Aliran udara dan pengaman pengering tumble: sakelar aliran udara, pembatas suhu, sensor suhu dan kelembapan, rantai interlock, dan membaca kode galat

Pengering gas di laundry sebuah hotel berulang kali berhenti di tengah siklus dengan pesan bahwa aliran udara hilang. Seorang teknisi membuka penutup belakang, melihat pelat kecil pada lengan sakelar di depan kotak pembakar, lalu membengkokkan lengannya sedikit agar sakelar lebih mudah tertutup. Galat itu hilang selama dua hari. Pada hari ketiga, pengering menolak mulai dengan pesan baru: sakelar aliran udara sudah tertutup sebelum kipas berjalan. Kendali pengering memeriksa sakelar itu dua kali, sebelum mulai dan selama siklus, dan teknisi itu hanya mengatasi pemeriksaan kedua dengan merusak syarat pertama. Penyebab sebenarnya, saringan serat yang robek dan peredam balik yang macet di saluran buang, belum disentuh.

Pengaman pengering bukan aksesori. Ia adalah alasan pengering dapat dipakai tanpa terbakar. Bab ini menjelaskan cara kerja setiap pengaman, apa yang diperiksanya, dan bagaimana membaca galatnya.

Batas pembahasan

Bab ini membahas pengaman dan sensor pengering tumble: sakelar aliran udara, pembatas suhu, sensor suhu kendali, sensor kelembapan, sensor putaran drum, sakelar pintu dan pintu filter, proteksi motor, rantai interlock, dan kode galat. Kode galat dan nilai sensor di bab ini adalah milik model tertentu dan tidak boleh dipakai untuk model lain tanpa manualnya.

Saluran buang dan udara pengganti dibahas di Bab 23, pembakar gas dan penyalaannya di Bab 25, dan pemanas listrik serta koil uap di Bab 26. Konsep urutan berumpan balik, yaitu pemanas yang hanya menyala setelah aliran udara terbukti, ada di Bab 54 · Kelistrikan & Kendali, pemutus suhu lebih independen di Bab 58 · Kelistrikan & Kendali, mekatronika umum mesin laundry di Bab 15 · Mekanikal & Mekatronika, fisika termistor di Bab 26 · Fisika, dan proteksi motor di Bab 47 · Kelistrikan & Kendali. Bahaya kebakaran pengering dan alasan fase pendinginan ada di Bab 15.

Bab ini tidak memberi cara menjembatani, melewati, atau menyetel ulang pengaman sebagai pekerjaan rutin. Semua manual pabrik yang dibahas melarangnya.

Panas hanya bila semua syarat terpenuhi

Rantai interlock (interlock chain) adalah susunan seri sakelar pengaman yang semuanya harus tertutup sebelum pemanas mendapat daya. Manual pengering Amerika 50 lb menggambarkannya dengan jelas: modul penyalaan gas diberi daya 24 V AC dari transformator penurun tegangan yang terhubung seri dengan delapan interlock pengaman. Kedelapannya adalah sakelar pewaktu, sakelar pintu utama dan sakelar pintu serat, sakelar sail, dua sakelar pengaman termal di bawah keranjang dan di rumah pembakar, termostat yang dapat disetel, dan tombol tekan-untuk-mulai. Satu saja terbuka, modul tidak mendapat daya, dan katup gas tidak dapat membuka.

Panduan pemecahan masalah pengering 50 lb dan 75 lb menunjukkan urutan yang sama pada kendali elektronik: sakelar pintu dan pintu panel serat, kendali mikro, relai motor, sakelar sentrifugal pada motor kipas, sakelar aliran udara, pembatas suhu kabinet, pembatas suhu pembakar, lalu modul penyalaan dan kumparan katup gas, atau kontaktor pemanas pada pengering listrik. Bab 54 · Kelistrikan & Kendali menjelaskan logika di baliknya: setiap syarat yang belum terbukti memutus jalur ke langkah berikutnya.

Rantai seri ini memberi dua sifat yang penting bagi teknisi:

1. Gagal aman (fail-safe). Kabel putus, kontak kotor, atau sakelar rusak membuka rantai, dan akibatnya pemanas tidak menyala. Pengering kehilangan fungsi, tetapi tidak menjadi berbahaya.
2. Dapat ditelusuri. Tegangan rendah dapat diikuti dari satu titik ke titik berikutnya. Titik pertama yang tidak bertegangan menunjuk interlock yang terbuka.

Sakelar aliran udara: tiga bentuk, satu tugas

Sakelar aliran udara (airflow switch) adalah sakelar yang membuktikan bahwa kipas benar-benar memindahkan udara sebelum dan selama pemanasan. Manual 9 sampai 35 kg menulis alasannya: pengering tidak boleh dioperasikan bila sakelar aliran udara tidak bekerja benar, karena campuran gas yang dapat meledak dapat terkumpul di dalam pengering.

Bentuknya berbeda per pabrik:

• Pelat sail di kotak pembakar (pengering gas). Pelat bundar pada lengan tuas menekan sakelar mikro. Saat kipas berjalan, udara ditarik melalui pembakar, tekanan negatif di kotak pembakar menarik pelat, dan sakelar tertutup.
• Peredam vakum dengan sakelar (pengering listrik dan gas). Sakelar harus berbunyi klik ketika lengan peredam ditekan.
• Cakram atau katup tekanan rendah di belakang pengering (gas dan listrik). Cakram harus tetap tertutup ke sisi belakang selama pengering berjalan.

Kendali memeriksa sakelar ini dua kali:

1. Sebelum mulai, sakelar harus terbuka. Sakelar yang sudah tertutup sebelum kipas berjalan berarti sakelarnya macet, rusak, atau disetel salah. Kendali menolak mulai dan menampilkan galat.
2. Setelah kipas mulai, sakelar harus tertutup dan tetap tertutup. Satu manual kendali memberi waktu 12 detik setelah kipas mulai. Bila sakelar tidak tertutup, atau membuka di tengah siklus, aliran udara tidak cukup. Satu kendali menampilkan galat khusus bila sakelar membuka dan menutup lima kali atau lebih dalam satu siklus.

Reaksi pengering terhadap kehilangan aliran udara di tengah siklus juga gagal aman. Manual servis pengering institusi menyatakan pemanas mati, drum dan kipas tetap berjalan tanpa panas selama 3 menit atau sampai suhu turun di bawah 100 °F (38 °C), lalu pengering berhenti dengan galat. Manual 9 sampai 35 kg menyatakan pemanas dimatikan, mesin didinginkan sampai 50 °C, lalu berhenti dan menampilkan galat. Panduan pemecahan masalah mencatat bahwa silinder dan kipas tetap berjalan ketika sistem pemanas dimatikan oleh sakelar ini.

Penyebab sakelar terbuka hampir selalu di jalur udara: filter serat dan ruang serat kotor, saluran buang terlalu panjang atau tersumbat, udara pengganti kurang, peredam balik macet, kipas berputar terbalik, perapat pintu bocor, atau muatan berlebih. Manual 9 sampai 35 kg meminta penyebab ini diperiksa lebih dulu sebelum setelan sakelar diubah, dan menyebut pita transportasi yang tertinggal pada cakram sebagai penyebab lain pada mesin baru. Dua manual menyatakan sakelar disetel pabrik, dan satu di antaranya menulis bahwa sakelar tidak perlu disetel. Satu manual servis memang memberi cara menyetel lengan sakelar sail, tetapi diawali uji fungsi: dengan pengering berjalan pada suhu tinggi, sakelar ditarik menjauhi pembakar dan pembakar harus padam; dengan pintu terbuka dan sakelar pintu ditekan tangan, sakelar sail harus tetap terbuka dan pembakar tidak menyala. Penyetelan lengan adalah pekerjaan teknisi servis setelah jalur udara terbukti benar, bukan jalan pintas untuk menghapus galat.

Pembatas suhu

Pembatas suhu (temperature limiter) adalah termostat terpisah dari sensor kendali. Sensor kendali mengatur suhu kerja; pembatas memutus panas bila sesuatu salah, termasuk bila kendali itu sendiri salah. Bab 58 · Kelistrikan & Kendali menjelaskan prinsip pemutus suhu lebih yang independen ini.

Letak dan nilainya bergantung model. Manual servis pengering institusi mencatat pembatas pembakar berupa termostat cakram 330 °F (166 °C) di dekat pembakar, yang mematikan pembakar bila nyala terlalu panas, umumnya karena aliran udara rendah, serta pembatas 225 °F (107 °C) di ruang serat di atas saringan, satu braket dengan sensor suhu kendali. Manual servis 13,5 sampai 34 kg mencatat termostat panas lebih udara masuk pada pengering listrik dan gas, dan termostat panas lebih udara keluar di belakang filter serat di dekat kipas pada semua jenis pemanas.

Ada dua jenis reset:

• Reset otomatis. Termostat menutup kembali setelah dingin. Bila pengering berhenti lalu dapat dijalankan lagi, penyebabnya tetap harus dicari, karena termostat akan terus bersiklus.
• Reset manual. Termostat membuka otomatis tetapi harus ditekan untuk menutup kembali, setelah daya diputus dan panel dibuka. Satu manual kendali memasang termostat udara masuk dan keluar bereset manual secara seri, sehingga galat yang sama dapat berasal dari salah satunya.

Langkah setelah pembatas bekerja menurut manual kendali: reset termostat dan jalankan ulang; bila trip lagi, periksa daftar aliran udara di Bab 23 dan setelan suhu masuk dan keluar sebelum menyentuh elektronik. Pembatas yang membuka pada suhu terlalu rendah memang dapat rusak, dan panduan pemecahan masalah menyebut penggantiannya, tetapi itu kesimpulan terakhir setelah aliran udara dan sensor dinyatakan benar.

Sensor suhu kendali

Sensor kendali paling umum adalah termistor NTC (NTC thermistor), yang resistansinya turun ketika suhu naik, seperti dibahas di Bab 26 · Fisika tentang fisika termistor. Satu manual kendali juga memakai sensor platina PT100 untuk udara masuk, dan pengering lintas industri memakai termokopel.

Nilai acuan sensor berbeda tajam antarmodel, bahkan dari pabrik yang sama:

• satu generasi kendali: NTC udara keluar 80 sampai 100 kΩ pada 20 °C;
• generasi kendali berikutnya: NTC udara keluar 4 sampai 6 kΩ pada 20 °C, dan PT100 udara masuk sekitar 110 Ω pada 20 °C;
• panduan pemecahan masalah pabrik lain: termistor sekitar 50.000 Ω pada 77 °F (25 °C).

Pelajarannya: tidak ada nilai "normal" untuk termistor pengering di luar manual model. Pengukuran resistansi dilakukan dengan daya diputus dan sensor dilepas dari rangkaian.

Kendali mendeteksi dua kegagalan sensor: rangkaian terbuka dan hubung singkat. Panduan pemecahan masalah memberi ambangnya untuk satu kendali: galat hubung singkat bila pembacaan di atas 191 °F (88,3 °C), dan galat terbuka bila pembacaan di bawah 24 °F (-4,4 °C). Ambang ini dan batas 330 °F dan 225 °F di bagian Pembatas suhu berasal dari dua pabrik yang berbeda dan tidak boleh dibandingkan sebagai satu sistem. Galat hubung singkat yang muncul pada pengering yang memang masih panas dihapus dengan membiarkannya dingin; bila tetap muncul, termistor diganti. Manual servis pengering institusi mencatat bahwa kendali memeriksa ulang sensor setiap 30 detik, sehingga sambungan longgar yang pulih sendiri dapat menghapus galatnya. Galat yang hilang sendiri itu tetap tanda sambungan yang perlu diperiksa.

Pada kendali yang mengatur suhu dengan histeresis, pemanas mati saat suhu setel tercapai dan menyala lagi setelah suhu turun sebesar diferensial. Satu manual kendali memakai diferensial bawaan 2 K, dapat disetel 1 sampai 10 K; satu manual pengering Amerika mengizinkan 5 sampai 25 derajat Fahrenheit.

Sensor kelembapan dan sensor putaran

Sensor kelembapan (moisture sensor) adalah sensor yang menghentikan pengeringan ketika cucian kering, bukan ketika waktu habis. Prinsipnya ada dua:

• Pengukuran konduktif lewat drum. Kabel dari poros ke cincin, dengan sikat karbon yang harus menyentuh cincin logam; pengangkat (lifter) di dalam drum ikut dalam rangkaian ukur, dan manual kendali menyebut isolasinya sebagai titik periksa. Residu sabun dan pelembut di pengangkat mengganggu pengukuran sehingga cucian lebih lembap dari yang diminta. Manual meminta drum dan pengangkat dibersihkan dengan asam sitrat paling sedikit seminggu sekali. Bila pengering berhenti hampir seketika padahal cucian belum kering, tanpa kode galat, rangkaian ukur terputus dan kolektor grafitnya perlu dibersihkan atau diganti. Satu kendali menampilkan galat bila cucian tidak terdeteksi kering dalam 90 menit, dengan penyebab sambungan, pemanasan kurang, atau muatan berlebih.
• Probe dengan prinsip waktu pengisian kapasitor. Probe di tengah keranjang; cucian basah yang menyentuhnya melepas muatan kapasitor. Saat cucian kering, kapasitor terisi penuh dan siklus selesai. Manual memberi waktu pengisian tanpa muatan, misalnya 11,5 menit untuk pilihan kain berat.

Sensor putaran drum mencegah pemanasan pada drum yang diam. Satu manual servis memakai magnet pada bantalan atau poros dan sakelar sensor dengan celah 1/8 in. Bila celah terlalu besar atau drum berhenti, pengering mati dengan galat sensor putaran.

Sakelar pintu, pintu filter, dan proteksi motor

Sakelar pintu utama dan sakelar pintu atau laci serat adalah pengaman: keduanya memutus kipas, drum, dan panas, tidak hanya memberi tahu operator. Semua manual melarang melumpuhkannya, dan satu manual melarang pengering dijalankan tanpa saringan serat walaupun ada sistem pengumpul serat di luar mesin. Uji fungsinya diberi angka:

• manual servis 13,5 sampai 34 kg: kipas, putaran drum, dan panas harus berhenti sebelum pintu terbuka lebih dari 40 mm; bila tidak, pin penggerak disetel;
• manual 9 sampai 35 kg: drum harus berhenti dalam beberapa detik setelah pintu dibuka sekitar 20 mm; bila drum tidak berhenti, pengering tidak dipakai dan servis dipanggil;
• kunci pintu muat harus dapat dibuka dari dalam dengan gaya tidak lebih dari 70 N, diuji sejauh mungkin dari engsel; pintu geser pengering besar harus dapat dibuka dengan gaya paling besar 98 N.

Motor kipas dan motor drum dilindungi pelindung termal di lilitan atau rele beban lebih, seperti dibahas di Bab 47 · Kelistrikan & Kendali tentang proteksi motor. Manual kendali menyebut serat dan debu yang menyumbat motor sebagai penyebab pertama galat panas lebih motor, diikuti motor yang lambat atau macet. Bila galat muncul langsung saat mulai, penyebabnya papan kendali; bila muncul setelah beberapa saat, pelindung motor atau motornya.

Membaca kode galat menurut kategori

Kode galat (error code) adalah pesan kendali yang menunjuk pengaman atau sensor yang bekerja. Kodenya berbeda per kendali, tetapi kategorinya sama:

Manual servis pengering institusi memberi cara memisahkan masalah kendali dari masalah lapangan dengan lampu indikator masukan dan keluaran di papan kendali. Bila tampilan menyatakan keluaran aktif tetapi lampu keluarannya mati, kendalinya rusak. Bila tampilan dan lampu keluaran menyala tetapi beban tidak berjalan, gangguannya di luar kendali, yaitu kabel, kontaktor, atau bebannya. Manual kendali menambahkan aturan yang paling sering dilupakan: sebelum mendiagnosis elektronik untuk galat panas lebih, periksa aliran udara lebih dulu. Prinsip ini sejalan dengan uji pembeda di Bab 3 · Sistem, Diagram & Diagnosis.

Menelusuri rantai interlock

Penelusuran tegangan rantai 24 V dilakukan dengan pengering bertegangan, sehingga panel kendali terbuka dan bagian bertegangan jala-jala ada di dekatnya. Pekerjaan ini hanya dilakukan oleh teknisi yang berwenang untuk pengukuran bertegangan, dengan alat ukur yang sesuai dan pembatasan area menurut Bab 1 · Keselamatan tentang bahaya, risiko, dan energi tersimpan. Pilihan yang lebih aman adalah mengukur kontinuitas setiap interlock dengan daya diputus dan dikunci. Urutan penelusurannya:

1. Pastikan tegangan sekunder transformator ada.
2. Ikuti rantai menurut diagram kabel model, yang menurut panduan pemecahan masalah ada di dalam kotak kontaktor dengan nomor diagram di pelat seri.
3. Titik pertama tanpa tegangan menunjuk interlock yang terbuka di depannya.
4. Tanyakan mengapa interlock itu terbuka. Pintu dan laci serat diperiksa secara mekanis; sakelar aliran udara mengarah ke jalur udara; pembatas suhu mengarah ke aliran udara dan setelan.
5. Setelah perbaikan, uji setiap pengaman yang disentuh dan catat hasilnya. Manual servis pengering institusi menjadwalkan uji semua alat pengaman tujuh hari setelah pemasangan dan setiap enam bulan.

Contoh kerja

Angka dalam contoh di bawah adalah angka latihan, kecuali disebut asalnya.

Contoh 1: rantai 24 V yang terbuka. Pada pengering bergaya delapan interlock, tegangan terukur 24 V di keluaran sakelar pewaktu, 24 V setelah sakelar pintu utama dan pintu serat, tetapi 0 V setelah sakelar sail, saat kipas berjalan. Interlock yang terbuka adalah sakelar sail. Pertanyaan berikutnya bukan "sakelarnya rusak?", tetapi "mengapa aliran udara tidak cukup untuk menutupnya?". Pemeriksaan mengikuti daftar aliran udara di Bab 23 tentang saluran buang dan udara pengganti.

Contoh 2: membandingkan resistansi NTC. Sensor udara keluar dilepas dan diukur 92 kΩ pada suhu ruang sekitar 21 °C. Pada kendali generasi pertama dengan acuan 80 sampai 100 kΩ pada 20 °C, angka ini wajar. Pada kendali generasi berikutnya dengan acuan 4 sampai 6 kΩ, angka yang sama berarti sensor yang terpasang bukan sensor untuk kendali itu, atau teknisi membaca manual yang salah. Satu angka ukur tidak bermakna tanpa acuan model.

Contoh 3: sensor terbuka. Galat sensor udara masuk terputus muncul. Resistansi PT100 diukur dengan daya diputus dan konektor dilepas: alat ukur menunjukkan rangkaian terbuka, padahal acuan manual sekitar 110 Ω pada 20 °C. Ukur ulang langsung di kaki sensor. Bila di kaki sensor terbaca sekitar 110 Ω, yang putus adalah kabel atau konektornya; bila tetap terbuka, sensornya.

Contoh 4: uji sakelar pintu dengan jarak. Pintu dibuka perlahan saat pengering berjalan; kipas, drum, dan panas baru berhenti pada bukaan 55 mm. Batas manual 40 mm, sehingga pin penggerak disetel atau sakelar diganti, lalu diuji ulang.

Contoh 5: gaya membuka kunci pintu dari dalam. Timbangan pegas yang ditarik di tepi pintu terjauh dari engsel menunjukkan 9 kg sebelum kunci terbuka. Gayanya $9 \times 9{,}81 = 88$ N, melebihi batas 70 N. Kunci disetel sampai gaya buka tidak lebih dari 70 N.

Contoh 6: tekanan negatif di ruang drum. Galat vakum tidak terdeteksi muncul. Tekanan negatif ruang drum terukur 60 Pa. Manual menyatakan tekanan di bawah 90 Pa menunjuk masalah aliran udara. Sakelar vakum tidak diganti dulu; filter, saluran, udara pengganti, dan arah putar kipas diperiksa lebih dulu.

Kondisi berhenti

Hentikan pengering dan jangan dipakai produksi bila salah satu keadaan berikut terjadi. Keputusan lanjut ada pada penanggung jawab peralatan.

1. Drum, kipas, atau panas tidak berhenti ketika pintu muat atau pintu serat dibuka.
2. Ada pengaman yang ditemukan dijembatani, dilepas, diikat, atau disetel di luar manual. Kembalikan ke keadaan pabrik dan uji sebelum pengering dipakai.
3. Sakelar aliran udara tidak bekerja benar pada pengering gas. Manual menyatakan campuran gas yang dapat meledak dapat terkumpul.
4. Pembatas suhu bekerja berulang kali tanpa penyebab yang ditemukan. Jangan terus mereset; cari penyebab di jalur udara (Bab 23 tentang saluran buang).
5. Panel kendali atau penutup akan dibuka untuk servis. Listrik, dan gas atau uap, diputus dan dikunci lebih dulu, seperti diminta manual dan Bab 1 · Keselamatan tentang energi tersimpan dan kondisi berhenti.
6. Terlihat tanda hangus, bau terbakar, atau asap. Ikuti tanggap kebakaran Bab 15 tentang pengering.
7. Saringan serat robek atau tidak terpasang. Pengering tidak dijalankan tanpa saringan.

Salah tafsir yang sering terjadi

Hubungan dengan bab lain

Bab 23 membahas jalur udara yang menjadi penyebab utama galat aliran udara dan panas lebih, Bab 25 rantai penyalaan gas, Bab 26 pemanas listrik dan koil uap, dan Bab 27 jadwal uji pengaman. Bab 54 · Kelistrikan & Kendali menjelaskan urutan berumpan balik, Bab 58 · Kelistrikan & Kendali pemutus suhu lebih yang independen, Bab 15 · Mekanikal & Mekatronika interlock dan sensor mesin laundry, Bab 26 · Fisika fisika termistor, Bab 47 · Kelistrikan & Kendali proteksi motor, Bab 1 · Keselamatan isolasi energi, Bab 3 · Sistem, Diagram & Diagnosis uji pembeda, dan Bab 15 bahaya kebakaran pengering.

Latihan dan pembahasan

Untuk setiap soal, tuliskan alasan dan langkah pemeriksaannya. Angka dalam soal adalah data latihan kecuali disebut berasal dari manual.