Reparação do regulador de tensão do relé faça você mesmo

Em muitos apartamentos, especialmente em áreas rurais, é necessário um estabilizador na casa.
Alguns proprietários o utilizam para operar aparelhos particularmente “sensíveis”, caldeiras a gás, geladeiras e outros eletrodomésticos semelhantes.

Alguns proprietários mais cuidadosos instalam um estabilizador “para toda a casa”, tais estabilizadores, como regra, não são pequenos em tamanho e peso, e sua potência começa de 7 a 10 kW e mais.

É sobre esses estabilizadores que falaremos neste artigo, mas na verdade sobre seu reparo e solução de problemas, pois eles também falham.
Neste artigo, consideraremos o reparo do estabilizador do relé da conhecida empresa chinesa "Forte - ACDR - 10000" para 10kW.

Mas antes de prosseguir com o reparo, vejamos a natureza do dispositivo dele.
O estabilizador do relé consiste em várias peças montadas em um único sistema:

Transformador automático - sua parte mais pesada, é um grande núcleo de ferro com vários enrolamentos conectados de acordo com o princípio de um autotransformador. Várias extremidades de um fio de cobre grosso que sai do transformador são comutadas usando relés, cujo número depende dos enrolamentos e estágios de comutação.

Controles - elementos de potência com a ajuda dos quais a comutação dos enrolamentos e a partida com atraso são realizadas. Nos estabilizadores de relés, o papel de tais elementos é desempenhado pelos relés, mas em “modelos mais caros”, os elementos semicondutores podem servir como tais elementos - triacs que têm uma vida operacional muito mais longa para “comutação”.

Bloco de controle - a placa principal do dispositivo com um microprocessador instalado nela, com o firmware apropriado, que está programado para comutar e controlar os elementos de potência (relés). Em níveis de tensão predeterminados, os enrolamentos do autotransformador correspondentes são comutados. Nos casos em que isso não for possível, devido a uma avaria, é gerado um “erro” e o estabilizador reinicia ou desliga. Há também um circuito de atraso de ativação (por exemplo, 120 segundos).

Indicação de tensão e unidade de medição - uma placa, via de regra, instalada no painel frontal (tampa) do estabilizador. No mesmo local, são instalados “indicadores digitais” ou um display.
Além deles, também podem ser definidos controles, por exemplo, a inclusão de um “atraso”.

O estabilizador compara constantemente o nível de tensão de entrada com o nominal e “decide” adicionar ou reduzir uma certa quantidade de volts à rede elétrica “doméstica”. Tais decisões são tomadas conectando ou desconectando (comutando) os enrolamentos necessários, neste caso usando um relé.

Todos os estabilizadores possuem um sistema de proteção que verifica as tensões de entrada e saída, corrente, temperatura quanto ao cumprimento do valor nominal e das condições de operação. Cada estabilizador tem seus próprios mecanismos de proteção, mas vários principais podem ser distinguidos:

• Limites de estabilização (tensão de entrada e saída)

• Relação de tensão de saída para entrada

• Excesso de corrente de carga (sobrecarga)

• Superaquecimento do transformador, aumento de temperatura dentro do dispositivo

• Incapacidade de “trocar” o enrolamento (quando os controles falham)

A causa mais comum de quebra tais estabilizadores são relés que comutam os enrolamentos do transformador.Como resultado de comutação repetida, os contatos do relé podem queimar, atolar ou a própria bobina pode queimar.

Se a tensão de saída desaparecer ou aparecer uma indicação de “erro”, todos os relés devem ser verificados. Primeiro, tendo examinado externamente e se nenhum dano visível for visível, desmonte a carcaça de cada relé.
Será imediatamente perceptível quais contatos estão desgastados e onde estão completamente queimados.

Neste estabilizador, o mau funcionamento se manifestou na forma desligue o estabilizador por "erro" acompanhado por uma indicação sonora. Nem sempre desligava, mas apenas com uma tensão bastante reduzida, mas dentro dos limites da norma de estabilização. - algo em torno de 175 volts. Ele desligou independentemente da carga de saída, o que claramente descartou a sobrecarga geral como a causa. Antes de desligar, você pode ouvir o relé clicando várias vezes.

Como se viu mais tarde, a unidade de controle deu o comando ao relé para mudar para outro enrolamento, mas como os enrolamentos não foram fisicamente comutados, um "erro" voou e o estabilizador simplesmente desligou.

Tendo desmontado todas as tampas plásticas do relé, foi queima detectada em dois relés, mas em um deles a almofada de contato que deveria conectar os enrolamentos estava completamente queimada e o “contato” era simplesmente impossível, mesmo que o relé clicasse para fechar as placas.

Também pode haver um caso em que contatos podem ficar entre si e, como resultado, vários enrolamentos do transformador serão curto-circuitados. O transformador começará a superaquecer e se a proteção não funcionar, um dos enrolamentos do autotransformador pode queimar. A propósito, esse perigo é inerente não apenas aos estabilizadores de relé, mas também aos triac.

Muitas vezes, os interruptores de transistor falham em estabilizadores de relé, que em diferentes modelos de estabilizadores podem ser montados em diferentes tipos de transistores. Quando “amplificadores” defeituosos foram encontrados durante o toque dos elementos de rádio do circuito, eles devem ser substituídos pelos mesmos parâmetros.

Uma medida preventiva para restaurar relés estabilizadores levemente queimados é bastante simples e consiste nas seguintes ações:

1. remova a tampa do relé
2. remova a mola para liberar o contato móvel do relé
3. cada contato móvel e fixo deve ser limpo com lixa fina
4. Enxágue as almofadas com álcool
5. depois que o álcool secar, cubra com o agente protetor KONTAKT S-61

Com uma queima mais forte e significativa dos contatos do relé e caso não seja possível substituí-lo, pode-se proceder da seguinte forma: se possível, limpe os contatos do relé (utilizando o método descrito acima) e troque o relé.
Ou seja, onde no estabilizador o enrolamento mais comumente usado no qual o relé queima constantemente, coloque um relé “novo” e coloque o relé “cansado” no lugar do relé que foi preservado em boas condições, aí será durou muito tempo.

Quando queima completa do bloco de contato do relé, deve ser substituído por um novo.
Mas quando não há tempo para esperar um pacote com um novo relé ou há o desejo de tentar restaurar a parte queimada da placa por conta própria, você pode fazer como eu fiz.

Nas mesmas proporções de tamanho, foi recortado um pedaço de núcleo de cobre, que foi fixado ao longo de toda a extensão da placa com solda, tendo previamente estanhado o núcleo e a própria placa. Mas para que o ponto de contato ainda caia na parte de cobre e não na solda.

Na presença de solda a ponto potente, era melhor soldar tudo isso para maior confiabilidade em caso de possível aquecimento da placa.
Mas como neste dispositivo o relé foi substituído e colocado em um local onde não há queima, por exemplo, na parte inferior do enrolamento, não há com o que se preocupar.

Além dos óbvios problemas mecânicos com o relé e a falha dos “amplificadores” apresentados na forma de transistores de chave, pode haver outras falhas já na placa da unidade de controle: solda a frio, trilhas descascadas na placa, rebarbas na pontos de solda, esferas de solda e separação de contato em conexões de pinos - isso é apenas uma pequena coisa que pode causar mau funcionamento do estabilizador.

Às vezes, há um problema como uma exibição caótica de segmentos na tela, ao mesmo tempo, uma ativação caótica do relé pode ser observada. Uma razão comum para este comportamento é "solda fria" um ressonador de quartzo que opera a uma frequência de 8 a 16 megahertz, sua soldagem deficiente leva ao funcionamento inadequado do microprocessador.
Portanto, é melhor examinar imediatamente toda a parte de trás da placa em busca de soldas ruins, rebarbas ou bolas de solda, que geralmente estão na forma de solda rápida de placas por montadores que as montam.

Então você pode inspecionar a placa quanto a defeitos nos elementos de rádio. Muitas vezes, com o tempo, os capacitores elétricos incham e falham, não será difícil identificar isso. Eles precisam ser substituídos por outros semelhantes.
Além disso, um bloco de terminais rachado foi encontrado no estabilizador, o que não pôde fornecer contato confiável para um cabo de alimentação potente. Tal bloco de terminais, devido à impossibilidade de criar um aperto suficiente do fio, pode aquecer e, com o tempo, agravar ainda mais a confiabilidade do contato.

Mas depois de reparar o estabilizador ou mesmo na fase de diagnosticar um mau funcionamento, torna-se necessário verificar o funcionamento do dispositivo em uma faixa de tensão diferente, alta e baixa.

Nas oficinas, o LATR ou um autotransformador de laboratório do tipo ajustável é usado para esses fins. Ele está conectado à entrada do estabilizador em teste, e já alterando a tensão na entrada, simulando quedas na rede, eles observam o comportamento do estabilizador, se ele lida com o trabalho dentro dos limites de tensão nominal (passaporte).

Mas como não tenho um autotransformador ajustável apropriado, seguimos um caminho um pouco diferente. Um certo “esquema” foi montado:

1. Na entrada do estabilizador, uma lâmpada de cerca de 60 watts foi conectada em série com a fase, a potência da lâmpada é selecionada experimentalmente.

2. Na saída, uma chave de fenda ou furadeira convencional (400 - 1000 W) com um botão de controle de velocidade suave foi conectada como carga.

Durante a operação da chave de fenda na velocidade mínima, a luz que é ligada na entrada em série não acende. Ao mesmo tempo, o estabilizador é iniciado e funciona sem problemas.
Começamos a aumentar gradualmente a velocidade da chave de fenda, enquanto a luz brilha mais.
Quanto mais intenso o brilho da lâmpada, mais a tensão na entrada do estabilizador afunda, o que é naturalmente visível na indicação do display. Além disso, quando a tensão de entrada diminui, você pode ouvir como os enrolamentos do transformador mudam e o relé clica.
De maneira não complicada, você pode rastrear se o estabilizador está funcionando corretamente, desde que sua rede doméstica tenha tensão normal (220 - 240 volts).

Como você pode ver, você pode reparar o estabilizador de tensão em casa. Bem, ou pelo menos você pode desmontar e identificar o nó quebrado e estimar o custo do trabalho para restaurá-lo ou substituí-lo. Supõe-se que a pessoa que começar a reparar o estabilizador terá conhecimentos básicos em eletricidade e eletrônica e terá um conjunto mínimo de ferramentas, um ferro de solda, um multímetro e pequenas ferramentas.
Deve-se tomar cuidado ao trabalhar com tensão ao diagnosticar e verificar a operação. Todos os outros trabalhos de reparo e substituição são realizados no estado desenergizado.

Exibição gráfica dos principais modos de operação dos estabilizadores de tensão

Em um dos artigos anteriores, foram descritos os principais tipos de estabilizadores de tensão, bem como instruções para conectá-los à rede com suas próprias mãos. Este material apresenta as principais avarias dos dispositivos de estabilização de tensão e a possibilidade de sua autorreparação.

Deve-se lembrar que um estabilizador de qualquer tipo é um dispositivo elétrico ou eletromecânico complexo com muitos componentes internos; portanto, para consertá-lo, você deve ter um conhecimento bastante profundo de engenharia de rádio. Reparar um estabilizador de tensão também requer equipamentos e ferramentas de medição apropriados.

Dispositivo estabilizador complexo

Todos os dispositivos de estabilização de tensão possuem um sistema de proteção que verifica a conformidade dos parâmetros de entrada e saída com o valor nominal e as condições de operação. Cada estabilizador tem seu próprio complexo protetor, mas vários comuns podem ser distinguidos parâmetros, indo além do que não permitirá que o estabilizador funcione:

• Tensão nominal de entrada (limites de estabilização);
• Conformidade da tensão de saída;
• Excesso de corrente de carga;
• Regime de temperatura dos componentes;
• Vários sinais das unidades internas.

A lista de parâmetros de controle de operação dos estabilizadores indicados nas características técnicas

É necessário verificar se há curto-circuito na carga, a tensão de entrada, as condições de temperatura de operação e estudar o significado dos códigos de erro exibidos nos displays

O mais difícil é encontrar uma falha no estabilizador nas teclas triac, que são controladas por eletrônicos complexos. Para reparo, você deve ter um diagrama do dispositivo, ferramentas de medição, incluindo um osciloscópio. De acordo com os oscilogramas acima nos pontos de controle, é encontrado um mau funcionamento no módulo estrutural do estabilizador, após o qual é necessário verificar cada componente de rádio no nó defeituoso.

Os principais componentes do estabilizador triac

Nos estabilizadores de relé, a causa mais comum de falha são os relés que comutam os enrolamentos do transformador. Devido à comutação frequente, os contatos do relé podem queimar, atolar ou a própria bobina pode queimar. Se a tensão de saída desaparecer ou aparecer uma mensagem de erro, todos os relés devem ser verificados.

Teclas de alimentação do estabilizador de relé

Para um mestre não familiarizado com a eletrônica de rádio, será mais fácil consertar um eletromecânico com suas próprias mãos (acionado por servo) estabilizador - seu funcionamento e resposta às mudanças de tensão podem ser vistos a olho nu imediatamente após a remoção da tampa protetora. Devido à relativa simplicidade de design e alta precisão de estabilização, esses estabilizadores são muito comuns - as marcas mais populares são Luxeon, Rucelf, Resanta.

Estabilizador Resant, potência 5 kW

Se o transformador do estabilizador começou a aquecer sem uma carga perceptível, um curto-circuito, chamado interturn, pode ter ocorrido entre as voltas. Mas, dadas as especificidades do funcionamento desses dispositivos, em que as saídas do autotransformador ou as derivações do enrolamento secundário do transformador são comutadas o tempo todo para ajustar a tensão de saída ao valor requerido, podemos concluir que o circuito está em algum lugar nos interruptores.

Unidade de comutação do estabilizador de relé

Nos estabilizadores de relé (SVEN, Luxeon, Resanta), um dos relés pode travar e várias voltas do transformador serão em curto-circuito. Uma situação semelhante pode surgir nos estabilizadores de tiristor (triac) - uma das chaves pode falhar e "curto" os enrolamentos de saída. A tensão de curto-circuito entre as voltas, mesmo com um passo de ajuste de 1-2V, será suficiente para superaquecer o transformador.

Nó de comutação do estabilizador em triacs

É necessário verificar as chaves do triac para excluir esse detalhamento.O tiristor ou triac é verificado por um testador - entre o eletrodo de controle e o cátodo, a resistência durante as medições diretas e reversas deve ser a mesma e entre o ânodo e o cátodo - tende ao infinito. Essa verificação nem sempre garante a confiabilidade, portanto para garantir é necessário montar um pequeno circuito de medição, conforme mostrado no vídeo:

Nos servoestabilizadores, os enrolamentos não mudam, mas as voltas adjacentes também podem ser fechadas devido a uma mistura de fuligem, poeira e limalhas de grafite entupidas no espaço entre as voltas. Portanto, servoestabilizadores como Resanta e outros requerem limpeza preventiva periódica de pastilhas contaminadas.

Muitos usuários notaram que a taxa de desgaste e contaminação dos contatos dos servoestabilizadores depende do ambiente de operação, em particular, poeira e umidade. Portanto, os artesãos criaram uma maneira de modificar os estabilizadores Resant instalando uma ventoinha de um processador de computador (cooler) em frente ao setor mais usado do autotransformador.

Ventilador em miniatura para modificação do servo estabilizador

Um ventilador em funcionamento constante evita que a poeira se acumule nas almofadas de contato, evitando contaminação e desgaste removendo partículas abrasivas da área de trabalho. Além de limpar as superfícies de contato, o ventilador instalado no estabilizador Resant também contribuirá para um melhor resfriamento do autotransformador.

O reparo de estabilizadores com servo acionamento, como Resanta, deve começar com uma inspeção da área de contato de trabalho do autotransformador

Inspecione cuidadosamente as áreas mais desgastadas das voltas de contato

Se o estabilizador Resant foi armazenado em um ambiente úmido após um longo período de operação, as almofadas de contato de cobre desprotegidas abertas podem oxidar, o que impede o contato do controle deslizante. A poeira acumulada durante o tempo de inatividade devido a faíscas pode ser inflamável. Brevemente sobre a prevenção de estabilizadores eletromecânicos e uma demonstração do funcionamento do servo no vídeo: