Устройство холодильников (статья 2)

Мир бытовых устройств в последнее время неуклонно расширяется и совершенствуется. Без некоторых из них наша жизнь уже немыслима. И кто не знает, какое огорчение приносит поломка незаменимого в доме прибора?

Однако, ремонт холодильника в домашних условиях вполне возможен без обращения в сервис. Причин тому несколько. Во-первых, за последние полвека холодильник стал действительно незаменимым прибором в домашнем хозяйстве. Распространенность холодильников позволяет накопить определенный опыт не только эксплуатации, но и устранения возникающих в её процессе неисправностей. Во-вторых, несмотря на размеры, холодильник относительно несложно устроен, разобраться в принципе его работы может даже пятиклассник.

Cтатья, которую мы предлагаем, помогут вам самостоятельно разобраться не только в устройстве холодильника, но и устранить большинство возникающих в быту неисправностей этого поистине незаменимого прибора.

Часть Первая: Откуда берется холод?

Прежде, чем говорить о ремонте холодильников, давайте разберемся в устройстве и принципах работы этого важного бытового устройства.

Основной принцип работы холодильного агрегата

Главная часть холодильника — холодильный агрегат — производит охлаждение основной части, рабочей камеры холодильника. Холодильный агрегат состоит из трех больших модулей, соединенных между собой системой трубопроводов: конденсатора, испарителя и компрессора, который является «сердцем» холодильника. Система холодильного агрегата замкнута, она заполнена специальным холодильным газом, в качестве которого раньше использовали фреон-12. Сейчас в качестве холодильного газа используются вещества, которые не представляют угрозу для озонового слоя земли. Схематическое устройство холодильного агрегата показано на рисунке 1. Компрессор, снабженный электрическим мотором, выкачивает холодильный газ из испарителя, обеспечивая охлаждение его стенок. Газ нагнетается в конденсатор, где, благодаря системе радиаторов, охлаждается, переходит в жидкое состояние. Жидкий холодильный газ поступает снова в испаритель, где, под низким давлением испаряется, отдавая тепло внутренним стенкам испарителя. Благодаря непрерывному циклу, при работающем моторе обеспечивается непрерывное испарение.

Жизненный цикл охлаждения.

В целях экономии электрической энергии и предотвращения преждевременного механического износа холодильного агрегата, рабочая камера холодильника, как правило, большую часть времени изолирована от окружающей среды массивной дверцей. Для поддержания определенного температурного режима в таких условиях, существует система контроля над периодическим включением и выключением мотора компрессора.

Основным механизмом системы контроля температуры является температурное реле, которое работает в определенном коридоре. Если температура камеры холодильника выше верхней границы этого температурного коридора, то реле включает мотор компрессора, когда температура опускается ниже заданной границы, реле отключает мотор. Помимо этого, системы контроля температуры, как правило, снабжены реле защиты мотора от перегрева, которое, при достижении компрессором определенной температуры, также отключают мотор. Эти элементы автоматической работы холодильника обеспечивают непрерывную работу системы, схематически они изображены на принципиальной электрической схеме на рисунке 2.

Кроме того, холодильные камеры снабжены сигнальными лампами, лампами дополнительного освещения, нагревательными элементами принудительного оттаивания и многими другими дополнительными модулями, влияние которых на основной принцип работы холодильника малозначительно. Они на принципиальной электрической схеме холодильника не показаны.

Давайте визуально пройдемся по схеме и попробуем понять более детально, как работает холодильник.

В режиме «работа», когда идет охлаждение, и двигатель компрессора мотора вращается с номинальной скоростью, по основной цепи идет ток — из сети через замкнутые контакты датчика-реле температуры Р1, контакты датчика-реле оттаивания Р2 тоже замкнуты. Таким образом, образуется замкнутая цепь с рабочей обмоткой электродвигателя компрессора мотора, катушкой пускового реле К, нагревательным элементом Р2, биметаллической пластиной БМ, контактами теплового защитного реле КК. Потребляемый холодильником ток в таком режиме равен номинальной величине — то, что написано в паспорте устройства.

Когда температура в холодильной камере опускается ниже рамок заданного температурного коридора, срабатывает реле и размыкает контакты Р1, после чего по сети перестает течь ток, мотор холодильного агрегата останавливается.

Когда температура в холодильной камере достигает верхних рамок температурного коридора, реле снова срабатывает и замыкает контакты Р1, мотор компрессора включается.

Тут происходит самое интересное во всем процессе непрерывной циклической работы холодильника. В начальный момент запуска двигатель мотора компрессора холодильника не вращается, и потребляемый двигателем ток (так называемый «пусковой ток») выше номинального в три-пять раз, в зависимости от модели и мощности холодильного агрегата. На повышенное потребление тока реагирует катушка К пускового реле. Пусковое реле срабатывает и замыкает контакты КД. По этим контактам к сети подключается пусковая обмотка электродвигателя. После того, как ротор мотора начинает крутиться, двигатель снижает потребление тока до номинального уровня, ток, проходящий через катушку К недостаточен для удержания контактов КД, они размыкаются и холодильник начинает работать в штатном режиме. Весь этот процесс, называемый «пусковая работа» в исправном холодильнике занимает не более двух-трех секунд.

Если холодильник неисправен, или просто не удалось запустить мотор компрессора с первого раза, и повышенный пусковой ток будет проходить по цепи в течение 5-10 секунд, то нагреется биметаллическая пластина БМ. Нагревшись, пластина БМ изогнется и разомкнёт контакты КК, разорвав цепь. Ток не будет проходить до тех пор, пока пластина БМ не остынет и не вернется в исходное положение. После этого произойдёт попытка перезапуска двигателя, если она не удастся, то система защиты от перегрева сработает снова.

Именно такой, циклический принцип заложен в основы автоматики как всей работы холодильника, так и самого начального её этапа.

Часть Вторая: Холодильный доктор — это просто

Перейдем теперь собственно к диагностике и устранению неисправностей. Сначала попытаемся классифицировать неисправность, понять для себя, что же случилось с нашим холодильником. Оценим свои возможности, насколько реально сможем помочь своими силами домашнему любимцу.

Мухи — отдельно, котлеты — отдельно

Основные неисправности, с которыми приходится сталкиваться при эксплуатации холодильника, подразделяются на две большие группы:

1. При включении холодильника мотор компрессора нормально запускается, слышна работа холодильного агрегата, но внутри самой камеры охлаждения не происходит. В этом случае для выявления неисправности следует пользоваться рисунком 1, так как причина лежит, скорее всего, в одном из больших модулей агрегата.
2. При включении в розетку холодильник не включается, либо он включается на очень короткое время, после чего автоматически отключается. После чего, либо с некоторой периодичностью происходят попытки перезапуска мотора компрессора, либо попытки перезапуска не происходит до выключения и нового включения холодильника в сеть. В этом случае неисправность следует искать в электрической схеме холодильника и руководствоваться рисунком 2.

Что мы не можем — оставляем мастеру

Как правило, если неисправность холодильника принадлежит к первой группе, то выполнить ремонт самостоятельно, в домашних условиях невозможно. Причиной может быть, например, разгерметизация системы холодильного агрегата, повлекшая за собой утечку холодильного газа. Для устранения неисправностей первой группы придётся обратиться к специалистам, так как может потребоваться замена конденсатора, испарителя, компрессора или всего холодильного агрегата полностью.

Что мы можем — делаем своими руками

Рассмотрим неисправности второй группы, касающиеся проблем в электрической схеме холодильника — точнее те из них, которые можно устранить в домашних условиях, своими руками. Понятно, что, например, межвитковое замыкание в обмотках электродвигателя или засорение капиллярной трубки испарителя потребует замену всего модуля, поэтому рассматривать эти неисправности мы не будем. Однако необходимо провести предварительную диагностику, чтобы исключить, либо, наоборот, подтвердить эти неисправности.

Основные инструменты, которые вам потребуются для диагностики, это отвертка и универсальный тестер.

Если есть подозрение на неисправность в электрической схеме холодильника, то, в первую очередь, с помощью тестера нужно убедиться в нормальном напряжении в электрической сети — оно должно быть 220 Вольт ±10%. При напряжении 195 Вольт и ниже многие холодильники работать не смогут.

После этого необходимо убедиться, что сетевая розетка и вилка шнура исправны, обеспечивают полный контакт, не греются и не искрят.

А вместо сердца пламенный мотор

Обратите внимание на контактные клеммы компрессора, они не должны быть оплавленными, обуглившимися или растрескавшимися. После того, как вы с помощью тестера убедитесь в наличии нормального напряжения на клеммах мотора, холодильник от сети необходимо отключить и все дальнейшие работы нужно проводить только при отключенном электропитании.

Компрессор, как правило, располагается в нижней части задней стенки холодильника. Необходимо осмотреть мотор на предмет механических повреждений, деформаций, которые могут говорить о термическом воздействии на деталь, обугленностей. Аномалии явно укажут на место, в котором следует искать неисправность.

Если визуально неисправности нельзя локализовать, то следующее, что нужно сделать, это проверить целость обмоток мотора компрессора. Как правило, на жестких выводах компрессора, либо непосредственно рядом с ним закреплено пускозащитное реле. Перед проверкой необходимо отсоединить три гибких проводка, идущих от реле к клеммам двигателя (часто эти клеммы для соединения с пускозащитным реле помечены особо — «пуск», вывод пусковой обмотки, «раб», вывод рабочей обмотки и «общ», общий вывод для этих обмоток).

Проверять нужно целостность цепи обмотки. Для этого один из щупов тестера (в режиме омметра) закрепляется за один свободный вывод, а другим щупом нужно по очереди касаться двух других оставшихся выводов и корпуса двигателя. После также необходимо измерить попарно и два других вывода. Для стрелочного тестера о наличии контакта будет свидетельствовать отклонение стрелки прибора в режиме омметра. У рабочего мотора компрессора прибор должен показывать наличие контакта между любыми двумя выводами двигателя и отсутствие контакта между любым из них и корпусом мотора. Если это не так, значит произошел либо обрыв обмотки, либо замыкание обмотки на корпус. В этом случае необходима замена мотора компрессора.

Проверить надежность управления

Если с обмотками все в порядке, обратитесь еще раз к рисунку 2. Нужно будет проверить цепи управления. Для этого два предварительно отсоединенных от пускозащитного реле подводящих провода следует замкнуть между собой и проверить наличие контакта между ними и контактными штырями сетевой вилки. Если тестер показывает наличие контакта, то из дальнейшего поиска неисправностей следует исключить вилку, и сетевой шнур, датчик реле температуры Р1 и реле-переключатель «оттаивание» Р2, так как эти блоки входят в единую цепь.

Если контакта нет, то каждый из названных блоков следует тщательно проверить по отдельности.

На неисправностях сетевого шнура и его вилки подробно останавливаться нет смысла, так как такой тип неисправности довольно часто встречается в быту вообще. Стоит лишь сказать, что нужно обратить пристальное внимание на изгибы в сетевом шнуре — в этих местах может быть разрыв токоведущих жил.

Часть Третья: Самый маленький работает больше всех

Давайте обратим более пристальное внимание на мелкие детали. Согласитесь, иногда бывает досадно из-за того, что мелкая, незначительная деталь, выполняющая рутинную несложную работу во всём механизме, становится узким местом, не позволяет полнокровно функционировать большому организму холодильного агрегата.

Жучок — не всегда хорошо

Чтобы проверить датчик температуры и реле «оттаивание», необходимо с помощью отвертки их предварительно снять, отсоединив подводящие провода. Затем тестером нужно проверить каждое реле по отдельности, короткое замыкание будет означать, что данное реле неисправно и нуждается в замене.

В принципе, в случае неисправности реле «оттаивание», его можно заменить простой перемычкой, металлическим «жучком». Но, строго говоря, делать это можно только для старых холодильников, в которых нет сложных систем балансировки, поддержания микроклимата внутри холодильной камеры и прочих высокотехнологичных датчиков, которые могут прийти в негодность от неконтролируемой заморозки. Ведь холодильник будет работать без перерыва, процесс работы будет контролироваться только вручную, включением и выключением шнура питания из розетки электросети. Да и в этом случае нужно позаботиться о более частой очистке морозильной камеры, так как излишний ледяной нарост может деформировать испаритель и повредить, таким образом, всю систему холодильного агрегата. При первой возможности металлический «жучок» как можно быстрее нужно будет заменить исправным реле.

Для неисправного датчика температуры никакие способы «тюнинга» неприемлемы, его необходимо заменить исправным реле.

Поиграем в «Сделай Сам»

Если цепь управления оказалась исправной, то необходимо проверить пускозащитное реле. Для этого необходимо снять крышку, предварительно высверлив алюминиевые заклепки (после ремонта при сборке крышку нужно закрепить винтами М3 с гайками). В некоторых моделях отечественных холодильников крышка пускозащитного реле, как одного из уязвимых блоков, крепится на защёлках. Для того, чтобы её открыть, нужно всего лишь отогнуть отверткой эти защёлки у основания реле. У большинства пускозащитных реле устройство соответствует схематическому обозначению на рисунке 5. Чаще всего встречается обгорание контактной пары 1-2, заклинивание сердечника 5 в катушке, поломка штока 3 и заклинивание пружины. Для устранения этих неисправностей, прежде всего, нужно извлечь катушку 4 (она крепится, как правило, на защелках). Из неё необходимо извлечь сердечник 5, контакты 2 (они извлекаются вместе со штоком 3). После этого нужно хорошо очистить это всё от грязи, например, тканевой чистой тряпкой, смоченной в спирте. Если есть необходимость, сердечник 5 нужно будет слегка зачистить напильником или наждачной бумагой, чтобы он свободно смог входить в канал катушки. Обязательно нужно зачистить наждачной бумагой рабочие поверхности контактов 1 и 2.

Частой причиной выхода из строя пускозащитного реле является поломка штока 3. Как правило, оригинальный шток делается из пластмассы, однако его можно заменить самодельным штоком, сделанным из гвоздя 2, 5х35 мм. Металлический шток в реле, вместо пластмассового, работает долго и надежно. На рисунке 6 показаны размеры штока 3 для наиболее распространенного пускозащитного реле типа РТК-Х (М) или его аналога. Для любого другого типа реле размеры можно уточнить на месте. После этого реле нужно будет собрать в обратной последовательности, поставить на место, закрепить и подсоединить подводные провода. В случае, если причиной неисправности были окислившиеся контакты 1 и 2, и через короткое время работы, после того, как вы их зачистили, они снова окислились и обгорели, то необходимо обратиться к специалисту за более глубоким ремонтом, так как причины такого поведения контактов могут быть в нарушении работы всей электрической цепи холодильника.

Последний по порядку — не последний по значению

Другая неисправность, которая тоже довольно часто встречается, заключается в перегорании нагревателя R2 в реле тепловой защиты. Это легко определяется с помощью тестера при снятой крышке пускозащитного реле. Если неисправность в этом, пускозащитное реле необходимо заменить на новое.
При написании статьи использовались материалы с сайта http://www.holodilnik.info