Пусково реле за хладилник: устройство, как правилно да проверите и поправите

Най-необходимият уред, както в апартамента, така и в частната къща, е хладилникът. И с това твърдение е трудно да не се съгласите, нали? Трудно е да се намери жилище, в което го няма. Както и всеки уреди, хладилниците могат да се развалят. Но има ситуации, когато повредата може да се диагностира самостоятелно.

Практически цялото битово хладилно оборудване е снабдено с еднофазен двигател. За неговия старт трябва да се използва пусково устройство. Ако тази проста, но важна част се повреди, компресорът ще спре да се стартира. Но, познавайки принципите на работа на уреда, може да се определи проблемът и да се поправи.

В тази статия ще стане дума за това как работи пусковото реле за хладилник и за признаците на неговата неизправност. Ще разкажем как да установите неизправности в работата на хладилното оборудване. Представените от нас видеоклипове ще помогнат да се разбере принципът на работа на пусковото устройство, а също така при необходимост да се открие неговата неизправност.

Пускане на еднофазен асинхронен електродвигател

По своята същност моторите на компресорите, инсталирани в съвременните хладилници, представляват еднофазни асинхронни електродвигатели с пускова намотка. Техните основни компоненти са въртящият се ротор и стационарният статор.

Роторът представлява кух цилиндър, изработен от токопроводящ материал или съдържащ късо-замъкната намотка.

Статорът включва две намотки: работна (основна) и пускова (стартова). Те са разположени взаимно под ъгъл 90 градуса, или имат противоположна посока на навиване – така нареченият “бифиляр”. Променливият ток, преминавайки по основната намотка, създава магнитно поле с изменящ се вектор.

Пулсиращото поле може да се разложи на две, въртящи се с еднакъв период, но в противоположни посоки. Така е по-лесно да се разбере физическата същност на процеса на въздействие върху ротора.

Ако роторът не е статичен, то според закона за електромагнитната индукция двигателят ще развива или ще спира въртящ момент, тъй като плъзгането спрямо правопосочния и обратнопосочния магнитен поток се различава. Затова за поддържане на движението е достатъчен променлив ток, преминаващ през работната намотка.

Ако роторът е неподвижен, то при еднакво плъзгане спрямо магнитните потоци резултантният електромагнитен момент ще бъде равен на нула. В този случай е необходимо да се създаде пусков момент. За това е необходима стартовата намотка.

Токовете в намотките трябва да бъдат фазово отместени, затова в двигателя се вгражда фазоизместващ елемент – резистор, дросел или кондензатор. След като роторът достигне необходимото въртене, подаването на електричество към стартовата намотка се прекратява.

По този начин, за стартиране на еднофазен асинхронен електродвигател е необходимо преминаване на ток по две намотки, а за поддържане на въртенето на ротора – само по работната. За регулиране на този процес във веригата пред компресора на хладилника се поставя пусково реле.

Релето се разполага близо до компресора и по такъв начин, че да може лесно да се свали. Именно с проверката на този възел се започва, когато двигателят работи проблемно.

Принцип на работа на пусковото реле

Въпреки голямото количество патентовани продукти от различни производители, схемите на работа на хладилниците и принципите на действие на пусковите релета са практически еднакви. След като се запознаете с принципа им на действие, можете самостоятелно да откриете и отстраните неизправността.

Схема на устройството и свързване към компресора

Електрическата схема на релето има два входа от източника на захранване и три изхода към компресора. Единият вход (условно – нула) преминава директно.

Другият вход (условно – фаза) вътре в устройството се разделя на два:

• първият преминава директно към работната намотка;
• вторият преминава през разделящите се контакти към пусковата намотка.

Ако релето няма място за поставяне, то при свързване към компресора е необходимо да не се допусне грешка в реда на свързване на контактите. Разпространените в интернет начини за определяне на типовете намотки чрез измерване на съпротивлението не са верни в общия случай, тъй като при някои двигатели съпротивлението на пусковата и работната намотка са еднакви.

Електрическата схема на пусково-защитното реле може да има незначителни модификации в зависимост от производителя. На фигурата е показана схема на свързване на това устройство в хладилник Орск.

Затова е необходимо да се намери документация или да се разглоби компресорът на хладилника за разбиране на разположението на проходните контакти.

Също така това може да се направи при наличието на символни идентификатори до изходите:

• “S” – пускова намотка;
• “R” – работна намотка;
• “C” – общ изход.

Релетата се различават по начина на закрепване върху рамата на хладилника или върху компресора. Те също имат свои токови характеристики, затова при замяна е необходимо да се избере напълно идентично устройство, а по-добре – същият модел.

Затваряне на контактите посредством индукционна намотка

Електромагнитното пусково реле работи на принципа на затваряне на контакта за пропускане на ток през пусковата намотка. Основният действащ елемент на устройството – соленоидна намотка, последователно включена във веригата с основната намотка на двигателя.

В момента на стартиране на компресора, при статичен ротор, през соленоида преминава голям стартов ток. В резултат на това се създава магнитно поле, което премества сърцевината (котвата) с монтираната върху нея токопроводяща пластина, затваряща контакта на пусковата намотка. Започва ускорението на ротора.

При увеличаване на оборотите на ротора, големината на преминаващия през намотката ток намалява, в резултат на което напрежението на магнитното поле се намалява. Под действието на компенсираща пружина или силата на тежестта, сърцевината се връща на първоначалното си място и контактът се разтваря.

На капака на релето с индукционна намотка има стрелка “нагоре”, която показва правилното положение на устройството в пространството. Ако го поставите по друг начин, няма да настъпи разтваряне на контактите под действието на силата на тежестта.

Моторът на компресора продължава да работи в режим на поддържане на въртенето на ротора, пропускайки ток през работната намотка. Следващия път релето ще се задейства едва след спиране на ротора.

Регулиране на подаването на ток чрез позистор

Релетата, произвеждани за съвременни хладилници, често използват позистор – вид топлинен резистор. За това устройство съществува температурен диапазон, под който то пропуска ток с незначително съпротивление, а над него – съпротивлението рязко нараства и настъпва разтваряне на веригата.

В пусковото реле позисторът е интегриран във веригата, водеща към стартовата намотка. При стайна температура съпротивлението на този елемент е незначително, затова при започване на работата на компресора токът преминава безпрепятствено.

Поради наличието на съпротивление, позисторът постепенно се нагрява и при достигане на определена температура настъпва разтваряне на веригата. Охлажда се той едва след прекратяване на подаването на ток към компресора и отново се задейства за пропускане при повторно включване на двигателя.

Позисторът има форма на нисък цилиндър, затова професионалните електротехници често го наричат “таблетка”.

Реализация на токова защита

Асинхронният мотор представлява сложен електрически уред, който е податлив на повреди. Ако възникне късо съединение, тогава ще се задейства автоматичният прекъсвач, инсталиран в разпределителното табло.

При отказ на вентилатора, който охлажда намотката и механичните подвижни елементи, ще реагира вградената термична защита на компресора.

Вътрешната термична защита на електродвигателя се основава на позистори. Тя реагира на общото изменение на температурата вътре в устройството, което може да има както вътрешни, така и външни причини

Въпреки това може да възникне ситуация, когато моторът за продължително време (повече от 1 секунда) започне да консумира ток с 2-5 пъти по-голям от номиналния. Най-често това се случва при непланирано натоварване на вала, възникващо поради заклинване на двигателя.

Силата на тока се увеличава, обаче не достига стойностите на късо съединение, затова подбраният според натоварването автомат няма да се задейства. Причини за изключване на термичната защита също няма, тъй като температурата за такъв кратък период от време няма да се промени.

Единственият начин да се реагира бързо на възникналата ситуация и да се избегне разтопяването на работната намотка е задействането на токовата защита, която може да бъде инсталирана на различни места:

• вътре в компресора;
• в отделно токозащитно реле;
• вътре в пусковото реле.

Устройството, което съчетава функциите на включване на пусковата намотка и токова защита на двигателя, се нарича пускозащитно реле. Повечето компресори на хладилници се комплектоват именно с такъв механизъм.

Действието на токовата защита се основава на три принципа:

• при увеличаване на силата на тока се увеличава съпротивлението, което води до нагряване на токопроводящия материал;
• под действие на температурата настъпва разширяване на метала;
• термичният коефициент на разширение за различните метали се различава.

Затова се използва биметална плоча, която е заварена от метални листове с различни коефициенти на разширение. Такава плоча се огъва при нагряване. Единият ѝ край се фиксира, а вторият, отклонявайки се, разкъсва контакта.

За нагряване на биметалния разединител обикновено се разполага наблизо спирала, през която преминава електричество. Въпреки че понякога се реализира “директен” вариант под формата на токопроводяща плоча

Плочата е проектирана да реагира термично при преминаване на ток с определена сила. Затова при смяна на пускозащитното реле е необходимо да се провери неговата съвместимост с инсталирания модел компресор.

Откриване на възможни неизправности

Предвид незначителния брой елементи на релето, може последователно да се провери тяхната работоспособност. За това ще са необходими плоска отвертка и мултиметър.

№ 1 — неизправности при работа на релето

От конструктивна гледна точка, релето с бобина е устройство с нормално отворени контакти, а позисторният вариант – с нормално затворени контакти. Въпреки че и в двата случая са възможни варианти, когато при стартиране няма да се подава ток към пусковата намотка или, обратно, нейното изключване няма да проработи.

Ако компресорът е изправен, но не се включва по команда, подадена от контролния блок на хладилника, то това сигнализира за липса на напрежение на пусковата намотка на статора.

Причината за това може да бъде:

• прекъсване на електрическата верига;
• проблем с контактната планка;
• прегряване на позистора;
• задействане на системата за електрическа защита и нейното невръщане в нормално положение.

Ако хладилникът се включва за 5-20 секунди, а след това се изключва, то най-често това е следствие от задействане на защитния механизъм на релето.

Причините могат да бъдат следните:

• защитният механизъм е изправен, а задействането става поради проблеми в работната намотка на двигателя;
• защитният механизъм е изправен, но в релето не става отваряне на контактите във веригата на стартовата намотка;
• защитният механизъм е неизправен, става фалшиво задействане при незначително нагряване.

Тъй като причините за неизправност може да са няколко, е необходимо да се извърши пълна диагностика на пусково-защитното реле на хладилника.

Цената на пусково-защитните релета за такива марки като Атлант или Бирюса не надвишава 5 €. Ако бързо се закупи и инсталира ново работно устройство, хладилникът дори няма да има време да се размрази.

№2 — неизправности на контактите на електрическата верига

Неизправността на пусково-защитното реле може да се открие с помощта на мултиметър.

За целта е необходимо да се провери три участъка от електрическата верига:

1. Ако на участъка от входа до изхода на работната намотка има прекъсване, то е необходимо да се провери мястото на отваряне на контактите от защитния механизъм. Възможно е той да е задействал и да не се е върнал в изходното си положение или отварящите се контакти да са се окислили.
2. Ако няма контакт на участъка от входа до изхода на пусковата намотка, то освен банално прекъсване на токопроводящата жица, са възможни два варианта: отваряне на веригата от защитния механизъм или липса на контакт през планката.
3. Прекъсване на правия (нулевия) участък означава механично повреждане на веригата – най-лесно е да се намери и поправи.

Ако работата на релето е основана на използването на индукционна бобина, то е необходимо принудително да се повдигне планката – иначе няма да има контакт.

Използвайки мултиметър, не е трудно да се открият неизправни контакти чрез проверка на непрекъснатостта им чрез съпротивление. Важно е да не се бърза и да се извършва проверка последователно на всеки участък от веригата.

№3 — некоректна работа на позистора

За да се убедим, че позисторът работи изправно, е необходимо да го проверим в студено и нагрято състояние.

Първо трябва да изчакате, докато позисторът изстине (достатъчни са 2-3 минути в неработещо състояние) и да го проверите с мултиметър. В случай на липса на ток или отчитане на голямо съпротивление, позисторът е неизправен и трябва да бъде заменен.

Ако устройството работи изправно, то при проверката му в студено състояние мултиметърът трябва да покаже наличие на незначително съпротивление

За проверка на способността за разединяване, трябва да свържете към позистора консуматор на електроенергия, например, 100-ватова лампа с нажежаема жичка. За това е необходима електрическа вилка с два извода, които се свързват на входа на устройството. Проводниците от лампата се свързват към конекторите, водещи към нула и пусковата намотка.

При включване на вилката в контакта, крушката ще светне. Тъй като номиналът на преминаващия ток в експеримента е значително по-малък, отколкото при пускането на компресора, то позисторът ще се нагрява дълго – за 100-ватова лампа времето за реакция ще бъде 20-40 секунди.

Ако след известно време крушката угасне, то устройството е изправно. Ако консуматорът не бъде изключен от захранването, то това означава, че позисторът е неизправен. В домашни условия ремонтът му е невъзможен, струва не скъпо, затова е необходимо да се закупи елемент с аналогични параметри.

№4 — проблеми с контактната планка

Съществуват два типа проблеми с контактната планка:

• не се осъществява преминаване на ток при затваряне на контактите;
• планката залепва и не се спуска.

Първият проблем може да възникне поради окисление на контактите. В този случай е необходимо да ги почистите с шмиргел. Също така причината може да бъде изкривяване на положението на планката, тогава е необходимо да я поставите хоризонтално.

За да почистите контактите и да премахнете мръсотия или следи от окисление, можете да използвате фин шмиргел, нанизан на игла или тънко гъвкаво шило.

По-сложен проблем – мястото на съчленение на планката и щифта, върху което действа магнитното поле на соленоида. Решението на проблема тук е индивидуално и зависи от типа на неизправността.

Залепването на планката се изразява в това, че тя не се отдалечава заедно със сърцевината. За целта е необходимо да почистите контактите, за да премахнете лепкавото вещество и да ги направите гладки.

№5 — нестандартно сработване на токовата защита

Ако при проверката се установи липса на контакт от входа до двете намотки, то най-вероятно прекъсването е настъпило в зоната на защитата.

В повечето случаи това е или отдалечаване на контакта, който отваря биметалната пластина, или повреда в областта на нагревателната спирала.

Биметалната пластина и спиралата, която я нагрява, не могат да се огъват, изместват или да се извършват други действия с тях, които ще доведат до промяна на настроения режим на задействане.

Ако не може да се поправи повредата по друг начин, ще се наложи да закупите ново реле.

Изводи и полезно видео по темата

Видео #1. Преглед на принципа на действие, видовете и основните неизправности на пусково-защитното реле:

Видео #2. Признаци на повредите на разпространеното пусково реле РКТ. Свързване на външен кондензатор за компенсиране на нестабилното напрежение:

Несложната конструкция на пусковото реле позволява самостоятелно да се откриват неизправности и лесно да се отстраняват. За това не са необходими задълбочени познания по електрика или специален инструмент.

Въпреки това е необходимо да се спазва точност, тъй като от качеството на извършената работа зависи функционалността на скъпото оборудване.

Искате ли да разкажете за това как сте подбрали пусково реле за възстановяване на работоспособността на хладилния агрегат? Разполагате ли с полезна информация по темата на статията, която си струва да споделите с посетителите на сайта? Пишете, моля, коментари в блока по-долу, публикувайте снимки, задавайте въпроси.