Startrelä för kylskåp: hur det fungerar, hur du kontrollerar och reparerar det

Den mest nödvändiga apparaten, både i lägenheten och i privat hus, är kylskåpet. Och det är svårt att inte hålla med om detta påstående, eller hur? Det är svårt att hitta ett hem utan det. Precis som alla apparater kan kylskåp gå sönder. Men det finns situationer där felet kan diagnostiseras på egen hand.

Nästan all hushållskylutrustning är försedd med en enfasmotor. För att starta den måste du använda en startanordning. Om denna enkla men viktiga del går sönder kommer kompressorn att sluta starta. Men genom att känna till enhetens funktionsprinciper kan du identifiera problemet och åtgärda det.

I denna artikel kommer vi att prata om hur startreläet för kylskåp fungerar och tecknen på dess fel. Vi kommer att berätta hur du identifierar problem i kylutrustningens funktion. De videor som vi presenterar hjälper dig att förstå startanordningens funktionsprincip och, om nödvändigt, upptäcka dess fel.

Start av enfasig asynkron elmotor

I grund och botten är kompressormotorerna i moderna kylskåp enfasiga asynkrona elmotorer med startlindning. Deras huvudsakliga komponenter är en roterande rotor och en stationär stator.

Rotorn är en ihålig cylinder gjord av strömledande material eller innehållande kortslutna ledningar.

Statorn innehåller två lindningar: arbetslindningen (huvudlindningen) och startlindningen. De är placerade i 90 graders vinkel eller har motsatt lindningsriktning – så kallad “bifilär”. Växelströmmen som passerar genom huvudlindningen skapar ett magnetfält med varierande vektor.

Det pulserande fältet kan delas upp i två fält som roterar med samma period men i motsatta riktningar. Detta gör det lättare att förstå den fysiska innebörden av processen att påverka rotorn.

Om rotorn inte är statisk, kommer motorn enligt lagen om elektromagnetisk induktion att utveckla eller bromsa ett vridmoment, eftersom glidningen relativt det fram- och bakåtriktade magnetflödet skiljer sig. Därför är det tillräckligt med växelström som går genom arbetslindningen för att upprätthålla rörelsen.

Om rotorn är stillastående, kommer det resulterande elektromagnetiska vridmomentet att vara noll vid samma glidning relativt magnetflödena. I detta fall måste ett startvridmoment skapas. Det är därför startlindningen behövs.

Strömmarna i lindningarna måste vara fasförskjutna, därför införs ett fasskiftande element i motorn – ett motstånd, en drossel eller en kondensator. När rotorn har uppnått önskad rotation, avbryts strömtillförseln till startlindningen.

Således, för att starta en enfas asynkronmotor måste ström gå genom två lindningar, men för att upprätthålla rotorrotationen endast genom arbetslindningen. För att reglera denna process installeras startreläet i kretsen före kylskåpets kompressor.

Reläet placeras nära kompressorn och på ett sådant sätt att det enkelt kan tas bort. Det är med kontroll av denna enhet som man börjar när motorn fungerar problematiskt.

Funktionsprincip för startrelä

Trots det stora antalet patenterade produkter från olika tillverkare är scheman för kylskåpsdrift och principerna för startreläer i stort sett desamma. Genom att förstå deras funktionsprincip kan man själv hitta och åtgärda felet.

Enhetsschema och anslutning till kompressorn

Reläets elektriska schema har två ingångar från strömkällan och tre utgångar till kompressorn. En ingång (villkorligt – nolla) går direkt.

Den andra ingången (villkorligt – fas) delas inuti enheten i två:

• den första går direkt till arbetslindningen;
• den andra går via frånkopplande kontakter till startlindningen.

Om reläet inte har en monteringsplats, måste man vid anslutning till kompressorn vara noggrann med ordningen på kontakterna. De vanliga metoderna på internet för att bestämma lindningstyper genom resistansmätning är inte generellt korrekta, eftersom resistansen hos start- och arbetslindningarna är densamma för vissa motorer.

Det elektriska schemat för startskyddsreläet kan ha mindre modifieringar beroende på tillverkaren. Figuren visar anslutningsschemat för denna enhet i kylskåpet Orsk.

Därför är det nödvändigt att hitta dokumentation eller demontera kylskåpets kompressor för att förstå placeringen av genomgångskontakterna.

Detta kan också göras om det finns symboliska identifierare nära utgångarna:

• “S” – startlindning;
• “R” – arbetslindning;
• “C” – gemensam utgång.

Reläerna skiljer sig åt i sättet att fästas på kylskåpsramen eller på kompressorn. De har också sina egna strömkarakteristika, så vid byte måste en helt identisk enhet väljas, helst samma modell.

Slutning av kontakter via induktionsspole

Elektromagnetiskt startrelä fungerar enligt principen att sluta en kontakt för att leda ström genom startlindningen. Enhetens huvudsakliga funktionella element är en solenoidspole som är seriekopplad med motorns huvudlindning.

Vid start av kompressorn, med en stillastående rotor, passerar en stor startström genom solenoiden. Detta skapar ett magnetfält som flyttar kärnan (ankaret) med en ledande platta som sluter kontakten för startlindningen. Rotorn börjar accelerera.

När rotorvarvtalet ökar minskar strömmen genom spolen, vilket leder till att magnetfältets styrka minskar. Under påverkan av en kompensationsfjäder eller tyngdkraften återgår kärnan till sin ursprungliga position och kontakten öppnas.

På locket till reläet med induktionsspole finns en pil “upp” som anger enhetens korrekta läge i rummet. Om den placeras på annat sätt kommer kontakterna inte att öppnas under tyngdkraftens inverkan.

Kompressormotorn fortsätter att arbeta i läge för att upprätthålla rotorrotationen genom att leda ström genom arbetslindningen. Nästa gång reläet aktiveras först efter att rotorn har stannat.

Reglering av strömtillförsel med PTC-termistor

Reläer som tillverkas för moderna kylskåp använder ofta en PTC-termistor – en typ av termisk resistor. För denna enhet finns ett temperaturintervall under vilket den leder ström med lågt motstånd, och över vilket motståndet ökar kraftigt och kretsen bryts.

I startreläet är PTC-termistorn integrerad i kretsen som leder till startlindningen. Vid rumstemperatur är motståndet hos detta element obetydligt, så när kompressorn börjar arbeta passerar strömmen obehindrat.

På grund av motståndet värms PTC-termistorn gradvis upp och när en viss temperatur uppnås bryts kretsen. Den svalnar först efter att strömtillförseln till kompressorn har upphört och aktiveras igen för att leda ström när motorn startas på nytt.

PTC-termistorn har formen av en låg cylinder, så professionella elektriker kallar den ofta för “tablett”.

Implementering av strömskydd

Asynkronmotor är en komplex elektrisk apparat som är benägen att gå sönder. Om en kortslutning inträffar löser automatsäkringen som är installerad i elcentralen.

Om fläkten som kyler lindningen och de mekaniska rörliga delarna går sönder, reagerar kompressorns inbyggda värmeskydd.

Elmotorns inre värmeskydd baseras på posistorer. Den reagerar på den allmänna temperaturförändringen inuti enheten, som kan ha både inre och yttre orsaker.

Det kan dock uppstå en situation där motorn under en längre tid (mer än 1 sekund) börjar dra en ström som är 2–5 gånger högre än märkströmmen. Oftast händer detta vid en oplanerad belastning på axeln som uppstår på grund av att motorn har fastnat.

Strömstyrkan ökar men når inte kortslutningsvärden, därför löser inte den lastanpassade automatsäkringen. Det finns inte heller någon anledning för värmeskyddet att koppla från, eftersom temperaturen inte ändras under en så kort tidsperiod.

Det enda sättet att snabbt reagera på den uppkomna situationen och undvika smältning av arbetslindningen är att strömskyddet löser ut, vilket kan vara installerat på olika platser:

• inuti kompressorn;
• i ett separat strömskyddsrelä;
• inuti startreläet.

En anordning som kombinerar funktionerna att aktivera startlindningen och strömskydda motorn kallas startskyddsrelä. De flesta kylskåpskompressorer är utrustade med just en sådan mekanism.

Strömskyddets funktion bygger på tre principer:

• när strömstyrkan ökar ökar resistansen, vilket leder till uppvärmning av det strömförande materialet;
• under påverkan av temperatur expanderar metallen;
• den termiska expansionskoefficienten är olika för olika metaller.

Därför används en bimetallplatta som är svetsad av metallskivor med olika expansionskoefficienter. En sådan platta böjer sig vid uppvärmning. Den ena änden är fixerad, medan den andra, när den böjs, bryter kontakten.

För att värma bimetallbrytaren placeras vanligtvis en spiral i närheten, genom vilken elektriciteten passerar. Även om man ibland använder ett “direkt” alternativ i form av en strömförande platta

Plattan är konstruerad för att reagera på temperatur när en ström av viss styrka passerar. Därför måste man vid byte av startskyddsrelä kontrollera dess kompatibilitet med den installerade kompressormodellen.

Identifiering av möjliga fel

Med tanke på det lilla antalet reläkomponenter kan man testa dem i tur och ordning för att se om de fungerar. För detta behövs en platt skruvmejsel och en multimeter.

Nr 1 — problem vid reläets drift

Ur konstruktionssynpunkt är ett relä med spole en enhet med normalt öppna kontakter, medan ett posistoralternativ har normalt slutna kontakter. I båda fallen finns det varianter där strömtillförseln till startlindningen uteblir vid start, eller tvärtom, att frånkopplingen inte fungerar.

Om kompressorn är i fungerande skick men inte startar på kommando från kylskåpets styrenhet, indikerar detta att det saknas spänning på startlindningen i statorn.

Orsaken kan vara:

• avbrott i den elektriska kretsen;
• problem med kontaktplattan;
• överhettning av posistorn;
• utlösning av det elektriska skyddssystemet och att det inte återgår till normalläge.

Om kylskåpet startar i 5–20 sekunder och sedan stängs av, är det oftast en följd av att reläets skyddsmekanism har löst ut.

Orsakerna kan vara följande:

• skyddsmekanismen är funktionsduglig, men utlösningen orsakas av problem i motorns arbetslindning;
• skyddsmekanismen är funktionsduglig, men i reläet bryts inte kontakterna i startlindningens krets;
• skyddsmekanismen är defekt, vilket leder till falsk utlösning vid måttlig uppvärmning.

Eftersom det kan finnas flera orsaker till felet, är det nödvändigt att genomföra en fullständig diagnos av kylskåpets startrelä.

Priset för startskyddsrelän för märken som Atlant eller Birjusa överstiger inte 50 kr. Om du snabbt köper och installerar en ny fungerande enhet hinner kylskåpet inte ens tina upp.

Nr 2 — fel i elektriska kretsens kontakter

Fel på startskyddsreläet kan upptäckas med en multimeter.

För att göra detta måste du ringa igenom tre delar av den elektriska kretsen:

1. Om det finns ett avbrott på sträckan från ingång till utgång till arbetslindningen, måste du kontrollera var kontakterna bryts av skyddsmekanismen. Det är möjligt att den har löst ut och inte återgått till utgångsläget, eller att kontakterna som bryts har oxiderat.
2. Om det inte finns kontakt på sträckan från ingång till utgång till startlindningen, finns det förutom ett banalt avbrott i den strömförande ledaren två möjligheter: kretsen bryts av skyddsmekanismen eller så saknas kontakt via plattan.
3. Avbrott på den direkta (noll)sträckan innebär en mekanisk skada i kretsen – det är lättast att hitta och åtgärda.

Om reläets funktion bygger på en induktionsspole, måste du manuellt lyfta plattan – annars blir det ingen kontakt.

Med en multimeter är det enkelt att hitta felaktiga kontakter genom att ringa igenom dem med resistansmätning. Det är viktigt att inte stressa och att utföra kontrollen i tur och ordning på varje del av kretsen.

Nr 3 — felaktig funktion av PTC-termistorn

För att försäkra dig om att posistorn fungerar korrekt måste du kontrollera den i kallt och uppvärmt tillstånd.

Först måste du vänta tills posistorn svalnat (2–3 minuter i avstängt läge räcker) och kontrollera den med en multimeter. Om ingen ström går eller ett högt motstånd registreras är posistorn defekt och måste bytas.

Om enheten fungerar korrekt, ska multimetern vid kontroll i kallt tillstånd visa ett litet motstånd.

För att kontrollera förmågan att bryta ansluter du en elförbrukare till posistorn, till exempel en 100-watts glödlampa. Du behöver en elkontakt med två klämmor som ansluts till enhetens ingång. Lampans ledningar ansluts till kontakterna som leder till noll och startlindningen.

När kontakten sätts i uttaget tänds lampan. Eftersom strömstyrkan i experimentet är betydligt mindre än vid kompressorns start, kommer posistorn att värmas upp under lång tid – för en 100-watts lampa blir reaktionstiden 20–40 sekunder.

Om lampan slocknar efter en stund är enheten funktionsduglig. Om förbrukaren inte blir strömlös betyder det att posistorn är trasig. I hemmiljö är reparation inte möjlig, den är inte dyr, så du måste köpa en komponent med liknande parametrar.

Nr 4 — problem med kontaktplattan

Det finns två typer av problem med kontaktplattan:

• ingen ström överförs vid slutning av kontakterna;
• plattan fastnar och sjunker inte.

Det första problemet kan uppstå på grund av oxiderade kontakter. I så fall måste de rengöras med sandpapper. En annan orsak kan vara att plattans läge är snedställt, då måste den ställas in horisontellt.

För att rengöra kontakterna och ta bort smuts eller oxidationsspår kan du använda fint sandpapper genom att trä det på en nål eller en tunn, flexibel syl.

Ett mer komplext problem är fogen mellan plattan och stiftet som påverkas av solenoidens magnetfält. Lösningen här är individuell och beror på typen av fel.

Att plattan fastnar innebär att den inte lossnar tillsammans med kärnan. För att åtgärda detta måste du rengöra kontakterna för att ta bort det klibbiga ämnet och göra dem släta.

Nr 5 — onormal aktivering av strömskyddet

Om det vid kontroll upptäcks att kontakt saknas från ingången till båda lindningarna, har brottet troligen inträffat i skyddszonen.

I de flesta fall rör det sig om antingen att en kontakt lossnar som öppnas av en bimetallplatta, eller skada i området kring värmeelementets spole.

Bimetallplattan och spolen som värmer den får inte böjas, flyttas eller utsättas för andra åtgärder som skulle ändra den inställda utlösningsfunktionen.

Om det inte går att åtgärda skadan på annat sätt, måste du köpa ett nytt relä.

Slutsatser och användbar video om ämnet

Video #1. Översikt över funktionsprincip, typer och vanliga fel på startskyddsreläet:

Video #2. Tecken på fel hos det vanliga startreläet RKT. Anslutning av extern kondensator för att kompensera för instabil spänning:

Den enkla konstruktionen av startreläet gör att du själv kan hitta och enkelt åtgärda fel. För detta krävs inga djupa kunskaper i elektricitet eller specialverktyg.

Däremot måste du vara noggrann, eftersom funktionaliteten hos den dyra utrustningen beror på kvaliteten på det utförda arbetet.

Vill du berätta om hur du valde startrelä för att återställa kylaggregatets funktion? Har du användbar information om artikelämnet som du vill dela med webbplatsens besökare? Skriv gärna kommentarer i blocket nedan, lägg upp foton, ställ frågor.