Греется ли. Решаем проблему перегрева процессора. Недостаточная или неисправная система охлаждения

В процессе эксплуатации электродвигатель может начать греться. Отнестись к этой проблеме следует с повышенным вниманием, так как изоляция обмотки не выносит высоких температур. В большинстве случаев она рассчитана для нормальной повседневной работы в пределах 90-95ºС. Некоторые двигатели созданы с применением обмотки, для которой критической является температура в 130ºС. Если в процессе эксплуатации возникнут аварийные перегрузки, либо технологические неисправности, то двигатель начине греться, а изоляция обмотки выйдет в результате этого из строя. Следующей стадией развития ситуации наверняка будет короткое замыкание, которое приведет к необходимости дорогого ремонта. Чтобы этого не произошло необходимо выяснить, почему греется и устранить причины. В большинстве случаев это менее затратно, чем заказывать перемотку или покупать новый мотор. Основные причины перегрева двигателяПричины, по которым может перегреваться двигатель, могут лежать в самых разных плоскостях. К основным из них относятся:

неисправности линии подачи электрического тока;
износ щеток электродвигателя;
перекос вала;
износ подшипников или плохая их смазка;
неисправность вентилятора, охлаждающего двигатель.

Выяснить, почему греется электродвигатель, можно включив его без нагрузки. Но перед этим стоит изучить паспорт мотора, в котором указана максимальная нагрузка. Если она не соответствует фактической, то стоит попытаться уменьшить объемы выполняемых работ силовым агрегатом. Когда подключенный без нагрузки двигатель работает идеально, то дело только в неправильных технологических процессах. В том случае, если мотор греется без нагрузки, то причины наверняка внутри силового агрегата. Некоторые из них устранить достаточно просто, например, если все дело в вентиляторе, охлаждающем ротор. Он может забиться пылью и достаточно очистить его, что бы температурный режим работы вновь стал нормальным. Основные способы устранения нагрева двигателяВыяснив причину нагрева двигателя - обязательно следует устранить неисправность. В противоположном случае срок эксплуатации двигателя может быть снижен в несколько раз. Наиболее часто используются такие способы устранения нагрева электродвигателей, как смазка подшипника, стабилизация напряжения в сети, питающей силовой агрегат, удаление пыли и грязи с поверхности обмотки. Если выровнять напряжение не удается, то следует снизить нагрузку на двигатель. Нормальная работа мотора возможно лишь в том случае, если напряжение будет не менее 80% от номинального. Более сложные причины нагрева мотора устраняются в специализированных мастерских, где чистят щетки или производят их замену, делают новую обмотку двигателя. Что же делать, если греется подшипник электродвигателя? Для нормальной работы необходимо обязательно позаботиться, что бы он содержался в чистоте. Следует убедиться, чтобы крышки подшипников были плотно закрыты. Если они открылись из-за сильной вибрации, то в них наверняка попала пыль, грязь или мусор. Для дальнейшей эксплуатации подшипника требуется удалить загрязненную смазку, тщательно промыть деталь керосином, продуть сжатым воздухом. После этого необходимо наполнить подшипник смазкой - той, которая соответствует скорости работы двигателя. Добавляется она небольшими порциями с помощью специальных приспособлений. Переусердствовать с количеством смазки нельзя, так как скольжение в этом случае будет затруднено и электродвигатель вновь будет испытывать повышенную нагрузку.

Перед тем как приобрести такой источник света и установить его нужно понять греются ли светодиодные лампы? Для этого нужно немного разобраться в самой конструкции, пока ещё инновационного осветительного прибора. Все существующие светодиодные лампы состоят из:

Проверка температуры нагрева цоколя светодиодной лампы

Источник светового потока — светодиод, их может быть как один, так и множество в зависимости от желаемой мощности. Такие светодиоды в лампах называют иногда чипами.

Рассеиватель — служит для того, чтобы свет от светодиодов рассеивался равномерно и мягко. Изготавливается из поликарбоната и других сортов пластика.

Печатной платы , на которой установлены светодиоды. Она обеспечивает эффективную передачу вырабатываемого тепла через термопасту на теплоотводящий металл (радиатор).

Радиатор — часть лампы, отвечающая за отведение тепла, вырабатываемого светодиодами. Зачастую изготавливается из анодированного алюминия, реже из обычного. Конструкция радиатора имеет ребристую форму, для увеличения площади теплопередачи.

Драйвер — требуется для преобразования переменного тока в постоянный и выпрямления пульсаций напряжения.

Полимерное основание корпуса цоколя служит для изоляции всей от конструкции от пробоя электрическим током.

Цоколь — служит для соединения токопроводящих частей светодиодной лампы с патроном.

Конструкция и процесс изготовления подробно описан в видео:

Температура нагрева светодиодных ламп

Светодиодная лампа, как и все приборы, преобразующие электрический ток в свет, выделяют некоторое количество тепла. Источники света на светодиодной основе, греются в несколько раз меньше, если сравнивать с лампами накаливания. В светодиодной лампе не нагревается ни цоколь, ни рассеиватель. Происходит выделение тепла только на самом кристалле светодиода, и большую часть тепла выделяет драйвер. Тепловая энергия передается на радиатор и успешно рассеивается им.

Как сильно нагреваются светодиодные лампы важно понимать тем, кто планирует использовать их возле горючих предметов — натяжной потолок, мебель, и пр. Сила нагрева зависит от мощности и логично, что менее мощный светодиод меньше греется. Реальный КПД ламп оценивается в 80%.

Т.е. при мощности светодиодной лампы 10 Вт — 2 Вт уйдет исключительно на выработку тепла. Температура нагрева светодиодной ламы достигает в максимальной горячей точке всего лишь 65 °C, по сравнению с лампами накаливания, температура которых спокойно доходит до 265 °C. Так, что при вопросе в магазинах «какие лампочки не нагреваются?» — имеются в виду светодиодные.

Нужно так же помнить, что в светодиодной лампе есть элементы которые греются намного сильнее. Так, конденсатор может нагреваться более 100 °C. И это его абсолютно нормальная рабочая температура. Конденсатор размещается на драйвере и укрыт корпусом, достать его без повреждения конструкции невозможно.

Конденсатор — элемент на печатной плате, предназначенный для сглаживания пульсаций и мерцаний напряжения в сети. Работает в диапазоне от 85 до 260 В.

В итоге можно выделить несколько факторов, от которых зависит как сильно нагреваются светодиодные лампы:

Качество материалов как радиатора, так и всех компонентов;
Мощность лампы;
Качество сборки;
Окружающая температура воздуха.

Везде говорят что светодиоды практически не греются. Так почему светодиодным приборам нужен теплоотвод и что будет если теплоотвода нет?
В светодиоде светится так называемый p-n переход кристалла. Грубо говоря, это место где один тип металла (-p) соединяется с другим типом (-n). Задача – найти такое сочетание различных проводников, чтобы из этой зоны с минимальными потерями выходило как можно больше света.
И вот здесь начинаются проблемы. Идеальной комбинации -p и -n проводников пока еще не найдено, да и навряд ли найдут, и потери, хотим мы того или нет, – всегда будут. Поэтому вместе с частичками видимого света излучается еще и небольшое количество тепла. В прошлом, когда светодиоды были настолько тусклыми, что использовались лишь в индикации, это испускаемое тепло никто и не считал – столь ничтожно малым оно было.
Сейчас же, с появлением мощных и сверхмощных светодиодов соотношение света и тепла, излучаемое кристаллом осталось прежним, но теперь оно уже более ощутимое. Для наглядности посмотрите на обычную рядовую микросхему. Допустим, это чип размером 1 на 1 см. Чем больше эта микросхема выполняет задач, тем сильнее она греется. Но если это простая микросхема, теплоотводом может служить и сам корпус микросхемы, а также металлические выводы-контакты, которыми она припаяна к плате. Если же мы хотим внутри такой же микросхемы расположить в миллионы раз больше полупроводниковых элементов и заставить эту микросхему выполнять в миллионы раз больше операций – выделение тепла возрастет во много раз и нам потребуется ее охлаждать принудительно. Чтобы далеко не ходить, посмотрите на любой из ныне существующих компьютерных процессоров – они все снабжены алюминиевым или медным радиатором с принудительным обдувом вентилятором.
Примерно тоже самое происходит и в светодиоде. Когда мы с одной и той же площади чипа пытаемся «выжать» больше света, пропорционально растет количество выделяемого тепла внутри самого кристалла. И чтобы его отводить, нужно охлаждение.
Так, мощным светодиодам типа «пиранья» в качестве теплоотвода достаточно своего корпуса и печатной платы, на которую крепится светодиод. А вот для сверхмощного светодиода уже потребуется дополнительное охлаждение в виде радиатора. Но откуда же возникает это тепло? В светодиоде, как уже говорилось, существуют потери во время преобразования электричества в свет. Но часть этого света (фотонов) остается внутри кристалла. К кристаллам, где выходит относительно много света и мало остается внутри, применительно определение «высокий квантовый выход». Если же светодиод сам по себе не достаточно яркий и на один ватт подаваемого напряжения приходится относительно мало «выходных» люмен, то здесь применительно определение «кристалл с низким квантовым выходом».

Так что у любого среднестатистического светодиода температура чипа всегда растет вместе с его мощностью. Типичная рабочая температура производимых на сегодняшний день светодиодов составляет от 50°С до 120°С, а с учетом постоянного развития технологий в ближайшем будущем может достигнуть и 200°С.
Если мощные светодиоды объединены в некую сборку, да еще и установлены в герметичный корпус, то нагрев становится значительным. И если не происходит отвод тепла, полупроводниковый переход перегревается, отчего изменяются характеристики кристалла, и через некоторое время светодиод может выйти из строя. Так что очень важно строго контролировать количество тепла и обеспечивать эффективный теплоотвод. Тепловые характеристики приборов просчитываются уже на стадии проектирования, что исключает любые проблемы в эксплуатации.

В продаже LED-лампочки появились не так давно, поэтому вопрос о том, нагреваются ли светодиодные лампы, беспокоит многих. Чтобы найти ответ, необходимо понять конструкцию осветительных приборов на основе светоизлучающих диодов (LED).

Несколько слов о конструкции

LED-лампы представляют собой сложный электронный прибор, конструкция которого делится на несколько частей:

Рассеиватель. Представляет собой стеклянную или пластиковую колбу, которая служит для равномерного рассеивания светового потока.
Чипы – излучающие свет диоды.
Печатная плата – площадка, на которой смонтированы светодиоды. Выполняется из материала с высоким показателем теплопроводности.
Радиатор – конструкция из материала с высокой теплопроводностью. Служит для отвода тепла.
Драйвер – блок питания светодиодов, служит для преобразования переменного напряжения 220 вольтовой электросети в питание, необходимое для нормальной работы светодиодов.
Цоколь – немаловажный элемент, служащий для соединения лампочки с ламповым патроном.

Из конструкции видно, что светодиодные лампы греются, а для отвода выделяемого тепла устанавливается радиатор из специального материала с высокой теплопроводностью.

Радиатор в LED-лампочке предназначен для отвода тепла от единственной нагревающейся ее части – группы светодиодов. В данном световом приборе не греются ни колба, ни цоколь (при условии нормального контакта с патроном). Выделение тепловой энергии происходит лишь на кристаллах светодиодов, от них и отводится тепло.

Почему выделяется тепловая энергия?

Как и у прочих осветительных элементов, коэффициент преобразования потребляемого электричества в свет у светодиодов не достигает 100%. Современные модели обладают КПД в районе 30–40%. Остальная часть потребленной электроэнергии рассеивается в виде тепла. Чтобы понять, почему греется светодиодная лампа, необходимо рассмотреть ее светоизлучающие элементы более детально.

Светодиоды имеют совершенно другой физический принцип работы, отличный от нити накала. Поэтому LED лампочки не греются подобно лампам накаливания и не разогревают вокруг себя пространство. Светодиод – это полупроводник, а тепло выделяется на кристалле полупроводникового перехода. Если не отводить тепло от этой площадки, то кристалл перегревается, что приводит к его выгоранию. В светодиодных лампочках используются мощные светодиоды, сконструированные с применением сразу нескольких кристаллов. Отвод тепла от таких излучающих свет диодов особо важен. Поэтому полупроводниковые кристаллы мощных светодиодов монтируются на специальной подложки из материалов с высоким показателем теплопроводности. Светодиоды, в LED лампе, устанавливаются на печатной плате, которая также имеет хорошие показатели проводимости тепла. Печатная плата крепится к радиатору. В целом вся эта конструкция обеспечивает эффективный отвод тепла от полупроводникового перехода и обеспечивает долгий срок службы светодиодов.

Из вышесказанного вытекает другой вопрос - какова температура нагрева светодиодной лампы? Этот показатель не имеет точной цифры, так как зависит от многих параметров: температуры окружающий среды, материалов радиатора, мощности лампочки, производителя, качества сборки. Если говорить о среднем значении, то этот показатель находится на уровне 65–70 градусов по шкале Цельсия.

Какие лампочки не нагреваются?

С точки зрения физики, любая лампочка – это преобразователь электрической энергии в световую. При этом в свет трансформируется не более 40% потреблённой мощности. Остальная энергия рассеивается в виде тепла в окружающее пространство. Отсюда следует, что лампы всех типов нагреваются во время работы и чем меньше КПД, тем больше тепла они выделяют. Например:

верхняя часть колбы лампы накаливания на 100 Вт разогревается до 280°C, а цоколь – до 70°C;
компактная люминесцентная лампа на 15 Вт имеет наибольший нагрев у основания, там, где находится спираль – до 130°C. Температура цокольной части, где расположена ЭПРА не превышает 60°C;
в светодиодных лампах больше всего нагревается металлопластиковая часть корпуса (до 60-75°C), которая служит радиатором для светодиодов.

Немного о достоинствах LED-ламп

Лампочки на основе LED – самые экологически чистые и безопасные из всех представленных сегодня на рынке видов ламп. Они не содержат паров ртути, как люминесцентные, и не взрываются с разбрасыванием массы осколков, как современные низкокачественные лампочки накаливания.

Срок службы светодиодного светильника сегодня измеряется многими десятками тысяч часов. Поэтому его более высокая стоимость на длительном периоде времени компенсируется значительной экономией электроэнергии.

Читайте так же