А. Лебедев - Анатомия стиральных машин
Рис. 12.10. 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 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 приложении).
Таблица 12.1
Рассмотрим вкратце устройство коллекторного мотора. На рис. 12.11 показана его блок-схема.
Рис. 12.11. Устройство коллекторного мотора
Он также состоит из двух крышек и корпуса со 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. 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.
Рис. 12.12. Щетки для коллекторных моторов
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 «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 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, 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.
Рис. 12.13. Строение рабочего материала щетки и заделка контактного тросика
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 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. 12.14, а, и закрытого типа, как на рис. 12.14, б.
Рис. 12.14. а) Катушка тахогенератора открытого типа,
б) Катушки тахогенераторов закрытого типа
Сопротивление обмоток может варьироваться от 24 Ом до 1,8 кОм. 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. 12.15.
Рис. 12.15. 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. 12.16) далее поступает на вход микроконтроллера (или специализированной микросхемы).
Рис. 12.16. Форма импульсов на выходе формирователя
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 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.
Рис. 12.17. 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. 12.18 показан мотор, у которого контакты термопредохранителя выведены на общий разъем.
Рис. 12.18. Мотор с внешними контактами термопредохранителя
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.
Рис. 12.19. Изменение направления вращения ротора
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. 12.20), который открывается поступающими на его вход G (затвор) импульсами.
Рис. 12.20. 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. 12.21.
На них показано, как изменяется величина питающего мотор напряжения в зависимости от поступающих на управляющий электрод симистора импульсов с микроконтроллера.
