Ремонт тепловых реле и автоматических выключателей.

Проверка, регулировка и настройка тепловых реле типа ТРН, ТРП

Очень часто приходится встречать в электрохозяйствах в качестве максимальной токовой защиты электротепловые реле типов ТРН, ТРП. Подробно об этих реле я уже писал ранее. Однако, в данных реле необходимо периодически проводить настройку и регулировку уставок срабатывания. Именно об этом сегодня и поговорим.

Перед проверкой и регулировкой тепловых реле необходимо:

– произвести ревизию тепловых реле;

– создать необходимые температурные условия (не ниже +20 о С) в помещении, где они установлены. В случае невозможности создания нормальных температурных условий в помещении, где установлены тепловые реле, проверку данных реле необходимо проводить в лабораторных условиях.

Произвести внешний осмотр тепловых реле. При осмотре проверяют:

1) надежность затяжки контактов, присоединения тепловых элементов;

2) исправное состояние нагревательных элементов, состояние биметаллических пластин;

3) четкость работы механизма, связанного с контактами реле и самих контактов, отсутствие заеданий, задержек;

4) чистоту контактов и биметаллических пластин, условия охлаждения реле;

5) отсутствие вблизи реле реостатов, нагревательных приборов, возможность обдувания от вентиляторов.

При регулировке необходимо учитывать, что тепловые элементы на заводе изготовителе калибруются при температуре 20 о ± 5 о С для тепловых реле серии ТРН и при температуре 40 о С для тепловых реле серии ТРП, поэтому при испытании реле необходимо скорректировать подаваемый на реле номинальный ток с учетом окружающей температуры.

Реле серии ТРН – двухполюсные с температурной компенсацией, выпускаются на ток 0,32 – 40 А с регулятором тока уставки; для реле типа ТРН-10а в пределах от –20 до +25%, для реле ТРН-10, ТРН-25 – в пределах от –25 до +30%.

Реле имеют только ручной возврат, осуществляемый нажатием на кнопку через 1 – 2 мин. после срабатывания реле. Благодаря температурной компенсации ток уставки практически не зависит от температуры воздуха и может изменяться в пределах +3% на каждые 10 о С изменения температуры окружающего воздуха от +20 о С.

Реле серии ТРП – однофазные, без температурной компенсации, выпускаются на ток 1-600 А, с регулятором тока уставки. Механизм имеет шкалу, на которой нанесено по пять делений в обе стороны от нуля.

Цена деления 5% для открытого исполнения и 5,5% – для защищенного. При температуре окружающей среды +30 о С вносится поправка в пределах шкалы реле: одно деление шкалы соответствует изменению температуры на 10 о С. При отрицательных температурах стабильность защиты нарушается.

Конструкция

Современный рынок электрооборудования предлагает огромный выбор тепловых реле различного принципа действия, как следствие, будет отличаться и их конструктивное исполнение. Однако, в соответствии с п.3.2. ГОСТ 16308-84 все технические параметры конкретной модели должны соответствовать данному типу по габаритам, исполнению и принципиальной схеме этого типа. Наиболее распространенным вариантом за счет простоты исполнения и относительной дешевизны является электротепловое реле на биметаллической пластине. Конструкция которого приведена на рисунке 1.

Рис. 1. Конструкция теплового реле

Как видите, в состав механизма входят:

• нагревательный элемент – токоведущая часть, пропускающая через себя рабочий ток электрической машины;
• биметаллическая пластина – выступает в роли действующего индикатора, реагирующего на превышение температуры;
• толкатель – выполняет функции жесткого рычага, передающего усилие от биметаллической пластины;
• температурный компенсатор – позволяет внести поправку на температуру окружающей среды для стабилизации величины тока срабатывания;
• защелка – предназначена для фиксации положения температурного реле;
• штанга расцепителя – подвижная часть механизма, предназначенного для перемещения контактов;
• контакты реле – передают питание в блок управления;
• пружина – создает усилие для перемещения реле в устойчивое положение.

На практике существуют и другие типы реле, конструкция которых будет принципиально отличаться. Данный вариант приведен в качестве примера для наглядности протекания процессов и пояснения принципа работы.

Тепловое реле: схема подключения, принцип работы, назначение

Тепловые реле – это электрические устройства, основным назначением которых является защита двигателя от избыточной нагрузки и, как следствие, перегрузки системы в целом. На сегодняшний день наиболее распространенными являются следующие типы тепловых реле: ТРН, РТИ, РТТ и РТЛ. Необходимость применения тепловых реле обусловлена тем, что долговечность любого оборудования напрямую зависит от того, как часто оно бывает перегружено. Так, при регулярном превышении номинального напряжения происходит нагрев оборудования, что приводит к старению изоляции и, как следствие снижает эксплуатационный срок установок.

Прозвонка компрессоров кондиционеров

Самый распространённый тип компрессоров в кондиционерах — однофазные компрессоры с пусковой обмоткой.

Чтобы получить доступ к контактам компрессора необходимо разобрать кондиционер так, чтобы был доступ к компрессору. Обычно контакты защищены крышкой, которая закручена винтом, найти её вы можете по проводам, которые подходят к компрессору. После снятия крышки вы увидите три контактных вывода на которые надеты клеммы с проводами.

Необходимо снять провода и мультиметром измерить сопротивление между выводами. Ставим переключатель прибора на функцию измерения сопротивления (обозначается буквой Ω). Если мультиметр показывает бесконечно большое сопротивление между выводом С и остальными, то это означает обрыв, в случае встроенной защиты нужно убедиться что компрессор не перегрет и не сработала защита, в противном случае, и если защита внешняя-компрессор неисправен. Если сопротивление стремится к нулю это означает короткое замыкание и компрессор также неисправен.

Точное значение сопротивлений зависит от мощности компресссора, точности вашего прибора и может колебаться в пределах, примерно, 1-20 Ом.

Как видно из схемы, сопротивление между выводами М и S должно равняться сумме сопротивлений между клеммами S и С и между М и C.

Как правило, рабочая обмотка (M-C) более мощная, поэтому её сопротивление меньше чем у пусковой (S-C).

В каждом компрессоре существует тепловая защита, но она может быть встроенная как на схеме, или находиться под крышкой, рядом с выводами компрессора.

Если она не встроенная, так называемая «таблетка», то её можно прозвонить отдельно и заменить в случае неисправности (она должна быть замкнута в нормальном состоянии, размыкается при достижении определённой температуры 90-120 ° С ).

Сразу оговорюсь, что таким способом мы не сможем определить короткозамкнутые витки, для этого существуют другие приборы (но и они недостаточно стабильно определяют короткозамкнутые витки).

Схема подключения теплового реле

Схемы подключения электродвигателей, в которые включено тепловое реле, могут существенно отличаться между собой, в зависимости от технической необходимости и наличия различных устройств. Тем не менее, в каждой из схем тепловое реле обязательно должно подключаться последовательно с катушкой пускателя. Это обеспечивает надежную защиту от перегрузок оборудования. Так, при превышении определенного уровня потребляемого двигателем тока тепловое реле размыкает цепь, тем самым отключая магнитный пускатель и сам двигатель от источника электропитания.

Питание на силовой паре

Главное и побочные реле при работе издают щелчки – это говорит о полной его работоспособности. За это отвечает силовая пара, которую также необходимо проверить.

Один из контактов всегда находится под напряжением, на второй же электричество поступает только во включенном состоянии.

Проверить их можно с помощью вольтметра. Он также есть в составе тестера и обозначается символом «V». Переведите переключатель в режим постоянного напряжения.

Принцип работы теплового реле

На сегодняшний день наибольшую популярность приобрели тепловые реле, чье действие основано на использовании свойств биметаллических пластин. Для изготовления биметаллических пластин в таких реле используют, как правило, инвар и хромоникелевую сталь. Сами пластины между собой крепко соединяются посредством сварки или же проката. Поскольку одна из пластин обладает большим коэффициентом расширения при нагревании, а другая меньшим, то в случае воздействия на них высокой температуры (например, при прохождении тока через металл), происходит изгиб пластины в ту сторону, где располагается материал с меньшим коэффициентом расширения.

Таким образом, при определенном уровне нагревания биметаллическая пластина прогибается и оказывает воздействие на систему контактов реле, что приводит к его срабатыванию и размыканию электрической цепи. Также необходимо отметить, что в результате низкой скорости процесса прогиба пластины она не может эффективно гасить дугу, которая возникает в случае размыкания электрической цепи. Для того чтобы решить данную проблему, необходимо ускорить воздействие пластины на контакт. Именно поэтому на большинстве современных реле предусмотрены также ускоряющие устройства, которые позволяют эффективно разорвать цепь в минимальные сроки.

Запуск однофазного асинхронного электродвигателя

По своей сути моторы компрессоров, установленных в современные холодильники, представляют собой однофазные асинхронные электродвигатели с пусковой обмоткой. Их основными компонентами являются вращающийся ротор и стационарный статор.

Ротор представляет собой полый цилиндр, выполненный из токопроводящего материала или содержащий короткозамкнутую проводку.

Статор включает две обмотки: рабочую (основную) и пусковую (стартовую). Они взаиморасположены под углом 90 градусов, либо имеют противоположное направление намотки – так называемый “бифиляр”. Переменный ток, проходя по основной обмотке, создает магнитное поле с изменяющимся вектором.

Если ротор не статичен, то по закону электромагнитной индукции двигатель будет развивать или тормозить вращающий момент, так как скольжение относительно прямо- и обратнонаправленного магнитного потока отличается. Поэтому для поддержания движения достаточно переменного тока, проходящего по рабочей обмотке.

Если ротор неподвижен, то при одинаковом скольжении относительно магнитных потоков результирующий электромагнитный момент будет равен нулю. В этом случае необходимо создать пусковой момент. Для этого и нужна стартовая обмотка.

Токи в обмотках должны быть сдвинуты по фазе, поэтому в двигатель внедряют фазосмещающий элемент – регистр, дроссель или конденсатор. После достижения ротором необходимого вращения, подача электричества на стартовую обмотку прекращается.

Таким образом, для старта однофазного асинхронного электродвигателя необходимо прохождение тока по двум обмоткам, а для поддержания вращения ротора – только по рабочей. Для регулирования этого процесса в цепи перед компрессором холодильника и устанавливают пусковое реле.

Разновидности

Реле может быть пусковым или пускозащитным. Первое защищает только от превышения количества рабочих оборотов, а второе способно предотвратить проблемы, которые могут возникнуть и от чрезмерного повышения температуры.

Пускозащитное реле считается более приемлемым вариантом, поэтому его внедряют в конструкцию холодильника Бирюса (Индезит, Атлант, Стинол) гораздо чаще, чем пусковое. Многие заменяют первый вариант на второй сразу после приобретения нового агрегата.

Осуществить эту процедуру реально при наличии соответствующего опыта и специальных знаний, в частности, необходимо понимать электронику. В крайнем случае можно обратиться к профессионалу.

Источник

Измерение сопротивления изоляции мегомметром.

Обычным тестером проверить пробой изоляции не получится-он измеряет сопротивление используя низкое напряжение 3—9 В. Мегомметр позволяет измерять сопротивление более высоким напряжением 200-1000 В. Но всё равно предварительно необходимо «прозвонить» обмотки мультиметром, так как нельзя измерять сопротивление мегомметром при коротком замыкании обмотки на корпус.

На приборе можно выбрать напряжение которым будет измеряться сопротивление и время в течение которого будут тестироваться обмотки.

Измерять сопротивление необходимо между одним из трёх выводов на компрессоре и, например, медной трубкой выходящей из компрессора напряжением 250-500 В. Сопротивление должно находиться в пределах 7-10 МОм. Если нет, то также компрессор под замену.

Перед измерением внимательно изучите инструкцию к вашему прибору, используется высокое напряжение, поэтому при неправильном использовании можно получить удар электрическим током или вывести прибор из строя.

Выявление неисправностей и их устранение

Существуют два способа определения того, что поломалось именно реле:

• Снять с пускового механизма клеммы, подключить их напрямую к электромотору. Если двигатель стабильно работает, отключается стабильно через 10-20 минут.
• Подключение рабочего реле. Если с ним холодильник стабильно запускает, останавливает двигатель, то проблема в пусковом механизме.

Механизмы, имеющие подвижные детали, контактные группы, нагревательные элементы, характеризуются стандартным набором поломок:

Заклинивание контактной группы

Характерные сигналы неисправности подобного типа:

• электрический мотор при подключении тока не включается совсем;
• двигатель работает 10 минут, отключается;
• безостановочная работа мотора.

Через несколько секунд после подачи электричества срабатывает тепловая защита, пусковое реле отключает подачу тока. Исправление поломки осуществляется восстановлением подвижности штока. Причинами поломки также становится износ детали, механическое повреждение механизма в целом или его частей.

Подгорание, окисление контактов

Такой вид неисправности обнаруживается путем отсоединения контактов реле, подключения электродвигателя напрямую. Стабильная работа последнего свидетельствует о его исправности.

Проверить состояние пускового реле можно тестером – между контактами показатель равен нулю, показывает отсутствие поломок. Превышение значения свидетельствует о потребности заменить устройство. Предварительно можно попробовать зачистить контакты наждачной бумагой, выровнять пятачки.

Перегорание нагревательного элемента

Если компрессор не включается, то причиной может быть разорванная цепь. Попытки самостоятельного исправления поломки приведут к неудаче, требуется полная замена пускового механизма.

Выход из строя биометрической пластины, утрата ею главных свойств

Неисправность сопровождается размыканием контактной группы при достижении спиралью определенной температуры. Кратковременное включение, отключение компрессора свидетельствуют о поломке биометрической пластины. Исправить можно исключительно заменой реле.

Прозвон контактов

Неисправности пускового механизма выявляются мультиметром путем прозванивания трех участков:

• проверить измерительным прибором вход, выход на рабочую обмотку на наличие обрыва, окисление размыкаемых контактов, возврат защитного механизма в исходное положение;
• обрыв нулевого участка вследствие механического воздействия на цепь;
• проверить мультиметром вход, выход на пусковую обмотку на наличие разрыва токопроводящего провода, отсутствия контакта, размыкание цепи.

Проверка включенного, выключенного позистора

Проверять деталь следует в горячем и холодном состоянии. 2-3 минуты достаточно для полного остывания позистора. В таком состоянии его надо прощупать мильтиметром. Отсутствие показателей или высокое значение свидетельствуют о неисправности элемента. В горячем состоянии позистор показывает определенные данные, которые зависят от разновидности детали.