- Конструкция и принцип работы коммутационного прибора
- Принцип работы
- Схема устройства и подключение к компрессору
- Замыкание контактов посредством индукционной катушки
- Регулирование подачи тока позистором
- Виды и характеристики
- Признаки неисправности
- Причины отказа реле-регулятора
- Подготовка к проверке реле на работоспособность
- Диагностика обмотки и контактных групп
- Ненормальные значения напряжения на мультиметре
- Признаки неисправного реле-регулятора
- Как проверить реле-регулятор
- Как проверить реле
- Разновидности мультиметров и принцип их устройства
- Аналоговые
- Цифровые
- Питание мультиметров
- Как проверить реле на работоспособность мультиметром
- Проверяем наличие напряжения на силовых контактах реле
Конструкция и принцип работы коммутационного прибора
Внешний вид реле
Электрическое реле — это деталь, которая используется в качестве переключателя из-за управляющих сигналов, поступающих к нему через электрическую цепь. Линия, подключенная к устройству, называется контролируемой линией; линия, по которой к нему уже поступает команда, является линией управления.
Применяется в бытовых условиях и во всех отраслях промышленности для автоматизации различных операций. Если бытовой или электрический прибор вышел из строя, в первую очередь необходимо проверить функцию переключающего элемента. Но предварительно рекомендуется ознакомиться с вариантами и принципом работы реле.
Принцип работы
Деталь представляет собой электромагнит, в состав которого входят индуктор, якорь и контактная группа. Каждый компонент смонтирован на основании и заключен в защитный корпус.
Якорь размещен поверх сердечника магнитной системы; в исходном положении удерживается пружиной, имеющей форму Г-образной подвижной пластины.
Нижняя часть основания оборудована контактной группой, напротив установлено такое же количество контактных оснований. Контакты являются пластичными, так как они должны быть выведены за пределы защитного корпуса, чтобы образовать клемму устройства.
Принцип действия реле основан на его способности воздействовать на токопроводящие предметы своим электромагнитным полем. Как только на клеммы обмотки подается напряжение, через реле начинает протекать ток. Когда значение достигает ранее запрограммированного значения, в обмотке образуются две силы, которые прижимают якорь к поверхности катушки.
Учитывая особенности конструкции, исходное положение может быть не только закрытым, но и открытым. Во втором случае при подаче напряжения линия разомкнется. Контакты устройства вернутся в исходное состояние, как только с выходов реле будет снят сигнал нужного значения.
Схема устройства и подключение к компрессору
Электрическая схема реле имеет два входа от источника питания и три выхода на компрессор. Вход (условный — ноль) идет напрямую.
Другой вход (условно — фазный) внутри устройства разделен на два:
- первый идет непосредственно на рабочую обмотку;
- другой проходит через размыкающие контакты пусковой обмотки.
Если реле не имеет посадочного места, то при подключении компрессора не ошибитесь с порядком подключения контактов. Применяемые в интернете способы определения типов обмоток с помощью замеров сопротивления в целом не корректны, так как сопротивление пусковой и рабочей обмоток некоторых двигателей одинаковое.
Электрическая схема реле стартера может иметь незначительные модификации в зависимости от производителя. На рисунке представлена схема подключения этого узла в холодильнике Орск
Поэтому необходимо найти документацию или разобрать компрессор холодильника, чтобы понять расположение сквозных разъемов.
Это также можно сделать, если рядом с выходами стоят символьные идентификаторы:
- «С» — пусковая обмотка;
- «Р» — рабочая обмотка;
- «С» — общий выход.
Реле различаются по способу крепления на раме холодильника или на компрессоре. У них тоже есть свои токовые характеристики, поэтому при замене необходимо выбирать полностью идентичный прибор, а лучше ту же модель.
Замыкание контактов посредством индукционной катушки
Электромагнитное реле стартера работает по принципу замыкания контакта для пропускания тока через обмотку стартера. Основным рабочим элементом устройства является магнитная катушка, включенная последовательно с основной обмоткой двигателя.
В момент запуска компрессора со статическим ротором через соленоид проходит большой пусковой ток. В результате создается магнитное поле, которое перемещает сердечник (якорь) с установленным на нем токопроводящим стержнем, замыкая контакт пусковой обмотки. Начинается разгон ротора.
С увеличением числа оборотов ротора уменьшается величина тока, проходящего через катушку, в результате чего уменьшается напряжение магнитного поля. Под действием компенсирующей пружины или силы тяжести сердечник возвращается на исходное место и контакт размыкается.
На крышке реле с индукционной катушкой имеется стрелка «вверх», которая указывает на правильное расположение устройства в помещении. Если его расположить иначе, контакты не разомкнутся под действием силы тяжести
Двигатель компрессора продолжает работать в режиме поддержания вращения ротора, пропуская ток через рабочую обмотку. В следующий раз реле сработает только после остановки ротора.
Регулирование подачи тока позистором
В реле, выпускаемых для современных холодильников, часто используется позистор — тип термосопротивления. Для этого устройства существует диапазон температур, ниже которого ток проходит с небольшим сопротивлением, а выше — сопротивление резко возрастает и цепь размыкается.
В реле стартера позистор встроен в цепь, которая ведет к обмотке стартера. При комнатной температуре сопротивление этого элемента ничтожно мало, поэтому при запуске компрессора ток протекает беспрепятственно.
Из-за наличия сопротивления позистор постепенно нагревается, и при достижении определенной температуры цепь размыкается. Он остывает только после прекращения подачи питания на компрессор и снова вызывает скачок при повторном включении двигателя.
Позистор имеет форму невысокого цилиндра, поэтому профессиональные электрики часто называют его «таблеткой»
Виды и характеристики
В зависимости от используемой элементной базы релейные регуляторы подразделяются на следующие виды:
- Микроконтроллер или микропроцессор. Их особенность заключается во включении работающего алгоритма во встроенную микросхему. Используется в дорогих автомобилях, таких как BMW или Audi.
- Реле основаны на переключении контактов реле для отключения и стабилизации работы электрической сети.
- Встроенные реле широко используются в автомобильной промышленности. Принцип работы основан на полупроводниковых переключающих элементах или полупроводниковых элементах.
- Гибридные транзисторно-релейные устройства и просто транзисторы основаны на полупроводниковых элементах. Активно использовался в промышленности до начала 90-х годов.
Микропроцессорное реле
По конструкции они делятся на следующие виды:
- Внешние реле представляют собой отдельные устройства, которые устанавливаются на кузовные конструкции.
- Встроенные переключатели являются неотъемлемой частью генераторов.
- Комбинированный или гибридный. Их особенность заключается в совмещении со щеточным узлом электрогенератора.
Электрическое реле может быть двух-, трех- и многоуровневым, разделенным на «+» и «-».
Признаки неисправности
Ошибки и их устранение
Прежде чем проверять реле мультиметром, следует ознакомиться с основными признаками того, что деталь вышла из строя.
- Бывают случаи, когда аккумулятор закипает в результате выхода из строя регулятора напряжения.
- На приборной панели при включении зажигания не загорается контрольная лампочка (впрочем, это может быть признаком других видов неисправностей, например, отвалился или перегорел разъем).
- Снижаются динамические характеристики бытовой техники или автомобиля, особенно при работе двигателя на высоких оборотах.
- После запуска индикатор батареи на приборной панели не гаснет, указывая на неисправность батареи.
- Индикаторы на приборной панели просто отключаются, если во время работы обороты двигателя превышают 2000 об/мин.
- Яркость фар зависит от количества оборотов двигателя. Обеспечить это довольно легко — нужно встать перед стеной в темноте и включить фары. Яркость свечения будет меняться в зависимости от того, насколько сильно вы нажимаете на дроссель.
- Аккумулятор регулярно разряжается.
Эти признаки могут свидетельствовать о других неисправностях, но в первую очередь рекомендуется проверить реле-регулятор.
Причины отказа реле-регулятора
Чтобы свести к минимуму вероятность повторных поломок в будущем, следует ознакомиться с основными причинами выхода устройства из строя.
- Короткое замыкание на любом участке электрической цепи, в том числе и в межвитковом замыкании обмотки возбуждения.
- Регулятор также может выйти из строя в случае повреждения диодов или повреждения выпрямительного моста.
- Неправильное подключение или перепутывание клемм аккумуляторной батареи.
- Проникновение влаги или большого количества пыли в генератор и/или прямой регулятор (такие случаи нередки во время сильного дождя или мойки).
- Механическое повреждение рабочего органа.
- Естественный износ, окончание срока службы.
- В основном сомнительное качество приобретаемого товара.
Существует несколько простых способов вызова встроенных и съемных реле.
Читайте также: Как работает холодильник: принцип, устройство, схема
Подготовка к проверке реле на работоспособность
проверка реле не займет много времени, если все подготовительные работы выполнены правильно.
Прежде чем приступить к диагностике устройства, необходимо определить назначение выводов проверяемой детали. Для этого воспользуйтесь прилагаемой документацией к устройству, в ней есть все схемы и функции работы, характеристики устройства.
Бывают случаи, когда схема работы указана на самом корпусе реле. Точками обозначены контакты, они соединены катушкой индуктивности, а местами обмениваются прямыми пунктирными линиями. Клеммы блока питания схематически показаны в виде прямоугольника.
Если реле встроено в цепь, на самой плате, нужно визуально осмотреть состояние шины и силовой дорожки. Для проверки реле тестером можно использовать как цифровые, так и аналоговые устройства. Предварительной подготовки и настройки тестеров не требуется.
Кроме тестера нужно подготовить регулируемый блок питания. Чтобы результаты были достоверными, реле необходимо выпаять из схемы.
Проверка работоспособности проводится в несколько этапов:
- обмотка;
- нормально закрытое положение;
- нормально открытое состояние.
Тогда можно переходить непосредственно к диагностике реле.
Диагностика обмотки и контактных групп
Обмотка представляет собой индуктор, на который по спирали намотан провод. Он характеризуется определенным сопротивлением, которое рассчитывается по закону Ома. Величина сопротивления должна колебаться в пределах 10 – 100 Ом.
Диагностика накрутки позволяет узнать, не была ли нарушена ее целостность. Проверка работоспособности проводится в несколько этапов:
- Мультиметр включается в режиме прозвонки сопротивления. На панели приборов этот режим обозначается символом — Ω, диапазон устанавливается в пределах 2 кОм.
- Один измерительный провод выведен на розетку, а другой на СОМ.
- Проводные щупы касаются релейных выходов.
Сопротивление индуктора можно найти по отклонению стрелки.
Контроль контактных групп осуществляется в два этапа. Сначала сопротивление необходимо измерить в автономном режиме, а затем при подаче напряжения на катушку. При проверке необходим источник питания, об этом нужно позаботиться заранее.
Ненормальные значения напряжения на мультиметре
Если мультиметр покажет низкое напряжение в аккумуляторе, аккумулятор просто перестанет принимать заряд. В результате машина может не завестись, индикаторы на приборной панели могут перестать работать, а также могут возникнуть проблемы во время движения.
Если напряжение повышено, есть вероятность, что уровень электролита в аккумуляторной банке снизился или он просто выкипел. Характерным признаком также может быть образование белого налета на стенках корпуса. При зарядке аккумулятор может начать вести себя непредсказуемо.
Признаки неисправного реле-регулятора
Первым, самым важным и в то же время очень опасным будильником будет перезаряд или недозаряд батареи. В первом случае аккумулятор может даже взорваться, а во втором вы просто не захотите заводить транспортное средство. Рассмотрим подробнее недозаряд и перезаряд аккумулятора при поломке реле-регулятора:
- Недогрузка. Автомобиль в этом случае обычно не заводится, аккумулятор еле крутит стартер, иногда гаснут лампочки на приборной панели.
- Цена завышена. Эффект здесь аналогичный, только из коробок с пластинами начинает выкипать электролит.
Косвенный признак — налет снаружи по ширине, ну и электролита естественно будет меньше. Так как при кипении электролит разбрызгивается, беловатые осколки могут отлетать от корпуса, элемента двигателя и т.д.в окружающее пространство.
Как проверить реле-регулятор
Но все это прямо не указывает на неисправность в регуляторе напряжения. Реле управляется особым способом, технически простым для каждого автолюбителя:
- Берем вольтметр, сначала измеряем напряжение на клеммах аккумулятора, предварительно запустив двигатель. Когда машина заглушена, на аккумуляторе норма 12,7В, может чуть меньше. При 12 вольтах зарядка обязательна! Это заниженная цена, и причина должна быть найдена как можно скорее.
- Заводим машину, выставляем на прибор 20 вольт. Подключаем щупы мультиметра к клеммам аккумулятора. Увидели 13,2 -14 В поздравляю! Теперь увеличьте обороты двигателя так, чтобы тахометр показывал 2000-2500. Норма будет 13,6-14,0 В.
- Дросселируем на максимум: 14,5 В — предел при хорошем регуляторе!
Когда напряжение оставалось в пределах 12-12,7 В или превышало 15 В при подаче газа, есть основания полагать, что пора менять регулятор.
Но вы должны знать, что иногда случаются такие фокусы, когда не работает сам генератор. Замените регулятор и проверьте еще раз. Все то же самое? Тогда ремонт генератора ждет вас. При щеточном узле, совмещенном с реле, демонтаж генератора также обязателен!
Как проверить реле
Электромагнитное реле можно проверить обычным мультиметром в режиме омметра. Поскольку обмотка катушки реле имеет активное сопротивление, его можно легко измерить. Сопротивление обмотки реле может варьироваться от нескольких десятков ом (Ом) до нескольких килоом (кОм). Обычно миниатюрные реле, рассчитанные на 3 вольта, имеют наименьшее сопротивление обмотки. У реле, номинальное напряжение которых 48 вольт, сопротивление обмотки значительно выше. Это хорошо видно из таблицы, в которой указаны параметры реле серии Bestar BS-115C.
Будет интересно➡ Как проверить сопротивление мультиметром
Номинальное напряжение (В, пост ток) | Сопротивление обмотки (Ом ±10%) | Номинальный ток (мА) | Потребляемая мощность (мВт) |
3 | 25 | 120 | 360 |
5 | 70 | 72 | |
6 | 100 | 60 | |
9 | 225 | 40 | |
12 | 400 | тридцать | |
24 | 1600 | пятнадцать | |
48 | 6400 | 7,5 |
Отметим, что потребляемая мощность всех типов реле этой серии одинакова и составляет 360 мВт. Электромагнитное реле представляет собой электромеханическое устройство. Это, пожалуй, самый большой плюс и в то же время существенный минус. При интенсивной эксплуатации любые механические детали изнашиваются и приходят в негодность. Кроме того, контакты мощных реле должны выдерживать огромные токи. Поэтому они покрыты сплавами драгоценных металлов, такими как платина (Pt), серебро (Ag) и золото (Au). Из-за этого качественные реле стоят довольно дорого. К положительным свойствам электромагнитных реле можно отнести устойчивость к ложным срабатываниям и электростатическим разрядам.
Разновидности мультиметров и принцип их устройства
Наиболее распространенными типами мультиметров являются аналоговые и цифровые. Рассмотрим подробнее, как они устроены и функционируют.
Аналоговые
Это старомодные тестеры в виде коробочек с застекленной дугообразной шкалой и подпружиненной стрелкой. Часто на шкале имеется дуга зеркальной полосы, чтобы при взгляде на стрелку можно было совместить стрелку с ее отражением. Таким образом, при измерении вы смотрите строго перпендикулярно шкале, а не под углом, и вам будет труднее ошибиться. Измерительная панель имеет множество параллельных дуговых шкал для различных видов измерений:
Аналоговый мультиметр.
Одним из основных достоинств аналогового мультиметра является его невысокая цена при вполне достаточной для бытовых целей точности измерения. Кроме того, в большинстве аналоговых мультиметров встроен специальный резистор для регулировки положения стрелки точно на «0». Для регулировки используется резистивная головка, похожая на винтовой паз, помещаемая под измерительную шкалу примерно в месте крепления стрелки.
Цифровые
Эти мультиметры более современные и выглядят как черные продолговатые коробки с большим ЖК-экраном для цифровой индикации показаний. Эти устройства получили свое название потому, что аналоговые сигналы, поступающие в устройство, преобразуются в цифровую форму в аналого-цифровом преобразователе (АЦП). Такие устройства дороже аналогов, но их габариты и вес несколько меньше, работать с ними удобнее и быстрее.
Интересное по теме: Как используют фотореле для уличного освещения.
Некоторые модели хорошо подходят для работы в полной темноте благодаря возможности подсветки табло индикаторов (а электрикам часто приходится работать в темных помещениях). Вы просто нажимаете кнопку, и панель загорается. Кроме того, можно найти модель с возможностью записи снятых показаний в память прибора и последующей передачи этих данных на компьютер для дальнейшего анализа. Для этого достаточно нажать специальную кнопку. Как правило, цифровые устройства используются профессиональными электриками, электронщиками и инженерами.
Цифровой мультиметр.
В измерительный комплект входят два провода с клеммами и остроконечными щупами:
- черный провод — «минус», «земля», «ком» (общий — общий);
- другой красный провод положительный или «измерительный”.
Черный щуп обычно прикладывается к корпусу электроприбора (обычной шине) или зацепляется специальной клипсой — «крокодилом». Красный щуп чаще всего берут в правую руку и прикладывают к различным местам цепи. Щупы, которые поставляются с цифровым мультиметром, такие же, как и в аналоговом мультиметре. Часто разъемы имеют цветовую маркировку — красная и черная рамки, чтобы случайно не перепутать, какой щуп куда вставлять.
Питание мультиметров
Для работы обоих типов мультиметров требуются батарейки. Некоторые типы индикаторов могут измерять напряжение без батареек, но все остальные типы измерений все же требуют источника питания. Это могут быть разные типы батареек – АА, ААА, «Крона» («6Ф22») или аккумуляторные батареи. Есть модели со встроенными аккумуляторами, которые можно заряжать.
Очень хорошо, если мультиметр имеет функцию автоматического отключения, когда он не используется. Часто бывает так, что измерения проведены, сломанный прибор починен, начинается проверка/регулировка, а мультиметр во включенном состоянии забыт. За несколько часов аккумулятор вполне может разрядиться. Поэтому для тех, кто постоянно пользуется измерительным прибором, лучше выбрать модель с автоотключением.
Как проверить реле на работоспособность мультиметром
Реле — это электротехническое устройство, позволяющее коммутировать более мощные электроприборы с помощью маломощных сигналов. Реле часто используются в автоэлектрике, такие реле обычно имеют 5 плоских штыревых контактов. В качестве управляющего элемента обычно используется индуктор. Схему взаимного соединения выводов друг с другом обычно изображают непосредственно на корпусе реле, особенно если реле не малых размеров.
Некоторые клеммы должны соприкасаться друг с другом, некоторые нет. Без источника питания проверить работу реле невозможно. Необходимо подать напряжение на клеммы управления.
Таблица действий по проверке реле мультиметром.
Материал по теме: Что такое реле управления.
Мультиметр – незаменимый помощник при ремонте и регулировке электроприборов. Использовать такое устройство нужно по инструкции, не пренебрегая при этом всеми правилами безопасности. При диагностике неисправностей на оборудовании, подключенном через реле, необходимо проверить его работоспособность. В современных автомобилях реле устанавливаются в монтажные блоки, поэтому от этого и будет отталкиваться. Если у вас «автономное» реле, принципы проверки те же.
Цифровой мультиметр для проверки реле.
При выполнении определенных условий, необходимых для включения оборудования, управляемого реле (например, включение фар из салона), реле должно щелкнуть. Если есть щелчок, сразу переходим к следующей части статьи про разъемы питания. Если щелчка нет, проверьте наличие напряжения на управляющих контактах. Определить наличие напряжения можно обычной контрольной лампочкой или мультиметром.
Чтобы магнит внутри реле работал, помимо «плюса» должна быть еще и «земля», т.е соединение с корпусом. Проверить наличие можно тем же «контроллером». Поместите один щуп лампы на плюсовой полюс аккумулятора, а другой – на «массовый» разъем монтажного блока. Только не соединяйте эти места обычным проводом — это вызовет короткое замыкание! Лампочка или мультиметр устранит эту опасность и покажет, есть ли в соответствующей розетке заземление.
Проверяем наличие напряжения на силовых контактах реле
Если реле щелкает, схема управления работает, магнит активируется и перемычка перемещается. В этом случае нужно проверить наличие напряжения на силовых контактах реле. На одном контакте всегда есть напряжение, а на другом оно должно появиться при включении реле. При выключенном оборудовании, подключенном через тестируемое реле, найдите разъем питания, на который подается напряжение. Для этого вставьте щуп контрольной лампы или мультиметра в соответствующий разъем на монтажном блоке, а другой конец в кузов автомобиля.
Если нет напряжения ни на одном из силовых контактов, то неисправен силовой кабель и реле тут тоже ни при чем. Причины выхода из строя ЛЭП могут быть разными, но в первую очередь стоит проверить предохранитель. Если на одном из силовых контактов реле есть напряжение, то при включении реле (реле щелкнуло, напряжение на управляющих контактах есть) напряжение должно быть и на другом силовом контакте.
Если реле включено, а напряжение есть только на одном токовом контакте, ток через контактную группу реле не проходит. Обычно это происходит из-за подгорания контактов перемычки, замыкающей линию питания. Заменить такое реле на новое проще, так как разобрать эту конструкцию и попытаться почистить перемычку — занятие довольно сложное и ненадежное. Кроме того, стоимость большинства реле невысока.