Пусковое реле для холодильника: конструкция, методы проверки и способы ремонта

Холодильник является одним из самых жизненно необходимых устройств как в городских квартирах, так и в загородных домах. С этим утверждением трудно не согласиться, не так ли? Практически невозможно найти жилье, где бы его не было. Но, как и любая техника, холодильники могут выходить из строя. В некоторых случаях можно самостоятельно установить причину поломки.

Большинство домашних холодильников функционирует на основе однофазного двигателя, для запуска которого требуются пусковые устройства. Если эта важная деталь выходит из строя, компрессор может не запускаться. Однако, обладая знаниями о принципах работы устройства, можно выявить неполадку и попытаться ее устранить.

В данной статье рассмотрим, как функционирует пусковое реле холодильника, а также какие признаки указывают на его неисправность. Мы поможем вам диагностировать проблемы в работе холодильника, предлагая полезные видеоматериалы для понимания работы пускового устройства и выявления его возможных неисправностей.

Запуск однофазного асинхронного электродвигателя

Современные компрессоры холодильников оснащены однофазными асинхронными электродвигателями с пусковой обмоткой. Главные элементы таких двигателей — это ротор, который вращается, и статор, оставшийся неподвижным.

Ротор выполнен в форме полого цилиндра, который изготовлен из проводящего электричество материала или содержит короткозамкнутые провода.

Статор состоит из двух обмоток: рабочей (главной) и пусковой (стартовой). Они расположены под углом в 90 градусов или могут иметь противоположное направление — так называемый «бифиляр». Когда переменный ток проходит по основной обмотке, он создает магнитное поле с изменяющимся вектором.

Пульсирующее магнитное поле можно разделить на два поля, вращающихся в противоположных направлениях, что упрощает понимание взаимодействия с ротором.

Если ротор не вращается, согласно законам электромагнитной индукции, двигатель не сможет развивать или тормозить вращательный момент, поскольку скольжение между магнитными потоками различно. Для инициирования движения необходим пусковой момент, который создается за счет стартовой обмотки.

Чтобы токи в обмотках имели фазовый сдвиг, в двигатель включают элемент, обеспечивающий фазосмещение, — это может быть регистр, дроссель или конденсатор. Как только ротор разгонится до нужных оборотов, электрический ток к стартовой обмотке отключается.

Таким образом, для инициации работы однофазного асинхронного двигателя требуется ток в обеих обмотках, а для поддержания его работы – только в рабочей. Именно по этой причине пусковое реле устанавливается перед компрессором холодильника для управления данным процессом.

Реле монтируется рядом с компрессором так, чтобы его можно было легко отсоединить. Поэтому первым делом необходимо проверить это устройство, если возникают проблемы с работой мотора.

Принципы действия пускового реле

Несмотря на множество патентов от разнообразных производителей, принципы работы холодильников и пусковых реле весьма схожи. Поняв механизм их работы, можно самостоятельно устранить найденные неисправности.

Схема устройства и подключение к компрессору

Электрическая схема реле содержит два входа для подключения к источнику питания и три выхода для компрессора. Один вход (условно — ноль) подключается напрямую.

Другой вход (условно — фаза) разделяется на два потока внутри устройства:

• первый направляется прямо к рабочей обмотке;
• второй через размыкающиеся контакты — к пусковой обмотке.

При отсутствии фиксированного места для реле, необходимо быть внимательным при подключении к компрессору, чтобы не перепутать контакты. Широко распространенные методы определения обмоток с помощью измерения сопротивления могут дать ошибочные результаты, так как у некоторых двигателей пусковая и рабочая обмотки имеют одинаковый уровень сопротивления.

Электрическая схема защитного реле может незначительно варьироваться в зависимости от производителя. Наillustration приведена схема подключения данного устройства в холодильнике марки Орск.

Поэтому желательно ознакомиться с документацией или разобрать компрессор для понимания расположения контактов.

Иногда обозначения на выходах могут облегчить задачу:

Разные модели реле могут отличаться способами крепления на корпусе холодильника или компрессоре. Также токовые характеристики могут варьироваться, поэтому при замене рекомендуется выбирать полностью аналогичное устройство, предпочтительно той же марки.

Замыкание контактов с использованием индукционной катушки

Работа электромагнитного пускового реле строится на замыкании контакта для подачи тока в пусковую обмотку. Основной рабочий элемент устройства — соленоидная катушка, соединенная в цепь с основной обмоткой двигателя.

Во время запуска компрессора, когда ротор неподвижен, через соленоид протекает высокий стартовый ток, создающий магнитное поле, которое передвигает сердечник (якорь) с установленной на нем токопроводящей штангой, замыкающей контакт пусковой обмотки и начинающей разгон ротора.

Когда ротор начинает вращаться, ток, проходящий через катушку, уменьшается, что приводит к снижению магнитного поля. В результате действия компенсирующей пружины или силы тяжести сердечник вновь возвращается в начальное положение, и контакт размыкается.

На корпусе реле с индукционной катушкой имеется стрелка «верх», указывающая на правильное положение устройства. Неправильная установка может привести к тому, что контакты не разомкнутся под действием силы тяжести.

Компрессор продолжает функционировать в режиме поддержания вращения ротора, пропуская ток только через рабочую обмотку. Следующий запуск реле происходит только после остановки ротора.

Управление подачей тока с помощью позистора

Современные холодильники часто используют реле с позистором — это специализированный резистор, чувствительный к теплу. У этого элемента есть температурный диапазон, при котором он пропускает ток с минимальным сопротивлением, а после его превышения сопротивление резко возрастает, и цепь размыкается.

В пусковом реле позистор установлен в цепь, ведущую к стартовой обмотке. При обычной температуре его сопротивление очень низкое, поэтому ток свободно проходит при включении компрессора.

Из-за нагрузки на позистор он постепенно греется, и когда достигается определенная температура, цепь размыкается. Остывает элемент только после отключения тока на компрессор и вновь начинает пропускать ток при повторном запуске двигателя.

Позистор имеет цилиндрическую форму, поэтому его часто называют «таблеткой» среди профессиональных электриков.

Защита токового типа

Асинхронный двигатель представляет собой сложное электрическое устройство, и, к сожалению, подвержен различным поломкам. В случае короткого замыкания сработает автоматический выключатель в распределительной сети.

Если вентилятор, который охлаждает обмотку и механические элементы, откажет, сработает встроенная тепловая защита компрессора.

Внутренняя защита двигателя функционирует на базе позисторов и реагирует на общее изменение температуры устройства, которое может быть вызвано как внешними, так и внутренними причинами.

Однако бывает, что мотор начинает потреблять ток значительно превышающий номинальный (в 2-5 раз) на продолжительное время (более 1 секунды). Это чаще всего происходит из-за незапланированной нагрузки на вал двигателя, возникшей в результате заклинивания.

Сила тока увеличивается, но не достигает уровней короткого замыкания, так что установленный автомат не сработает. У тепловой защиты нет причины для отключения, так как температура не успевает измениться за такой короткий период.

Способы реагирования на эту проблему и предотвращения перегрева рабочей обмотки — это срабатывание токовой защиты, которая может находиться в различных местах:

• внутри компрессора;
• в отдельном токозащитном реле;
• внутри пускового реле.

Устройство, которое выполняет функции как пусковой обмотки, так и токовой защиты двигателя, именуют пускозащитным реле. Большинство холодильников изначально оснащаются именно такими устройствами.

Принцип действия токовой защиты основывается на трех ключевых факторах:

• увеличение силы тока приводит к уменьшению сопротивления и повышению температуры проводящего материала;
• расширение металла под влиянием температуры;
• различная температура расширения у различных металлов.

В качестве защитного элемента используют биметаллическую пластину, которая состоит из слоев металлов с различными коэффициентами расширения. При повышении температуры такая пластина изгибается: один конец фиксируется, а другой, отклоняясь, размыкает контакт.

Чтобы осуществить нагрев биметаллического размыкателя, рядом с ним помещают спираль, по которой проходит электрический ток. В некоторых случаях используется прямое исполнение в виде токопроводящей пластины.

Пластина настроена на реакцию на определенное значение тока. Поэтому при замене пускозащитного реле стоит убедиться в его совместимости с моделью компрессора.

Определение возможных неисправностей

При наличии небольшого количества компонентов реле, их можно проверять на работоспособность последовательно. Для этого вам понадобятся плоская отвертка и мультиметр.

№ 1 — проблемы с работой реле

С конструктивной стороны, реле с катушкой представляет собой устройство с нормально разомкнутыми контактами, в то время как позисторный вариант характеризуется нормально замкнутыми контактами. Однако в обоих случаях могут возникать ситуации, при которых не происходит подача тока на пусковую обмотку в момент запуска или отключение не срабатывает должным образом.

Когда компрессор исправен, но не включается по сигналу с блока управления холодильником, это служит указанием на отсутствие напряжения на пусковой обмотке статора.

Возможные причины этого:

• обрыв электрической цепи;
• неисправность контактной планки;
• перегрев позистора;
• срабатывание системы электрической защиты с дальнейшим отказом вернуться в нормальное состояние.

Если холодильник включается на 5-20 секунд, а затем отключается, то это чаще всего связано с работой защитного механизма реле.

Причины могут быть такими:

• защитный механизм функционирует исправно, однако срабатывание происходит из-за проблем в обмотке двигателя;
• защитный механизм исправен, но в реле не происходит размыкание в цепи стартовой обмотки;
• неисправность защитного механизма, вызывающая ложные срабатывания при низком нагреве.

Поскольку неисправностей может быть несколько, важно произвести полную диагностику пускозащитного реле холодильника.

Стоимость пускозащитных реле для моделей Атлант или Бирюса составляет не более 500 рублей. Быстрая покупка и установка нового устройства позволит избежать размораживания холодильника.

№ 2 — неполадки в контактах электроцепи

Исправность пускозащитного реле можно подтвердить, используя мультиметр.

Для этого необходимо проверить три участка электрической цепи:

1. Если на участке от входа к выходу на рабочую обмотку наблюдается обрыв, следует тщательно проверить место размыкания контактов защитного механизма. Возможно, он сработал и не вернулся в исходное состояние или же контакты окислились.
2. Если нет контакта на секции от входа до выхода на пусковую обмотку, то, помимо обычного разрыва проводника, могут быть два варианта: отключение цепи защитным механизмом или отсутствие контакта через планку.
3. Обрыв на прямом (нулевом) участке свидетельствует о механическом повреждении цепи, которое проще всего обнаружить и исправить.

Если реле работает с индукционной катушкой, необходимо принудительно поднять планку – в противном случае контакта не будет.

С помощью мультиметра можно просто выявить неисправные контакты, проверяя их сопротивление. Важно не спешить и последовательно проверять каждый участок цепи.

№ 3 — некорректная работа позистора

Чтобы подтвердить исправность позистора, нужно протестировать его в холодном и нагретом состоянии.

Сначала следует подождать, пока позистор остынет (обычно достаточно 2-3 минут в неработающем состоянии), затем его необходимо прозвонить с мультиметром. В случае отсутствия тока или регистрации чрезмерного сопротивления позистор неисправен и нуждается в замене.

Если устройство исправно, то при проверке его в холодном состоянии мультиметр должен показать низкое сопротивление.

Для проверки способности разъединения, требуется подключить к позистору нагрузку, например, стандартную лампу мощностью 100 ватт. Для этого понадобится вилка с двумя контактами, которые подсоединяются к входу устройства. Провода от лампы подключаются к выводам, ведущим на ноль и пусковую обмотку.

При подключении вилки к розетке лампочка должна загореться. Поскольку ток, проходящий в этом эксперименте, значительно меньше, чем при запуске компрессора, позистор будет долго нагреваться — время реакции для стоваттной лампы составит 20-40 секунд.

Если после некоторого времени лампочка погаснет, то устройство функционирует нормально. Если же нагрузка не обесточивается, это означает, что позистор неисправен. В домашних условиях его починка невозможна, так как он стоит недорого, лучше приобрести аналогичный по параметрам элемент.

№ 4 — проблемы с контактной планкой

Существует два основных типа проблем, связанных с контактной планкой:

• отсутствие пропускания тока при замыкании контактов;
• планка не отходит и залипает.

Первая проблема может возникнуть из-за окисления контактов. В этом случае рекомендуется очистить их от окислов наждачной бумагой. Также причиной неполадок может быть искажение положения планки, поэтому важно установить ее горизонтально.

Для очистки контактов и удаления загрязнений или окислов можно использовать мелкую наждачную бумагу, прикрепленную к игле или тонкому гибкому штифту.

Сложность представляет проблема в области соединения планки и штыря, на который воздействует магнитное поле соленоида. Решение данной проблемы должно быть индивидуальным и зависеть от характера неисправности.

Залипание планки проявляется тем, что она не отходит в комплекте со сердечником. В таком случае необходимо очистить контакты, чтобы устранить прилипшие вещества и сделать их гладкими.

№ 5 — ложное срабатывание системы токовой защиты

Если при прозвонке обнаруживается отсутствие контакта от входа до обеих обмоток, скорее всего, обрыв произошел в пределах защитного механизма.

Чаще всего это вызвано либо отходом контакта, размыкаемого биметаллической пластины, либо повреждением в области нагревающей спирали.

Биметаллическую пластину и спираль, нагревающую ее, нельзя изгибать, сдвигать или предпринимать иные действия, которые могут изменить установленный режим срабатывания.

Если устранить повреждение другим способом не удается, нужно будет приобрести новое реле.

Заключение и полезное видео по теме

Видео #1. Обзор работы, типов и основных неисправностей пускозащитного реле:

Видео #2. Признаки неисправностей популярных пусковых реле РКТ и подключение внешнего конденсатора для стабилизации напряжения:

Простая конструкция пускового реле позволяет самостоятельно выявлять и устранять неисправности. Для этого не обязательно иметь глубокие знания в области электроники или специальные инструменты.

Тем не менее, нужно быть внимательным, так как качество выполненных работ влияет на функционирование дорогостоящего оборудования.

Если у вас есть истории о том, как вы подбирали пусковое реле для восстановления холодильного агрегата, или вы обладаете полезной информацией по данной теме, которую следует обсудить с посетителями сайта, оставляйте свои комментарии в нижнем блоке, добавляйте фотографии, задавайте вопросы.