan worden geregeld via deverhouding van AAN- en UIT-tijd. Deze procedure is heel geschikt voor energieregelingvan conventionele verwarmingselementen met een hoge thermische inertie. Wel

1st half-wave 2nd half-wave

TSE-N 10.00 AS - 26 - 599 50 85 10 NL

vertoont het al enkele nadelen bij microgolftoestellen, hoewel het daar veel gebruiktwordt.

Voor ons is het belangrijkste type van vermogensregeling dat voor dehoofdaandrijfmotor van automatische wasmachines. De snelheid van deze aandrijfmotorbestrijkt een ruim bereik – van misschien 25 omw./min. in het wol- ofhandwasprogramma tot een maximale toerentalsnelheid van 1800 omw./min. Hetsnelheidsbereik kan worden gekozen door veldspoelen toe te voegen of weg te nemen.Voor een continue en snel reagerende regeling binnen een bereik kunnen we gebruikmaken van:

• ‘phase control’

• pulsbreedtemodulatie

In wezen verschillen de twee procedures niet van de hoger beschreven klokwerking.Alleen is het klokwerkingsinterval aanzienlijk verkort: tot een halve periode van detoevoerfrequentie (d.w.z. 10 ms) voor ‘phase control’, en tot 50 – 60 µs voorpulsbreedtemodulatie.

4.2.1 ‘Phase control’

Deze procedure sluit bepaalde gedeelten van de symmetrische sinuscurve af metbehulp van elektronische componenten zoals een triac. Zoals in 4.1.2 werd vermeld, kaneen regelschakeling een aanlooppuls leveren aan de poort van de triac ofwel op denullijn (d.w.z. op de 0° fasehoek), of aan elke fasehoek tussen 0° en 180°.

Een toename van fasehoek waarin de aanlooppuls zich voordoet, zal leiden tot eenvermindering van de effectieve (RMS) spanning, en dus tot een geleidelijkevermogensdaling. Het grootste nadeel van faseregeling is dat de stroomcurveaanzienlijk afwijkt van haar oorspronkelijke sinusvorm. Dit betekent dat harmonischestromen – d.w.z. trillingen met frequenties die veelvouden zijn van 50 Hz – interfererenmet de voedingsfrequentie van 50 Hz. De harmonische stromen veroorzakenharmonische spanningen in het netwerk van elektriciteitstoevoer, die een aanzienlijkenegatieve invloed hebben, niet alleen op de voedingsbron maar ook op de andereverbruikers die hierop zijn aangesloten.

De faseregeling kent haar eigen problemen op hogere vermogensniveaus omdat:

• recentere verordeningen strengere limieten voorschrijven voor harmonischespanningen;

• deze bepalingen vandaag de dag moeten worden nageleefd; zoniet krijgt men geentoelating om het toestel op de EU-markt te brengen (naleving van de voorschriftenwordt visueel weergegeven door het CE-symbool op het toestel);

TSE-N 10.00 AS - 27 - 599 50 85 10 NL

• de door harmonische spanningen veroorzaakte storingen een groter probleem zijngeworden, vooral voor toestellen met elektronische regelingen. Kortespanningspulsen en hoge frequenties kunnen in deze schakelingen storingenveroorzaken als ze de immuniteitsniveaus overschrijden die de voorschriftenopleggen.

Als dit type van regeling wordt gebruikt, zijn relatief uitgebreide maatregelen nodig ominterferenties te onderdrukken.

“Phase control” met triac

aanlooppuls in eerste deel van halve golfà hoge RMS-spanningà hoog vermogen

aanlooppuls aan piek van halve golfà halve RMS-spanningà half vermogen

aanlooppuls tegen eind van halve golfà lage RMS-spanningà laag vermogen

TSE-N 10.00 AS - 28 - 599 50 85 10 NL

4.2.2 Pulsbreedtemodulatie (Pulse Width Modulation)

Deze procedure sluit de motor met een hoge frequentie (16 tot 20 kHz) af van devoeding. De tijdsverhouding van het aan- en uitschakelen kan met een microprocessorworden veranderd. De omschrijving ‘pulsbreedtemodulatie’ (pulse width modulation =PWM) komt voort uit het feit dat de breedte van de afzonderlijke pulsen verandert. Doordit principe kan de motorsnelheid over een heel ruim bereik worden geregeld. Nogbelangrijker: de hoge pulsfrequentie resulteert in korte reactietijden, wat het gebruik vanhoge omwentelsnelheden tot 1800 omw./min. toelaat. Wanneer dit type van regelingwordt gebruikt, wordt de motor gevoed met een pulserende gelijkstroom.

Pulsbreedte

TSE-N 10.00 AS - 29 - 599 50 85 10 NL

Signaaloverbrenging tussen regelelektronica EWM3000 en motorelektronica voorautomatische wasmachines die gebruik maken van pulsbreedtemodulatie

TSE-N 10.00 AS - 30 - 599 50 85 10 NL

5. Het opsporen van storingen (onderhoudshandleidingen enschakelschema’s)

We willen aantonen hoe belangrijk een systematische en logische aanpak bij hetopsporen van fouten is. Het is van het grootste belang dat de productdocumentatiewordt gebruikt, d.w.z. de onderhoudshandleidingen en de schakelschema’s.

• Zorg er altijd voor dat u het toestel met zekerheid hebt geïdentificeerd wanneer u eenbestelling aanvaardt (PNC/E-nr. en ook serienr./F-nr. indien mogelijk).Onderhoudshandleidingen kunnen worden klaargemaakt en meegenomen. Dit isaltijd een goede gewoonte, maar het is extra belangrijk voor toestellen metgeïntegreerde diagnoseprogramma’s, omdat deze programma’s alleen met behulpvan de documentatie correct kunnen worden gebruikt en geïnterpreteerd.

De basisbegrippen voor het opsporen van fouten in conventionele toestellen blijven inhoofdzaak geldig.

• Test eerst of er wel degelijk een storing is. In veel gevallen werkt het toestel volgensde specificaties maar heeft de klant andere - al dan niet gerechtvaardigde -verwachtingen. Dit is dikwijls het geval met koel- en diepvriestoestellen. Probeer deklant altijd te overtuigen met argumenten en verwijs hem indien nodig door naar deklantendienst (customer service). Vervang in een dergelijke situatie nooit onderdelenen zeker niet het hele toestel. Dit leidt alleen tot kosten, zonder dat daarmee hetprobleem wordt opgelost.

• Als er een storing is, bepaal dan waar de defecte schakeling zich bevindt

o via de storingscode, als die er is

o als die code niet beschikbaar is, gebruik dan de symptomen van de storing, encontroleer op het bedradingsschema welke storing deze symptomen zou kunnenteweegbrengen

• vervang niet alleen maar componenten in deze schakeling, maar controleer hetvolledige stroompad door het te vergelijken met het schakelschema en doormetingen uit te voeren (zie deel 6)

• zoek eerst naar veel voorkomende storingen:

o juiste aansluiting

o contacten (een heel frequente oorzaak van storingen!); besteed bijzondereaandacht aan insteekaansluitingen van elektronica – misschien moet u ze fysiekbewegen

o slangenaansluitingen, mogelijk geknelde slangen

• activeer componenten rechtstreeks als de onderhoudsprogramma’s dit toelaten

TSE-N 10.00 AS - 31 - 599 50 85 10 NL

Schakelschema van een bovenlader-wasmachine

TSE-N 10.00 AS - 32 - 599 50 85 10 NL

6. Gebruik van de geïntegreerde test- en onderhoudsprogramma’s

Als de toestellen zijn uitgerust met geïntegreerde onderhoudsprogramma’s – wat steedsmeer voorkomt bij de nieuwe toestellen –, vormen deze programma’s het belangrijkstehulpmiddel om storingen op te sporen.

Een eerste ‘lokalisering’ van de storing kan via de op de display weergegevenstoringscode. Het voordeel hiervan is dat dit tijd bespaart bij het opsporen van storingen.Zorg er in de eerste plaats voor dat de storingscodes die in het machinegeheugen zijnopgeslagen worden weergegeven; controleer vervolgens de configuratiecode, indienvan toepassing (een foutieve configuratiecode kan tot sterk misleidende storingenleiden).

De storingscode geeft een ‘objectieve’ aanduiding van een reële gediagnosticeerdestoring. Dit kan in tegenspraak zijn met de evaluatie van de gebruiker, die subjectief kanzijn. De gebruiker ziet mogelijk ook alleen maar een ‘gevolgstoring’ (wat niet wegneemtdat men heel wat te weten kan komen over het storingsproces door de gebruikerspecifieke vragen te stellen).

Daarnaast bieden de onderhoudsprogramma’s de mogelijkheid om afzonderlijkeschakelingen rechtstreeks te activeren, waardoor u de storing sneller kunt lokaliseren.

Voor sommige toestellen, zoals vaatwasmachines, is het mogelijk om eengestandaardiseerd testprogramma te draaien. Dit is belangrijk omdat debedrijfsprogramma’s van het toestel zo worden opgesteld dat ze aanpasbaar zijn enbijgevolg geen vaste volgorde kennen. Een voorbeeld: De klant klaagt dat het toestelhet water na de voorspoeling niet wegpompt. Dit kan het gevolg zijn van een defecttoestel, maar het kan ook de normale werking zijn omdat de troebelheidssensor geenbeduidende vervuiling detecteerde. Deze twee situaties kunnen alleen maar met hettestprogramma worden onderscheiden.

Als het toestel geen display heeft waarop de storingscode expliciet wordt aangegeven(b.v. “C2“), kunnen de LED’s op het bedienpaneel worden gebruikt om storings- enconfiguratiecodes weer te geven. De weergave moet gebeuren in binaire code, een LEDkent immers maar twee toestanden: AAN en UIT. Hierna volgen de definities:§ UIT (LED gedoofd) voor: 0§ AAN (LED brandt) voor: 1.

16 karakters kunnen worden aangegeven met een groep van 4 LED’s: de cijfers 0 tot 9en de letters A tot F (deze 16 karakters zijn de ‘getallen’ van het zestientallig systeem,het telsysteem met als grondtal 16).

TSE-N 10.00 AS - 33 - 599 50 85 10 NL

De volgende tabel toont ook de signalen die men kan meten wanneer vermoed wordtdat bepaalde LED’s niet werken.

Een overzicht:

Tweevoudig cijfer

23 22 21 20

ê ê ê ê

Decimaalcijfer

Decimalewaarde

8 4 2 1

0 LEDSignaal

1 LED ¤Signaal

2 LED ¤Signaal

3 LED ¤ ¤Signaal

4 LED ¤Signaal

5 LED ¤ ¤Signaal

6 LED ¤ ¤Signaal

7 LED ¤ ¤ ¤Signaal

8 LED ¤Signaal

9 LED ¤ ¤Signaal

10 – A LED ¤ ¤Signaal

11 – B LED ¤ ¤ ¤Signaal

12 – C LED ¤ ¤Signaal

13 – D LED ¤ ¤ ¤Signaal

14 – E LED ¤ ¤ ¤Signaal

15 - F LED ¤ ¤ ¤ ¤Signaal

TSE-N 10.00 AS - 34 - 599 50 85 10 NL

De machten van twee (8, 4, 2 en 1) worden toegewezen aan de LED’s. Hetweergegeven teken krijgt men door de cijfers op te tellen die zijn toegewezen aan deLED’s die branden. Een voorbeeld:

8 4 2 1¤ ¤ ¤

8 + 4 + 1 = 13, of de letter D (A = 10, B = 11, ..., F = 15).

De uit twee cijfers bestaande code kan worden weergegeven met twee groepen van 4,b.v. ‘C2’:

8 4 2 1 8 4 2 1¤ ¤ ¤

De foutcodes en de rangschikking van de LED-groepen worden beschreven in debetrokken onderhoudshandleidingen.

Fouten in het lezen van de code zijn makkelijk te voorkomen. Gebruik een model, of eenstuk tape, dat de cijfers 8 – 4 – 2 – 1 toont naast de LED’s.

Een zelfde weergave wordt gebruikt om de configuratiecode te lezen en in te stellen. Dehardware van de elektronische printplaten voor wasmachines is identiek voor een heleserie. Hij moet met behulp van deze code worden geprogrammeerd voor de specialeeigenschappen van het afzonderlijke model. De programmering moet worden uitgevoerdtijdens de vervanging van de printplaat, en het is van cruciaal belang dat in deze fasegeen fouten worden gemaakt.

TSE-N 10.00 AS - 35 - 599 50 85 10 NL

7. Meetmogelijkheden

Met de volgende lijst van meetmogelijkheden is het niet onze bedoeling om tegedetailleerd in te gaan op de mogelijkheden die men heeft in een werkplaats oflaboratorium of wanneer men over speciale meet- en weergave-instrumenten beschikt.

We willen ons beperken tot de metingen die snel ter plaatse kunnen worden uitgevoerdmet een gewone multimeter. Dit ene meetinstrument moet de onderhoudstechnicusaltijd bij zich hebben, want hij moet het regelmatig gebruiken.

De volgende waarden kunnen worden gemeten:

§ functionele parameters

§ elektrische waarden van componenten met behulp van de multimeter:

§ wanneer het toestel is aangesloten op de stroombron: spanningswaarden, eventueelstroomwaarden

§ wanneer het toestel is afgesloten van de stroombron: weerstanden

We moeten hierbij aanstippen dat niet al deze mogelijkheden altijd onbeperktbeschikbaar zijn. In sommige landen, zoals Groot-Brittannië, is het strikt verboden omeen meting uit te voeren op een open toestel dat op de voeding is aangesloten. Zelfs alser geen voorschriften zijn die de metingen beperken, dan nog moeten ze wordenuitgevoerd op een manier die absolute veiligheid garandeert voor deonderhoudstechnicus en voor de omgeving.

Wat kan er worden gemeten?

1. Stroomvoorziening van het toestel, dit betekent:

§ Heeft de spanning aan de aansluiting van het toestel de juiste waarde?

§ Is het toestel correct aangesloten?

§ Is er spanning aan het aansluitpunt binnen in het toestel?

2. Spanningstoevoer naar de componenten:

§ Kies, nadat de potentieel defecte component is geïdentificeerd, de bedrijfsstaatwaarin de component zou moeten worden voorzien van stroom. De spanning kanworden gemeten aan de aansluitpunten van deze component. Als er spanning is,moet het defect ergens in de component zelf te vinden zijn.

§ Als er geen spanning kan worden gemeten, moet u de verbindingskabels volgenen de spanning meten op beter geschikte plaatsen. Door zo te testen kan menschade aan kabels of contacten identificeren, en kan men de storing verderlokaliseren. Opmerking: gebruik de onderhoudshandleiding en hetschakelschema om uit te maken of de ontbrekende spanning niet het resultaat isvan een beveiligingsfunctie die geactiveerd is.

§ Met behulp van een geschikt meetinstrument (b.v. een inklikbare ampèremeter)kan men ook de stroom meten. De meting van bedrijfsstroom met een multimeteris doorgaans praktisch niet uitvoerbaar.

TSE-N 10.00 AS - 36 - 599 50 85 10 NL

3. Signaalspanningen bij de ingangen en uitgangen van de elektronica en bij sensoren

§ Bij temperatuurafhankelijke weerstanden: men kan waarden verwachten dieruwweg de helft bedragen van die van de signaalspanning; bij verwarming moetde spanning van waarde veranderen in dezelfde zin als de weerstand.

§ Bij alle types van schakelaars (tongenschakelaar, drukschakelaar, thermostaat,stromingschakelaar enz.): spanning = nul voor gesloten schakelaar, signaal ofbedrijfsspanning voor open schakelaar. Breng indien mogelijk een veranderingvan de schakelstand teweeg om beide toestanden te meten.

§ Tachogenerator: een spanning van enkele volt kan worden opgewekt door degenerator manueel te draaien.

4. Functionele parameters

§ Temperaturen

o Voor kooktoestellen: oventemperatuur.

o Voor koel- en diepvriestoestellen: in hoofdzaak temperaturen binnenin,bijkomend temperaturen aan de koelerschakeling. Voor metingen binneninmoet men erop letten dat men niet de luchttemperatuur maar de gemiddeldebewaartemperatuur meet à b.v. in een glas water dat al ongeveer 30 minutenin de koelkast staat.

o Voor diverse toestellen: schakeltemperaturen van thermostaten.

§ Tijd- / programmastappen: aan de hand van de onderhoudshandleiding moetworden bepaald en gemeten of de programmastappen plaatsvinden in devoorgeschreven volgorde en op het voorgeschreven moment. Kies een specifiektestprogramma indien mogelijk, want bij de andere programma’s kan de volgordevariëren.

5. Weerstand, in het bijzonder van:

§ componenten (verwarmingselementen, motorspoelen, spoelen vansolenoïdekleppen): men moet meten of de weerstand gelijk is aan devoorgeschreven waarde. Over het algemeen kan deze waarde wordenteruggevonden in de onderhoudshandleiding. Zelfs als u de exacte waarde nietkent, kan de meting belangrijke aanwijzingen geven:

o een heel lage waarde wijst op een kortsluiting

o een heel hoge waarde wijst op een onderbreking

§ sensoren:

o voor temperatuurafhankelijke weerstanden (NTC, PTC, Pt..): tabellen ofgrafieken zijn over het algemeen te vinden in de handleiding. Hoe dan ookmoet de weerstand de verandering tonen die wordt verwacht bij verwarmingmet, bijvoorbeeld, de hand: een daling voor NTC, een stijging voor PTC ofPt...

Een andere manier bestaat erin temperatuurafhankelijke weerstanden tesimuleren met een weerstandsdecade.

TSE-N 10.00 AS - 37 - 599 50 85 10 NL

o voor schakelaars: 0 (of een heel lage waarde voor een gesloten schakelaar),∞ (of een heel hoge waarde) voor een open schakelaar. Breng indien mogelijkeen verandering van de schakelstand teweeg om beide toestanden te meten.

§ Bedrading en contacten:

o Moeten worden gecontroleerd op een lage weerstand. Beweeg de contactenom te kijken of de waarde al dan niet verandert.

Voor alle metingen van weerstanden moet de volledige bedrading worden gemeten, alsdit mogelijk is, want dit kan afhangen van de toegankelijkheid. Trek bijvoorbeeld hetinsteekcontact uit de elektronica en meet vandaar. Als de waarden binnen het normalebereik liggen, hebt u zowel de bedrading als de component in één meting gecontroleerd.Alleen als de meetwaarden afwijken van de voorgeschreven waarden, moet u decomponent zelf verder onderzoeken.

Hierbij is het ook belangrijk op te merken dat voor bepaalde componenten er geeneenvoudige meetmogelijkheden bestaan. In sommige gevallen is ‘controleren doorverwisseling’ aanbevolen, b.v. voor de analoge druksensor. Als u voor deze testmethodekiest, denk dan aan het volgende: als u uiteindelijk vaststelt dat de component toch nietdefect was, plaats het oude onderdeel dan terug.

Niet vergeten: het vraagt niet veel tijd om de meetresultaten en demeetomstandigheden te noteren. Deze notities kunnen een grote hulp zijn als het gevallater ingewikkelder wordt of wanneer u op vragen of klachten moet antwoorden.