Элементы привода барабанов в бытовых СМА

 
Для осуществления процессов стирки или сушки необходимо, чтобы барабан с бельем реверсивно вращался. Вращение барабанов в СМА производится двумя способами: первый — вращение от шкива ведущего мотора передается на шкив барабана посредством ременной передачи, как на рис. 1.
 

Рис. 1. Ременная передача
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. 2.
 

Рис. 2. Типы ведущих моторов
 
Рассмотрим, из каких частей состоит асинхронный мотор, показанный на рис. 3.

Рис. 3. Устройство асинхронного мотора
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. 4 приведен фрагмент электросхемы СМА с асинхронным мотором.

Рис. 4. Пример обозначения асинхронного мотора на электросхеме
Условно показаны две группы обмоток. Одна из них — ML, работает в режимахстирки и полоскания. Другая группа обмоток — МС, используется только в режимах отжима. Фазосдвигающий конденсатор подключается к обмоткам контактами программатора, чем обеспечивается реверсивность вращения.
В некоторыхмоторах СМА применяются также асинхронныемоторы с дополнительными обмотками и даже стахогенератором, например, как на рис. 5.
 

Рис. 5. Асинхронный мотор с тахогенератором
 
В режимах стирки обмотки коммутируются какобычно: контактами программатора, а при отжиме подключается дополнительная обмотка иэлектронный модуль.
Такой способ позволяетдобиться хорошей раскладки белья перед отжимом: барабан с бельем начинает вращаться насамых малых оборотах, затем скорость вращения постепенно увеличивается. В результате более легкое белье прилипает к внутренней поверхности барабана, а более тяжелое — падаетвниз, на дно. Постепенно, с увеличением оборотов, прилипают и удерживаются центробежнымисилами и тяжелые предметы белья.
Таким образом осуществляется балансировка барабана сбельем.Шкивы и ремни
Чтобы обеспечить приемлемую раскладку белья в СМА с обычными асинхронными моторами (а заодно и увеличить скорость вращения барабана при отжиме) применяют различные шкивывариаторного типа.
Один из них показан нарис. 6.

Рис. 6. Мотор со шкивом-вариатором
А на рис. 7 шкив представлен в разобранном виде.

Рис. 7. Устройство шкива-вариатора
 
Внутри находятся три небольших цилиндрических груза. Для них в подвижнойчасти шкива отштампованы специальные пазы.
При наборе скорости вращения грузы под действием центробежных сил разъезжаются в стороны от центра и перемещают подвижную частьшкива. При этом приводной ремень плавно выходит на больший диаметр шкива, и скорость вращения шкива барабана также увеличивается.
Нарис. 8 а, б показано действие шкива в работе. Передаточный (приводной) ремень в данном случае — клиновидный или клиновый.

а)

б)

Рис. 8. Клиновые ремни
Он сделан изрезины с тканевой основой — кордом и показанна рис. 8, в. На этом же рисунке показаноправильное положение ремня на шкиве, и становится понятным, что у клинового ремня работают лишь две боковые кромки.
В тех моделях СМА, 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 поликлиновых ремней всего два: они показаны на рис. 9.


Рис. 9. Поликлиновый ремень и его профили.
 
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. 10 показано несколько поликлиновых ремней.

Рис. 10. Пример маркировки поликлиновых ремней.
 
На всех имеется маркировка, обозначающая длину ремня и профиль клиньев Н или J. Дополнительно имеется цифра, указывающая число клиньев в ремне. Эластичные ремниимеют в маркировке буквы Е или EL Например,EL1202J5. Это эластичный ремень с длинойокружности 1202 мм, профилем J и с пятью клиньями.
Распространенные типы поликлиновых иклиновых ремней, применяющихся в СМА известных марок, приведены в табл. 1 и 2.Коллекторные электродвигатели.
Рассмотрим вкратце устройство коллекторного мотора. На рис. 11 показана его блок-схема.

а)

б)
Рис. 11. Устройство коллекторного электродвигателя.
 
Он также состоит из двух крышек и корпусасо статорными 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 состава с графитом в виде брусочков. Назовемэти брусочки рабочим материалом щетки. Онизаключены в металлическую гильзу, которая, всвою очередь, вставлена в пластиковый корпус —держатель. Внешний вид некоторых моделей щеток представлен на рис. 12.

Рис. 12. Щетки для коллекторных двигателей
В процессеработы мотора рабочий материал щетки понемногу сгорает (это причина характерного запахаработающей 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 омметрможет показать контакт, но при включении моторвсе равно вращаться не будет. У новой щетки «вылет» 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 торецрабочего тела щетки заделан гибкий контактныйтросик, как на рис. 13, примерно на глубину 5—9 мм.

Рис. 13. Строение рабочего материала щетки и заделка контактного тросика.
 
Если этот тросик (он сделан из медного «чулка») начнет касаться ламелей коллектора, 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. 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 рассказано в статье об устранении неисправностей.
Следующая деталь коллекторного электродвигателя — тахогенератор. Он состоит из катушки с обмоткой и полюсными наконечниками — она закреплена 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. 14, а, и закрытого типа, как на рис. 14, б.

а)

б)
Рис. 14.
а) Катушка тахогенератора открытого типа,
б) Катушки тахогенераторов закрытого типа
 
Сопротивление обмоток может варьироваться от 24 Ом до 1,8 к Ом. О восстановлении оборванных или сгоревших обмоток было рассказано в журнале «Ремонт&Сервис» № 7, 2000 год.
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. 15.

Рис. 15. Схема формирователя импульсов
 
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. 16) далее поступает на вход микроконтроллера (или специализированной микросхемы).
 

Рис. 16. Форма импульсов на формирователе напряжения
 
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 прекратить 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 электродвигателей (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. 17 показано расположение термопредохранителя в обмотках статора.
 

а)

б)
Рис. 17. Расположение термопредохранителей в обмотках статора
 
При перегреве мотора (обмоток) вследствие перегрузки биметаллический контакт размыкается и разрывает цепь питания. После остывания цепь снова восстанавливается. На рис. 18 показан электродвигатель, у которого контакты термопредохранителя выведены на общий разъем.

Рис. 18. Электродвигатель с внешними контактами термопредохранителя
 
Мы уже знаем, что изменение направления вращения ротора электродвигателя осуществляется контактными группами программатора, но в некоторых моделях электронных модулей для этой цели используют специальные реле, например, как на фрагменте схемы рис. 19.

а)

б)
Рис. 19. Изменение направления вращения ротора
 
На этом рисунке показан и управляющий мотором симистор — «TY» — его иногданазывают «триак». Именно этот прибор подает(пропускает) необходимое напряжение питанияна ведущий мотор.
Симистор можно вполне представить в видебыстродействующего электронного ключа(рис. 20), который открывается поступающимина его вход G (затвор) импульсами.

Рис. 20. Симистор электронный ключ
 
Эти управляющие импульсы поступают с микроконтроллера,и симистор начинает пропускать напряжение питания на схему мотора. Силовые электроды симистора 1 и 2 условно называют анодом и катодом. Принцип действия электронных схем, в которых используется симистор, основан на двухполупериодном фазовом управлении. Симистор в этих схемах является регулирующим элементом, который включен последовательно со схемой ведущего мотора.
Приведем еще графики на рис. 21.
 

Рис. 21. Изменение величины питающего напряжения в зависимости от фазы поступающих импульсов управления
 
На них показано, как изменяется величина питающего мотор напряжения в зависимости от поступающих на управляющий электрод симистора импульсов с микроконтроллера.Электродвигатели прямого привода
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 электродвигателя.
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 группы 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. 22, а, б, с.
 

а) мотор прямого провода

б) мультикатушка

в) ротор с магнитами
Рис. 22. Устройство мотора прямого привода
 
При работе группы обмоток переключаются электронным коммутатором. Чем выше частота переключения, тем выше частота вращения ротора, а вместе с ним — и барабана. Таким образом, ясно, что отличие мотора прямого привода в том, что он управляется не напряжением, как остальные моторы, а частотой, с которой переключаются группы обмоток мультикатушки.
Ну а соответственно, в таком моторе отсутствует основной источник шума — звено «коллектор-щетки».
В заключение статьи расскажем, как правильно установить поликлиновый ремень. На рис. 23 показано, как проверить натяжение ремня. При правильном натяжении он без усилий поворачивается на 180 градусов. При попытке дальнейшего поворота усилие резко возрастает.

Рис. 23. Проверка правильности натяжения поликлинового ремня
 Таблица 1Тип ремня Марки СМА Оригинальные коды Тип ремня

813 PJ 3
1080 PJ 5	AEG
1092 PJ 2	Blomberg, Siemens
1092 PJ 4	Neckermann, Philips, Thomson
1092 PJ 5
1105 PJ4	Bosch, Constructa, Neckermann, Siemens, Thomson
1105 PJ5
1110 PJ4
1110 PJ5	AEG
1123 PJ4	AEG, Ignis, Neckermann, Philips, Thomson
1126 PJ4
1126 PJ 5
1168 PJ3
1168 PJ4	Hoover, Quelle, Zanussi, Zoppas
1168 PJ5	Zanter
1168 PJ6
1194 PJ 4
1200 PJ 4	Hoover, Philips
1200 PJ 5
1200 PJ 6	Hoover, Lepper, Quelle, Zanker, Zanussi
1200 PJ 6	(= Synthetic type)
1222 PJ 5	Atlas, Eteclrolux
1222 PJ 6
1233 PJ 5
1244 PJ 4
1244 PJ 5	Ariston, Ignis, Philips, Sangiorgio
1254 PJ 5	Bauknecht
1270 PJ 4	Neckermann, Thomson, Zanussi
1270 PJ 5	AEG, Ignis, Philips, Rondo,
1270 PJ6	Zanker Bauknecht, Garant, Philips
1285 PJ 5
1285 PJ 6	(= Synthetic type)
1301 PJ 4	Bosch, Constructa, Interfunk, Siemens
1301 PJ 5	Siemens
1301 PJ 6	Bosch, Cbnstrucat, Siemens
1309 PJ 6	BBP, Btomberg, Siemens
1316 PJ 5
1321 PJ 4	Brandt, Ignis, Neckermann, Philips, Thomso
1397 PJ3	Philips
1397 PJ4	Brandt, Erres, Ignis, Philips, Ruton
1397 PJ5
1428 PJ 3
1428 PJ 4	Ignis, Philips
1475 PJ 6
1549 PJ 3
1549 PJ 4
1600 PJ 3	Bosch, Constructa, Creda, Lepper, Siemens
1600 PJ 4
1600 PJ 5	Ignis, Philips
1651 PJ 3
1651 PJ4	AEG, BBC, Btomberg, Que Ue. Zanussi, Zoppas
1651 PJ 5	Hotpoint
1663 PJ 4	Bosch, Constructa, Siemens
1780 PJ4	AEG, BBC, Blomberg, Zanussi, Zoppas
1780 PJ 5	AEG
1854 PJ 3	Bosch, Candy. Constructa, Lepper, Siemens, Zerowatt
1854 PJ 4	Blomberg, Bosch, Constructa, Siemens, Zerowatt
1895 PJ 3	Bosch, Constructa, Siemens, Zerowatt
1895 PJ 4	Bauknecht, Cordes, Mieie
1895 PJ 5	Blomberg, Cordes
1910 PJ 3	Philips
1910 PJ 5	Bau Khecht, Philips, Ruton, Zanker
1915 PJ 3
1930 PJ 3	Constructa, Creda, Lepper, Philips, Radiation
1930 PJ4	Philips, Quelte, Zanussi
1930 PJ 6
1956 PJ 3	Bosch, Constructa, Siemens,
1956 PJ 4	Zanussi AEG. Bauknecht, BBC, Blomberg. Miele. Quelte. Respekta, Zanker, Zanuss
1956 PJ 5	AEG, BBC, Btomberg. Bectrolux, Zanker
1956 PJ 6	AEG, Bosch, Constructa, Siemens, Zanker
1956 PJ 7
1972 PJ5	Bauknecht
1981 PJ3	Constructa, Creda, Radiation
1981 PJ 4
1981 PJ 7
1992 PJ 3	Miele
1992 PJ 4	Miele, Philco
1321 PJ 5	Algor, Ignis, Indesit, Ire, Philips
1321 PJ 6	BBC, Blomberg, Bosch, Constructa, Lepper, Siemens
1321 PJ 7
1333 PJ4	Miele
1333 PJ 6	Upper, Miele. VOIund
1350 PJ 6	Blomberg
1371 PJ 4
1371 PJ 5
1200 PH 9
1309 PH6
1316 PH 7
1321 PH 7
1600 PH5
1830 PH7
1854 PH 8	Zerowatt
1885 PH5	UNIVERSAL
1885 PH6	UNIVERSAL
1885 PH8	Phiice-
1890 PH 5
1890 PH 8
1895 PH 7
1895 PH 9
1915 PH 6
1915 PH 7
1915 PH 8
1930 PH3
1930 PH 4
1930 PH 5	Ariston
1930 PH 6
1930 PH 7	AEG
1938 PH 7	AEG, Zanussi
1938 PH 8	Mea
1945 PH 8
1956 PH 7
1956 PH 8
1965 PH 9
1970 PH 4
1972 PH 7	Zanussi
1975 PH 5	Zanussi
1975 PH 7	Sangiorgio
1980 PH 7	Blomberg, Bectrolux, Quelle, Zanker, Zanussi
1980 PH 8
1980 PH 9	Brandt, Ocean, Tnomson
1985 PH 5	Ariston, Merloni, Zanussi
1985 PH 7	Ocean
1985 PH 8
1985 PH 9
1992 PH 6	AEG, Bauknecht, Philips
1992 PH 7	AEG, Bauknecht, Bosch, Siemens
1992 PJ 7	Bosch, Constructa, Siemens
2083 PJ 4	Bosch, Constructa, Siemens
2083 PJ 5
2100 PJ 5	AEG
2155 PJ 4	Bosch, Constructa, .Siemens
2210 PJ 3
2210 PJ 4	AEG, BBC, Philips, Zanussi, Zoppas
2210 PJ5
00126302	CANDY
0792983618	CANDY
0792130889	CANDY
00126127	CANDY
0792983600	CANDY
00126125	CANDY
0792983626	CANDY
001261120	CANDY
00126121	CANDY
00126122	ZEROWATT
92130859
92606862-92983618	3L440 TEM
92130889-92607753	3L454 TEM
	3L474 TEM
92983600	3L481 TEM
92607332-92983626	3LX1153 TEM
92607332-92983626	3LX1153
9260718-92130871	3LX1186
9260680	3LX1208
90462441	3LX1286

 
 Таблица 2 Типы клиновых ремней, применяющихся в некоторых моделях CMAДиаметр Код Производитель Марки CMAPirelli Manuli Hutchinson

8x 600	W1-03059
8x 630	W1-03060
8x 670	W1-03061				Miele T450
8x 800	W1-03062
8x 875	W1-03063
8x 900	W1-03064				AEG Tumette
8x 950	W1-03051				AEG (645033590) Tumamat
8x 965	W1-03065				AEG Turnamat 90
10x 1215	W1-03005	3L491			Candy
10x 500	W1-03001
10x 525	W1-03066
10x 530	W1-03002
10x 600	W1-03067
10x 630	W1-03068
10x 875	W1-03069				Combination Zanker
10x 1000	W1-03070
10x 1016	W1-03071
10x 1030	W1-03072
10x 1041	W1-03073
10x 1050	W1-03074
10x 1060	W1-03006				AEG, Miele. Zankfif
10x 1080	W1-03075
10x 1100	W1-03076
10x 1120	W1-03077
10x 1150	W1-03007				Btomberg
10x 1160	W1-03013	3L470			Candy
10x 1165	W1-03008				Bosch, Candy, Constructs, Foron, Sieinens
10x 1180	W1-03009				AEG, BBC, Blomberg, Unde, Zanker
10x 1194	W1-03052				Arislon, Philips
10x 1225	W1-03003	3L497	9MLR126		Ariston, Candy, Merioni
10x 1235	W1-03078
10x 1250	W1-03015	3L500	9MLR127	Z1259	Candy, Castor, Philips
10x 1262	W1-03053				Miele
10x 1270	W1-03054				Phifco, Zanussi (DL3, DL4)
10x 1295	W1-03010				Gorenje, Phiico, Zanussi, Zoppas
10x 1310	W1-03020	3L530	9MLR134	Z1337	Bosch. Siemens, Zanussi
10x 1320	W1-03011	3L524			Candy, Futura, Siemens, Zanussi
10x 1335	W1-03021	3L535	9MLR136	Z1346	Candy, Castor, SItal
10x 1346	W1-03090
10x 1355	W1-03022	3L540	9MLR137	Z1362	Castor, Sangiofgio, Zoppas
10x 1365	W1-03024	3L545	9MLR139	Z1377	Candy
10x 1371	W1-03080
10x 1380	W1-03025	3L553	9MLR140		Sangiorgio, Singef
10x 1385	W1-03026	3L560	9MLR142		Singer
10x 1400	W1-03012				AEG, Indesit, Singef, Zanker
10x 1422	W1-03081
10x 1435	W1-03055				Miele
10x 1446	W1-03004				Miele
10x 1500	W1-03018
10x 1524	W1-03083
10x 1675	W1-03034	3L670	9MLR170	Z1692	Zoppas
13x 1180	W1-03035	4L480	12MLR122	A1195	Zanussi
13x 1220	W1-03084
13x 1230	W1-03038	4L500	12MLR127	A1250	Castor
13x 1250	W1-03085				Ariston
13x 1270	W1-03086
13x 1310	W1-03038	4L530	12MLR134	A1320	Philco
13x 1320	W1-03087
13x 1330	W1-03040	4L543	12MLR138		Candy
13x 1335	W1-03039	4L540	12MLR137/1	A1360	Candy
13x 1355	W1-03041	4L545	12MLR140/1	A1368	Candy
13x 1380	W1-03042	4L560	12MLA142		Castor, Ignis, Philips
13x 1410	W1-03043	4L570	12MLR145	A1428	Zoppas
13x 1422	W1-03088
13x 1435	W1-03044	4L580	12MLR147	A1450	Candy
13x 1450	W1-03045	4L590	12MLR149	A1480	Riber
13x 1500	W1-03046	4L610	12MLR154		Riber
13x 1550	W1-03089
110 XL 1037	W1-03057				Miele (1435200)
190 XL 1037	W1-03058

 
Статья по материалам издательства СОЛОН-ПРЕСС РЕМОНТ, вып.104.http://www.solon-press.ru/