Электрическая схема электродвигателя на стиральную машинку. Замена и подключение двигателя от стиральной машины, схема подключения. Прямое подключение ротора и статора

Прежде, чем говорить о подключении двигателя стиральной машинки, нужно понять, что он собой представляет. Возможно, кому-то схема подключения электродвигателя стиральной машины давно известна, а кто-то услышит впервые.

{ ArticleToC: enabled=yes }

Двигатель электрический – это работающая от электричества машина, служащая для разных механизмов приводом, т.е. приводящая их в движение. Выпускают асинхронные и синхронные агрегаты.

Еще со школьной скамьи известно, что, приближая близко магниты, они притягиваются или же отталкиваются. Первый случай возникает у разноименных магнитных полюсов, второй – одноименных. Речь идет о постоянных магнитах и присутствующем постоянно создаваемом ими магнитном поле.

Кроме описанных, есть переменные магниты. Все помнят пример из учебника по физике: на рисунке изображен магнит в форме подковы. Между его полюсами помещена рамка, выполненная в форме подковы и имеющая полукольца. На горизонтально расположенную рамку, подавали ток.

Поскольку магнит отталкивает одноименные и притягивает разноименные полюса, вокруг этой рамки возникает электромагнитное поле, которое разворачивает ее вертикально. В результате на нее поступает противоположный первому случаю по знаку ток. Изменяющаяся полярность вращает рамку и вновь возвращает в горизонтальную плоскость.

На этом принципе и основана работа синхронного электродвигателя.

В реальной схеме ток подается на обмотки ротора, являющегося рамкой. Источником, создающим электромагнитное поле, являются обмотки. Статор выполняет функции магнита.

Он также изготовлен из обмоток или из комплекта постоянных магнитов.

Частота вращения ротора электродвигателя описываемого типа такая же, как у тока, который поддат на клеммы обмотки, т.е. они работают синхронно, что и дало название электродвигателю.

Чтобы разобраться с принципом его работы, вспоминаем ту же картинку, что в примере предыдущем: рамка (но без полуколец) размещена между магнитными полюсами. Магнит выполнен в форме подковы, концы которой соединены.

Начинаем его медленно вращать вокруг рамки, следя за происходящим: до какого-то момента движения рамки не наблюдается. Затем, при определенном угле разворота магнита, она начинает вращаться за ним со скоростью меньшей, чем скорость последнего. Работают они асинхронно, поэтому моторы называются асинхронными.

В реальном электродвигателе магнит — это размещенная в пазах статора, на которые подается ток, обмотка. Ротор же является рамкой. В его пазах находятся соединенные накоротко пластины. Его так и называют – короткозамкнутый.

Отличия синхронного и асинхронного электродвигателя

Внешне двигатели различить трудно. Их главное различие составляет принцип работы. Разнятся они и также по области использования: синхронные, более сложные по конструкции, применяются для приведения в действие такого оборудования как насосы, компрессора и пр., т.е. работающего с неизменной скоростью.

У асинхронных же, при нарастании нагрузки, уменьшается частота вращения. Ими оснащается огромное число устройств.

Плюсы асинхронных двигателей для стиральных машин

Электромотор, вращающий барабан, это сердце машинки для стирки. Приводом в самых первых вариантах машинок были ремни, вращающие емкость с бельем.

Но, сегодня асинхронный агрегат, преобразующий в механическую энергию электроэнергию, заметно усовершенствован.

Чаще в схемах стиральных машинках присутствуют асинхронные электродвигатели, состоящие из статора, который не движется и служит одновременно магнитопроводом и несущей конструкцией, и движущегося ротора, вращающего барабан. Работает асинхронный мотор благодаря взаимодействию магнитных переменных полей этих узлов.

Асинхронные двигатели подразделяются на двухфазные, редко встречающиеся, и трехфазные.

К плюсам асинхронных агрегатов относят:

  • незамысловатую конструкцию;
  • простое обслуживание, предусматривающее замену изношенных подшипников и
  • периодическое смазывание электродвигателя;
  • бесшумную работу;
  • относительную дешевизну.
  • Недостатки, конечно, тоже есть:
  • низкий КПД;
  • большие размеры;
  • небольшая мощность.

Такие моторы, как правило, устанавливают на модели недорогие.

Особенности, которые нужно учитывать, чтобы подключить электродвигатель от стиральной машины к сети 220 В:

  • схема подключения демонстрирует, что мотор работает без пусковой обмотки;
  • в схеме подключения нет также пускового конденсатора – для запуска он не требуется. Но необходимо провода к сети подсоединить строго в соответствии со схемой.

Поможет разобраться в этом видео:

Видео: Как подключить двигатель от стиральной машины к 220

Главное – соединить строго в соответствии со схемой подключения провода.

Не понадобятся для подключения провода (2 белых) – измеритель оборотов двигателя. Другие — красный провод и коричневый (3 и 4), идущие на статор, а также серый и зеленый (1 и 2), идущие на щетки, как видно со схемы подключения и требуется правильно подсоединить.

В схеме подключения двигателя обмотки статора соединены последовательно.

К красному проводу обмотки, как указано в схеме подключения, подсоединяют 220В. На конец следующей обмотки подключают одну щетку.

Другую, как требует схема подключения, подсоединяют к 220 В. Двигатель к работе готов, но крутится он в одном направлении. Чтобы включить его в обратную сторону, необходимо поменять местами щетки.

Здесь все серьезнее. Необходимо найти 2 пары выводов, которые соответствуют друг другу, используя мультиметр (тостер). Для этого фиксируют прибор на любом из выводов и отыскивают парный, пользуясь щупом. Два оставшихся вывода будут второй парой автоматически.

Теперь определяют расположение обмотки рабочей и пусковой, замеряя сопротивление. Пусковую (ПО), создающую пусковой момент, находят по более высокому сопротивлению. Обмотка возмущения (ОВ) создает магнитное поле.

Каждый из этих моторов рассчитан, как правило, на 2 сетевых напряжения: 220 В, 220 и 127 В и т.д.

Схем подключения для него существует две: подключить электродвигатель от стиральной машины можно «треугольником» (220В) и «звездой» (380 в). Переподключив обмотки, добиваются изменения номинала одного напряжения на другое.

При имеющихся у электродвигателя перемычках и колодке с шестью выводами, нужно изменить положение перемычек.

При любой схеме подключения направление обмоток должно совпадать с направлением намоток. Нулевой точкой для «звезды» может выступать как начало обмотки, так и конец, в отличие от «треугольника», где они соединяются только последовательно. Иными словами, конец предыдущей с началом последующей.

Допускается работа двигателя также в однофазной сети, но не с полной отдачей. Для этого используют неполярные конденсаторы. С конденсаторами, установленными в сеть, максимальная мощность не превысит 70%.

Видео: Как подключить двигатель от старой стиральной машины через конденсатор или без него

Всем привет! Часто стиральные машины выходят из строя и выбрасываются на свалки. Но некоторые части и детали машинок могут ещё послужить и принести много пользы. Классический пример - наждак и мотора стиралки.
Сегодня я расскажу и покажу вам как правильно подключить электрический двигатель от современной стиральной машинки к сети переменного тока напряжением 220 В.
Сразу хочется сказать, что такие двигатели не нуждаются в пусковом конденсаторе. Достаточно всего лишь правильного подключения и двигатель будет крутиться в нужном вам направлении.

Двигатели стиральных машин коллекторные. В моем случае колодка подключения имеет шесть проводов, в вашем может быть только четыре.
Вот как она выглядит. Первые, белые два провода нам не понадобится. Это выход от датчика оборотов вала двигателя. Их мысленно исключаем или вообще откусываем кусачками.


Далее идут провода: красный и коричневый - это провода от обмоток статора.


Последние два провода: серый и зеленый - провода от щеток ротора.


Вроде все понятно. Теперь о включении всех обмоток в единую цепь.

Схема

Схема обмоток двигателя. Обмотки статора включены между собой последовательно, поэтому от них и выходит два провода.

Подключение к сети 220 В

Нам нужно просто включить последовательно обмотки статора и ротора. Да, все оказывается очень и очень просто.


Подключаем, проверяем.


Вал мотора крутиться в левую сторону.

Как изменить направление вращения?

Нужно просто поменять местами провода щеток ротора между собой и все. Вот так это будет выглядеть на схеме:


Крутиться в другую сторону.


Можно также сделать переключатель реверса и менять направление вращения вала когда нужно.Более подробную инструкцию по подключению двигателя к сети 220 В смотрите в видеоролике.

Содержание:

Со временем стиральная машина либо устаревает морально и физически, либо ломается. Некоторые ее выбрасывают, но часто с машинки снимают движки - двигатель от стиралки наверняка пригодится в хозяйстве. Но через определенное время, когда возникает потребность из двигателя от стиральной машины сделать что-либо полезное, приходится разбираться с тем, как его подключить к электросети. Далее в статье мы расскажем в деталях о том, как использовать электродвигатель от старой стиральной машины.

Типы движков

Подключения двигателя неразрывно связаны с его конструкцией. По этой причине, если что-либо затевается с б.у. движком, желательно в первую очередь по внешнему виду определить его устройство и только после этого подсоединить электродвигатель от стиральной машины к сети 220 В и сделать его запуск. Но в старых недорогих моделях стиральных машин применялось всего лишь два типа движков:

  • коллекторный.

Асинхронный двигатель стиральной машины обычно ставился на бак для стирки белья. Центрифуга, которая белье отжимала, предусматривала применение коллекторного двигателя, поскольку этот электромотор вращается быстрее. Поэтому, если вы имеете дело со стиральной машинкой такой конструкции, можно заранее иметь представление о том, где и какого типа движок установлен, и какой мотор от стиральной машины снимать в случае надобности.

Но если движки были сняты давно, и необходимо подключение мотора от стиральной машины к сети 220 В, в первую очередь проверяем, есть ли у ротора коллектор. Если не это понятно из-за конструкции корпуса, надо разобрать двигатель от старой стиральной машины, сняв крышку со стороны, противоположной валу.

Коллекторный двигатель

Если движок таки коллекторный, рекомендуется привести в порядок коллектор и прилегающие к нему поверхности, почистив их до подключения мотора от графитовой пыли. Также перед тем как запустить двигатель от стиральной машины, имеет смысл решить, надо ли сделать подсоединения, меняющие направление вращения вала. Если это потребуется, делается возможным переключение щеток. Для коллекторного двигателя от старой стиральной машины характерно то, что щетки, а соответственно и ротор соединены последовательно со статором.

Это характерно как для двигателя от стиральной машины-автомата, так и для большинства коллекторных движков сетевого включения. Коллекторные двигатели всех бытовых электроприборов устроены одинаково. Для изменения направления вращения вала необходимо переключателем поменять местами клеммы щеток (т.е 1 и 2, как показывает схема подключения электродвигателя ниже).

Скорость вращения и мощность двигателя стиральной машины с коллектором зависят от напряжения. Поэтому их легко можно регулировать диммером. Для этого клеммы 1 и 4 или 2 и 4, если клемма 2 в случае переключения займет место клеммы 1, подключают к диммеру и его регулятором подбирают необходимую скорость вращения вала. При непосредственном присоединении к сети обороты вала будут максимально большими. Коллекторный двигатель от стиральной машины-автомата управляется специальной схемой, во многом схожей с диммером.

Основное отличие в том, что в ней применен запуск циклов вращения от различных датчиков. В коллекторных движках более дорогих моделей стиральных машин может быть пара дополнительных проводов от тахогенератора. Поэтому перед тем как подключить двигатель от стиральной машины, их надо правильно определить. Хотя это не сложно сделать по меньшему сечению этих проводов.

  • В некоторых устройствах применялся электромагнитный тормоз. Он может добавлять еще два провода. Эту конструктивную особенность также надо учитывать, выполняя подключение двигателя от стиральной машины.

Использовать эти провода при подключении коллекторного движка к электросети не придется. Поэтому, если не предвидится каких-либо самоделок со схемой управления движком, эти провода можно просто отрезать, чтобы они не вносили путаницы. Длительное подключение электродвигателя стиральной машины к сети 220 В вызывает его значительный нагрев. Для нормальной работы, как изоляции, так и подшипников необходимо ограничивать их нагревание путем принудительного охлаждения. Поэтому рекомендуется надеть на вал движка крыльчатку и только после этого включить в работу.

Некоторые модели коллекторного двигателя от стиральной машины могут содержать еще одну пару проводов. Такой нюанс характерен для устройств с одним мотором, как правило, барабанного типа. Эти движки вращают барабан медленнее в процессе стирки и ускоренно при отжиме. Для этого они снабжаются двумя дополнительными выводами, которыми регулируется скорость вращения вала. Эти характеристики обычно отображает шильдик двигателя, пример которого показан далее на изображении. WASHING - это параметры режима стирки, а SPIN - режим отжима.

По данным шильдика можно определить, на какое напряжение надо подключить мотор дополнительной обмоткой. Поскольку токи указаны одинаковые, а мощности при этом отличаются в 10 раз, очевидно, что на выводы движка, соответствующие режиму стирки, подается более низкое напряжение. Его примерная величина может быть получена путем деления указанной мощности (30 ватт) на указанную силу тока и поправочный коэффициент k. Его величину можно определить исходя из того, что другое значение мощности (300 ватт) получается, когда делается запуск движка при напряжении 220 В.

Величина k для режима WASHING может быть другой, но для начальной оценки величины напряжения такой вариант расчета вполне подходит.

Получаем

Реальную величину напряжения покажет экспериментальное подключение двигателя стиральной машины через трансформатор или ЛАТР. Если такой двойной режим будет нужен в какой-либо поделке, на основании показанных расчетов можно будет подобрать дополнительный низковольтный источник питания (обычно это трансформатор).

Асинхронный двигатель

Асинхронные движки менее оборотистые и развивают скорость меньше 1500 об/мин при питании напряжением 220 В. Их конструкция содержит две обмотки:

  • пусковую,
  • рабочую.

Поэтому перед тем как подключить электродвигатель от стиральной машины, в первую очередь надо правильно определить эти обмотки. Обычно из асинхронного двигателя выходят четыре провода. Но бывает и три. Каждая пара в двигателе с четырьмя проводами соответствует определенной обмотке. При этом известно то, что сопротивление пусковой обмотки больше. Поэтому для того, чтобы найти, где какая обмотка, надо тестером замерить сопротивление каждой из них. В принципе для работы асинхронного двигателя от сети 220 В достаточно подключения к ней только рабочей обмотки.

Но проблема в этом случае будет с разгоном движка. Потребуется приложением внешней силы раскрутить вал до скорости, начиная с которой движок самостоятельно выйдет на рабочие обороты. Такой способ запуска, особенно если имеется нагрузка на вале или тем более редукторе, неприемлем. По этой причине используется пусковая обмотка. Чтобы понять, что с ней делать, надо ознакомиться со схемами подключения подобных движков. Они наглядно показывают то, что в любой схеме один вывод рабочей обмотки соединяется с одним выводом пусковой обмотки.

Поэтому та модель движка, у которой три провода, уже имеет внутри корпуса соединение этих обмоток, и остается лишь завершить одну из схем. Как разобраться, где какая обмотка, наглядно изображено на схеме справа вверху. Какую схему выбрать - решает пользователь. В принципе можно применить только кнопку, на которую нажимать при пуске движка. Тогда при пуске момент на вале двигателя получится наибольшим из всех вариантов схем. Но в этом случае получается максимальная нагрузка на контакты кнопки из-за наибольшего по величине тока в пусковой обмотке.

К тому же есть риск эту обмотку сжечь, если она будет подключена напрямую к сети слишком долго (причем неизвестно, сколько времени можно ее питать напряжением 220 В, подключив напрямую к сети). То же самое получится, если номинал у резистора будет слишком мал, а у емкости - слишком велик. Поэтому для увеличения пускового момента конденсатор большой емкости делают отключаемым после разгона вала движка. Наиболее сбалансированный вариант - это «Емкостный сдвиг фаз с рабочим конденсатором». Эта схема рекомендуется к применению без каких-либо оговорок. Особенно если движок стартует с ненагруженным валом и емкость конденсатора невелика, порядка 1–2 мкФ.

Направление вращения вала асинхронного движка от стиральной машинки зависит от очередности соединения выводов пусковой и рабочей обмоток. Если из двигателя выходит три провода, его реверс сделать не удастся без разрыва соединения выводов обмоток, скрытого в его корпусе. Для реверса выводы пусковой обмотки надо поменять местами.



1. Применение коллекторных двигателей в стиральных машинах

Коллекторные двигатели получили широкое применение не только в электроинструменте (дрели, шуруповёрты, болгарки и т.д), мелких бытовых приборах (миксеры, блендеры, соковыжималки и т.п), но и в стиральных машинах в качестве двигателя привода барабана. Коллекторными двигателями оснащено большинство (примерно 85%) всех бытовых стиральных машин. Эти двигатели применялись уже во многих стиральных машинах ещё с середины 90-х годов и со временем полностью вытеснили однофазные конденсаторные асинхронные двигатели .

Коллекторные моторы более компактные, мощные и простые в управлении. Этим и объясняется их столь массовое применение. В стиральных машинах применяются коллекторные двигатели таких марок производителей как: INDESCO, WELLING, C.E.S.E.T., SELNI, SOLE, FHP, ACC . Внешне они немного отличаются друг от друга, могут иметь разную мощность, тип крепления, но принцип работы их совершенно одинаковый.

2. Устройство коллекторного двигателя для стиральной машины


1. Статор
2. Коллектор ротора
3. Щётка (применяются всегда две щётки,
вторую на рисунке не видно)
4. Магнитный ротор тахогенератора
5. Катушка (обмотка) тахогенератора
6. Стопорная крышка тахогенератора
7. Клеммная колодка двигателя
8. Шкив
9. Алюминиевый корпус

Рис.2

Коллекторный двигатель - это однофазный двигатель с последовательным возбуждением обмоток, предназначенный для работы от сети переменного или постоянного тока. Поэтому его называют ещё универсальный коллекторный двигатель (УКД).

Большинство коллекторных двигателей применяемых в стиральных машинах имеют конструкцию и внешний вид представленный на (рис.2)
Данный двигатель имеет ряд таких основных частей как: статор (с обмоткой возбуждения), ротор, щетка (скользящий контакт, всегда применяются две щётки), тахогенератор (магнитный ротор которого крепится к торцевой части вала ротора, а катушка тахогенератора фиксируется стопорной крышкой или кольцом). Все составные части скрепляются в единую конструкцию двумя алюминиевыми крышками, которые образуют корпус двигателя. На клеммную колодку выводятся контакты обмоток статора, щёток, тахогенератора необходимые для подключения к электрической схеме. На вал ротора запрессован шкив, через который посредством ременной передачи приводится в движение барабан стиральной машины.

Чтобы в дальнейшем лучше понять как работает коллекторный двигатель, давайте рассмотрим устройство каждого из его основных узлов.

2.1 Ротор (якорь)


Рис.3
Ротор (якорь) - вращающаяся (подвижная) часть двигателя (Рис.3) . На стальной вал устанавливается сердечник, который для уменьшения вихревых токов изготавливают из наборных пластин электротехнической стали. В пазы сердечника укладываются одинаковые ветви обмотки, выводы которых прикреплены к контактным медным пластинам (ламелям), образующие коллектор ротора. На коллекторе ротора в среднем может быть 36 ламелей располагающихся на изоляторе и разделённые между собой зазором.
Для обеспечения скольжения ротора, на его вал запрессовываются подшипники, опорами которых служат крышки корпуса двигателя. Так же, на вал ротора запрессован шкив с проточенными канавками для ремня, а на противоположной торцевой стороне вала есть отверстие с резьбой в которое прикручивается магнитный ротор тахогенератора.

2.2 Статор

Статор - неподвижная часть двигателя (Рис.4) . Для уменьшения вихревых токов, сердечник статора выполнен из наборных пластин электротехнической стали образующих каркас, на котором уложены две равные секции обмотки соединённые последовательно. У статора почти всегда есть только два вывода обеих секций обмотки. Но в некоторых двигателях применяется так называемое секционирование обмотки статора и дополнительно имеется третий вывод между секциями. Обычно это делается из-за того, что при работе двигателя на постоянном токе, индуктивное сопротивление обмоток оказывает меньшее сопротивление постоянному току и ток в обмотках выше, поэтому задействуются обе секции обмотки, а при работе на переменном токе включается лишь одна секция, так как переменному току индуктивное сопротивление обмотки оказывает большее сопротивление и ток в обмотке меньше. В универсальных коллекторных двигателях стиральных машин применяется тот же принцип, только секционирование обмотки статора необходимо для увеличения количества оборотов вращения ротора двигателя. При достижении определённой скорости вращения ротора, электрическая схема двигателя коммутируется таким образом, чтобы включалась одна секция обмотки статора. В результате индуктивное сопротивление снижается и двигатель набирает ещё большие обороты. Это необходимо на стадии режима отжима (центрифугирования) в стиральной машине. Средний вывод секций обмотки статора применяется не во всех коллекторных двигателях.
Рис.4 Статор коллекторного двигателя (вид с торца)

Для защиты двигателя от перегрева и токовых перегрузок, последовательно через обмотку статора включают тепловую защиту с самовосстанавливающимися биметаллическими контактами (на рисунке тепловая защита не показана). Иногда контакты тепловой защиты выводят на клеммную колодку двигателя.


2.3 Щётка

Рис.5

Щётка - это скользящий контакт, является звеном электрической цепи обеспечивающим электрическое соединение цепи ротора с цепью статора. Щётка крепится на корпусе двигателя и под определённым углом примыкает к ламелям коллектора. Применяется всегда как минимум пара щёток, которая образует так называемый щёточно-коллекторный узел.
Рабочая часть щётки - графитовый брусок с низким удельным электрическим сопротивлением и низким коэффициентом трения. Графитовый брусок имеет гибкий медный или стальной жгутик с припаянной контактной клеммой. Для прижима бруска к коллектору применяется пружинка. Вся конструкция заключена в изолятор и крепится к корпусу двигателя. В процессе работы двигателя, щётки из-за трения о коллектор стачиваются, поэтому они считаются расходным материалом.

(от др.-греч. τάχος - быстрота, скорость и генератор) - измерительный генератор постоянного или переменного тока, предназначенный для преобразования мгновенного значения частоты (угловой скорости) вращения вала в пропорциональный электрический сигнал. Тахогенератор предназначен для контроля скорости вращения ротора коллекторного двигателя. Ротор тахогенератора крепится напрямую к ротору двигателя и при вращении в обмотке катушки тахогенератора по закону взаимоиндукции наводится пропорциональная электродвижущая сила (ЭДС). Значение переменного напряжения, считывается с выводов катушки и обрабатывается электронной схемой, а последняя в конечном итоге задаёт и контролирует необходимую, постоянную скорость вращения ротора двигателя.
Такой же принцип работы и конструкцию имеют тахогенераторы применяемые в однофазных и трёхфазных асинхронных двигателях стиральных машин.

Рис.6

В коллекторных двигателях некоторых моделей стиральных машин марки Bosch (Бош) и Siemens (Сименс) вместо тахогенератора применяется датчик Холла . Это очень компактный и недорогой полупроводниковый прибор, который устанавливается на неподвижной части двигателя и взаимодействует с магнитным полем кругового магнита установленным на валу ротора непосредственно рядом с коллектором. У датчика Холла три вывода, сигналы с которого так же считываются и обрабатываются электронной схемой (подробно принцип работы датчика Холла в данной статье мы рассматривать не будем).


Как и в любом электродвигателе, принцип работы коллекторного двигателя основан на взаимодействии магнитных полей статора и ротора, через которые проходит электрический ток. Коллекторный двигатель стиральной машины имеет последовательную схему подключения обмоток. В этом легко убедится рассмотрев его развёрнутую схему подключения к электрической сети (Рис.7) .

У коллекторных двигателей стиральных машин, на контактной колодке может быть от 6 до 10 задействованных контактов. На рисунке представлены все максимальные 10 контактов и всевозможные варианты подключения узлов двигателя.

Зная устройство, принцип работы и стандартную схему подключения коллекторного двигателя, без труда можно запустить любой двигатель напрямую от электросети без применения электронной схемы управления и для этого не надо запоминать особенности расположения выводов обмоток на клеммной колодке каждой марки двигателя. Для этого, достаточно всего лишь определить выводы обмоток статора и щёток и подключить их согласно схеме на приведённом ниже рисунке.

Порядок расположения контактов клеммной колодки коллекторного двигателя стиральной машины выбран произвольно.

Рис.7

На схеме, оранжевыми стрелочками условно показано направление тока по проводникам и обмоткам двигателя. От фазы (L) ток идёт через одну из щёток на коллектор, проходит по виткам обмотки ротора и выходит через другую щётку и через перемычку ток последовательно проходит по обмоткам обеих секций статора доходя до нейтрали (N).

Такой тип двигателя независимо от полярности подаваемого напряжения вращается в одну сторону, так как за счёт последовательного соединения обмоток статора и ротора смена полюсов их магнитных полей происходит одновременно и результирующий момент остаётся направленным в одну сторону.

Для того, чтобы двигатель начал вращаться в другую сторону, необходимо лишь изменить последовательность коммутации обмоток.
Пунктирной линией обозначены элементы и выводы, которые задействованы не во всех двигателях. Например датчик Холла, выводы термозащиты и вывод половины обмотки статора. При запуске коллекторного двигателя напрямую, подключаются только обмотки статора и ротора (через щётки).

Внимание! Представленная схема подключения коллекторного двигателя напрямую, не имеет средств электрической защиты от короткого замыкания и устройств ограничивающих ток. При таком подключении от бытовой сети, двигатель развивает полную мощность, поэтому не следует допускать длительного прямого включения.

4. Управление коллекторным двигателем в стиральной машине

Принцип действия электронных схем, в которых используется симистор, основан на двухполупериодном фазовом управлении. На графике (рис.9) показано как изменяется величина питающего мотор напряжения в зависимости от поступающих на управляющий электрод симистора импульсов с микроконтроллера.


Рис.9 Изменение величины питающего напряжения в зависимости от фазы поступающих импульсов управления

Таким образом можно отметить,что частота вращения ротора двигателя напрямую зависит от напряжения прикладываемого к обмоткам двигателя.

Ниже, на (Рис.10) представлены фрагменты условной электрической схемы подключения коллекторного двигателя с тахогенератором к электронному блоку управления (EC) .
Общий принцип схемы управления коллекторного двигателя таков. Управляющий сигнал с электронной схемы поступает на затвор симистора (TY) ,тем самым открывая его и по обмоткам двигателя начинает протекать ток,что приводит к вращению ротора (M) двигателя. Вместе с тем, тахогенератор (P) передаёт мгновенное значение частоты вращения вала ротора в пропорциональный электрический сигнал. По сигналам с тахогенератора создаётся обратная связь с сигналами управляющих импульсов поступаемых на затвор симистора. Таким образом обеспечивается равномерная работа и частота вращения ротора двигателя при любых режимах нагрузки, вследствие чего барабан в стиральных машинах вращается равномерно. Для осуществления реверсивного вращения двигателя применяются специальные реле R1 и R2 ,коммутирующие обмотки двигателя.
Рис.10 Изменение направления вращения двигателя

В некоторых стиральных машинах, коллекторный двигатель работает на постоянном токе. Для этого, в схеме управления, после симистора, устанавливают выпрямитель переменного тока построенный на диодах ("диодный мост"). Работа коллекторного двигателя на постоянном токе увеличивает его КПД и максимальный крутящий момент.

5. Достоинства и недостатки универсальных коллекторных двигателей

К достоинствам можно отнести: компактные размеры, большой пусковой момент, быстроходность и отсутствие привязки к частоте сети, возможность плавного регулирования оборотов (момента) в очень широком диапазоне — от ноля до номинального значения — изменением питающего напряжения, возможность применения работы как на постоянном,так и на переменном токе.
Недостатки - наличие коллекторно-щёточного узла и в связи с этим: относительно малая надёжность (срок службы), искрение возникающее между щётками и коллектором из-за коммутации, высокий уровень шума, большое число деталей коллектора.

6. Неисправности коллекторных двигателей

Самая уязвимая часть двигателя - коллекторно-щёточный узел. Даже в исправном двигателе, между щётками и коллектором происходит искрение, которое довольно сильно нагревает его ламели. При износе щёток до предела и вследствие их плохого прижима к коллектору, искрение порой достигает кульминационного момента представляющего электрическую дугу. В этом случае ламели коллектора сильно перегреваются и иногда отслаиваются от изолятора, образуя неровность,после чего,даже заменив изношенные щётки, двигатель будет работать с сильным искрением,что приведёт его к выходу из строя.

Иногда происходит межвитковое замыкание обмотки ротора или статора (значительно реже), что так же проявляется в сильном искрении коллекторно-щёточного узла (из-за повышенного тока) или ослаблении магнитного поля двигателя, при котором ротор двигателя не развивает полноценный крутящий момент.
Как мы и говорили выше, щётки в коллекторных двигателях при трении о коллектор со временем стачиваются. Поэтому большая часть всех работ по ремонту двигателей сводится к замене щёток.


Небольшое предисловие.

В моей мастерской работает несколько самодельных станков, построенных на базе асинхронных двигателей от старых советских стиральных машин.



Я использую двигатели как с "конденсаторным" пуском, так и двигатели с пусковой обмоткой и пусковым реле (кнопкой)

Особых трудностей с подключением и запуском у меня не возникало.
При подключении я иногда пользовался омметром (чтобы найти пусковую и рабочую обмотки).

Но чаще использовал свой опыт и метод "научного тыка" %)))

Возможно таким заявлением на навлеку на себя гнев "знающих", которые "все и всегда делают по науке" :))).

Но у меня и такой метод давал положительный результат, двигатели - работали, обмотки не перегорали:).

Конечно, если есть "как и чем" - то нужно делать "как правильно" - это я о наличии тестера и замере сопротивления обмоток.

Но в реальности не всегда так получается, а "кто не рискует... " - ну вы поняли:).

Почему я об этом говорю?
Буквально вчера я получил вопрос от своего зрителя, опущу некоторые моменты переписки, оставив только суть:


Я пытался запускать как вы сказали через пусковое реле,(Кратковременно коснулся провода) но через некоторое время работы он начинает дымить и греться. МУльтиметра у меня нет, поэтому не могу проверить сопротивление обмоток(

Безусловно, тот метод о котором я сейчас расскажу - немного рискованный, особенно для человека, который не имеет дела с подобной работой постоянно.

Поэтому нужно быть предельно внимательным, и при первой же возможности проверить результаты "научного тыка" при помощи тестера.

Теперь к делу!

Сначала вкратце расскажу о типах двигателей, которые использовались в советских стиральных машинках.

Эти двигатели условно можно было разделить на 2 класса по мощности и скорости вращения.

В основной массе активаторных стиральных машин типа "тазик с моторчиком", для привода активатора использовался двигатель 180 Вт, 1350 - 1420 об/мин .

Как правило такой тип двигателя имел 4 раздельных вывода (пусковая и рабочая обмотки) и подключался через пуско-защитное реле или (в совсем старых версиях) через 3-х контактную пусковую кнопку Фото 1.

Фото 1 Пусковая кнопка.

Раздельные выводы пусковой и рабочей обмотки позволяли получить возможность реверса (для разных режимов стирки и предотвращения скручивания белья).

Для этого в машинах поздних моделей был добавлен простой командаппарат, коммутирующий подключение двигателя.

Встречаются двигатели мощностью 180 Вт, у которых пусковая и рабочая обмотка соединялись в средине корпуса , и на верх выходило только три вывода (фото 2)

Фото 2 Три вывода обмотки.

Второй тип двигателей использовался в приводе центрифуги , поэтому он имел большие обороты, но меньшую мощность - 100-120 вт, 2700 - 2850 об/мин.

Двигатели центрифуг обычно имели постоянно включенный, рабочий конденсатор.

Поскольку центрифугу не было необходимости реверсировать, то соединение обмоток как правило делалось в средине двигателя. На верх выходило только 3 провода.

Часто у таких двигателей обмотки одинаковы , поэтому замер сопротивления показывает примерно одинаковые результаты, например между 1 - 2 и 2 - 3 выводом омметр покажет 10 Ом, а между 1 - 3 - 20 Ом.

В этом случае вывод 2 - будет средней точкой в которой сходятся выводы первой и второй обмоток.

Двигатель подключается следующим образом:
выводы 1 и 2 - в сеть, вывод 3 через конденсатор на вывод 1.

По внешнему виду двигатели Активаторов и Центрифуг - очень похожи, так как часто для унификации использовались одинаковые корпуса и магнитопроводы. Двигатели отличались только типом обмоток и количеством полюсов.

Существует и третий вариант запуска, когда конденсатор подключается только на момент пуска , но они довольно редки, мне такие двигатели на стиральных машинах не попадались.

Особняком стоят схемы подключения 3-х фазных двигателей через фазосдвигающий конденсатор, но тут я их рассматривать не буду.

Итак, вернемся к методу, который использовал я, но прежде еще одно небольшое отступление.

Двигатели с пусковой обмоткой обычно имеют разные параметры пусковой и рабочей обмотки.

Это можно определить как замером сопротивления обмоток, так и визуально - пусковая обмотка имеет провод меньшего сечения и ее сопротивление - выше ,

Если оставить пусковую обмотку включенной на несколько минут , она может перегореть ,
так как при нормальной работе она подключается только на несколько секунд.


Например сопротивление пусковой обмотки может быть 25 - 30 Ом, а сопротивление рабочей - 12 - 15 Ом.

Во время работы пусковая обмотка - должна быть отключена иначе двигатель будет гудеть, греться и быстро "пустит дым".

Если обмотки определены правильно, то при работе без нагрузки в течении 10 - 15 минут двигатель может быть слегка теплым.

Но если перепутать пусковую и рабочую обмотки - двигатель также запустится , и при отключении рабочей обмотки - будет продолжать работать.

Но в этом случае он также будет гудеть, греться и не выдавать положенную мощность.

А теперь переходим к практике.

Сначала нужно проверить состояние подшипников и отсутствие перекоса крышек двигателя. Для этого достаточно просто покрутить вал двигателя.
От легкого толчка он должен вращаться свободно, без заеданий, делая несколько оборотов.
Если все нормально - переходим к следующей стадии.

Нам потребуется низковольтный пробник (батарейка с лампочкой), провода, электро вилка и автомат (желательно 2х полюсный) на 4 - 6 Ампер. В идеале - еще и Омметр с пределом 1 мОм.
Прочный шнурок длинной пол-метра - для "стартера", малярный скотч и маркер для маркировки проводов двигателя.

Для начала нужно проверить двигатель на замыкание на корпус поочередно проверив выводы двигателя (подключив омметр или лампочку) между выводами и корпусом.

Омметр должен показывать сопротивление в пределах мОм, лампочка не должна гореть.

Далее закрепляем двигатель на столе, собираем цепь питания: вилка - автомат - провода к двигателю.
Маркируем выводы двигателя, приклеив на них флажки из скотча.

Подключаем провода к выводам 1 и 2, наматываем шнурок на вал двигателя, включаем питание и дергаем стартер.
Двигатель - запустился:) Слушаем как он работает секунд 10 - 15 и выключаем вилку из розетки.

Теперь нужно проверить нагрев корпуса и крышек. При "убитых" подшипниках будут греться крышки (и слышен повышенный шум при работе), а при проблемах с подключением - более горячим будет корпус (магнитопровод).

Если все в порядке - переходим дальше, и проводим те же эксперименты с парами выводов 2 - 3 и 3 - 1.

В процессе экспериментов двигатель, скорей всего будет работать на 2х из возможных 3х комбинациях подключения - то есть на рабочей и на пусковой обмотке.

Таким образом находим обмотку, на которой двигатель работает с наименьшим шумом (гулом) и выдает мощность (для этого пытаемся остановить вал двигателя, прижимая к нему деревяшку. Она и будет рабочей.

Теперь можно попытаться запустить двигатель при помощи пусковой обмотки.
Подключив питание к рабочей обмотке, нужно коснуться третьим проводом поочередно коснуться одного и другого вывода двигателя.

Если пусковая обмотка исправна - двигатель должен запуститься. А если нет - то "выбьет автомат" %))).

Конечно этот способ не совершенен, есть риск сжечь двигатель:(и применять его можно только в исключительных случаях. Но меня он выручал много раз.

Лучшим вариантом конечно будет определить тип (марку) двигателя и параметры его обмоток и найти в интернете схему подключения.


Ну вот такая "высшая математика" ;) А за сим - разрешите откланяться.

Пишите комменты. Задавайте вопросы, и подписывайтесь на обновление блога:).
koreada.ru - Про автомобили - Информационный портал