Пусковое реле холодильников: устройство и ремонт

Холодильники

Холодильник – образец бытовой техники, без которой сегодня не обходится ни одна семья. Подобно большинству сложных электромеханический устройств холодильники в определенный момент могут выйти из строя, после чего приходится приглашать мастера. Однако возможны ситуации, когда сравнительно простую неисправность удается диагностировать и устранить собственными силами.

Современные холодильные агрегаты оснащаются компрессорами с однофазным мотором, для запуска которого предусмотрено специальное пусковое реле (ПР). Когда этот узел по какой-то причине отказывает в работе – компрессор агрегата перестает запускаться. В предлагаемом обзоре можно ознакомиться с тем, как работает ПР и каковы признаки его отказа. Пользователи, хорошо разобравшиеся с работой схемы запуска, смогут самостоятельно устранить возникшую неисправность.

Запуск мотора

Пусковое реле холодильников: устройство и ремонт

По своей сути используемые в компрессорах приводные моторы – это однофазные асинхронные двигатели (АД), оснащенные пусковой обмоткой. Основу их конструкции составляют неподвижный статор с комплектом катушек и вращающийся ротор. Подвижная часть двигателя или ротор – это полый цилиндр из алюминия (его называют еще “беличьей клеткой”).

Пусковое реле холодильников: устройство и ремонт

Статор двигательного агрегата содержит пару рабочих обмоток, одна из которых является основной, а вторая выполняет функцию пусковой. Они расположены по отношению одна к другой под прямым углом, либо наматываются в противоположных направлениях, образуя своеобразный “бифиляр”. Протекающий по основной обмотке ток создает э/м поле с изменяющимся направлением вектора. При вращающемся роторе по закону э/м индукции в двигателе создается равнодействующая магнитных потоков (ЭДС). Как правило, ее достаточно для того, чтобы поддержать его вращение за счет протекающего по основной катушке тока.

Если ротор в начальном положении неподвижен (что считается нормой), то результирующая ЭДС приближается к нулевому значению. В этом случае для запуска двигателя потребуется дополнительное усилие, обеспечивающее требуемую величину пускового момента. Для этих целей и нужна стартовая катушка.

Для запуска и нормальной работы мотора токи в катушках должны быть смещены по фазе один относительно другого. По этой причине в его конструкции предусмотрен дополнительный, смещающий фазу элемент (дроссельный или конденсаторный). Как только двигатель развивает нужные обороты – необходимость в стартовой катушке отпадает.

Вывод: Для нормального запуска АД нужно задействовать сразу обе катушки (основную и пусковую). С другой стороны для режимного вращения ротора достаточно только одной – основной. Для своевременной коммутации этих цепей и используется пусковое реле, включаемое непосредственно перед компрессором.

Принцип действия ПР

Пусковое реле холодильников: устройство и ремонт

Несмотря на разнообразие моделей и электрических схем современных холодильников, принцип действия ПР у всех у них одинаков. После знакомства с особенностями работы этого элемента в одной из моделей можно будет самостоятельно заняться диагностированием и ремонтом.

Схема устройства и подключение к компрессору

Пусковое реле холодильников: устройство и ремонт

На электрической схеме релейного устройства в первую очередь выделяют входную и выходную цепи. На ней четко видны два провода по питанию и три жилы, идущие на компрессор. Одна из них (нулевая шина питания) является общей для входа и выхода. Вторая (фазная) жила внутри реле расщепляется на две цепочки, по одной из которых фаза поступает на рабочую катушку. Другой отвод предназначен для подачи сетевого питания на коммутирующий контакт цепи запуска.

Если на самом реле отсутствуют обозначения контактов – легко ошибиться при его подключении к компрессору. Предлагаемый некоторыми специалистами метод идентификации обмоток путем измерения их сопротивления очень часто неприменим. Объясняется этот тем, что у некоторых моделей компрессоров их сопротивления практически одинаковы.

Вот почему для уточнения назначения контактных площадок потребуется найти паспорт со схемой, на которой они обозначаются соответствующими значками (с указанием назначения). При наличии маркировки следует учитывать, что для некоторых моделей агрегатов символы расшифровываются следующим образом:

  • “S”– контакт провода, идущего к пусковой обмотке.
  • “R”– то же, но для подсоединения к рабочей катушке.
  • “C”– это общая (или нулевая шина).

Кроме того, различные модели реле отличаются методом крепления на элементах каркаса холодильника (компрессора). Каждая из них имеет особые токовые характеристики, что вынуждает при замене выбирать схожие по параметрам образцы.

Переключение цепей э/м способом

Реле э/м типа срабатывают за счет протекания тока через последовательно включенную стартовую обмотку, что приводит к замыканию его рабочих контактов. Т. к. при запуске компрессора по ней протекает значительный ток, то формируется магнитное поле, достаточное для замыкания контакта стартовой катушки. Сразу вслед за этим ротор начинает разгоняться.

При достижении определенной скорости этот ток уменьшается, а напряженность магнитного поля снижается. За счет упругости возвратной пружины сердечник реле отходит обратно, размыкая цепь питания пусковой катушки. После этого двигатель компрессора переходит в режим обеспечения постоянства вращения ротора. При этом ток протекает только через основную обмотку. В последующем ПР переключается лишь после того, как ротор перестанет вращаться.

Регулирование тока позистором

В некоторых холодильниках в качестве коммутирующего элемента используется электронный прибор – позистор, представляющий собой тепловую модификацию резистора. При низких температурах его сопротивление мало, а с ее повышением оно резко увеличивается (что равносильно размыканию цепи). Этот элемент устанавливается в цепочку, через которую ток поступает на стартовую катушку.

Пусковое реле холодильников: устройство и ремонт

Принцип его действия можно описать так:

  1. При нормальной температуре (на начальном этапе роботы холодильника) ток через позистор имеет величину, достаточную для запуска мотора компрессора.
  2. По мере работы схемы за счет протекающего тока этот элемент нагревается, а после достижения фиксированной температуры его высокое сопротивление размыкает цепь (обесточивает стартовую катушку).
  3. Двигатель компрессора работает после этого только на одной рабочей обмотке.

Остывает позистор лишь после снятия напряжения с компрессора, а срабатывает вновь при последующем включении двигателя.

Прибор токовой защиты

Пусковое реле холодильников: устройство и ремонт

В двигателях асинхронного типа предусмотрены несколько видов защиты от превышения потребляемым током заданной величины. Это происходит при КЗ в рабочих цепях или при перегреве узлов из-за отказа вентилятора (срабатывает тепловая защита). Вместе с тем не исключены ситуация, когда двигатель в течение некоторого времени (порядка нескольких секунд) работает в режиме предельных токов, превышающих норму в 2-5 раз. Как правило, это случается при резком увеличении нагрузки на валу из-за явления заклинивания.

При этом потребляемый от сети ток также возрастает, но его величина не достигает значений КЗ. Вследствие этого защитный автомат не успевает отключить цепь питания. Тепловое реле также не срабатывает, поскольку за такое короткое время температура его контакта измениться не успевает. Самый верный способ защитить двигатель от перегрузки в этом случае – использовать прибор токовой защиты, устанавливаемый в следующих местах:

  • Во внутренней полости компрессора.
  • В отдельном корпусе.
  • Внутри самого ПР.

В последнем случае получается устройство, сочетающее в себе функции подключения пусковой цепи и защиты по току. Специалисты называют его пускозащитным реле (ПЗР).

Действие этого устройства основано на 3-х принципах:

  • с увеличением тока проводящие материалы нагреваются;
  • вследствие этого наблюдается расширение металла;
  • для разных типов металлических материалов коэффициент расширения различен.

Всем этим принципам удовлетворяют конструкции, изготовленные в виде сваренных между собой биметаллических пластин с отличным КТР (коэффициентом теплового расширения).

Из-за различия этих показателей при разогреве от протекающего по ней тока такая пластина начинает изгибаться; причем один из ее концов остается в фиксированном положении. Одновременно второй слегка отклоняется и размыкает рабочий контакт. Каждый тип биметаллических пластин рассчитывается на определенный ток, так что при замене ПЗР потребуется убедиться в его совместимости с неработающим прибором.

Поиск и устранение неполадок

Пусковое реле холодильников: устройство и ремонт

С учетом того, что количество элементов в реле незначительно – проверить их исправность удается методом последовательного исключения. Для этого достаточно запастись плоской отверткой и мультиметром. Во время ремонта важно обратить внимание на следующие моменты.

Чисто конструктивно э/м реле – это приборы с контактами, разомкнутыми в нормальном состоянии. Позисторный вариант коммутирующего прибора имеет контакты, первоначально замкнутые. В первом случае при старте мотора ток по цепи запуска не протекает, а во втором – наоборот.

Если заведомо рабочий компрессор не запускается – это означает, что напряжение на пусковой катушку не поступает. Причина в этом случае заключается в следующем:

  • Срабатывание реле защиты по току.
  • Разрыв цепи, по которой в исходном состоянии должен протекать ток.
  • Неисправность позистора.

Рассмотрим каждую их этих неполадок более подробно

Неисправности в реле защиты по току (РЗТ)

Пусковое реле холодильников: устройство и ремонт

В ситуации, когда холодильник включается на некоторое время (5-20 секунд), а затем отключается – это означает срабатывание РЗТ.

Причины его отключения перечислены ниже:

  • срабатывание связано с повреждением рабочей обмотки (реле срабатывает от перегрузки по току);
  • стартовое реле не размыкает контакты в цепи запуска;
  • неисправно токовое реле, срабатывающее при минимальном нагреве.

Если при прозвонке мультиметром обнаруживается обрыв цепи питания обмоток – скорее всего, неисправно само реле защиты. Обычно причиной этого является нарушение контакта в биметаллической пластине. Самый простой выход из положения – заменить поврежденный прибор новым.

Неполадки в цепи запуска

Пусковое реле холодильников: устройство и ремонт

Неисправности этого типа выявляются с помощью обычного мультиметра, посредством которого потребуется прозвонить следующие электрические цепи:

  1. При обнаружении обрыва на участке до рабочей обмотки необходимо проверить исправность ПЗР.
  2. В этом случае особое внимание обращается на залипание или окисление его контактов.
  3. При отсутствии прозвонки на участке до катушки пуска помимо обрыва цепи возможны неисправности ПЗР или отсутствие контакта в соединительных планках.

В устройстве с индукционной катушкой для восстановления контакта придется вручную поднять контактную планку с возвратной пружиной.

Неисправность позистора

Пусковое реле холодильников: устройство и ремонт

Чтобы убедиться в работоспособности позистора потребуется проверить его сопротивление в различных состояниях. Для этого следует дождаться, когда он полностью остынет и прозвонить его цепь мультиметром или подобным ему прибором. Если тестер показывает полное отсутствие тока или значительное по величине сопротивления – позистор следует заменить новым образцом.

Для проверки режима отключения нужно подключить к позистору какую-нибудь нагрузку (к примеру – лампу накаливания на 100 Ватт). Для этого потребуется вилка с клеммами, подсоединяемая ко входной цепи устройства. Идущие от лампы провода подключают к разъему, контакты которого соединены с нулем питания и фазным концом пусковой обмотки.

При включении в сеть по всей защитной цепи и через лампу начинает течь ток и она загорится. Поскольку его величина значительно ниже, чем при запуске мотора – защитный элемент нагревается очень долго (для выбранной лампы этот промежуток составит порядка 20-40 секунд).

Если со временем лампочка накаливания погаснет, то можно быть уверенным в исправности испытываемого элемента. Если ничего не произойдет и цепь со временем не прервется – это значит, что позистор неисправен. В сложившейся ситуации проще всего приобрести новый прибор.

Проблемы с контактами

Пусковое реле холодильников: устройство и ремонт

Известно две причины рассматриваемой неисправности. Это – отсутствие тока в цепи при вроде бы замкнутых контактах и их залипание из-за потери упругости пластин. Первый случай характерен для ситуации, когда контактные пяточки сильно окислились. Решить проблему удается их зачисткой с использованием наждачной бумаги. Другая причина – деформация самой прижимной планки. В этом случае потребуется восстановить ее форму, обеспечивающую нормальный прижим и контакт.

Более сложная неисправность – залипание планки со штырем, срабатывающей при протекании тока через соленоид и не отходящей при его отключении. Для устранения этой неполадки потребуется почистить элементы, управляющие узлом коммутации.

Выводы

Простота конструкция ПР допускает самостоятельное выявление причины неисправности и позволяет устранять ее без привлечения специалистов. Для этого не требуется глубоких познаний в электротехнике и наличия специального инструмента. При самостоятельном ремонте пускового прибора следует быть очень внимательным, так как от этого зависит функциональность дорогостоящей бытовой техники.

Оцените статью
Добавить комментарий