Устройство и ремонт электрочайника своими руками
Бытовая техника для приготовления пищи широко применяются человечеством и лидером из них, пожалуй, является электрочайник. Сегодня сложно найти квартиру или офис, где отсутствует это электроприбор для нагрева до кипения воды. Но срок службы любого электроприбора не вечен и наступает момент, когда Вы включаете электрический чайник, а вода не нагревается.
Но не стоит преждевременно расстраиваться и бежать в магазин за новым электрочайником, сначала стоит попытаться отремонтировать его своими руками. Электрочайник является одним из самых простых бытовых электроприборов, и отремонтировать его во многих случаях совсем просто самостоятельно, даже не имея навыков электротехника, в чем убедит Вас приведенная ниже технология ремонта.
Принцип работы и электрическая схема электрочайника
Для выполнения ремонта электрочайника своими руками со знанием дела необходимо ознакомиться с принципом его работы. Это легко сделать по электрической схеме электрочайника. Хотя моделей чайников множество, но все они собраны по одной электрической схеме, вне зависимости от внешнего вида и вместимости. Бывают в схемах некоторые отличия, например, наличие таймера, но основа схемы электрочайника все равно сохраняется, и она удивительно простая, не сложнее схемы электрического обогревателя.
Работает электрочайник следующим образом. Через электрическую вилку сетевое напряжение с помощью гибкого шнура подается на контакты ХР1 подставки, на которую устанавливается электрочайник при нагреве воды. В основании чайника имеются ответные контакты, которые при установке его на подставку соединяются с контактами на подставке. Далее ток проходит через термовыключатель S1, который включается с помощью клавиши на чайнике и отключается автоматически, когда вода в чайнике закипит. Выключатель тепловой защиты S2 непосредственно в работе электрочайника не участвует, всегда включен и срабатывает только в случае, если чайник находится во включенном состоянии без воды. С выключателей напряжение подается на выводы трубчатого электрического нагревателя, сокращенно – ТЭН. Лампочка HL служит для индикации включенного состояния электрочайника.
Устройство узлов электрочайника
От электрической вилки типа С6 сетевое напряжение с помощью гибкого шнура подается на контакты ХР1 подставки, на которую устанавливается электрочайник при нагреве воды. Контакты глубоко утоплены в подставке, чтобы исключить случайно соприкосновение к ним тела человека.
Если внимательно присмотреться, то в глубине каждой концентрической канавке можно увидеть по одному подпружиненному электрическому контакту. Через эти контакты и подается питающее напряжение на электрочайник. В находящемся в центре отверстии тоже есть контакт, который служит для подключения корпуса электрочайника к заземляющему проводу РЕ. Контакт РЕ слаботочный и не участвует в работе чайника, а служит для защиты человека от поражения электрическим током в случае пробоя изоляции.
Как выглядит подставка со снятой крышкой видно на фотографии. На концах сетевого шнура установлены накидные клеммы, которые в свою очередь надеты на выводы контактов. На фотографии справа показан вид разъема ХР1 со стороны установки контактной группы.
Для передачи электроэнергии с подставки на чайник в центре его дна имеется ответная часть контактов разъема ХР1, представляющая собой в центре штырь контакта заземления и два концентрических медных кольца.
Если снять крышку электрочайника, то перед глазами откроется картина, как на фотографии. Главным элементом электрочайника является двухконцевой трубчатый электрический нагреватель (ТЭН) согнутый в виде незамкнутого кольца.
На концах ТЭНа имеются изолированные керамикой от корпуса выводы для подачи питающего напряжения. К ним приварены контактной сваркой стальные плоские контакты, на которые надеваются накидные клеммы. В плоском контакте имеется отверстие, а в накидной клемме подпружиненная полоска с выступом. При надевании клеммы выступ входит в отверстие на контакте, и надежно фиксирует клемму, не допуская ее самопроизвольного соскальзывания. Для снятия клеммы необходимо концом острого предмета надавить на подпружиненную планку, чтобы выступ вышел из отверстия.
Обычно на все клеммы в электрочайнике надеты изолирующие трубки и отверстия с фиксатором не видно. Поэтому в таком случае для освобождения клеммы от фиксатора изоляцию надо отодвинуть в сторону, как показано на фотографии. При установке снятых клемм на место не забудьте их сориентировать таким образом, чтобы была возможность отжать фиксатор, а то повторное снятие клеммы будет возможно, только прилагая большое усилие.
Для подачи питающего напряжения, включения электрочайника и его защиты от перегрева служит специальный узел, закрепленный с помощью трех винтов или гаек в центре окружности ТЭНа. Для того чтобы узел извлечь из корпуса чайника, нужно снять клеммы с ТЭНа и открутить винты или гайки. В дешевых моделях электрочайников вместо резьбового крепления можно встретить крепление с помощью загнутых приваренных к корпусу металлических полосок, которые приходится отгибать.
Система защита электрочайника от перегрева
ТЭНы в электрочайниках, в зависимости от их объема, устанавливаются мощностью от 500 до 2500 Вт и на небольшой площади выделяют огромную тепловую энергию. Для исключения пожара в случае, если забыли в чайник налить воды или закрыть крышку (в некоторых моделях чайников открытое положение крышки не блокирует включатель) в обязательном порядке в конструкции электрочайника предусмотрена тепловая система защиты S2.
В качестве датчиков температуры в электрочайниках используются биметаллические пластины круглой формы с выборкой внутри, образующей в центре пластины «язычок». На фотографии обратной стороны узла подключения электропитания и тепловой защиты видны две такие пластины. При креплении узла к дну чайника биметаллические пластины плотно прилегают к корпусу чайника. Для лучшей теплопередачи с корпуса они смазываются специальной термопроводящей пастой. При ремонте чайника эту пасту удалять недопустимо.
Биметаллическая пластина представляет собой две склеенные по всей плоскости между собой тонкие пластины из металлов, имеющих разный коэффициент линейного расширения. Поэтому при нагреве один металл расширяется больше другого и биметаллическая пластина изгибается. Если закрепить биметаллический диск за язычок, как на фотографии узла, то в нем будет изгибаться внешняя его часть.
Для выключения чайника при перегреве достаточно механически связать биметаллическую пластину с контактами. Для этого используют керамический шток, один конец которого упирается в диск, а другой в подпружиненную пластину контактной группы. При изгибании диск давит на шток, который надавливая на контактную пластину отводит контакты друг от друга.
У этого вида защиты есть большой недостаток, после остывания корпуса чайника пластина вернется на место и чайник опять включится, и так будет продолжаться, пока не перегорит ТЭН или электрочайник не будет выключен выключателем или снят с подставки. Но, не смотря на отмеченный недостаток, такой способ защиты полностью исключает возможность возгорания.
Для исключения повторного включения ТЭНа в некоторых моделях электрочайников устанавливают два биметаллических диска. Один работает, как я описал выше, а второй связан с выключателем и при перегреве чайника надавливает на выключатель, который срабатывает и полностью отключает электрочайник от питающего напряжения, как будто выключение произошло от руки человека.
Система автоматического отключения электрочайника
при закипании воды
В современных электрочайниках любой модели имеется система автоматического отключения ТЭНа от электросети при закипании воды. Принцип работы системы основан на направлении возникающего при кипении воды пара по каналу на биметаллическую пластину, механически связанную с выключателем.
Биметаллический диск на выключателе закреплен за край, и поэтому при его нагреве изгибается язычок, как на фотографии. Слева биметаллический диск при комнатной температуре и язычок находится в плоскости остальной поверхности диска. Справа при нагреве паром, язычок прогнулся вниз на несколько миллиметров, надавил на рычаг выключателя S1 и электрочайник выключился.
В зависимости от производителя и модели электрочайника клавиша или рычаг воздействия на выключатель устанавливается либо в верхней части ручки в виде клавиши или под ручкой, в виде пластины или стержня с надетой на него ручкой. Биметаллический диск устанавливается либо в верхней части ручки непосредственно на выключателе или в основании электрочайника.
В качестве канала для подачи пара на биметаллическую пластину выключателя обычно используется полость ручки. Иногда для этой цели внутри чайника устанавливается отдельный канал в виде квадратной или круглой трубки, как на фотографии. Установка отдельного канала для пара в емкости для воды чайника является не лучшим вариантом, так как появляется дополнительная прокладка и как следствие, еще она потенциальная неисправность в виде протечки воды через эту прокладку.
Индикация включения и подсветка электрочайника
В некоторых моделях чайников в основании или клавише включения устанавливают индикатор включенного состояния на неоновой лампочке, на электрической схеме, обозначенной HL или делают светодиодную подсветку воды. Индикация включенного состояния электрочайника позволяет сразу обнаружить, если не вставлена в розетку вилка или плохо установлен чайник на подставку.
Обычно неоновая лампочка или драйвер для светодиодной подсветки воды подключаются непосредственно к клеммам ТЭНа и поэтому сразу индицируют поступление напряжения на его выводы. В электрочайниках используется обыкновенная неоновая лампочка, включенная через токоограничивающий резистор около 200 кОм. На фотографии контур резистора просматривается на термоусаживаемой трубке, надетой на нижний провод.
В качестве источника света для подсветки воды в электрочайниках применяют светодиоды. Светодиод не рассчитан для непосредственного включения в электросеть и поэтому в электрочайнике устанавливают драйвер. Схема драйвера представляет собой последовательно включенный выпрямительный диод, резистор 12 кОм мощностью 5 Вт и светодиод. Для исключения мерцания света параллельно светодиоду установлен электролитический конденсатор 100 мкФ, 16 В. Так как для подсветки применено два светодиода, то и схемы на плате собрано две.
На фотографии справа изображен прозрачный вкладыш, вмонтированный в металлическое дно емкости чайника. Через него и осуществляется подсветка воды со стороны основания электрочайника.
Как отремонтировать электрочайник своими руками
После изучения электрической схемы и принципа работы электрочайника можно приступать к его ремонту своими руками. Самым распространенным случаем поломки электрочайника является выгорание контактных площадок в выключателях и пропадание контактов в клеммных соединениях. Эти отказы обусловлены большим током потребления электрочайника, величину которого можно узнать из ниже приведенной таблицы. Таблица универсальная и применима к любым электроприборам, рассчитанным на питающее напряжение переменного тока 220 В – утюгам, электроплитам, обогревателям и другим.
Видео: РЕМОНТ Электрочайника своими руками, ремонт кнопки электрочайника
| Таблица потребляемого тока электроприбором в зависимости от его мощности | |||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Мощность электроприбора, кВт | 0,5 | 1,0 | 1,5 | 2,0 | 2,5 | 3,0 | 4,0 | 5,0 | 6,0 | 7,0 | 8,0 | 9,0 | 10,0 | ||
| Потребляемый ток, А | 2,3 | 4,5 | 6,8 | 9,1 | 11,4 | 13,6 | 18,2 | 22,7 | 27,3 | 31,8 | 36,4 | 40,9 | 45,5 | ||
Из таблицы видно, что ток потребления электрочайника мощностью 2 кВт составляет 9 А, это очень большой ток. Поэтому при покупке чайника следует учитывать этот факт. Так на семью до четырех человек вполне достаточно электрочайника объемом 1 литр, который потребляет мощность 1 кВт. Маломощный электрочайник позволит снизить затраты на электроэнергию и будет служить гораздо дольше. В дополнение ток 4,5 А выдержит любая электрическая розетка и даже старая электропроводка.
Если напряжение электроприбора отличается от 220 В, например, автомобильного электрочайника на 12 В, то ток потребления Вы можете рассчитать с помощью онлайн калькулятора.
| Онлайн калькулятор для определения силы тока в зависимости от потребляемой мощности | |
|---|---|
| Потребляемая мощность, Вт: | |
| Напряжение питания, В: | |
Внимание! При ремонте электрического чайника и любых других бытовых электроприборов, включенных в бытовую сеть, следует соблюдать предельную осторожность. Прикосновение незащищенным участком тела человека к токоведущим проводам и деталям, находящимся под напряжением может нанести серьезный урон здоровью, вплоть до остановки сердца. Не забывайте вынимать вилку электрочайника из розетки!
Электрочайник не греет воду, индикатор включения светит
По такому поведению электрочайника определить неисправность проще всего. Как видно из электрической схемы индикатор или подсветка в электрочайнике подключены непосредственно к клеммам, надетых на выводы ТЭНа. Поэтому если индикатор светиться, а чайник не греет воду, значит, причина неисправности кроется в плохом контакте клемм с выводами ТЭНа или обрыв спирали внутри него.
Как разобрать электрический чайник
Для точного определения причины и устранения неисправности необходимо снять крышку со дна электрочайника. При снятии крышки можно столкнуться с некоторыми трудностями.
Обычно донная крышка прикручена к основанию электрочайника саморезами со шлицами под крестовую отвертку. Иногда головки саморезов утоплены в крышке и закрыты декоративными заглушками, которые для возможности откручивания винтов нужно извлечь с помощью острого предмета.
Видео: ЧАЙНИК. Ремонт Чайника
Некоторые производители для усложнения возможности самостоятельного ремонта электрочайника все или один из винтов устанавливают со шлицем под стержень отвертки типа двузубой вилки, которое носит название Spanne, как на этом фотоснимке. Отвертка со стержнем типа Spanne редко имеется в наличии у домашних мастеров. При отсутствии такой отвёртки открутить саморез можно с помощью бокорезов или пинцета.
Если не получится открутить винт таким способом, то тогда своими руками нужно сделать специальную отвертку из отвертки с плоским жалом, сделав в середине него выборку под профиль шлица с помощью надфиля.
При ремонте иногда случается, что саморез из пластмассы выкрутить не получается. В таком случае можно попробовать стронуть винт с места в сторону закручивания. Если стронется, то уже легко открутится. Если саморез открутить таким способом не получается, то нужно нагреть его с помощью паяльника, приложив жало к головке. Пластмасса от нагрева вокруг резьбы самореза размягчится, и он легко выкрутится. По такой же технологии разбирается и подставка электрочайника.
В некоторых моделях электрочайников после отвинчивания саморезов крышка легко снимается. Но чаще она дополнительно зафиксирована по всему периметру еще и защелками. Встречаются модели, в которых крышка держится только на защелках. В верхней части фотографии изображена крышка с защелкой, а в нижней части основание электрочайника с квадратным отверстием, в которое заходит защелка, когда крышка установлена. С правой стороны основания в кадр попала одна из защелок ручки чайника.
Для освобождения защелок приходится аккуратно плоское жало отвертки засовывать в разные места стыка крышки и корпуса в поиске места нахождения защелки.
Когда удалось отвести одну из защелок из отверстия, отвертка оставляется в этом месте и второй отверткой ищется находящаяся рядом следующая защелка. Когда пару защелок освобождены, то остальные уже не зажаты, и крышку можно легко снять. Зачастую снять крышку с основания электрочайника сложнее, чем устранить неисправность.
Восстановление контакта клемм с контактами выводов ТЭНа
После снятия крышки с основания чайника и осмотре соединительных контактов причина поломки электрочайника стала очевидной. Один из контактов ТЭНа обгорел, и клемма практически повисла в воздухе.
На втором выводе ТЭНа клемма тоже была в плохом состоянии, вся почернела вместе с контактом. Удивительно, как электрочайник мог до этого греть воду.
Клемма была вся пережжена, и дальнейшее ее использование было невозможно. Контакт на выводе ТЭНа хоть и частично обгорел, но пружинящих свойств от него не требовалось, и оставшаяся часть после зачистки вполне обеспечит хороший контакт.
Новой клеммы в наличии не было и пришлось использовать клемму, бывшую в употреблении. Если новую клемму негде взять, то можно использовать клемму из подставки, с помощью которой подводится провод заземления (желто-зеленый провод). В подавляющем числе квартир электропроводка не имеет заземляющего проводника, и изъятие этой клеммы не повлияет на работу чайника.
Прежде, чем использовать старую клемму ее нужно освободить от запрессованных в нее проводов. Для этого нужно зажать как на фотографии клемму маленькими плоскогубцами и граненым шилом, нажимая и вращая его, раздвинуть усики. Остатки проводов выпадут, и клемма будет готова для повторного применения.
На фотографии слева Вы видите два провода, которые были запрессованы в клемму. По толстому многожильному проводу поступает питающее напряжение, а по тонкому одножильному подается на неоновую лампочку или систему подсветки воды электрочайника. Эти провода нужно вправить в хвостовик клеммы и обжать их с помощью плоскогубцев, после чего клемма будет готова для подключения к ТЭНу.
На следующем шаге нужно до блеска с помощью мелкой наждачной бумаги зачистить с двух сторон контакт на выводе ТЭНа. После этого останется надеть клемму на этот контакт, и надежный электрический контакт будет обеспечен.
После снятия клеммы со второго контакта оказалось, что как сама клемма, так и контакт на ТЭНе в хорошем состоянии, только покрыт окислом. После удаления с контакта черного налета с помощью наждачной бумаги он стал как новый. Перед надеванием клеммы для лучшего контакта она была немного сдавлена круглогубцами. Для снятия окислов с внутренних контактируемых поверхностей клеммы ее надо несколько раз надеть и снять на плоский контакт ТЭНа.
На этом ремонт можно считать законченным. Осталось, не устанавливая крышку дна на место налить в чайник воды до уровня минимальной отметки и проверить его работоспособность. Если чайник не стал греть воду, значит вероятнее всего в обрыве спираль ТЭНа, но могут быть и другие причины. Для того, чтобы дальше продолжить поиск неисправности нужно в первую очередь
проверить исправность ТЭНа.Электрочайник не греет воду, индикатор включения не светит
Как и любой другой электроприбор, электрочайник к электрической сети подключается с помощью электрической вилки типа С6 и первое, что необходимо сделать, если чайник не греет воду, это внешним осмотром убедиться, что вилка исправна и в розетке есть напряжение. Проверить розетку можно подключив к ней любой электроприбор, например, настольную лампу.
Ремонт контактной группы электрочайника с подставкой
Так как напряжение на электрочайник подается через подставку с помощью прикосновения ее контактов с контактами токоприемника чайника, то необходимо проверить внешним осмотром контактные пары на предмет подгорания. Признак нарушения контакта в контактной паре появляется на ранней стадии, и проявляется в необходимости вращения чайника на подставке для того, чтобы он начал греть воду. Для предотвращения более серьезных последствий надо сразу же очистить контакты от нагара.
Для проверки нужно перевернуть чайник и осмотреть состояние контактных колец. На фотографии этого чайника внутреннее кольцо с левой стороны окислено и выгорело на несколько миллиметров. Для восстановления контактируемой поверхности достаточно зачистить ее до блеска наждачной бумагой. Кольцевой контакт стал плохим из-за недостаточного прижима и окисления контакта, находящегося в подставке.
Плоские контактные пластины в контактном узле подставки крепятся с помощью винтов или зацепов. Чтобы извлечь пластину, закрепленную зацепами нужно сначала вынуть отверткой пластмассовый вкладыш, а затем, подцепив зацеп шилом вынуть пластину.
После снятия крышки с подставки и выемки контактной пластины, с которой ток подавался на подгоревшее кольцо, стало очевидно, что конец пластины подогнулся, и сильно обгорела контактная площадка. Сама контактная пластина от нагрева хоть и немного потемнела, но пружинящие свойства не потеряла. После восстановления формы пластины и зачистки наждачной бумагой поверхности контактной площадки, пластина была установлена на прежнее место.
После установки контактной пластины необходимо, до прикручивания дна на подставку, приложить ее ко дну чайника и убедиться, что контактная пластина на пару миллиметров смещается, контакт прилегает по центру и при этом не цепляется за стенки подставки. Если все так, то можно привинчивать к подставке дно и проводить испытания чайника после ремонта, вскипятив в нем воду.
Но не всегда так везет. Встречаются электрочайники, у которых контакты обгорают до такой степени, что зачистка и выпрямление пластины уже не помогает и приходится заменять часть пластины новой. На фотографии слева изображен контакт, который прогорел практически до основания. Для замены нужно отрезать пластину с контактом до первого изгиба, зачистить до блеска с помощью наждачной бумаги поверхность оставшейся пластины и залудить припоем.
Если есть старый электрочайник и в подставке контакты в хорошем состоянии, то можно для ремонта использовать их. Новую пластину для замены можно взять также от любого мощного реле, например РПУ. Встречаются реле даже с контактами из серебра.
Откусывается от реле пластина нужной длины, изгибается и залуживается припоем. Далее подготовленная контактная пластина прижимается к предварительно залуженной пластине подставки, и сборка прогревается паяльником. В результате контактный элемент подставки становится не хуже нового.
После установки контактов в подставку нужно, как и после предыдущего ремонта проверить точность их позиционирования и свободу перемещения. На фотографии изображена подставка, в которой были заменены пайкой оба контакта.
Ремонт выключателя и восстановление контактов тепловой защиты
Включатель в электрическом чайнике размещают на ручке или в основании. Включатель может не работать по причине обгорания контактов, окисления биметаллического диска (при закипании воды на него поступает водяной пар и со временем диск может поржаветь), ослабления плоской пружины или износа пластмассовых деталей.
На фотографии выключатель электрочайника, вынутый из ручки. Он имеет небольшие размеры и работает точно по такому же принципу, как и любой настенный выключатель. Отличие только заключается только в том, что он способен автоматически отключаться при закипании воды.
Кстати, выключатель является законченным самостоятельным изделием и его можно использовать для аварийного отключения любого электроприбора при достижении температуры в контролируемой зоне более 100°С.
Два устойчивых положения выключателя обеспечивает плоская, изогнутая дугой пружина. На фотоснимке слева выключатель чайника находится в верхнем выключенном состоянии. На правом снимке в нижнем положении, когда электрочайник включен в режим нагрева воды. Движок выключателя связан с контактами и таким образом при переходе из одного устойчивого состояния в другое замыкает или размыкает контакты, таким образом, включая или выключая чайник.
Если клавиша выключателя не фиксируется, значит, виновата плоская пружина. Она может потерять упругость или выскочить.
В нижней части выключателя установлен биметаллический диск. При нагреве от пара язычок диска перемещается вверх, через толкатель надавливает на движок и он перемещается в верхнее устойчивое положение, размыкает контакты, тем самым отключая подачу электроэнергии на ТЭН.
Еще одна неисправность, которая встречается в электрочайниках, это выгорание контактов в выключателе. Контакты могут быть размещены непосредственно рядом с клавишей включения или в удалении от нее. В таком случае связь клавиши с контактами осуществляется с помощью пластмассовых тяг.
На фотографии слева контакты тепловой защиты, они практически не работают и всегда находятся в идеальном состоянии. Справа контакты выключателя, которые размыкаются часто и поэтому всегда подгорают. Для их зачистки нужно полоску наждачной бумаги приложить к узкому инструменту, например к плоскому лезвию отвертки и возвратно поступательными движениями снять нагар. Можно воспользоваться и надфилем.
Не смотря на то, что все электрочайники изготовлены по одной электрической схеме, каждая модель имеет оригинальную конструкцию. Но если знать принцип работы отдельных узлов чайника, то несложно разобраться и отремонтировать электрочайник любой модели.
