Startrelæ til køleskab: opbygning, hvordan man kontrollerer og reparerer korrekt

Det mest nødvendige apparat, både i lejligheden og i et privat hjem, er køleskabet. Og det er svært at være uenig i den påstand, ikke? Det er svært at finde en bolig uden. Som alle apparater kan køleskabe gå i stykker. Men nogle gange kan man selv diagnosticere fejlen.

Næsten alt huskøleudstyr er udstyret med en enfaset motor. For at starte den skal man bruge en startenhed. Hvis denne enkle, men vigtige del svigter, vil kompressoren ikke starte. Men ved at kende apparatets funktionsprincipper kan man identificere problemet og rette det.

I denne artikel vil vi tale om, hvordan startrelæet til køleskabet fungerer, og tegnene på dets fejl. Vi fortæller, hvordan man identificerer problemer med køleudstyrets drift. De videoer, vi præsenterer, vil hjælpe med at forstå startenhedens funktionsprincip og om nødvendigt identificere dens fejl.

Start af enfaset asynkron elektromotor

I bund og grund er motorerne i kompressorer, der er installeret i moderne køleskabe, enkeltfasede asynkrone elektromotorer med en startvikling. Deres hovedkomponenter er en roterende rotor og en stationær stator.

Rotoren er en hul cylinder lavet af et ledende materiale eller indeholdende en kortsluttet ledning.

Statoren har to viklinger: arbejdsviklingen (hoved-) og startviklingen. De er placeret i en 90 graders vinkel i forhold til hinanden eller har modsat viklingsretning – såkaldt “bifilar”. Når vekselstrøm løber gennem hovedviklingen, skaber det et magnetfelt med en skiftende vektor.

Det pulserende felt kan opdeles i to felter, der roterer med samme periode, men i modsatte retninger. Dette gør det lettere at forstå den fysiske essens af processen med påvirkning af rotoren.

Hvis rotoren ikke er statisk, vil motoren ifølge loven om elektromagnetisk induktion udvikle eller bremse drejningsmoment, da slipningen i forhold til den frem- og tilbagegående magnetiske flux er forskellig. Derfor er vekselstrøm, der passerer gennem arbejdsviklingen, tilstrækkelig til at opretholde bevægelse.

Hvis rotoren er ubevægelig, vil det resulterende elektromagnetiske moment være nul, når slipningen i forhold til de magnetiske flux er ens. I dette tilfælde er det nødvendigt at skabe et startmoment. Det er derfor startviklingen er nødvendig.

Strømmen i viklingerne skal være faseforskudt, derfor indsætter man et faseforskydningselement – en modstand, drosselspole eller kondensator – i motoren. Når rotoren har opnået den nødvendige rotation, stoppes tilførslen af elektricitet til startviklingen.

Således er det nødvendigt med strøm gennem to viklinger for at starte en enfaset asynkron elektromotor, men kun gennem arbejdsviklingen for at opretholde rotationen af rotoren. For at regulere denne proces installeres et startrelæ i kredsløbet før køleskabets kompressor.

Relæet placeres tæt på kompressoren og således, at det let kan afmonteres. Det er netop med kontrol af denne komponent, man begynder, når motoren har problemer.

Startrelæets funktionsprincip

På trods af det store antal patenterede produkter fra forskellige producenter er diagrammerne for køleskabenes funktion og virkemåden af startrelæer stort set de samme. Når man har forstået princippet bag deres funktion, kan man selv finde og afhjælpe fejlen.

Enhedsdiagram og tilslutning til kompressor

Relæets elektriske diagram har to indgange fra strømforsyningen og tre udgange til kompressoren. Den ene indgang (betegnet som nul) går direkte igennem.

Den anden indgang (betegnet som fase) deles inde i enheden i to:

• den første går direkte til arbejdsviklingen;
• den anden går gennem brydende kontakter til startviklingen.

Hvis relæet ikke har en monteringsplads, skal man ved tilslutning til kompressoren undgå at tage fejl af rækkefølgen af kontakttilslutningerne. De almindeligt udbredte metoder på internettet til at bestemme viklingstyper ved at måle modstand er generelt ikke korrekte, da modstanden i start- og arbejdsviklingen hos nogle motorer er ens.

Det elektriske diagram for startbeskyttelsesrelæet kan have mindre modifikationer afhængigt af producenten. Figuren viser tilslutningsdiagrammet for denne enhed i et køleskab fra Orsk.

Derfor er det nødvendigt at finde dokumentation eller adskille køleskabets kompressor for at forstå placeringen af gennemgangskontakterne.

Dette kan også gøres, hvis der er symbolidentifikatorer ved udgangene:

• “S” – startvikling;
• “R” – arbejdsspole;
• “C” – fælles udgang.

Relæer adskiller sig ved monteringsmetoden på køleskabets ramme eller på kompressoren. De har også deres egne strømkarakteristika, så ved udskiftning skal du vælge en helt identisk enhed, eller helst – samme model.

Lukning af kontakter via induktionsspole

Elektromagnetisk startrelæ fungerer efter princippet om kontaktlukning for at lede strøm gennem startviklingen. Enhedens primære aktive element er en solenoide, der er serieforbundet med motorens hovedvikling.

I det øjeblik kompressoren starter, med en stationær rotor, løber en stor startstrøm gennem solenoiden. Dette skaber et magnetfelt, der flytter kernen (ankeret) med en strømførende skinne monteret på den, som lukker kontakten til startviklingen. Rotoren begynder at accelerere.

Når rotorhastigheden øges, falder strømmen gennem spolen, hvilket reducerer magnetfeltets styrke. Under påvirkning af en kompenserende fjeder eller tyngdekraften vender kernen tilbage til sin oprindelige position, og kontakten åbnes.

På relæets dæksel med induktionsspolen er der en pil “op”, som angiver enhedens korrekte position. Hvis den placeres anderledes, vil kontakterne ikke åbne under påvirkning af tyngdekraften.

Kompressormotoren fortsætter med at arbejde i en tilstand, der opretholder rotorrotationen, ved at lede strøm gennem driftsspolen. Næste gang vil relæet kun aktivere efter rotoren er stoppet.

Regulering af strømtilførsel med PTC-termistor

Relæer fremstillet til moderne køleskabe bruger ofte en PTC-termistor – en type termisk modstand. Denne enhed har et temperaturområde, under hvilket den leder strøm med lav modstand, og over hvilket modstanden stiger dramatisk, og kredsløbet åbnes.

I startrelæet er PTC-termistoren integreret i kredsløbet, der fører til startviklingen. Ved stuetemperatur er modstanden af dette element ubetydelig, så når kompressoren begynder at arbejde, passerer strømmen uhindret.

På grund af modstanden opvarmes PTC-termistoren gradvist, og når en bestemt temperatur er nået, åbnes kredsløbet. Den køler først ned, efter at strømforsyningen til kompressoren er stoppet, og aktiveres igen for at lede strøm ved næste motorstart.

PTC-termistoren har form som en lav cylinder, derfor kalder professionelle elektrikere den ofte “pille”.

Implementering af strømbeskyttelse

Asynkronmotor er en kompleks elektrisk enhed, der er udsat for fejl. Hvis der opstår en kortslutning, vil afbryderen i fordelingstavlen udløse.

Hvis ventilatoren, der køler viklingen og de mekaniske bevægelige dele, svigter, vil kompressorens indbyggede termiske beskyttelse reagere.

Den interne termiske beskyttelse af elmotoren er baseret på PTC-termistorer. Den reagerer på den samlede temperaturændring inde i enheden, som kan have både interne og eksterne årsager.

Der kan dog opstå en situation, hvor motoren i længere tid (mere end 1 sekund) begynder at trække en strøm, der er 2–5 gange højere end den nominelle. Dette sker oftest ved en uventet belastning på akslen, som opstår på grund af motorblokering.

Strømstyrken stiger, men når ikke kortslutningsværdierne, så den belastningstilpassede afbryder udløser ikke. Der er heller ingen grund til at den termiske beskyttelse slår fra, da temperaturen ikke ændrer sig på så kort tid.

Den eneste måde at reagere hurtigt på den opståede situation og undgå smeltning af arbejdsviklingen er aktivering af strømbeskyttelsen, som kan installeres forskellige steder:

• inde i kompressoren;
• i et separat strømbeskyttelsesrelæ;
• inde i startrelæet.

En enhed, der kombinerer funktionerne til at tænde startviklingen og strømbeskyttelsen af motoren, kaldes et startbeskyttelsesrelæ. De fleste køleskabskompressorer er udstyret med netop en sådan mekanisme.

Strømbeskyttelsen virker ud fra tre principper:

• når strømstyrken øges, stiger modstanden, hvilket fører til opvarmning af det strømførende materiale;
• under påvirkning af temperaturen udvider metallet sig;
• den termiske udvidelseskoefficient er forskellig for forskellige metaller.

Derfor anvendes en bimetallisk plade, som er svejset af metalplader med forskellige udvidelseskoefficienter. En sådan plade bøjer sig ved opvarmning. Den ene ende er fastgjort, mens den anden, når den bøjer, åbner kontakten.

Til opvarmning af den bimetalliske afbryder placeres normalt en spiral i nærheden, som elektriciteten løber igennem. Selvom nogle gange implementeres en “direkte” version i form af en strømførende plade.

Pladen er designet til at reagere termisk, når der løber en strøm af en bestemt styrke. Derfor er det nødvendigt ved udskiftning af startbeskyttelsesrelæet at kontrollere dets kompatibilitet med den installerede kompressormodel.

Identifikation af mulige fejl

I betragtning af det beskedne antal relækomponenter kan man teste dem en efter en for funktionalitet. Til dette har du brug for en flad skruetrækker og et multimeter.

Nr. 1 – problemer med relæets drift

Fra et konstruktionsmæssigt synspunkt er et relæ med spole en enhed med normalt åbne kontakter, mens en PTC-version har normalt lukkede kontakter. Selvom der i begge tilfælde er muligheder, hvor der ved start ikke tilføres strøm til startviklingen, eller omvendt, at dens frakobling ikke aktiveres.

Hvis kompressoren er i orden, men ikke tænder efter kommando fra køleskabets styreenhed, indikerer det, at der ikke er spænding på statorens startvikling.

Årsagen hertil kan være:

• brud i det elektriske kredsløb;
• problem med kontaktpladen;
• overophedning af positistoren;
• aktivering af det elektriske beskyttelsessystem og dets manglende tilbagevenden til normal position.

Hvis køleskabet tænder i 5-20 sekunder og derefter slukker, er det oftest et resultat af relæets beskyttelsesmekanisme, der aktiveres.

Årsagerne kan være følgende:

• beskyttelsesmekanismen er i orden, men aktiveringen skyldes problemer i motorens arbejdsvikling;
• beskyttelsesmekanismen er i orden, men i relæet sker der ikke en åbning af kontakterne i startviklingens kredsløb;
• beskyttelsesmekanismen er defekt, der sker en falsk aktivering ved ubetydelig opvarmning.

Da der kan være flere årsager til fejlen, er det nødvendigt at foretage en fuldstændig diagnostik af køleskabets starter- og beskyttelsesrelæ.

Prisen på starter- og beskyttelsesrelæer for mærker som Atlant eller Birjusa overstiger ikke 33 kr. Hvis man hurtigt anskaffer og installerer en ny fungerende enhed, når køleskabet ikke engang at tø op.

Nr. 2 – fejl i elektriske kredsløbskontakter

En fejl i starter- og beskyttelsesrelæet kan identificeres ved hjælp af et multimeter.

For at gøre dette skal man kontrollere tre sektioner af det elektriske kredsløb:

1. Hvis der er et brud i sektionen fra indgang til udgang til arbejdsviklingen, skal man kontrollere stedet, hvor kontakterne åbnes af beskyttelsesmekanismen. Det er muligt, at den er aktiveret og ikke vendt tilbage til sin oprindelige tilstand, eller at de åbnede kontakter er oxiderede.
2. Hvis der ikke er kontakt i sektionen fra indgang til udgang til startviklingen, er der udover et simpelt brud i den ledende tråd to muligheder: åbning af kredsløbet af beskyttelsesmekanismen eller manglende kontakt via pladen.
3. Brud på den direkte (nul-) sektion betyder en mekanisk skade på kredsløbet – det er lettest at finde og reparere.

Hvis relæets funktion er baseret på en induktionsspole, skal man tvinge pladen op – ellers vil der ikke være kontakt.

Ved at bruge et multimeter er det let at opdage defekte kontakter ved at måle modstanden. Det er vigtigt ikke at skynde sig og udføre kontrollen sekventielt på hver sektion af kredsløbet.

Nr. 3 – forkert funktion af PTC-termistor

For at sikre sig, at positistoren fungerer korrekt, skal den kontrolleres i kold og varm tilstand.

Først skal du vente, til posistoren er kølet af (2-3 minutter i ikke-fungerende tilstand er tilstrækkeligt) og teste den med et multimeter. Hvis der ingen strøm er, eller der registreres høj modstand, er posistoren defekt og skal udskiftes.

Hvis enheden fungerer korrekt, skal multimeteret ved test i kold tilstand vise en svag modstand.

For at teste evnen til at afbryde, skal du tilslutte en strømforbruger til posistoren, for eksempel en 100-watt glødepære. Du skal bruge en stikprop med to terminaler, som tilsluttes indgangen på enheden. Ledningerne fra pæren tilsluttes stikkene, der fører til nul og startviklingen.

Når stikket sættes i stikkontakten, vil pæren lyse. Da strømstyrken i eksperimentet er meget lavere end ved kompressorens start, vil posistoren varme op langsomt – for en 100-watt pære vil reaktionstiden være 20-40 sekunder.

Hvis pæren slukker efter et stykke tid, er enheden i orden. Hvis forbrugeren ikke bliver spændingsløs, betyder det, at posistoren er defekt. Den kan ikke repareres derhjemme, og den er billig, så du skal købe et tilsvarende element med samme specifikationer.

Nr. 4 – problemer med kontaktpladen

Der er to typer problemer med kontaktpladen:

• Der ledes ikke strøm, når kontakterne slutter;
• Pladen sidder fast og sænker sig ikke.

Det første problem kan opstå på grund af oxidation af kontakterne. I så fald skal de renses med sandpapir. En anden årsag kan være, at pladen har fået en skæv stilling, så den skal justeres vandret.

For at rense kontakterne og fjerne snavs eller oxidationsspor kan du bruge fint sandpapir, sat på en nål eller en tynd, bøjelig syl.

Et mere kompliceret problem er samlingspunktet mellem pladen og stangen, som påvirkes af solenoide-magnetfeltet. Løsningen er individuel og afhænger af fejltypen.

At pladen sidder fast, viser sig ved, at den ikke følger med kernen. For at løse dette skal du rense kontakterne for at fjerne det klæbende stof og gøre dem glatte.

Nr. 5 – unormal aktivering af strømbeskyttelse

Hvis der ved test konstateres manglende kontakt fra indgangen til begge viklinger, er bruddet sandsynligvis sket i beskyttelsesområdet.

I de fleste tilfælde er det enten en kontakt, der løsner sig, fordi en bimetallplade åbner kontakten, eller skade ved varmespiralen.

Bimetallpladen og den varmespiral, der opvarmer den, må ikke bøjes, flyttes eller på anden måde påvirkes, da det vil ændre den indstillede udløsningsfunktion.

Hvis det ikke er muligt at reparere skaden på anden vis, må man købe et nyt relæ.

Konklusioner og nyttig video om emnet

Video #1. Oversigt over funktionsprincip, typer og almindelige fejl på startbeskyttelsesrelæet:

Video #2. Tegn på fejl på det almindelige startrelæ RKT. Tilslutning af en ekstern kondensator til kompensation af ustabil spænding:

Den enkle konstruktion af startrelæet gør det muligt selv at finde fejl og nemt udbedre dem. Det kræver ikke dybdegående viden om elektricitet eller specialværktøj.

Det er dog vigtigt at være omhyggelig, da funktionaliteten af det kostbare udstyr afhænger af kvaliteten af det udførte arbejde.

Vil du fortælle om, hvordan du valgte startrelæet til at genoprette funktionaliteten af køleaggregatet? Har du nyttige oplysninger om emnet, som du gerne vil dele med webstedets besøgende? Skriv venligst kommentarer i boksen nedenfor, læg billeder op, stil spørgsmål.