Реле времени или миссия: спасти холодильник

Приветствую, друзья. Если вы читаете заголовок этого обзора, и не можете понять, как связаны два устройства, упомянутые в нём, прошу под кат. Тем же, кто знает, тоже можно заглянуть в поисках чего-то полезного или чтобы дать свой совет в комментариях. Предупреждаю, будет много текста и фото.

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. Поясню отдельно (а то в комментариях многие волнуются), друзья это не фото моего щитка, это просто разная модулька, что была под рукой, на отдельной din рейке, лежащей на столе, просто показать, как реле «сидит» на din рейке среди других устройств. Оценить размеры, высоту и т.п.

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.