Startrelais voor koelkast: werking, hoe u het correct controleert en repareert

Het meest noodzakelijke apparaat, zowel in een appartement als in een woonhuis, is de koelkast. En met deze bewering valt moeilijk oneens te zijn, nietwaar? Het is moeilijk een woning te vinden waar deze niet aanwezig is. Net als alle apparaten kunnen koelkasten kapot gaan. Maar er zijn situaties waarin u de storing zelf kunt diagnosticeren.

Vrijwel alle huishoudelijke koelapparatuur is voorzien van een eenfasige motor. Voor de start moet een startinrichting worden gebruikt. Als dit eenvoudige maar belangrijke onderdeel defect raakt, zal de compressor niet meer starten. Maar door de werkingsprincipes van het apparaat te kennen, kunt u het probleem vaststellen en verhelpen.

In dit artikel bespreken we hoe het startrelais van de koelkast werkt en wat de tekenen van een defect zijn. We leggen uit hoe u storingen in de werking van de koelapparatuur kunt vaststellen. De door ons gepresenteerde video's helpen u de werking van het startapparaat te begrijpen en indien nodig de defecten ervan op te sporen.

Start van een eenfasige asynchrone elektromotor

In wezen zijn de compressormotoren in moderne koelkasten eenfasige asynchrone elektromotoren met een startwikkeling. Hun belangrijkste componenten zijn de roterende rotor en de stationaire stator.

De rotor is een holle cilinder, gemaakt van een stroomgeleidend materiaal of met een kortgesloten bedrading.

De stator omvat twee wikkelingen: de hoofdwikkeling (de primaire) en de startwikkeling (de aanloopwikkeling). Ze staan onder een hoek van 90 graden ten opzichte van elkaar, of hebben een tegengestelde wikkelrichting – de zogenaamde “bifilair”. Wisselstroom die door de hoofdwikkeling stroomt, creëert een magnetisch veld met een veranderende vector.

Het pulserende veld kan worden ontleed in twee velden die met dezelfde periode ronddraaien, maar in tegenovergestelde richtingen. Zo is het gemakkelijker de fysieke essentie van het proces van invloed op de rotor te begrijpen.

Als de rotor niet statisch is, zal de motor volgens de wet van elektromagnetische inductie een koppel ontwikkelen of remmen, omdat de slip ten opzichte van de voorwaartse en achterwaartse magnetische flux verschilt. Daarom is voor het in stand houden van de beweging wisselstroom die door de werkwikkeling loopt voldoende.

Als de rotor stilstaat, is bij gelijke slip ten opzichte van de magnetische fluxen het resulterende elektromagnetische koppel nul. In dit geval moet een startkoppel worden gecreëerd. Daarom is de startwikkeling nodig.

De stromen in de wikkelingen moeten in fase verschoven zijn, daarom wordt in de motor een faseverschuivend element ingebouwd – een weerstand, smoorspoel of condensator. Nadat de rotor de gewenste rotatie heeft bereikt, wordt de toevoer van elektriciteit naar de startwikkeling gestaakt.

Dus voor het starten van een eenfase asynchrone elektromotor is stroomtoevoer door beide wikkelingen nodig, en voor het in stand houden van de rotatie van de rotor alleen door de werkwikkeling. Om dit proces te regelen wordt in het circuit vóór de compressor van de koelkast een startrelais geplaatst.

Het relais wordt dicht bij de compressor geplaatst en zodanig dat het gemakkelijk kan worden verwijderd. Het controleren van dit onderdeel is de eerste stap wanneer de motor problemen vertoont.

Werkingsprincipe van het startrelais

Ondanks het grote aantal gepatenteerde producten van verschillende fabrikanten, zijn de schema's van koelkastwerking en de werkingsprincipes van startrelais vrijwel hetzelfde. Als u het principe van hun werking begrijpt, kunt u zelf de fout opsporen en verhelpen.

Schema van het apparaat en aansluiting op de compressor

Het elektrische schema van het relais heeft twee ingangen van de voeding en drie uitgangen naar de compressor. Eén ingang (voorwaardelijk – nul) gaat rechtstreeks.

De andere ingang (voorwaardelijk – fase) splitst zich binnenin het apparaat in tweeën:

• de eerste gaat rechtstreeks naar de werkwikkeling;
• de tweede gaat via de scheidende contacten naar de startwikkeling.

Als het relais geen montageplaats heeft, is het bij aansluiting op de compressor noodzakelijk om de volgorde van de contactaansluitingen correct te houden. De op internet gangbare methoden om de wikkelingtypen te bepalen door middel van weerstandsmeting zijn in het algemeen niet correct, omdat bij sommige motoren de weerstand van de start- en werkwikkeling gelijk is.

Het elektrische schema van het startbeveiligingsrelais kan kleine wijzigingen vertonen afhankelijk van de fabrikant. In de afbeelding wordt het aansluitschema van dit apparaat in de koelkast Orsk getoond.

Daarom is het noodzakelijk om de documentatie te vinden of de compressor van de koelkast te demonteren om de locatie van de doorgangscontacten te begrijpen.

Dit kan ook worden gedaan als er symboolidentificatoren bij de uitgangen aanwezig zijn:

• “S” – startwikkeling;
• “R” – werkwikkeling;
• “C” – gemenschappelijke uitgang.

Relais verschillen in de manier van bevostiging aan het frame van de koelkast of aan de compressor. Ze hebben ook hun eigen stroomkarakteristieken, dus bij veranging moet u een volledig identiek apparaat kiezen, bij voorkeur hetzelfde model.

Sluiten van contacten via een inductiespoel

Een elekromagnetish startrelais werk door het sluiten van een kontak om stroom door de startwikkeling te laten gaan. Het belanrijkste werkende element van het apparaat is een solenoïdespoel die in seie is geshakeld met de hoofwikkeling van de motor.

Op het moment dat de compressor start, met een stilstaande rotor, gaat er een grote startstroom door de solenoïde. Hierdoor ontstaat een magneish veld dat de kern (anker) verplaast met een daarop gemonteerde stroomgeleidende stri, die het kontak van de startwikkeling sluit. De rotor begint te versnellen.

Naarmate het toerentap van de rotor toeneemt, neemt de stroom die door de spoel gaat af, waardoor de sterkte van het magneish veld afneemt. Onder invloed van een kompenserende veer of de zwaartekrah terug na ar orspronkelijke plats en wordt het kontak verbroken.

Op de behuizing van het relais met induktiespoel zit een pijl “boven” die de juiste oriëntatie van het apparaat aangeeft. Als u het anders plaatst, zal de kontakten niet openen onder invloed van de zwaartekrah.

De kompressormotor blijft werken in de modus voor het handhaven van de rotatie van de rotor, door stroom door de werkwikkeling te laten lopen. De volgende keer zal het relais pas worden geakiveerd nadat de rotor is gestopt.

Regeling van de stroomtoevoer door een posistor

Relais die voor moderne koelkasten worden geproduciceerd, gebruken vaak een posistor – een soort termistor. Voor dit apparaat is er een temperatuurbereik waaronder het stroom doorlaat met een lage weertand, en daarboven neemt de weertand sterk toe en wordt de stroomkring geopend.

In het startrelais is de posistor geïntegreerd in de stroomkring naar de startwikkeling. Bij kamertemperatuur is de weertand van dit element zeer laag, zodat bij het starten van de compressor de stroom ongehinderd kan vloeien.

Vanwege de weertand warmt de posistor geleidelijk op en bij een bepaalde temperatuur wordt de stroomkring geopend. Hij koelt pas af na stop van de stroomtoevoer naar de compressor en sakelt weer aan voor doorgang bij het opnieuw inakelen van de motor.

De posistor heeft de vorm van een lage cilinder, daarom noemen professionele elektriciens het vaak een “tablet”.

Uitvoering van stroombeveiliging

Een asynchrone motor is een complex elektrisch apparaat dat gevoelig is voor storingen. Als er kortsluiting optreedt, zal de automatische schakelaar in de distributiekast worden geactiveerd.

Bij een defect van de ventilator die de wikkeling en de bewegende mechanische onderdelen koelt, zal de ingebouwde thermische beveiliging van de compressor reageren.

De interne thermische beveiliging van de elektromotor is gebaseerd op posistoren. Deze reageert op de algemene temperatuurverandering in het apparaat, die zowel interne als externe oorzaken kan hebben.

Er kan echter een situatie ontstaan waarbij de motor gedurende langere tijd (meer dan 1 seconde) een stroom begint te verbruiken die 2 tot 5 keer hoger is dan de nominale stroom. Meestal gebeurt dit bij een ongeplande belasting op de as, die ontstaat door het vastlopen van de motor.

De stroomsterkte neemt toe, maar bereikt niet de waarden van kortsluiting, zodat de op de belasting afgestemde automatische schakelaar niet zal uitschakelen. Ook de thermische beveiliging heeft geen reden om uit te schakelen, omdat de temperatuur in zo'n korte tijd niet zal veranderen.

De enige manier om snel te reageren op de ontstane situatie en het smelten van de werkwikkeling te voorkomen, is het aanspreken van de stroombeveiliging, die op verschillende plaatsen kan worden geïnstalleerd:

• binnenin de compressor;
• in een afzonderlijk stroombeveiligingsrelais;
• binnenin het startrelais.

Een apparaat dat de functies van het inschakelen van de startwikkeling en de stroombeveiliging van de motor combineert, wordt een startbeveiligingsrelais genoemd. De meeste koelkastcompressoren zijn met een dergelijk mechanisme uitgerust.

De werking van de stroombeveiliging is gebaseerd op drie principes:

• bij toename van de stroomsterkte neemt de weerstand toe, wat leidt tot verhitting van het stroomgeleidende materiaal;
• onder invloed van temperatuur vindt uitzetting van het metaal plaats;
• de thermische uitzettingscoëfficiënt verschilt voor verschillende metalen.

Daarom wordt een bimetaalplaat gebruikt, die is gelast uit metalen platen met verschillende uitzettingscoëfficiënten. Zo'n plaat buigt bij verhitting. Het ene uiteinde wordt gefixeerd en het andere uiteinde, door af te buigen, opent het contact.

Voor het verwarmen van de bimetaalschakelaar wordt meestal een spiraal naast geplaatst waar elektriciteit doorheen gaat. Hoewel soms een “directe” variant wordt gerealiseerd in de vorm van een stroomgeleidende plaat.

De plaat is ontworpen om te reageren op temperatuur bij het passeren van een stroom van een bepaalde sterkte. Daarom moet bij het vervangen van het startbeveiligingsrelais de compatibiliteit met het geïnstalleerde compressormodel worden gecontroleerd.

Opsporen van mogelijke storingen

Gezien het geringe aantal elementen van het relais, kunnen deze achtereenvolgens worden gecontroleerd op functionaliteit. Hiervoor is een platte schroevendraaier en een multimeter nodig.

Nr. 1 — storingen bij de werking van het relais

Vanuit constructief oogpunt is een relais met een spoel een apparaat met normaal open contacten, en de posistor-variant met normaal gesloten contacten. Hoewel in beide gevallen scenario's mogelijk zijn waarbij bij het starten de stroomtoevoer naar de startwikkeling ontbreekt, of juist de uitschakeling ervan niet werkt.

Als de compressor in orde is maar niet inschakelt op bevel van het bedieningspaneel van de koelkast, duidt dit op een gebrek aan spanning op de startwikkeling van de stator.

De oorzaak hiervan kan zijn:

• onderbreking van de elektrische stroomkring;
• probleem met de contactstrip;
• oververhitting van de posistor;
• aanspreken van het elektrische beveiligingssysteem en het niet terugkeren naar de normale toestand.

Als de koelkast 5-20 seconden inschakelt en daarna uitschakelt, is dit meestal het gevolg van het aanspreken van het beveiligingsmechanisme van het relais.

De oorzaken kunnen de volgende zijn:

• het beveiligingsmechanisme is in orde, maar het aanspreken vindt plaats vanwege problemen in de werkwikkeling van de motor;
• het beveiligingsmechanisme is in orde, maar in het relais vindt geen opening van de contacten in het startwikkelcircuit plaats;
• het beveiligingsmechanisme is defect, er vindt valse aanspreking plaats bij geringe opwarming.

Aangezien er meerdere oorzaken van de storing kunnen zijn, dient u een volledige diagnose van het startbeveiligingsrelais van de koelkast uit te voeren.

De kosten van startbeveiligingsrelais voor merken zoals Atlant of Birjoesa bedragen niet meer dan 5 €. Als u snel een nieuw werkend apparaat aanschaft en installeert, heeft de koelkast niet eens de tijd om te ontdooien.

Nr. 2 — defecten aan contacten van de elektrische keten

Een storing van het startbeveiligingsrelais kan worden opgespoord met een multimeter.

Hiervoor dient u drie delen van de elektrische stroomkring door te meten:

1. Als er op het traject van ingang naar uitgang naar de werkwikkeling een onderbreking is, dient u de plaats te controleren waar de contacten door het beveiligingsmechanisme worden geopend. Het is mogelijk dat het is geactiveerd en niet is teruggekeerd naar de oorspronkelijke staat, of dat de geopende contacten zijn geoxideerd.
2. Als er geen contact is op het traject van ingang naar uitgang naar de startwikkeling, zijn er naast een eenvoudige breuk van de stroomvoerende draad twee mogelijkheden: opening van het circuit door het beveiligingsmechanisme of het ontbreken van contact via de strip.
3. Een onderbreking op het rechte (nul)traject betekent een mechanische beschadiging van de stroomkring – deze is het gemakkelijkst te vinden en te verhelpen.

Als de werking van het relais is gebaseerd op het gebruik van een inductiespoel, dient u de strip geforceerd omhoog te brengen – anders zal er geen contact zijn.

Met een multimeter is het eenvoudig om defecte contacten te ontdekken door ze door te meten via weerstand. Het is belangrijk om niet te haasten en de controle achtereenvolgens op elk deel van de stroomkring uit te voeren.

Nr. 3 — incorrecte werking van de posistor

Om ervan verzekerd te zijn dat de posistor correct werkt, dient u deze te controleren in koude en verwarmde toestand.

In de eerste plaats moet u wachten tot de posistor is afgekoeld (2-3 minuten in niet-werkende toestand is voldoende) en deze doormeten met een multimeter. Als er geen stroom is of een hoge weerstand wordt gemeten, is de posistor defect en moet deze worden vervangen.

Als het apparaat goed werkt, moet de multimeter bij controle in koude toestand een kleine weerstand aangeven.

Om het vermogen tot ontkoppeling te testen, moet u een stroomverbruiker aansluiten op de posistor, bijvoorbeeld een gloeilamp van 100 watt. Hiervoor heeft u een stekker met twee aansluitingen nodig, die worden aangesloten op de ingang van het apparaat. De draden van de lamp worden aangesloten op de aansluitingen die naar de nul en de startwikkeling leiden.

Wanneer de stekker in het stopcontact wordt gestoken, gaat het lampje branden. Omdat de nominale stroom in het experiment aanzienlijk lager is dan bij het starten van de compressor, zal de posistor lang opwarmen – voor een lamp van 100 watt bedraagt de reactietijd 20-40 seconden.

Als het lampje na enige tijd uitgaat, is het apparaat in orde. Als de verbruiker niet wordt uitgeschakeld, betekent dit dat de posistor defect is. Reparatie in huiselijke omstandigheden is niet mogelijk; het is niet duur, dus moet u een soortgelijk element met dezelfde parameters aanschaffen.

Nr. 4 — problemen met de contactstrip

Er zijn twee soorten problemen met de contactstrip:

• er vindt geen stroomdoorgang plaats bij het sluiten van de contacten;
• de strip blijft plakken en daalt niet.

Het eerste probleem kan optreden door oxidatie van de contacten. In dat geval moet u ze schoonmaken met schuurpapier. Ook een verbuiging van de strip kan de oorzaak zijn, dan moet u deze horizontaal plaatsen.

Om de contacten te reinigen en vuil of oxidatiesporen te verwijderen, kunt u fijn schuurpapier gebruiken dat u op een naald of een dunne, flexibele priem bevestigt.

Een complexer probleem is het verbindingspunt van de strip en de pen waarop het magnetische veld van de solenoïde inwerkt. De oplossing is hier individueel en hangt af van het type defect.

Het plakken van de strip uit zich doordat deze niet samen met de kern terugkeert. Hiervoor moet u de contacten schoonmaken om de kleverige substantie te verwijderen en ze glad te maken.

Nr. 5 — abnormale activering van de stroombeveiliging

Als bij het doormeten wordt vastgesteld dat er geen contact is van de ingang naar beide wikkelingen, is de kans groot dat er een onderbreking is in de beveiligingszone.

In de meeste gevallen is dit of een los contact dat door de bimetaalstrip wordt geopend, of een beschadiging in de buurt van de verwarmingsspiraal.

De bimetaalstrip en de spiraal die hem verhit mogen niet worden gebogen, verplaatst of andere handelingen ondergaan die de ingestelde schakelmodus zouden veranderen.

Als het niet mogelijk is om de schade anders te herstellen, dan moet u een nieuw relais aanschaffen.

Conclusies en nuttige video over het onderwerp

Video #1. Overzicht van het werkingsprincipe, typen en veelvoorkomende defecten van het startbeveiligingsrelais:

Video #2. Tekenen van defecten van het veelvoorkomende startrelais RKT. Aansluiten van een externe condensator om instabiele spanning te compenseren:

De eenvoudige constructie van het startrelais stelt u in staat om zelf fouten te vinden en gemakkelijk te verhelpen. Hiervoor zijn geen diepgaande kennis van elektriciteit of speciaal gereedschap nodig.

Echter is het noodzakelijk om nauwkeurigheid te betrachten, aangezien de functionaliteit van dure apparatuur afhangt van de kwaliteit van de uitgevoerde werkzaamheden.

Wilt u vertellen hoe u het startrelais hebt gekozen om de koelunit weer werkend te krijgen? Hebt u nuttige informatie over het onderwerp van het artikel die u met de bezokers van de site wilt delen? Schrijf dan uw opmerkingen in het onderstaande blok, plaats foto's en stel vragn.