Электрооборудование СМА

Бытовая электроника / Стиральные, посудомоечные машины - бытовая электро
Administrator
669
29-05-2018, 00:24
0

Схема электрических соединений СМА приведена на рис. 1

Рис. 1 Схема электрических соединений СМА.

Термоэлектронагреватель (ТЭН).

Представляет собой трубчатое активное сопротивление, заключенное в изолятор из силикатного материала (рис. 2).

Рис 2 Внешний вид и устройство ТЭНа.

Служит для нагрева воды в баке. Мощность ТЭНа составляет 2 кВт. Это наибольший потребитель электроэнергии в стиральной машине. В сборе с ТЭНом предусмотрён термопредохранитель, который прерывает цепь питания ТЭНа, если последний включится в баке без воды.

Рис. 3 Конструкция трубчатого электронагревателя:
1,3 - выводы;
2- гайка крепления электронагревателя;
4 - трубка электронагревателя

Помехоподавляющий фильтр
Служит для снижения уровня радиочастотных помех, возникающих при работе электрооборудования стиральной машины (командоаппарата, реле уровня, термостата, двигателя). Помехи возникают при резком изменении силы тока при коммутации контактов этих приборов. Наиболее интенсивны помехи при реверсе двигателя привода барабана в режимах стирки и сушки. Устранить причины образования помех невозможно, поэтому их фильтруют на сетевых зажимах машины. Осуществляется подавление симметричных и асимметричных помех. Пояснение см. на рис. 4.

Рис. 4 Внешний вид и схемные решения помехоподавляющих фильтров:

а) внешний вид; б) искрогасящий контур; в) фильтр питания комбинированный

Электродвигатель
Могут применяться как коллекторные, так и асинхронные электродвигатели. Основная задача двигателя -- Обеспечить вращение барабана в основных режимах работы СМА (при стирке, отжиме, сушке). Вращение от двигателя на шкив оси барабана передается с помощью ременной передачи (рис. 5).

Рис. 5 Пример применения электродвигателя в СМА

Коллекторные двигатели
Они обеспечивают плавное регулирование скорости вращения и высокую скорость вращения барабана при отжиме, использовать предпочтительнее. Принципиальная схема коллекторного двигателя и его устройство приведены на рис. 6.

Рис. 6 Устройство и принципиальная схема коллекторного двигателя.

Обмотка возбуждения на полюсах статора включается последовательно с обмоткой якоря. Поэтому сила тока в обмотках одинакова. Для снижения уровня радиопомех обмотку возбуждения в некоторых двигателях разделяют на две части.

Реверсивность работы двигателя достигается переключением концов обмотки возбуждения или обмотки якоря. В ряде сложных моделей стиральных машин применяется электронная система управления коллекторным двигателем.

Она представляет собой цифровой электронный модуль. Пример схемотехники такого модуля приведен на рис. 7.

Рис.7 Принципиальная схема электронной схемы управления коллекторным двигателем.

Регулирование и поддержание заданной вращения электродвигателя производится автоматически. Реверс двигателя осуществляется специальным реле реверса с электронным управлением и двумя переключателями. Контроль скорости вращения осуществляет тахометр. Для этого он производит сравнение фактического числа оборотов двигателя с запрограммированным эталонным значение. Сигнал ошибки с тахометра подается на плату управления, которая корректирует фактическую скорость вращения двигателя. Для защиты электродвигателя от перегрузки в системе управления имеется защитное реле.

Асинхронные двигатели

Они просты по конструкции, поэтому они дешевы и надежны. Двигатель состоит из неподвижного статора и вращающегося ротора. Для запуска может быть использована или пусковая обмотка повышенного сопротивления, или пусковой конденсатор с пусковой обмоткой. Изменение направления вращения двигателя, необходимое на этапах стирки и сушки, осуществляется за счет переключения обмоток двигателя.

Электродвигатели постоянного тока

Используются значительно реже. Возбуждение происходит от постоянных магнитов из специального сплава. Они обеспечивают самые широкие возможности. Например, высокий пусковой момент позволяет начинать отжим при наличии в баке стирального раствора. Это снижает уровень вибрации и исключает скручивание, и сминание ткани. Хорошие тормозные характеристики двигателя позволяют осуществить плавную остановку барабана в стечение 4 секунд после завершения этапа отжима. Изменение скорости вращения осуществляется с помощью тиристорного регулятора. Изменение направления движения осуществляется переключением полярности.

Реле уровня (прессостат)
Служит для контроля заданного уровня залива воды в бак стиральной машины.

Рис.8 Устройство реле уровня РУ-3СМ

Принцип его действия основан на преобразований давления воды, действующего на мембрану, в перемещение подвижных контактов и переключение контактных устройств. Устройство реле уровня приведено на рис.8

	Стадия 1. Вода отсутствует, оба контакта разомкнуты
	Стадия 2. Давление воды до заданного уровня увеличивается, замыкается более чувствительный контакт.
	Стадия 3. Давление воды достигает максимального установленного значения, замыкается второй контакт.

При отсутствии в баке воды оба контакта реле разомкнуты. При повышении давления и заполнении бака водой до заданного уровня мембрана прогибается. Через толкатели она переключает контакты. Реле может быть настроено на несколько уровней срабатывания (на рис. 8 приведено двухуровневое реле). При понижении давления ниже настроенного уровня происходит обратное переключение контактов. Их мгновенный переброс происходит за счет переключающих плоских пружин.

Реле температуры (термостат)
Служит для контроля заданной температуры воды в баке.

Рис. 9 Принцип действия датчика-реле температуры.

Принцип действия термостата (рис.9) основан на температурной деформации металлов. Используется пара скрепленных пластин, выполненных из металлов с различными коэффициентами теплового расширения (сталь и медь). Они образуют биметаллическую пластинку, скрепленную по всей длине. Такая пластинкам при нагреве прогибается в сторону металла с меньшим коэффициентом теплового расширения.

За счёт этого воздействия происходит замыкание контактов. Такой термостат называется «нормально-разомкнутым». Если при нагреве цепь термостатом разрывается, то он называется «нормально-замкнутым».

Последние применяются в качестве датчиков защитного или ограничительного назначения.

Рис. 10 Устройство датчика-реле температуры

Электромагнитный клапан
Служит для управления процессом подачи воды в бак.

Рис. 11 Принцип действия электромагнитного клапана.

В выключенном положении клапан закрыт (рис 11а). При включении клапана под действием магнитного поля катушки электромагнита в нее втягивается сердечник. При этом открывается проходное отверстие клапана, через которое вода подается в бак. Для завершения подачи воды с клапана снимается питание, сердечник электромагнита под действием силы пружины опускается, перекрывая доступ воды.

Рис. 12 Устройство электромагнитного клапана.

Командоаппарат
Служит для координации всех исполнительных устройств автоматической стиральной машины. С помощью командоаппарата задается набор необходимых операций, их, длительность, последовательность проведения. Управление происходит путем замыкания и размыкания контактов цепи питания каждого исполнительного устройства через заданные промежутки времени.

Рис. 13 Принцип действия командоаппарата.

Наиболее распространен электромеханический командоаппарат дискового типа (рис.13). Он состоит из набора программных дисков (кулачков) и контактов, которые размыкаются или замыкаются при повороте дисков. Вращение насаженных на ось дисков осуществляет шаговый электродвигатель, питающийся от сети 220 В.

Рис. 14 Структура командоаппарата.

Выступы программных дисков поднимают подвижный контакт, замыкая цепь питания соответствующего исполнительного устройства(рис.14).

Установка программных дисков в заданное пользователем положение осуществляется с помощью рукоятки, выведенной на панель управления. Этим устанавливается заданная программа стирки. Количество программных дисков определяется заложенным разработчиком количеством программ стирки.

Программные диски по своему назначению делятся на две группы — рабочие (основные) и вспомогательные (скоростные, реверсивные). Рабочие диски управляют электромагнитным клапаном, двигателем, нагревателем, сливным насосом. Вспомогательные диски управляют изменением направления вращения барабана во время стирки и сушки, а также специальными программами стирки и отжима. Программные диски совершают дискретные повороты (шаги). Полный оборот диска обычно составляет 60 шагов. В зависимости от конструкции командоаппарата время полного оборота составляет 90...300 минут.

Время нахождения контактов в замкнутом положении определяется профилем программного диска. Для наглядного отображения положения контактов на каждом шаге выполнения программы строится циклограмма командоаппарата.

В ряде случаев конструктивно предусматривается система остановки работы командоаппарата. Например, устройство «Термостоп» применяется для блокировки рабочих дисков командоаппарата на время нагрева воды в баке до нужной температуры. Вспомогательные программные диски при этом остаются в работе. Другой пример — остановка после полоскания или перед отжимом («Гидростоп»). Применяется для остановки машины с бельем и частично заполненным водой баком после бережного полоскания при стирке деликатных тканей. Для этого автоматически снимается питание с электродвигателя командоаппарата. Для продолжения работы машины пользователь вручную должен повернуть ручку командоаппарата на один шаг.

В некоторых случаях в командоаппарат встраивают выключатель сетевого питания стиральной машины. Включение и выключение таких машин происходит утапливанием или вытягиванием рукоятки с последующим ее поворотом в нужное положение. Воздействие на контакты главной цепи питания происходит с помощью диска, совмещенного с рукояткой.

Рис. 15 Командоаппарат СМ Вятка-автомат.

Командоаппараты можно считать наиболее надежными узлами стиральных машин. Большинство из них не подлежат разборке. Но самая распространенная неисправность — подгорание контактов подачи напряжения на ТЭН или входных>сетевых контактов — не требует разборки. Достаточно промыть и почистить подгоревший контакт. Чаще всего неисправность кроется в исполнительных устройствах Измерив тестером напряжение на неработающем исполнительном устройстве, можно определить неисправность. Причем командоаппарат неисправен лишь в том, случае, если на его входе напряжение есть, а на управляемом в данном положении устройстве — нет.

Системы управления автоматических стиральных машин

Наиболее распространенной системой управления автоматических стиральных машин является электромеханическая (с командоаппаратом, рассмотренным выше). Кроме нее существуют смешанные и электронные системы управления. Управление происходит как основными операциями (две стирки, полоскание, отжим, сушка), так и операциями но обеспечению заданных уровня и температуры воды. Продолжительность основных операций задается конструктором при создании программ стирки. А продолжительность, например, нагрева воды определяется напряжением питающей сети, температурой поступающей в бак воды. Продолжительность заполнения бака водой определяется давлением воды в питающей магистрали, степенью засоренности фильтра. Поэтому конец каждой из этих операций определяется срабатыванием реле уровня и температуры, рассмотренных выше.

Главным в этой системе является командоаппарат, взаимодействующий с датчиками температуры и уровня, управляющий всеми исполнительными устройствами стиральной машины.

Электронная система управления приходит на смену рассмотренной выше в более дорогих моделях стиральных машин. Главной в этой системе является электронная плата управления, содержащая систему питания, микропроцессор, задающие каскады, реле. Система осуществляет полное автоматическое управление работой стиральной машины по заданной пользователем программе. Кроме того, она производит контроль работы систем безопасности стиральной машины. Предусмотренные тестовые программы осуществляют диагностику работоспособности машины.

Для примера рассмотрим электронное устройство управления (рис. 16), предназначенное для управления бытовыми автоматическими стиральными машинами типа СМА-4ФБЭ с асинхронным двигателем в соответствии с хранимыми в памяти программами технологических процессов обработки текстильных изделий.

Рис. 16 Внешний вид электронного устройства управления.

Согласно программе, выбираемой устройством наименования данных, вводимых хозяйкой с клавиатуры, устройство формирует команды управлений исполнительными механизмами стиральной машины (двигатель привода барабана, насос, клапаны заполнения, нагреватель), контролируя состояние датчиков уровня и температуры моющего раствора.

Устройство состоит из двух частей: блок программного управления (БПУ), блок силовой (БС). Они встраиваются в автоматическую стиральную машину и эксплуатируются в ее составе.

Функцию программозадающего узла выполняет БПУ, построенный на базе микроконтроллера (МК) К145ЙК1807. В постоянном запоминающем устройстве (ПЗУ) хранится набор программ, А соответствии с которыми производятся: ввод данных, выбор соответствующей технологической программы и ее выполнение. Связь МК с ПЗУ осуществляется 12-разрядной шиной адреса(ША) и 8-разрядной шиной данных (ШД). Восемь разрядов ША используются также для опроса внешних устройств(клавиатуры, датчиков), состояние которых считывается с 4-разрядной шины датчиков (ШДт). Пуск МК производится через вход К2, сброс — блокировкой Ф2 генератора фаз (ГФ) К1б5КФ2, тактирующего работу МК и ПЗУ.

Для аппаратного маскирования разрядов ШДт и увеличения количества каналов опроса внешних устройств служит интерфейс ввода, построенный на базе кодового ключа К501КН2П. Кроме того, интерфейс ввода содержит схему, обеспечивающую пуск МК при включении сетевого питания.

Для управления исполнительными механизмами СМА МК имеет, 8-разрядную шину управления (ШУ). Интерфейс вывода служит для увеличения количества каналов управления. Он построен по принципу общей шины: четыре разряда ШУ используются для передачи информации, остальные — для адресации через дешифратор К501ЙД1П в регистры К186ИР1, в которые она заносится. Для усиления сигналов с регистров используются коммутаторы Ю90КТ2П. ФВК служит для формирования меандра сетевой частоты синхронизирующего МК. Блок силовой содержит источник питания всего устройства и элементы для коммутации силовых цепей.

О механических элементах автоматических стиральных машин см Основные узлы стиральных машин автоматов (часть 1 механика)

Использованы материалы из книги "Стиральные машины от А до Я" С.Л. КорякинЧерняк 2005

11:51

Ремонт модуля управления стиральной машины Indesit и ariston. Замигала индикация и не работает тэн

58:16

Замена подшипников в стиральной машине Indesit с клееным баком

116:25

Индезит. Не разборной бак. Как поменять подшипники - все секреты мастеров

11:18

Ремонт электронного модуля стиральной машины ARDO, MINISEL

Обсудить на форуме