Oprava regulátora napätia relé svojpomocne

V mnohých bytoch, najmä vo vidieckych oblastiach, je v dome potrebný stabilizátor.
Niektorí majitelia ho používajú na obsluhu obzvlášť „citlivých“ spotrebičov, plynových kotlov, chladničiek a iných podobných domácich spotrebičov.

Niektorí starostlivejší majitelia inštalujú stabilizátor „pre celý dom“, takéto stabilizátory spravidla nemajú malú veľkosť a hmotnosť a ich výkon začína od 7 do 10 kW a viac.

V tomto článku budeme hovoriť o takýchto stabilizátoroch, ale v skutočnosti o ich opravách a odstraňovaní problémov, pretože tiež zlyhávajú.
V tomto článku sa budeme zaoberať opravou stabilizátora relé známej čínskej spoločnosti "Forte - ACDR - 10000" pre 10 kW.

Ale predtým, ako pristúpime k oprave, pozrime sa na povahu jeho zariadenia.
Reléový stabilizátor pozostáva z niekoľkých častí zostavených do jedného systému:

Automatický transformátor - jeho najťažšia časť, je to veľké železné jadro s niekoľkými vinutiami spojenými podľa princípu autotransformátora. Niekoľko koncov hrubého medeného drôtu vychádzajúceho z transformátora sa prepína pomocou relé, ktorých počet závisí od vinutia a spínacích stupňov.

Ovládacie prvky - výkonové prvky, pomocou ktorých sa vykonáva spínanie vinutí a štart s oneskorením. V reléových stabilizátoroch zohrávajú úlohu takýchto prvkov relé, ale v „drahších modeloch“ môžu ako také prvky slúžiť polovodičové prvky - triaky, ktoré majú oveľa dlhšiu životnosť na „spínanie“.

Ovládací blok - hlavná doska zariadenia s nainštalovaným mikroprocesorom s príslušným firmvérom, ktorý je naprogramovaný na spínanie a ovládanie výkonových prvkov (relé). Pri vopred stanovených úrovniach napätia sa prepnú príslušné vinutia autotransformátorov. V prípadoch, keď to nie je možné, z dôvodu poruchy sa zobrazí „chyba“ a stabilizátor sa reštartuje alebo vypne. K dispozícii je tiež obvod oneskorenia zapnutia (napríklad 120 sekúnd).

Indikácia napätia a jednotka merania - doska, spravidla inštalovaná na prednom paneli (kryte) stabilizátora. Na tom istom mieste sú na ňom nainštalované „digitálne indikátory“ alebo displej.
Okrem nich je možné nastaviť aj ovládacie prvky, napríklad zahrnutie „oneskorenia“.

Stabilizátor neustále porovnáva úroveň vstupného napätia s nominálnym a „rozhodne“ sa buď pridať alebo znížiť určité množstvo voltov do „domácej“ elektrickej siete. Takéto rozhodnutia sa robia pripojením alebo odpojením (prepnutím) potrebných vinutí, v tomto prípade pomocou relé.

Všetky stabilizátory majú ochranný systém, ktorý kontroluje súlad vstupného a výstupného napätia, prúdu, teploty s menovitou hodnotou a prevádzkovými podmienkami. Každý stabilizátor má svoje vlastné ochranné mechanizmy, ale možno rozlíšiť niekoľko hlavných:

• Limity stabilizácie (vstupné a výstupné napätie)

• Pomer výstupného napätia k vstupu

• Nadmerný zaťažovací prúd (preťaženie)

• Prehriatie transformátora, zvýšenie teploty vo vnútri zariadenia

• Neschopnosť „prepnúť“ vinutie (keď ovládacie prvky zlyhajú)

Najčastejšia príčina rozpadu takéto stabilizátory sú relé, ktoré spínajú vinutia transformátora.V dôsledku opakovaného spínania môže dôjsť k vyhoreniu, zaseknutiu kontaktov relé alebo k vyhoreniu samotnej cievky.

Ak výstupné napätie zmizne alebo sa objaví „chyba“, je potrebné skontrolovať všetky relé. Najprv po externej kontrole a ak nie je viditeľné žiadne viditeľné poškodenie, rozoberte kryt každého relé.
Okamžite bude zrejmé, ktoré kontakty sú opotrebované a kde sú úplne vyhorené.

V tomto stabilizátore sa porucha prejavila vo forme vypnite stabilizátor "chybou" sprevádzané zvukovou indikáciou. Nevypínalo sa vždy, ale iba pri výrazne zníženom napätí, ale v medziach stabilizačnej normy. - niekde okolo 175 voltov. Vypol sa bez ohľadu na výstupné zaťaženie, čo jasne odmietlo všeobecné preťaženie ako príčinu. Pred vypnutím počujete niekoľkokrát cvaknúť relé.

Ako sa neskôr ukázalo, riadiaca jednotka dala relé príkaz na prepnutie na iné vinutie, no keďže vinutia neboli fyzicky prepnuté, vyletela „chyba“ a stabilizátor sa jednoducho vypol.

Po demontáži všetkých plastových krytov relé to bolo zistené horenie na dvoch relé, ale v jednom z nich bola kontaktná podložka, ktorá by mala spájať vinutia, úplne vyhorená a „kontakt“ bol jednoducho nemožný, aj keď relé zacvaklo, aby sa platne zatvorili.

Môže nastať aj prípad, v ktorom kontakty by sa mohli prilepiť k sebe navzájom a v dôsledku toho dôjde k skratu niekoľkých vinutí transformátora. Transformátor sa začne prehrievať a ak ochrana nefunguje, môže dôjsť k vyhoreniu jedného z vinutí autotransformátora. Mimochodom, takéto nebezpečenstvo je vlastné nielen reléovým stabilizátorom, ale aj triakovým.

Tranzistorové spínače veľmi často zlyhávajú v stabilizátoroch relé, ktoré môžu byť v rôznych modeloch stabilizátorov namontované na rôznych typoch tranzistorov. Keď sa počas zvonenia rádiových prvkov obvodu zistia chybné „zosilňovače“, musia sa nahradiť rovnakými parametrami.

Preventívne opatrenie na obnovenie mierne spálených relé stabilizátora je pomerne jednoduché a pozostáva z nasledujúcich akcií:

1. odstráňte kryt relé
2. odstráňte pružinu, aby ste uvoľnili pohyblivý kontakt relé
3. každý pohyblivý a pevný kontakt sa musí očistiť jemným brúsnym papierom
4. Opláchnite vankúšiky alkoholom
5. po zaschnutí liehu natrieť ochranným prostriedkom KONTAKT S-61

Pri silnejšom a výraznejšom spálení kontaktov relé a ak nie je možné ho vymeniť, môžete postupovať nasledovne: ak je to možné, vyčistite kontakty relé (vyššie popísaným spôsobom) a vymeňte relé.
To znamená, že tam, kde je v stabilizátore najčastejšie používané vinutie, na ktorom relé neustále vyhorí, vložte „nové“ relé a namiesto relé, ktoré sa zachovalo v dobrom stave, vložte „unavené“ relé, tam sa trvať dlho.

Kedy úplné vyhorenie kontaktnej podložky relé, treba ho vymeniť za nový.
Ale keď nie je čas čakať na balík s novým relé alebo existuje túžba pokúsiť sa obnoviť spálenú časť dosky na vlastnú päsť, môžete to urobiť ako ja.

V rovnakých rozmerových pomeroch bol vyrezaný kus medeného jadra, ktorý bol po celej dĺžke dosky upevnený spájkou, pričom jadro a samotná doska boli predtým pocínované. Ale tak, aby kontaktný bod stále padal na medenú časť a nie na spájku.

Za prítomnosti výkonného bodového zvárania bolo lepšie toto všetko zvárať pre väčšiu spoľahlivosť v prípade možného zahriatia platne.
Ale keďže v tomto zariadení bolo relé vymenené a umiestnené na miesto, kde nedochádza k horeniu, napríklad na spodnej časti vinutia, nie je sa čoho obávať.

Okrem zjavných mechanických problémov s relé a zlyhania „zosilňovačov“ prezentovaných vo forme kľúčových tranzistorov sa už na doske riadiacej jednotky môžu vyskytnúť ďalšie poruchy: spájkovanie za studena, odlupujúce sa stopy na doske, otrepy na doske. spájkovacie body, spájkovacie guľôčky a oddelenie kontaktov v kolíkových spojoch - to je len maličkosť, ktorá môže spôsobiť poruchu stabilizátora.

Niekedy je taký problém ako chaotické zobrazenie segmentov na displeji, zároveň je možné pozorovať chaotické zopnutie relé. Bežným dôvodom tohto správania je "spájkovanie za studena" kremenný rezonátor, ktorý pracuje na frekvencii 8 - 16 megahertzov, jeho zlé spájkovanie vedie k nesprávnej činnosti mikroprocesora.
Preto je lepšie okamžite preskúmať celú zadnú stranu dosky, či nemá zlé spájkovanie, otrepy alebo guľôčky spájky, ktoré sa tam často nachádzajú v podobe rýchleho spájkovania dosiek montážnikmi, ktorí to montujú.

Potom môžete skontrolovať dosku, či neobsahuje chyby rádiových prvkov. Veľmi často sa v priebehu času elektrické kondenzátory napučiavajú a zlyhajú, nebude ťažké to identifikovať. Je potrebné ich nahradiť podobnými.
V stabilizátore sa navyše našla prasknutá svorkovnica, ktorá nedokázala zabezpečiť spoľahlivý kontakt pre výkonný napájací kábel. Takáto svorkovnica by sa v dôsledku nemožnosti vytvorenia dostatočného utiahnutia drôtu mohla zahriať a časom ďalej zhoršiť spoľahlivosť kontaktu.

Ale po oprave stabilizátora alebo dokonca vo fáze diagnostiky poruchy je potrebné skontrolovať činnosť zariadenia v inom rozsahu napätia, a to ako vysokého, tak nízkeho.

V dielňach sa na tieto účely používa LATR alebo laboratórny autotransformátor nastaviteľného typu. Je pripojený na vstup testovaného stabilizátora a už mení napätie na vstupe, simuluje poklesy v sieti, pozerá sa na správanie stabilizátora, či sa vyrovná s prácou v rámci nominálnych (pasových) limitov napätia.

Ale keďže nemám vhodný nastaviteľný autotransformátor, išli sme trochu inou cestou. Bola zostavená určitá „schéma“:

1. Na vstupe stabilizátora bola do série s fázou zapojená žiarovka asi 60 wattov, výkon žiarovky sa volí experimentálne.

2. Na výstupe bol ako záťaž zapojený bežný sieťový skrutkovač alebo vŕtačka (400 - 1000 W) s tlačidlom plynulej regulácie otáčok.

Počas prevádzky skrutkovača pri minimálnej rýchlosti sa svetlo, ktoré je zapnuté na vstupe v sérii, nerozsvieti. Zároveň je stabilizátor naštartovaný a funguje bez problémov.
Začneme postupne zvyšovať rýchlosť skrutkovača, zatiaľ čo svetlo svieti jasnejšie.
Čím intenzívnejší je jas žiarovky, tým viac klesá napätie na vstupe stabilizátora, čo je prirodzene viditeľné na indikácii displeja. Navyše, keď sa vstupné napätie zníži, môžete počuť, ako sa vinutia transformátora prepínajú a relé kliká.
Takýmto nie zložitým spôsobom môžete sledovať, či stabilizátor funguje správne, za predpokladu, že vaša domáca sieť má normálne napätie (220 - 240 voltov).

Ako vidíte, stabilizátor napätia môžete opraviť doma. No, alebo aspoň môžete rozobrať a identifikovať zlomený uzol a odhadnúť cenu práce na jeho obnovenie alebo výmenu. Predpokladá sa, že osoba, ktorá začne opravovať stabilizátor, bude mať základné znalosti v oblasti elektriny a elektroniky a bude mať minimálnu sadu nástrojov, spájkovačku, multimeter a malé nástroje.
Pri práci s napätím pri diagnostike a kontrole prevádzky je potrebné dávať pozor.Všetky ostatné opravy a výmenné práce sa vykonávajú v stave bez napätia.

Grafické zobrazenie hlavných prevádzkových režimov stabilizátorov napätia

V jednom z predchádzajúcich článkov boli popísané hlavné typy stabilizátorov napätia, ako aj pokyny na ich pripojenie k sieti vlastnými rukami. Tento materiál predstavuje hlavné poruchy zariadení na stabilizáciu napätia a možnosť ich samoopravy.

Je potrebné pamätať na to, že stabilizátor akéhokoľvek typu je zložité elektrické alebo elektromechanické zariadenie s mnohými komponentmi vo vnútri, preto, aby ste ho mohli opraviť sami, musíte mať pomerne hlboké znalosti o rádiovom inžinierstve. Oprava stabilizátora napätia si vyžaduje aj vhodné meracie zariadenie a nástroje.

Komplexné stabilizačné zariadenie

Všetky zariadenia na stabilizáciu napätia majú ochranný systém, ktorý kontroluje súlad vstupných a výstupných parametrov s menovitou hodnotou a prevádzkovými podmienkami. Každý stabilizátor má svoj vlastný ochranný komplex, ale možno rozlíšiť niekoľko bežných parametre, prekročenie ktorého nedovolí, aby stabilizátor fungoval:

• Menovité vstupné napätie (stabilizačné limity);
• Súlad s výstupným napätím;
• Nadmerný zaťažovací prúd;
• Teplotný režim komponentov;
• Rôzne signály z vnútorných jednotiek.

Zoznam kontrolných parametrov činnosti stabilizátorov je uvedený v technických charakteristikách

Je potrebné skontrolovať, či nie je skrat v záťaži, vstupné napätie, prevádzkové teplotné podmienky a preštudovať si význam chybových kódov zobrazených na displejoch

Najťažšie je nájsť poruchu stabilizátora na triakových klávesoch, ktoré ovláda zložitá elektronika. Na opravu musíte mať schému zariadenia, meracie nástroje vrátane osciloskopu. Podľa vyššie uvedených oscilogramov v kontrolných bodoch sa zistí porucha v konštrukčnom module stabilizátora, po ktorej je potrebné skontrolovať každý rádiový komponent v chybnom uzle.

Hlavné komponenty triakového stabilizátora

V reléových stabilizátoroch sú najčastejšou príčinou zlyhania relé, ktoré spínajú vinutia transformátora. Vplyvom častého spínania môže dôjsť k vyhoreniu, zaseknutiu kontaktov relé alebo k vyhoreniu samotnej cievky. Ak výstupné napätie zmizne alebo sa objaví chybové hlásenie, je potrebné skontrolovať všetky relé.

Vypínacie tlačidlá stabilizátora relé

Pre majstra, ktorý nie je oboznámený s rádiovou elektronikou, bude najjednoduchšie opraviť elektromechanický vlastnými rukami (poháňaný servomotorom) stabilizátor - jeho činnosť a reakciu na zmeny napätia je možné vidieť voľným okom ihneď po odstránení ochranného krytu. Vďaka relatívnej jednoduchosti konštrukcie a vysokej presnosti stabilizácie sú tieto stabilizátory veľmi rozšírené - najobľúbenejšie značky sú Luxeon, Rucelf, Resanta.

Stabilizátor Resant, výkon 5 kW

Ak sa stabilizačný transformátor začal zahrievať bez znateľného zaťaženia, potom medzi závitmi mohol nastať skrat, nazývaný interturn. Ale vzhľadom na špecifiká činnosti týchto zariadení, v ktorých sú výstupy autotransformátora alebo odbočky sekundárneho vinutia transformátora neustále prepínané, aby sa výstupné napätie nastavilo na požadovanú hodnotu, môžeme konštatovať, že obvod je niekde v prepínačoch.

Spínacia jednotka stabilizátora relé

V reléových stabilizátoroch (SVEN, Luxeon, Resanta) sa môže jedno z relé zablokovať a niekoľko otáčok transformátora bude skratovaný. Podobná situácia môže nastať v tyristorových (triakových) stabilizátoroch - jeden z kľúčov môže zlyhať a "skrátiť" výstupné vinutia. Skratové napätie medzi závitmi, dokonca aj s krokom nastavenia 1-2V, bude stačiť na prehriatie transformátora.

Spínací uzol stabilizátora na triakoch

Na vylúčenie tohto zlyhania je potrebné skontrolovať triakové kľúče. Tyristor alebo triak sa kontroluje testerom - medzi riadiacou elektródou a katódou by mal byť odpor počas priamych a spätných meraní rovnaký a medzi anódou a katódou - majú tendenciu k nekonečnu. Táto kontrola nezaručuje vždy spoľahlivosť, preto je na zaručenie potrebné zostaviť malý merací obvod, ako je znázornené na videu:

V servo stabilizátoroch sa vinutia neprepínajú, ale susedné závity môžu byť tiež uzavreté kvôli zmesi sadzí, prachu a grafitových pilín upchatých v priestore medzi závitmi. Preto také servostabilizátory ako Resanta a iné vyžadujú pravidelné preventívne čistenie kontaminovaných podložiek.

Mnohí používatelia si všimli, že miera opotrebovania a znečistenia kontaktov servostabilizátorov závisí od prevádzkového prostredia, najmä od prachu a vlhkosti. Preto remeselníci vymysleli spôsob, ako upraviť stabilizátory Resant inštaláciou ventilátora z počítačového procesora (chladiča) oproti najčastejšie používanému sektoru autotransformátora.

Miniatúrny ventilátor na úpravu stabilizátora serva

Neustále bežiaci ventilátor zabraňuje usadzovaniu prachu na kontaktných podložkách, čím zabraňuje kontaminácii a opotrebovaniu odstránením abrazívnych častíc z pracovnej oblasti. Okrem čistenia styčných plôch prispeje k lepšiemu chladeniu autotransformátora aj ventilátor nainštalovaný v stabilizátore Resant.

Oprava stabilizátorov so servopohonom, ako je Resanta, by mala začať kontrolou pracovnej kontaktnej zóny autotransformátora

Starostlivo skontrolujte najviac opotrebované oblasti kontaktných závitov

Ak by bol stabilizátor Resant po dlhšej dobe prevádzky skladovaný vo vlhkom prostredí, potom by mohli otvorené nechránené medené kontaktné plôšky zoxidovať, čo bráni kontaktnému posúvaču. Prach nahromadený počas odstávky v dôsledku iskier môže byť horľavý. Stručne o prevencii elektromechanických stabilizátorov a ukážka činnosti serva na videu: