Startni relej za hladnjak: uređaj, kako ispravno provjeriti i popraviti

Najpotrebniji uređaj, kako u stanu tako i u privatnoj kući, jest hladnjak. I s tom tvrdnjom teško se ne složiti, zar ne? Teško je pronaći dom u kojem ga nema. Kao i svaki uređaj, hladnjaci se mogu pokvariti. No postoje situacije kada kvar možete samostalno dijagnosticirati.

Gotovo sva kućanska rashladna oprema opremljena je jednofaznim motorom. Za njegovo pokretanje potrebno je koristiti startni uređaj. Ako ovaj jednostavan, ali važan dio otkaže, kompresor se neće pokrenuti. No, poznavajući principe rada uređaja, možete utvrditi problem i popraviti ga.

U ovom članku govorit ćemo o tome kako radi startno rele za hladnjak i koji su znakovi njegovog kvara. Objasnit ćemo kako utvrditi nepravilnosti u radu rashladne opreme. Videozapisi koje smo predstavili pomoći će vam razumjeti princip rada startnog uređaja, te po potrebi otkriti njegov kvar.

Pokretanje jednofaznog asinkronog elektromotora

U svojoj suštini, motori kompresora ugrađeni u moderne hladnjake predstavljaju jednofazne asinkrone elektromotore s startnim namotom. Njihove glavne komponente su rotirajući rotor i stacionarni stator.

Rotor je šuplji cilindar izrađen od vodljivog materijala ili sadrži kratkospojne vodiče.

Stator uključuje dva namota: radni (glavni) i startni (pokretački). Oni su međusobno postavljeni pod kutom od 90 stupnjeva ili imaju suprotan smjer namatanja – takozvani “bifilar”. Izmjenična struja koja prolazi kroz glavni namot stvara magnetsko polje s promjenjivim vektorom.

Pulsirajuće polje može se rastaviti na dva koja se okreću istim periodom, ali u suprotnim smjerovima. Tako je lakše razumjeti fizičku bit procesa djelovanja na rotor

Ako rotor nije statičan, tada će prema zakonu elektromagnetske indukcije motor razvijati ili kočiti okretni moment, jer je klizanje u odnosu na izravni i obrnuti magnetski tok različito. Stoga je za održavanje gibanja dovoljna izmjenična struja koja prolazi kroz radni namot.

Ako rotor miruje, pri jednakom klizanju u odnosu na magnetske tokove, rezultirajući elektromagnetski moment bit će jednak nuli. U tom je slučaju potrebno stvoriti startni moment. Za to je potreban startni namot.

Struje u namotima moraju biti fazno pomaknute, stoga se u motor ugrađuje element za fazni pomak – otpornik, prigušnica ili kondenzator. Nakon što rotor postigne potrebnu brzinu, napajanje startnog namota se prekida.

Dakle, za pokretanje jednofaznog asinkronog elektromotora potreban je protok struje kroz oba namota, a za održavanje vrtnje rotora samo kroz radni namot. Za regulaciju tog procesa u krugu prije kompresora hladnjaka ugrađuje se startni relej.

Relej se postavlja blizu kompresora i na način da se može lako skinuti. Upravo provjerom ovog sklopa započinje se kada motor radi problematično.

Princip rada startnog relea

Unatoč velikom broju patentiranih proizvoda različitih proizvođača, sheme rada hladnjaka i principi djelovanja startnih releja praktički su isti. Razumijevanjem njihovog principa rada možete samostalno pronaći i otkloniti kvar.

Shema uređaja i spajanje na kompresor

Električna shema releja ima dva ulaza iz izvora napajanja i tri izlaza na kompresor. Jedan ulaz (uvjetno – nula) prolazi izravno.

Drugi ulaz (uvjetno – faza) unutar uređaja račva se na dva:

• prvi prolazi izravno na radni namot;
• drugi prolazi kroz rastavne kontakte na startni namot.

Ako relej nema predviđeni priključni utor, tada je pri spajanju na kompresor potrebno ne pogriješiti s redoslijedom povezivanja kontakata. Uobičajene metode na internetu za određivanje tipova namota pomoću mjerenja otpora nisu točne u općem slučaju, jer kod nekih motora otpor startnog i radnog namota je jednak.

Električna shema startno-zaštitnog releja može imati manje izmjene ovisno o proizvođaču. Na slici je prikazana shema povezivanja ovog uređaja u hladnjaku Orsk.

Stoga je potrebno pronaći dokumentaciju ili rastaviti kompresor hladnjaka kako bi se razumio položaj prolaznih kontakata.

Također se to može učiniti ako postoje simbolički identifikatori pored izlaza:

• “S” – startni namot;
• “R” – radni namot;
• “C” – zajednički izlaz.

Releji se razlikuju po načinu pričvršćivanja na okvir hladnjaka ili na kompresor. Također imaju svoje strujne karakteristike, stoga je prilikom zamjene potrebno odabrati potpuno identičan uređaj, a po mogućnosti – isti model.

Zatvaranje kontakata pomoću indukcijske zavojnice

Elektromagnetski startni relej radi na principu zatvaranja kontakta za propuštanje struje kroz startni namot. Glavni aktivni element uređaja je solenoidna zavojnica, serijski uključena u krug s glavnim namotom motora.

U trenutku pokretanja kompresora, pri statičnom rotoru, kroz solenoid prolazi velika startna struja. Kao rezultat toga stvara se magnetsko polje koje pomiče jezgru (armaturu) s na nju postavljenom vodljivom letvicom, koja zatvara kontakt startnog namota. Počinje ubrzavanje rotora.

Kada se poveća broj okretaja rotora, vrijednost struje koja prolazi kroz zavojnicu se smanjuje, uslijed čega se napon magnetskog polja smanjuje. Pod djelovanjem kompenzacijske opruge ili sile teže, jezgra se vraća na prvobitno mjesto i kontakt se otvara.

Na poklopcu releja s indukcijskom zavojnicom nalazi se strelica “gore”, koja označava ispravan položaj uređaja u prostoru. Ako se postavi drugačije, neće doći do otvaranja kontakata pod djelovanjem sile teže.

Motor kompresora nastavlja raditi u režimu održavanja vrtnje rotora, propuštajući struju kroz radni namot. Sljedeći put relej će se aktivirati tek nakon zaustavljanja rotora.

Regulacija dovoda struje pozistorom

Releji proizvedeni za moderne hladnjake često koriste pozistor – vrstu toplinskog otpornika. Za ovaj uređaj postoji temperaturni raspon ispod kojeg propušta struju s neznatnim otporom, a iznad kojeg se otpor naglo povećava i dolazi do otvaranja kruga.

U startnom releju pozistor je integriran u krug koji vodi do startnog namota. Pri sobnoj temperaturi otpor ovog elementa je neznatan, pa pri početku rada kompresora struja prolazi nesmetano.

Zbog prisutnosti otpora, pozistor se postupno zagrijava i po postizanju određene temperature dolazi do otvaranja kruga. Hladi se tek nakon prestanka opskrbe strujom kompresora i ponovno propušta struju pri ponovnom uključivanju motora.

Pozistor ima oblik niskog cilindra, stoga ga profesionalni električari često nazivaju “tabletom”.

Ostvarenje zaštite strujnog tipa

Asinkroni motor predstavlja složen električni uređaj koji je podložan kvarovima. Ako dođe do kratkog spoja, aktivirat će se automatski prekidač ugrađen u razvodnoj ploči.

U slučaju kvara ventilatora koji hladi namotaj i mehaničke pokretne elemente, reagirat će ugrađena toplinska zaštita kompresora.

Unutarnja toplinska zaštita elektromotora temelji se na pozistorima. Ona reagira na ukupnu promjenu temperature unutar uređaja, koja može imati unutarnje i vanjske uzroke.

Međutim, može nastupiti situacija kada motor dulje vrijeme (više od 1 sekunde) počinje trošiti struju 2-5 puta veću od nazivne. Najčešće se to događa pri neplaniranom opterećenju na osovini, koje nastaje zbog blokiranja motora.

Jačina struje raste, ali ne doseže vrijednosti kratkog spoja, stoga prekidač odabran prema opterećenju neće reagirati. Nema ni razloga za isključenje toplinske zaštite, jer se temperatura u tako kratkom vremenskom razdoblju neće promijeniti.

Jedini način da se brzo reagira na nastalu situaciju i izbjegne taljenje radnog namotaja jest aktiviranje strujne zaštite, koja može biti ugrađena na različitim mjestima:

• unutar kompresora;
• u zasebnom strujno-zaštitnom releju;
• unutar startnog releja.

Uređaj koji kombinira funkcije uključivanja startnog namotaja i strujne zaštite motora naziva se startno-zaštitni relej. Većina kompresora hladnjaka opremljena je upravo takvim mehanizmom.

Djelovanje strujne zaštite temelji se na tri principa:

• povećanjem jačine struje raste otpor, što dovodi do zagrijavanja vodljivog materijala;
• pod utjecajem temperature dolazi do širenja metala;
• toplinski koeficijent širenja razlikuje se za različite metale.

Stoga se koristi bimetalna pločica koja je zavarena od metalnih listova s različitim koeficijentima širenja. Takva se pločica savija pri zagrijavanju. Jedan njezin kraj je fiksiran, a drugi, otklanjajući se, prekida kontakt.

Za zagrijavanje bimetalnog prekidača obično se pored njega postavlja spirala kroz koju prolazi električna struja. Iako se ponekad realizira “izravna” varijanta u obliku vodljive pločice.

Pločica je projektirana za temperaturno reagiranje pri prolasku struje određene jačine. Stoga je pri zamjeni startno-zaštitnog releja potrebno provjeriti njegovu kompatibilnost s ugrađenim modelom kompresora.

Otkrivanje mogućih kvarova

S obzirom na mali broj elemenata releja, moguće ih je redom provjeriti na ispravnost. Za to ćete trebati ravni odvijač i multimetar.

Br. 1 — nepravilnosti u radu relea

S konstruktivnog stajališta, relej sa svitkom je uređaj s normalno otvorenim kontaktima, a posistorska varijanta je s normalno zatvorenim kontaktima. Iako su u oba slučaja moguće varijante kada pri startu neće biti napajanja startnog namota ili, obrnuto, neće uspjeti njegovo isključivanje.

Ako je kompresor ispravan, ali se ne uključuje na komandu s upravljačke ploče hladnjaka, to ukazuje na nedostatak napona na startnom namotu statora.

Uzrok tome može biti:

• prekid električnog kruga;
• problem kontaktne pločice;
• pregrijavanje posistora;
• aktiviranje sustava električne zaštite i nepovratak u normalni položaj.

Ako se hladnjak uključuje na 5-20 sekundi, a zatim se isključuje, najčešće je to posljedica aktiviranja zaštitnog mehanizma releja.

Uzroci mogu biti sljedeći:

• zaštitni mehanizam je ispravan, a aktiviranje se događa zbog problema u radnom namotu motora;
• zaštitni mehanizam je ispravan, ali u releju ne dolazi do otvaranja kontakata u krugu startnog namota;
• zaštitni mehanizam je neispravan, dolazi do lažnog aktiviranja pri neznatnom zagrijavanju.

Budući da može biti više uzroka kvara, potrebno je provesti potpunu dijagnostiku startno-zaštitnog releja hladnjaka.

Cijena startno-zaštitnih releja za marke poput Atlant ili Birjusa ne prelazi 5 €. Ako brzo nabavite i instalirate novi radni uređaj, hladnjak se čak neće ni odmrznuti.

Br. 2 — kvarovi kontakata električnog kruga

Kvar startno-zaštitnog releja može se otkriti multimetrom.

Za to je potrebno provjeriti tri dijela električnog kruga:

1. Ako na dionici od ulaza do izlaza na radni namot postoji prekid, potrebno je provjeriti mjesto otvaranja kontakata zaštitnim mehanizmom. Moguće je da se aktivirao i nije se vratio u početno stanje ili su se oksidirali kontakti koji se otvaraju.
2. Ako nema kontakta na dionici od ulaza do izlaza na startni namot, osim običnog prekida vodljive žile moguće su dvije mogućnosti: otvaranje kruga zaštitnim mehanizmom ili nedostatak kontakta kroz pločicu.
3. Prekid na izravnoj (nultoj) dionici znači mehaničko oštećenje kruga – najlakše ga je pronaći i popraviti.

Ako se rad releja temelji na korištenju indukcijskog svitka, potrebno je prisilno podići pločicu – inače neće biti kontakta.

Korištenjem multimetra lako je otkriti neispravne kontakte njihovim ispitivanjem kontinuiteta kroz otpor. Važno je ne žuriti i provjeravati redom na svakom dijelu kruga.

Br. 3 — nepravilan rad pozistora

Da biste se uvjerili da posistor radi ispravno, potrebno ga je provjeriti u hladnom i zagrijanom stanju.

Prvo treba pričekati dok se pozistor ohladi (dovoljno je 2-3 minute u isključenom stanju) i provjeriti ga multimetrom. U slučaju izostanka struje ili mjerenja velikog otpora, pozistor je neispravan i treba ga zamijeniti.

Ako uređaj ispravno radi, pri provjeri u hladnom stanju multimetar bi trebao pokazati mali otpor.

Za provjeru sposobnosti isključivanja, potrebno je na pozistor spojiti potrošač električne energije, npr. žarulju sa žarnom niti od 100 W. Za to je potrebna električna utikačica s dva terminala koja se spajaju na ulaz uređaja. Žice od žarulje spajaju se na priključke koji vode na nulu i startni namot.

Pri uključivanju utikačice u utičnicu, žarulja će zasvijetliti. Budući da je nazivna struja u pokusu znatno manja nego pri pokretanju kompresora, pozistor će se dugo zagrijavati – za žarulju od 100 W vrijeme reagiranja iznosit će 20-40 sekundi.

Ako nakon nekog vremena žarulja ugasi se, uređaj je ispravan. Ako potrošač ne bude isključen, to znači da pozistor ne radi. U kućnim uvjetima popravak nije moguć, a nije ni skup, pa je potrebno nabaviti element sličnih parametara.

Br. 4 — problemi s kontaktnom letvicom

Postoje dvije vrste problema s kontaktnom letvicom:

• ne dolazi do prolaska struje pri zatvaranju kontakata;
• letvica se zalijepi i ne spušta.

Prvi problem može nastati zbog oksidacije kontakata. U tom slučaju potrebno ih je očistiti brusnim papirom. Uzrok može biti i iskrivljenost položaja letvice, tada je potrebno postaviti je vodoravno.

Kako bi se očistili kontakti i uklonila prljavština ili tragovi oksidacije, može se koristiti fini brusni papir navučen na iglu ili tanko savitljivo šilo.

Složeniji problem je spoj letvice i šipke na koju djeluje magnetsko polje solenoida. Rješenje problema je individualno i ovisi o vrsti kvara.

Zaljepljivanje letvice očituje se u tome što se ne odvaja zajedno s jezgrom. Za to je potrebno očistiti kontakte kako bi se uklonilo ljepljivo sredstvo i učinili ih glatkima.

Br. 5 — nepropisno aktiviranje strujne zaštite

Ako se pri provjeri multimetrom otkrije izostanak kontakta od ulaza do oba namota, najvjerojatnije je do prekida došlo u području zaštite.

U većini slučajeva to je ili odmicanje kontakta koji otvara bimetalna pločica, ili oštećenje u području grijaće spirale.

Bimetalnu pločicu i spiralu koja je grije ne smije se savijati, pomicati ili poduzimati druge radnje koje će uzrokovati promjenu podešenog načina aktivacije.

Ako se oštećenje ne može popraviti na drugi način, morat ćete kupiti novi relej.

Zaključci i koristan video na temu

Video #1. Pregled principa rada, tipova i glavnih kvarova startnog zaštitnog releja:

Video #2. Znakovi kvarova uobičajenog startnog releja RKT. Spajanje vanjskog kondenzatora za kompenzaciju nestabilnog napona:

Jednostavna konstrukcija startnog releja omogućuje samostalno pronalaženje i lako otklanjanje kvarova. Za to nisu potrebna duboka znanja iz elektrike ili poseban alat.

Međutim, potrebno je biti precizan jer funkcionalnost skupe opreme ovisi o kvaliteti obavljenog posla.

Želite li ispričati kako ste odabrali startni relej za obnavljanje rada rashladnog uređaja? Imate li korisne informacije o temi članka koje biste željeli podijeliti s posjetiteljima stranice? Molimo, napišite komentare u bloku ispod, postavite fotografije, postavljajte pitanja.