ЭЛЕМЕНТЫ ПРИВОДА БАРАБАНОВ В БЫТОВЫХ СМА

Для осуществления процессов стирки или сушки необходимо, чтобы барабан с бельем ре-версивно вращайся. Вращение барабанов в стиральных машинах производится двумя способами: первый — вращение от шкива ведущего мотора передается на шкив барабана посредством ременной передачи, как на рис. 12.1. Этот способ в настоящее время наиболее распространен. В качестве ведущих (именно тех, от которых передается вращающий момент) моторов применяются однофазные синхронные и коллекторные моторы различных типов. Основное различие всех этих моторов заключается в конфигурации крепежных кронштейнов. Распространенные типы моторов представлены на рис. 12.2.

 

Рассмотрим, из каких частей состоит асинхронный мотор, показанный на рис. 12.3. Он состоит из двух крышек — передней и задней. Они отлиты из силумина и в каждой отфрезерованы посадочные места для подшипников. Подшипники — передний и задний, напрессованы на ось ротора. Также и дополнительная крыльчатка — вентилятор, служащая для охлаждения обмоток. Как правило, асинхронные моторы содержат несколько групп обмоток, каждая из которых имеет

 

свое назначение. Например, на рис. 12.4 приведен фрагмент электросхемы СМА с асинхронным мотором. Условно показаны две подгруппы обмоток. Одна из них — ML, работает в режимах

Ременная передача

Рис 12.1. Ременная передача

Типы ведущих моторов

Рис. 12.2. Типы ведущих моторов

Устройство асинхронного мотора

Рис. 1Z3. Устройство асинхронного мотора

Пример обозначения асинхронного мотора на электросхсме

Рис. 12.4. Пример обозначения асинхронного мотора на электросхсме

 

стирки и полоскания. Другая группа обмоток — МС, используется только в режимах отжима. Фа-зосдвигающий конденсатор подключается к обмоткам контактами программатора, чем обеспечивается реверсивность вращения. В некоторых моторах стиральных машинах применяются также асинхронные моторы с дополнительными обмотками и даже с тахогенератором, например, как на рис. 12.5. В режимах стирки обмотки коммутируются как обычно: контактами программатора, а при отжиме подключается дополнительная обмотка и электронный модуль. Такой способ позволяет добиться хорошей раскладки белья перед отжимом: барабан с бельем начинает вращаться на самых малых оборотах, затем скорость вращения постепенно увеличивается. В результате более легкое белье прилипает к внутренней поверхности барабана, а Более тяжелое — падает вниз, на дно. Постепенно, с увеличением оборотов, прилипают и удерживаются центробежными силами и тяжелые предметы белья. Таким обра—

Асинхронный мотор с тахогенератором

Рис. 12.5. Асинхронный мотор с тахогенератором

 

зом осуществляется балансировка барабана с бельем.

 

Чтобы обеспечить приемлемую раскладку белья в стиральных машинах с обычными асинхронными моторами (а заодно и увеличить скорость вращения барабана при отжиме) применяют различные шкивы вариаторного типа. Один из них показан на рис. 12.6. А на рис. 12.7 шкив представлен в разобранном виде. Внутри находятся три небольших цилиндрических груза. Для них в подвижной части шкива отштампованы специальные пазы. При наборе скорости вращения грузы под действием центробежных сил разъезжаются в стороны от центра и перемещают подвижную часть шкива. При этом приводной ремень плавно выходит на больший диаметр шкива, и скорость вращения шкива барабана также увеличивается. На рис. 12.8 показано действие шкива в работе. Передаточный (приводной) ремень в данном случае — клиновидный или клиновый. Он сделан из резины с тканевой основой — кордом и показан на рис. 12.8, е, г. На этом же рисунке показано правильное положение ремня на шкиве, и стано—

Мотор со шкивом-вариатором

Рис. 12.6. Мотор со шкивом-вариатором

Устройство шкиеа-еариатора

Рис. 12.7. Устройство шкиеа-вариатора

Клиновые ремни

Рис. 1Z8. Клиновые ремни

 

вится понятным, что у клинового ремня работают лишь две боковые кромки.

 

В тех моделях стиральных машинах, в которых установлены

 

коллекторные моторы, для привода применяются специальные поликлиновые ремни, обеспечивающие лучшее сцепление со шкивом мотора. Шкив мотора имеет канавки, соответствующие профилю ремня. Типов попиклиновых ремней всего два: они показаны на рис. 12.9. Они также изготовлены из резины с тканевой основой — кордом. Основное различие их только в профилях рабочих клиньев. Также выпускаются поликлиновые ремни из нейлона или неопрена — они обладают большей эластичностью и имеют характерный желтоватый цвет.

 

На рис. 12.10 показано несколько поликлиновых ремней. На всех имеется маркировка, обозначающая длину ремня и профиль клиньев: Н

 

или J. Дополнительно имеется цифра, указывающая число клиньев в ремне. Эластичные ремни имеют в маркировке буквы Е или EL Например, EL1202J5. Это эластичный ремень с длиной окружности 1202 мм, профилем J и с пятью клиньями. Распространенные типы поликлиновых и клиновых ремней, применяющихся в СМА известных марок, приведены в табл. 12.1 и 12.2 (в прил ожени и).

 

Рассмотрим вкратце устройство коллекторного мотора. На рис. 12.11 показана его блок-схема. Он также состоит из двух крышек и корпуса со статерными обмотками, но его ротор (якорь) имеет собственные обмотки. Выводы этих обмоток выведены на изолированный цилиндр с медными ламелями (полосками) — коллектор. Напряжение питания подводится к коллектору ротора через контактные щетки, которые сделаны из

 

Таблица 12.1

Тип ремня Марки СМА Тип ремня Марки СМА
813 PJ3   1397PJ3 Philips
    1397PJ4 Brandt, Erres, Ignis, Philips, Ruton j
1080 PJ 5 AEG 1397PJ5 f
1092 PJ 2 Blomberg, Siemens 1428PJ3 j|
1092 PJ 4 Neckermann, Philips, Thomson 1428PJ4 Ignis, Philips |
1092 PJ 5      
    1475PJ6  
1105PJ4 Bosch, Constructa, Neckermann, Siemens, Thomson    
1105PJ5   1549 PJ3  
    1549 PJ 4  
1110PJ4      
1110PJ5 AEG 1600 PJ3 Bosch, Constructa, Creda, Lepper, Siemens
    1600 PJ 4  
1123PJ4 AEG, Ignis, Neckermann, Philips, Thomson 1600 PJ 5 Ignis, Philips
1126PJ4   1651 PJ3  
1126PJ5   1651 PJ4 AEG, BBC, Blomberg, Quelle. Zanussi, Zoppas
1168PJ3   1651 PJ5 Hotpoint
1168PJ4 Hoover, Quelle, Zanussi, Zoppas 1663 PJ 4 Bosch, Constructa, Siemens
1 1168PJ5 Zanker    
1168PJ6   1780 PJ 4 AEG, BBC, Blomberg, Zanussi, Zoppas
    1780 PJ 5 AEG
1194 PJ 4      
1200 PJ 4 Hoover, Philips 1854 PJ3 Bosch, Candy. Constructa, Lepper, Siemens, Zerowatt
    1854 PJ 4 Blomberg, Bosch, Constructa, Siemens, Zerowatt
1200 PJ 5      
1200 PJ 6 Hoover, Lepper, Quelle, Zanker, Zanussi 1895 PJ3 Bosch, Constructa, Siemens, Zerowatt
1200 PJ 6 (= Synthetic type) 1895PJ4 Bauknecht, Cordes, Miele
    1895PJ5 Blomberg, Cordes
1222PJ5 Atlas, Bectrolux    
1222PJ6   1910 PJ3 Philips
    1910 PJ 5 BauKhecht, Philips, Ruton, Zanker t
1233 PJ 5      
    1915 PJ3  
1244 PJ 4      
1244 PJ 5 Ariston, Ignis, Philips, Sangiorgio 1930PJ3 Constructa, Creda, Lepper, Philips, Radiation
    1930 PJ 4 Philips, Quelle, Zanussi
1254 PJ 5 Bauknecht 1930 PJ 6  
1270PJ4 Neckermann, Thomson, Zanussi 1956PJ3 Bosch, Constructa, Siemens,
1270PJ5 AEG, Ignis, Philips, Rondo, 1956 PJ 4 Zanussi AEG. Bauknecht, BBC, Blomberg. Miele. Quelle. Respekta, Zanker, Zanussi
1270PJ6 Zanker Bauknecht, Garant, Philips   |
1285 PJ 5   1956 PJ 5 AEG, BBC, Blomberg. Bectrolux, Zanker
1285 PJ 6 (= Synthetic type) 1956 PJ 6 AEG, Bosch, Constructa, Siemens, Zanker
    1956 PJ 7  
1301 PJ4 Bosch, Constructa, Interfunk, Siemens   i
1301 PJ5 Siemens 1972 PJ 5 Bauknecht
1301 PJ6 : Bosch, Cbnstrucat, Siemens 1981 PJ3 Constructa, Creda, Radiation
1309 PJ 6 BBP, Blomberg, Siemens 1981 PJ4  
    1981 PJ7  
1316 PJ 5    
    1992 PJ3 Miele
1321 PJ4 Brandt, Ignis, Neckermann, Philips, Thomson 1992PJ4 Miele, Philco
Тип ремня Марки СМА Тип ремня Марки СМА  
1321 PJ 5 Algor, Ignis, Indesit, Ire, Philips 1992PJ7 Bosch, Constructa, Siemens  
1321 PJ 6 BBC, Blomberg, Bosch, Constructa, Lepper, Siemens      
1321 PJ7   2083 PJ 4 Bosch, Constructa, Siemens  
1333PJ4 Miele 2083 PJ 5    
1333PJ6 Upper, Miele. VOIund 2100 PJ 5 AEG  
1350 PJ 6 Blomberg 2155 PJ 4 Bosch, Constructa, .Siemens  
1371 PJ4   2210 PJ3    
1371 PJ5        
    2210 PJ 4 AEG, BBC, Philips, Zanussi, Zoppas  
    2210 PJ 5    
1200 РН 9   1956 PH 7    
    1956 PH 8    
1309 РН 6        
    1965 PH 9    
1316РН7        
    1970 PH 4    
1321 РН7        
    1972PH7 Zanussi  
1600 РН 5        
    1975PH5 Zanussi  
1830 РН 7   1975PH7 Sangiorgio  
1854 РН 8 Zerowatt 1980PH7 Blomberg, Electrolux, Quelle, Zanker, Zanussi  
1885РН5 UNIVERSAL 1980PH8    
1885 РН 6 UNIVERSAL 1980PH9 Brandt, Ocean, Thomson  
1885РН8 Philce- 1985PH5 Ariston, Merloni, Zanussi  
1890 РН 5   1985PH7 Ocean  
1890РН8   1985PH8    
    1985PH9    
1895РН7        
1895РН9   1992 PH 6 AEG, Bauknecht, Philips  
    1992 PH 7 AEG, Bauknecht, Bosch, Siemens  
1915 РН 6        
1915РН7        
1915РН8        
1930РНЗ        
1930РН4        
1930 РН 5 Ariston      
1930РН6        
1930РН7 AEG      
1938РН7 AEG, Zanussi      
1938 РН 8 Mea      
1945 РН 8        
    Оригинальные коды Тип ремня  
00126302 CANDY 92130859    
0792983618 CANDY 92606862–92983618 3L440TEM  
0792130889 CANDY 92130889–92607753 3L454 ТЕМ  
00126127 CANDY   3L474TEM  
0792983600 CANDY 92983600 3L481 ТЕМ  
00126125 CANDY 92607332–92983626 3U1153 ТЕМ  
0792983626 CANDY 92607332–92983626 3LX1153  
001261120 CANDY 9260718–92130871 3LX1186  
00126121 CANDY 9260680 3LX1208  
00126122 ZEROWATT 90462441 3LX1286  
               

Поликлиноеый ремень и его профили

Рос. J2.S. Поликлиноеый ремень и его профили

Пример маркировки поликлиновых ремней

Рис. 12.10. Пример маркировки поликлиновых ремней

 

состава с графитом в виде брусочков. Назовем эти брусочки рабочим материалом щетки. Они заключены в металлическую гильзу, которая, в свою очередь, вставлена в пластиковый корпус — держатель. Внешний вид некоторых моделей щеток представлен на рис. 12.12. В процессе работы мотора рабочий материал щетки понемногу сгорает (это причина характерного запаха работающей СМА) и щетка стачивается (стирается). Когда ресурс щеток израсходован, мотор, как правило, перестает вращаться. Рабочий материал щетки прижимается к коллектору за счет пружины, которая установлена в гильзе. При износе щеток их прижим к коллектору ослабевает. Обнаружить износ щеток можно только визуально, если снять корпуса щеткодержателей с мотора. Если «прозванивать» тестером, то омметр может показать контакт, но при включении мотор все равно вращаться не будет. У новой щетки «выпет» рабочей части примерно 20–30 мм (зависит от типа). Если на снятой с мотора щетки «вылет» рабочей части составляет 5–7 мм, то это означает, что ресурс ее израсходован и такие щетки подлежат замене. Меняют, как правило, обе щетки. Не стоит пытаться заставить мотор работать, подогнув каким-либо образом щеткодержатель, т. к. мотор в таком случае окончательно выйдет из строя. Дело в том, что в торец рабочего тела щетки заделан гибкий контактный тросик, как на рис. 12.13, примерно на глубину 5–9 мм. Если этот тросик (он сделан из медного «чулка») начнет касаться ламелей коллектора.

Устройство коллекторного мотора

Рис. 12.11. Устройство коллекторного мотора

Щетки для коллекторных моторов

Рис. 12.12. Щетки для коллекторных моторов

 

это вызовет повышенное искрение, последующий перегрев коллектора, и последний, а вместе с ним и ротор, окончательно выйдет из строя.

 

Весьма осмотрительно следует подходить к замене износившихся щеток. На рис. 12.13 показан рабочий материал щеток в разрезе. Это своеобразный «бутерброд» из двух половинок, между которыми находится пористая прослойка, которая предотвращает «засаливание» коллектора. Также при установке новых щеток нужно произвести очистку коллектора и притирку новых щеток. Об этой операции будет рассказано в главе об устранении неисправностей.

 

Следующая деталь коллекторного мотора — тахогенератор. Он состоит из катушки с обмоткой и полюсными наконечниками — она закреп—

Строение рабочего материала щетки и заделка контактного тросика

Рис. 12.13. Строение рабочего материала щетки и заделка контактного тросика

а) Катушка тахогенератора открытого типа, 6) Катушки тахогенерапюров закрытого типа

Рис. 12.14. а) Катушка тахогенератора открытого типа, 6) Катушки тахогенерапюров закрытого типа

 

лена неподвижно на задней крышке мотора и многополюсного цилиндрического магнита. Магнит привинчен к торцевой части оси ротора и вращается вместе с ним. Катушки с обмоткой и полюсными наконечниками могут иметь конструкцию открытого типа, как на рис. 12.14, а, и закрытого типа, как на рис. 12.14, б.

 

Сопротивление обмоток может варьироваться от 24 Ом до 1,8 кОм.

 

При вращении цилиндрического магнита внутри обмотки с полюсными наконечниками, на выходах последней вырабатываются импульсы напряжения синусоидальной формы. Частота и амплитуда их следования пропорциональна частоте вращения якоря мотора. Далее эти импульсы поступают на электронный модуль и подаются сначала на вход схемы формирователя. Как правило, эти схемы достаточно просты. Один из возможных вариантов приведен на рис. 12.15. Импульсы синусоидального напряжения поступают на вход схемы формирователя: сначала на делитель напряжения, образованный резисторами. Затем сигнал ограничивается по амплитуде с помощью диода и дополнительно ограничивается и усиливается транзистором. Усиленный сигнал (рис. 12.16) далее поступает на вход микроконтроллера (или специализированной микросхемы), В соответствии с заложенной программой микроконтроллер сравнивает длительность поступающих импульсов и подает на симистор, который управляет напряжением питания мотора, соответствующие импульсы управления. Также на основе данных, полученных с тахогенератора, микроконтроллер определяет степень дисбаланса барабана с бельем. Перед началом отжима барабан прокручивается сначала в одну сторону (допустим, белье поднимается наверх), затем в другую сторону (белье падает вниз). Микроконтроллер сравнивает длительности импульсов от этих вращений и в соответствии с программой «принимает» решение: продолжить отжим (вращение), увеличить скорость вращения или пре—

Схема формирователя импульсов

Рис. 12.15. Схема формирователя импульсов

Форма импульсов на выходе формирователя

Рис. 12.16. Форма импульсов на выходе формирователя

 

кратить и начать заново раскладку белья в барабане.

 

В некоторых моделях с дисбалансом борются путем установки под баком концевых выключателей. При возникновении слишком большой амплитуды колебаний бак специально отштампованными на нем выступами вызывает срабатывание концевых выключателей, и вся схема питания тогда переводится снова в режим раскладки белья.

 

Отметим еще одно важное обстоятельство. Для защиты моторов (и асинхронных, и коллекторных) в статорные обмотки вмонтирован специальный термопредохранитель. Он сделан из биметаллической пластины и помещен в соответствующий корпус: металлический или стеклянный. На рис. 12.17 показано расположение термопредохранителя в обмотках статора. При перегреве мотора (обмоток) вследствие перегрузки биметаллический контакт размыкается и разрывает цепь питания. После остывания цепь снова восстанавливается. На рис. 12.18 показан мотор, у которого контакты термолредохраните-ля выведены на общий разъем. Мы уже знаем, что изменение направления вращения ротора мотора осуществляется контактными группами программатора, но в некоторых моделях электронных модулей для этой цели используют специальные реле, например, как на фрагменте схемы рис. 12.19. На этом рисунке показан и управляющий мотором симистор — «TY» — его иногда называют «триак». Именно этот прибор подает (пропускает) необходимое напряжение питания на ведущий мотор.

 

Симистор можно вполне представить в виде быстродействующего электронного ключа (рис. 12.10), который открывается поступающими на его вход G (затвор) импульсами. Эти управляющие импульсы поступают с микроконтроллера, и симистор начинает пропускать напряжение пи—

Расположение термопредохранителей в обмотках статора

Рис. 12.17. Расположение термопредохранителей в обмотках статора

Мотор С внешними контактами термопредохранителя

Рис. 12.18. Мотор С внешними контактами термопредохранителя

 

тания на схему мотора. Силовые электроды си-мистора 1 и 2 условно называют анодом и катодом. Принцип действия электронных схем, в которых используется симистор, основан на

Изменение направления вращения ротора

Рис. 12.19. Изменение направления вращения ротора

 

Рис. 12.20. Симистор — электронный ключ

Изменение величины питающего напряжения в зависимости от фазы поступающих импульсов

Рис. 12.21. Изменение величины питающего напряжения в зависимости от фазы поступающих импульсов

 

управления

 

двухполупериодном фазовом управлении. Симистор в этих схемах является регулирующим элементом, который включен последовательно со схемой ведущего мотора. Приведем еще графики на рис. 12.21. На них показано, как изменяется величина питающего мотор напряжения в зависимости от поступающих на управляющий электрод симистора импульсов с микроконтроллера.

 

Мы уже много говорили о первом способе привода барабанов и теперь коротко познакомимся со вторым: это прямой привод. В нем нет приводного ремня, поскольку сам барабан с суппортом и полуосью является частью мотора. Надо сказать, идея не нова: еще в 80-е годы в бывшем СССР разрабатывались и выпускались электропроигрыватели со сверхтихоходными двигателями — это и были устройства с прямым

 

приводом, т. е. диск проигрывателя являлся частью мотора.

 

Мотор прямого привода в стиральной машине состоит из трех основных частей. Первая — это генератор (коммутатор) питающего напряжения. Можно назвать его и блоком управления. Вторая часть мотора — мультикатушка. Это подгруппы обмоток на сердечниках, расположенные на внешней (задней) стороне бака. Третья часть — это ротор, отштампованный из пластика. По окружности ротора на внутренней стороне впрессованы мощные постоянные магниты.

 

Все эти основные части мотора прямого привода показаны на рис. 12.22, а, б, с. При работе подгруппы обмоток переключаются электронным коммутатором. Чем выше частота переключения, тем выше частота вращения ротора, а вместе с


Устройство мотора прямого привода

Рис. 12.22. Устройство мотора прямого привода

 

ним — и барабана. Таким образом, ясно, что 0Т-пичие мотора прямого привода в том, что он управляется не напряжением, как остальные моторы, а частотой, с которой переключаются подгруппы обмоток мультикатушки. Ну а соответственно, в таком моторе отсутствует основной источник шума — звено «коллектор-щетки».

 

В заключение раздела расскажем, как правильно установить поликлиновый ремень. На рис. 12.23 показано, как проверить натяжение

 

ремня. При правильном натяжении он без усилий поворачивается на 180 градусов. При попытке дальнейшего поворота усилие резко возрастает.

Проверка правильности натяжения поликлинового ремня

Рис. 12.23. Проверка правильности натяжения поликлинового ремня