Реле времени или миссия: спасти холодильник

Представляю вашему вниманию весьма полезное устройство, которое, помимо обычного использования для управления освещением и вентиляцией, в некоторых случаях может помочь вам избежать существенных затрат, связанных с ремонтом холодильной техники.

Небольшая предыстория. В недалёком прошлом у меня дома сломался холодильник – вышел из строя компрессор. Причины поломки мастер, проводивший ремонт, назвать точно не смог, предположив вероятный перегрев в связи с запылённостью. Ремонт обошёлся в кругленькую сумму и соответственно, оставил не очень приятные ассоциации, а спустя какое-то время, в статье о реле напряжения я наткнулся на информацию о том, что данные устройства могут приводить к поломкам холодильников и подобного им оборудования.

Известно, что холодильник нельзя включать сразу после отключения. Необходимо выждать, по крайней мере, 10 минут. Почему? Всё оказалось просто. В процессе работы холодильной установки в её конденсаторе хладагент находится под высоким давлением, которое и после отключения холодильника некоторое время сохраняется. Если холодильник включить сразу, или же спустя непродолжительное время, после отключения, компрессор будет запускаться под нагрузкой, вызванной действием сжатого хладагента на поршень.

В таких условиях пускового момента двигателя компрессора может оказаться недостаточно, чтобы сдвинуть поршень и запуститься. А значит, фактически, двигатель будет работать в режиме заблокированного ротора, что крайне негативно скажется на его состоянии.
Обмотки двигателя в этом режиме испытывают перегрузку и нагреваются из-за существенно возросшего тока, от чего деградирует изоляция и вообще, ничего хорошего не происходит.

Да, аварийная защита, через какое-то время обесточит компрессор, но спустя пару минут будет вновь предпринята попытка запуска. Так будет продолжаться пока давление в магистрали не снизится до того уровня, когда двигатель сможет сдвинуть поршень и компрессор запустится.

Кроме этого, в современных холодильниках для запуска используется электрические позисторные пусковые реле вместо механических, которые в процессе работы пребывают в нагретом состоянии, при том, что для запуска этот элемент должен быть относительно холодным. Таким образом, после отключения холодильника необходимо дать позистору остыть, иначе запуск будет невозможен и сработает защита.

Кто-то скажет, ну и что, на то она и защита, чтобы защищать, но есть небезосновательное мнение, что всегда лучше не доводить дело до срабатывания аварийной защиты, так как, какой бы быстрой она не была, всё равно негативный эффект будет в некоторой степени проявлен до её срабатывания.

Итак, узнав всё это, я понял, что мой холодильник запросто мог сломаться как раз по причине частого повторного запуска. У меня в щитке установлено реле напряжения, и, не смотря на то, что после срабатывания оно подключает нагрузку не сразу, а с задержкой, эта задержка составляет всего 30 секунд и не настраивается.

Нужно было добавить задержку другим способом. И такой способ был найден – реле времени с задержкой включения.
Беглый поиск по локальным магазинам показал, что такая, на первый взгляд, простая вещь, стоит весьма недёшево — от полутора тысяч рублей и выше. Значит – идти к китайцам.

Выбор реле времени на Aliexpress, как оказалось, невелик. Моё внимание привлекла продукция под маркой GEYA. В первую очередь в глаза бросился аккуратный внешний вид модулей – как говорится, встречают по одёжке. Я заинтересовался этой фирмой и прогулялся на их web-сайт, где узнал, что компания производит широкий модельный ряд различной электрики, включая автоматические выключатели, диффавтоматы, УЗО, контакторы, реле, таймеры, частотно-регулируемые приводы, комплектующие и прочее.

Что касается собственно реле – компания называет их основным своим продуктом, и в производственной линейке различных реле насчитывается 8 серий и 31 тип, что бы это ни значило.

Компания производит продукцию для других брендов как ODM (разработка и производство изделий для заказчика собственными силами) и OEM (только производство продукции по готовым проектам). Также они заявляют наличие разного рода сертификатов продукции, которые можно посмотреть на сайте.

В общем, всего этого мне лично хватило для того, чтобы предположить достаточную надёжность данной продукции и купить реле на пробу.

Итак, встречайте: реле времени GEYA GRT8-A1

Устройство представляет собой управляемое реле, которое переключает выход спустя заданное время после подачи напряжения на вход или после сигнала сброса. Также, реле можно принудительно ввести в состояние «постоянно включено» либо «постоянно выключено».

Переключаемый выход с тремя контактами означает, что реле можно использовать как для включения, так и для отключения нагрузки спустя заданное время.

Устройство приходит в фирменной коробке с инструкцией.

Упаковка довольно хорошая, качественная полиграфия, если для кого-то это важно. Традиционно, коробка несёт на себе следы фирменной© помятости® от Почты России, хотя содержимое не пострадало.

Корпус белого цвета, с красными рукоятками потенциометров, все надписи нанесены методом лазерной гравировки. С левой стороны реле нанесена временнáя диаграмма и электрическая схема реле, а также техническая информация.

Сборка очень хорошая, корпус ощущается весьма жёстким, не скрипит в руках, внутри ничего не болтается. С тыльной стороны присутствуют две защёлки красного цвета для монтажа на DIN рейку. Обе имеют фиксированное закрытое и открытое положения.

Характеристики:

• Размер: 1 модуль (DIN).
• Вес: 59 грамм.
• Напряжение питания (Un): AC 230 В.
• Частота переменного тока: 50/60 Гц.
• Максимальное напряжение нагрузки (µ): AC 250 В.
• Максимальный ток нагрузки (Iмакс): 16 А.

Данное реле выпускается в двух модификациях: А1 и А2. Отличается количеством групп переключения. В модификации А2 – два реле, в А1 – соответственно, одно.

Также, каждая из модификаций доступна с расширенным диапазоном напряжения питания: AC/DC 12 В – 240 В.
Размеры модуля представлены на чертеже ниже. На нём как раз пример модификации реле с двумя группами переключения.

Органы управления реле представлены двумя потенциометрами, один из которых позволяет выбрать величину диапазона задержки, а второй настроить задержку в пределах выбранного диапазона (в процентах).

Диапазон регулировки задержки сработки весьма широк: минимумом является величина 0.1 секунды, максимумом 10 дней.

Имеется 8 пределов регулировки:

• 1 секунда
• 10 секунд
• 1 минута
• 10 минут
• 1 час
• 10 часов
• 1 день
• 10 дней

В каждом из указанных пределов можно настроить точное значение задержки в диапазоне от 10 до 100 % с шагом в 5 %. Так например, выставив первый потенциометр на отметку в 1 минуту, вторым можно регулировать время в переделах этой минуты. В частности, установив на втором значение 50 %, мы получим задержку в 30 секунд, а изменив значение на 75 %, настроим реле на ожидание в 45 секунд.

Ещё пара примеров, для лучшего понимания: для диапазона в 1 день значения 50 % и 75 % дадут задержку в 12 и 18 часов, а для диапазона в 10 дней – 120 и 180 часов соответственно. На мой взгляд, такой принцип регулировки довольно удобен, хотя это и не слишком наглядно.

На лицевой поверхности реле кроме регулировочных потенциометров присутствует два светодиода – зелёный и красный. Светодиоды средней яркости, не слепят, но видно хорошо.
Зелёный светодиод горит непрерывно при наличии напряжения питания на входе.
Красный светодиод после подачи напряжения питания начинает мигать с частотой 1 Гц, и загорается статично по истечению времени задержки, когда контакты реле переключились.

Подключение проводников к реле выполняется с помощью шести клемм. По три сверху и снизу модуля. Максимальное сечение проводника, которое можно зажать в клемму: однопроволочный 1 × 2.5 мм либо 2 × 1.5 мм, многопроволочный с НШВИ 1 × 2.5 мм (AWG 12)

Клеммы снизу – это выходы внутреннего реле, к которым подключается нагрузка. Обозначены как «15», «16» и «18». При этом клемма «15» общая, клемма «16» – нормально замкнутая, «18» – нормально разомкнутая. Т.е. в начальном состоянии между собой замкнуты клеммы «15» и «16», а после истечения таймера, «15» и «18».

Клеммы сверху модуля по краям, обозначеные как «A1» и «A2», служат для подключения питания, а клемма «S» между ними, для кнопки сброса. Разберёмся, что это и для чего.

Итак, кнопка сброса подключается к клемме «S» с одной стороны и «A1» с другой. При кратковременном замыкании A1 и S происходит сброс реле в первоначальное положение с перезапуском таймера. При этом, в тот момент, когда указанные клеммы находятся в замкнутом состоянии, отсчёт времени не производится.

Это свойство можно использовать для управления отключением нагрузки через заданное время. Для этого нужно лишь подключить нагрузку к клеммам 15 и 16, и использовать в качестве управляющего элемента выключатель, подсоединив его к клеммам A1 и S.

Любой девайс, особенно новый, особенно китайский и особенно связанный с электричеством, всегда интересно и полезно разобрать, дабы посмотреть, что же там такое есть. Разберём и наше реле.

Корпус собран на защёлках. Сперва снимем лицевую панель, что делается элементарно нажатием на язычки снизу и сверху.

Мы видим первые плоды наших усилий: оказывается потенциометры регулировки здесь разных типов. Интересно, с чем это связано?

Дальнейшая разборка чуть сложнее. Необходимо аккуратно отогнуть язычки порядка 8 защёлок по бокам корпуса, одновременно стараясь раскрыть корпус. Помогая себе тонким и гибким инструментом, типа медиатора, а также крепким словом, справляемся, наконец, с постоянно возвращающимися в свои гнёзда защёлками и снимаем боковую крышку.

Что мы видим. Устройство собрано из двух печатных плат, установленных перпендикулярно друг другу. Вертикальная часть несёт на себе управляющую электронику, тогда как горизонтальная – силовую часть с клеммами, реле и крупными компонентами.

Меня в первую очередь, интересовала модель реле. Оказалось, что конструкторы использовали изделие фирмы Xiamen Hongfa Electroacoustic Co.Ltd под наименованием HF115F 024-1ZS3. Это малогабаритное силовое реле, способное коммутировать ток до 16 ампер, максимальная полная мощность переключения 4000 ВА. Механический ресурс переключений: 1000000 раз. Судя по datasheet, материал контактов – сплав серебра. Соответствует стандартам и требованиям CQC 02001001951, RoHS, UL E134517, VDE 116934. Что же, такие параметры меня вполне устраивают. Заявленные производителем характеристики подтверждаются установленным компонентом. Плюс в карму китайским инженерам.

Управляет работой реле 8-битный микроконтроллер MB95560H от Fujitsu. Характеристики его приводить не стану, да и вообще, особой разницы в том, какой именно МК установлен в реле я не вижу, работают все они в целом хорошо.

Что касается качества пайки и чистоты платы, то оно могло быть и лучше, попалась даже прилипшая к плате капля припоя.
Подробное рассмотрение платы я оставляю вам, если есть такое желание, фотографии постарался сделать со всех ракурсов.



Ниже видео того, как работает реле в разных режимах. Возможно, оно ответит на какие-то вопросы, которые я мог позабыть осветить в тексте.

По итогу, могу сказать, что реле мне нравится. Заявленные характеристики не завышены, качество сборки хорошее, внешний вид тоже, что ещё надо? Цена? Пожалуй, могла быть и поменьше, для китайца, но аналоги в локальных магазинах значительно дороже, и я не думаю, что чем-то объективно лучше. Более того, среди предложений попадаются точно такие же по внешнему виду реле, несущие на себе другой бренд и имеющие двойную-тройную цену ) Тот самый OEM в действии.

Напоследок пример того, как реле выглядит среди различных модульных устройств на din рейке.

И с другого ракурса:

Ну и последнее, у кого-то может возникнуть вопрос – зачем было ставить дополнительное устройство, вместо того, чтобы просто не заменить имеющееся реле напряжения моделью с настраиваемой задержкой. Что ж, можно было бы и так, однако, есть два «но». Во-первых, реле времени значительно дешевле, а во-вторых, из-за того, что реле напряжения защищает всю квартиру, в случае его срабатывания, на эти 10 минут задержки обесточено будет всё, и если 30 секунд, как сделано сейчас, подождать в темноте ещё можно, то 10 минут сидеть без света я не готов.

А, и совсем последнее, реле покупал за свои, никто меня не спонсировал, обзор субъективен, но честен.

Засим разрешите откланяться, всем удачных покупок и берегите свою технику.