Устройство коллекторного электродвигателя стиральной машины-автомата

Внешний вид моторов разных моделей может отличаться, но устройство, принцип работы практически идентичны. Прибор состоит из:

• корпуса;
• стартера;
• катушек стартера (башмаков) с двумя или тремя выводами;
• якоря;
• шкива;
• двух щёток;
• коллектора;
• таходатчика (с двумя или тремя проводами);
• клеммной колодки.

Чтобы подключить двигатель, нужно знать выходы обмоток якоря, стартера и таходатчика. Не запутаться в проводах поможет тестер.

Простое подключение электродвигателя

Установите тестер в режим наименьшего сопротивления и обзвоните обмотки таходатчика, катушек и якоря. Проводите подключение по клеммам, которые прозваниваются между собой. Правильно подключённый прибор набирает скорость плавно, не трещит и не искрится. Проверить, сколько оборотов делает мотор, можно датчиком оборотов.

Наглядное пошаговое включение можно посмотреть в этом видео:

Двигатели переменного тока

Часто приходится слышать утверждение: коллекторные двигатели одинаково хорошо работают от переменного и постоянного тока. Скажем больше: переменный ток теряет часть мощности, проходя дроссели статора и ротора, индуктивность старается задержать частоту. 50 Гц многовато для простой проволочной катушки с лаковой изоляцией. Часто обмотки статора выводят каждую по отдельности, сколько есть. Запитать можно одну. Страдает мощность, потери уменьшаются, достигая минимальных размеров.

Как проще регулировать асинхронный двигатель. Найдены два способа, применяемые мясорубками:

• Изменение амплитуды питающего напряжения.
• Коммутация обмоток.

Понятно, первый способ требует включения в схему дополнительных элементов. Хотелось по этому поводу заметить! Довелось прочитать на форуме про отечественный регулятор скорости вращения асинхронного двигателя, будто там одни резисторы. Автор намекал на присутствие резистивного делителя напряжения. Однако! Когда активный элемент работает в линейном режиме — большинство регуляторов строится тиристорами — сопротивление далеко от бесконечности или короткого замыкания. Ставят радиаторы, оберегая полупроводниковые ключи, коснемся темы ниже. Хотим довести до внимания читателя: будут потери всегда.

Малой кровью не обойдешься. Устройство мясорубки содержит двигатель с двумя обмотками, пусковым конденсатором, ротор представлен барабаном, видим 100% асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором типа «беличья клетка». Встретим схему с коммутацией обмоток. Выглядит следующим образом. Одна катушка наматывается по периферии, включается через конденсатор, обеспечивая нужный сдвиг фаз. Вторая намотана под углом 45 градусов по окружности, сдвига фаз лишена. Одна поделена двумя неравноценными обмотками. Каждая может включаться по отдельности, параллельно (вместе). Дает три скорости.

Добавим теме асинхронных двигателей. Инструкция по ремонту мясорубок забудет упомянуть мелочь: внутри обмоток часто ставится термопредохранитель, рассчитанный на 135 градусов. Зарубежные элементы чаще украшает буква F, к Фаренгейту цифра имеет мало отношения. В отличие от трансформаторов Elenberg, где оплетка честно пишет: внутри термопредохранитель, асинхронные двигатели часто упоминаний лишены. Звоните обмотки: одна терпит разрыв, терпеливо ведите осмотр на предмет разных элементов, спрятанных между проволокой. Непросто бывает сделать, поверьте. Первый взгляд показывает только медь, второй – медь, третий – замечен элемент защиты.

Термопредохранитель найден, следует выпаять, прозвонить. При положительном тесте на поломку раздобудьте новый, впаяйте вместо старого. Догадываетесь, почему нельзя закоротить? Правильно! В следующий раз сгорит не термопредохранитель – асинхронный двигатель, хлопот прибавится. Похожие радиоэлементы стоят во многих изделиях, специальных требований нет. Наверняка найдется на барахолке подходящий экземпляр. Самостоятельно мастерить поостерегитесь. Как дело обстоит с регуляцией оборотов асинхронных двигателей. Годится метод деления напряжения тиристором, на практике применяется отсечка тока.

Прощай, мясорубка!

Опишем процесс:

1. Напряжение питания подается, минуя щетки последовательно на ротор и статор. Направление движения вала определяется направлением обмоток.
2. Ток проходит через тиристорный ключ, управляемый суммой напряжений.

Источник формирования сигнала коммутации предопределяет сложность схемы. Коллекторные двигатели искрят. При переключении секций возникает противо-ЭДС. Направлена противоположно относительно питания. Применяют обратную связь. Через конденсатор, диод противо-ЭДС складывается на управляющем электроде тиристора. Больше амплитуда, меньше открыт шлюз. Мотор стартует, либо нагрузка возрастает – обороты снижаются. Амплитуда само-ЭДС становится меньше, ток ключа увеличивается, двигатель опять выходит на режим

Нет нужды говорить, как важно сохранить постоянство оборотов, схемы решают названную проблему. Понятно, на ключе теряется часть мощности, неизбежная оплата стабильности. Через переменный резистор можно отдельно регулировать скорость

Кто интересуется – неплохие варианты найдете здесь k88882.narod.ru/dom007.html

Через переменный резистор можно отдельно регулировать скорость. Кто интересуется – неплохие варианты найдете здесь k88882.narod.ru/dom007.html.

Как можно применить двигатель от стиральной машинки:

Точильный станок

Это самый распространенный способ использования старого мотора. Электрическая схема подключения стандартная для конкретного двигателя.

К примеру, если у Вас статор имеет 4 или 3 провода, то можно использовать всего 2 провода, а именно подключив на прямую обмотку возбуждения (рабочую обмотку) и приводить в действие мотор вручную прокрутить ротор якоря.

Дальнейшая задача стоит по удлинению ротора и фиксированию на нём точильного камня. Если обороты очень большие, что плохо для заточки ножей, то тут опять же два варианта — уменьшаем напряжение (через конденсатор) или же используем редуктор. Исходим из того, что у нас есть и что мы можем сделать. Конечно я бы ставил редуктор — благо гараж помог лично мне. Идеальным вариантом это сделать точильный станок с мокрым камнем, но тут обороты двигателя не должны быть выше 120 оборотов/минуту.

Вибростол

Для начала Вам надо сварить основу стола. Хорошо подходит квадрат на 50 (если Вы собираетесь делать плитку) . Дальше надо пружины ( вариант: нажимная пружина сцепления на автомобиль МАЗ)  4 пружинки приваренные на профиля 20 .

Верхний стол он независим от каркаса и держится только на пружинках. Верхний стол сварен лист сверху двойка. По периметру 40 и так же уголок, для того, чтобы формы не падали при вибрации.

К верхнему столу приварен уголок на котором стоит мотор. Далее на Вал мотора приваривается болт. Который как раз и создает вибрации. Вся электрическая часть была взята от стиралки “вятка”. Выбираем максимальный режим и работаем. Совет цемент делать чуть гуще

Бетономешалка

Через шкивы для уменьшения частоты вращения и используя бак советской стиральной машины можно сделать не большую бетономешалки для своих нужд.

Типы двигателей

В стиральных машинах чаще всего применяются следующие типы двигателей:

1. асинхронные,
2. коллекторные,
3. двигатели, имеющие прямой привод.

Рассмотрим каждый вид двигателя подробнее, и как проверить его исправность.

Асинхронный двигатель

Этот двигатель в стиральных машинах применялся ранее. Он имеет не высокий КПД и поэтому в современных машинах почти не используется. По сравнению с современными электромоторами он является самым простым и надежным, поэтому ломается, гораздо реже, чем двигатели других типов.

Проверить исправность двигателя этого типа в домашних условиях довольно сложно. Он напрямую соединен с барабаном. Но если все-таки, удастся подобраться к нему, то надо знать что, чаще всего движок ломается по причине износа подшипников. Их в электромоторе два.

При их помощи вращается вал ротора. Также встречается, но реже, обрыв обмоток. При неправильном хранении и эксплуатации стиральной машины, можно встретить такой дефект двигателя, как нарушение изоляции его обмоток.

Первым делом, что надо сделать, произвести визуальный осмотр. Это касается всех типов двигателей

Надо обратить внимание на целостность краски на корпусе двигателя. Ее отсутствие в некоторых местах, может свидетельствовать о чрезмерном нагреве мотора

Визуальный осмотр двигателя лучше всего производить, разобрав его.

Если нет уверенности в том, что справитесь с этой работой, лучше за нее не браться. Все ремонтные работы во всех типах двигателей производятся только при отключении их от сети.

Порядок разборки асинхронного двигателя:

1. открутить винты,
2. сделать пометки рисками, расположение крышек относительно корпуса,
3. снять вентилятор, открутив два болта,
4. снять переднюю и заднюю крышку двигателя, предварительно открутив винты.

Необходимо осмотреть ротор. При осмотре можно выявить повреждения, связанные с оплавлением или его почернением. В этом случае ротор необходимо заменить. Далее осматривается статор. При осмотре можно обнаружить выгоревший изоляционный лак. Это может свидетельствовать о межвитковом замыкании. Обмотка в этом случае требует перемотки. Но лучше заменить деталь целиком.

Если визуальный осмотр, ни каких результатов не принес, надо, используя мультиметр, убедиться в целостности обмоток. Проверки подлежат пусковая и рабочие обмотки. Асинхронный двигатель от старой стиральной машины имеет три вывода. Проверяются все обмотки между собой, а также с корпусом. Если прибор покажет, хоть какое-то сопротивление, значит, имеется пробой обмоток. В этом случае двигатель сдается в стационарный ремонт для перемотки обмоток. Это основные методы проверки асинхронного двигателя в домашних условиях.

Коллекторный двигатель

Электродвигатель часто используется в современных стиральных машинах. Он имеет ременную передачу с барабаном, и легко извлекается из агрегата, поэтому проверить исправность двигателя не представляет особого труда.

Двигатель следует извлечь из корпуса стиральной машины, предварительно открутив стенку корпуса. Обычно он расположен под баком. После извлечения мотора, ротор со статором соединяют последовательно.

Напряжение 220 Вольт подают на концы этой электрической цепи. Для безопасности в цепь последовательно следует включить нагрузочный элемент свыше 500 Ватт. Для этого в цепь последовательно включается ТЭН, или какой-нибудь мощный нагревательный элемент. Такое включение предотвратит двигатель от полного выхода из строя в случае замыкания обмоток.

Очень хорошо такую проверку проводить, используя специальный лабораторный трансформатор. При вращении ротора можно предварительно, но не 100% судить о работоспособности двигателя, так как в собранном стиральном агрегате работа двигателя осуществляется под нагрузкой.

Подписка на рассылку

Чтобы механизмы на производстве или в быту, будь-то дерево или металлообрабатывающие станки, консольный насос, конвейерная лента, кран-балка, заточной станок, электрическая газонокосилка, кормоизмельчитель или другое устройство работали без поломок, необходимо, в первую очередь, чтобы вал электродвигателя вращался в правильную сторону. Во избежание ошибок и не допуска вращения вала механизма в противоположную сторону согласно пункту 2.5.3 «Правил технической эксплуатации электроустановок потребителей» на корпусе самого механизма и приводном двигателе должны быть нанесены стрелки направления вращения электродвигателя.

Направление вращения вала электродвигателя

Определение направления вращения электродвигателя выполняется со стороны единственного конца вала. В том случае если двигатель имеет два конца вала, то вращение определяют со стороны вала, который имеет больший диаметр. Согласно ГОСТ 26772-85 правому направлению соответствует движение вала по часовой стрелке. У наиболее распространенных трехфазных двигателей с короткозамкнутым ротором вращение вала в правую сторону будет осуществляться, если последовательность фаз, по которым подается напряжение на концы обмоток статора, будет соответствовать алфавитной последовательности их маркировки – U1, V1, W1.

Правостороннее вращение

Для однофазных двигателей с короткозамкнутым ротором вращение вала по часовой стрелке будет выполняться при условии, когда фаза будет подаваться на конец рабочей обмотки.

Изменение направления вращения вала в трехфазных электродвигателях

Эксплуатация некоторых механизмов требует левостороннего вращения вала. Зная, как изменить направление вращения электродвигателя, это можно сделать без какой-либо доработки или переделки самого приводного двигателя. Для смены направления движения нужно:

• обесточить электродвигатель;
• снять крышку клеммной коробки;
• переставить жилы силового кабеля в соответствие со схемой изображенной на рис. 3: жилу с изоляцией черного цвета (L3) переподключить на контакт V1 в клеммной коробке, а жилу коричневого цвета (L2) на контакт W1.

Левостороннее вращение

Если эксплуатация двигателя требует постоянного переключения двигателя с правостороннего вращения на левостороннее, его подключение осуществляют по специальной схеме,

Реверс однофазного электродвигателя

Запустить вращение однофазного асинхронного электродвигателя можно переподключив фазу на начало рабочей обмотки.

Зная, как поменять направление вращения электродвигателя, можно подключить однофазный электродвигатель с возможностью переключения правостороннего вращения на левостороннее с помощью трехконтактного переключателя.

Чтобы изменить направление вращения двигателя постоянного тока, нужно изменить направление вращающего момента М = смФ/я. Это можно сделать, изменив направление тока в обмотке якоря или направление магнитного потока в обмотке возбуждения. При одновременном изменении направления тока якоря и магнитного потока в обмотке возбуждения направление вращения не изменяется. Схемы соединений для изменения направления вращения представлены на рис. 6.1.

Схема подключения коллекторного двигателя с реверсом

Чтобы осуществить реверс коллекторного двигателя, необходимо знать:

1. Не на каждом коллекторном моторе можно осуществить реверс. Если на корпусе указана стрелка вращения, то его нельзя применять в реверсивных устройствах.
2. Все двигатели, имеющие высокие обороты предназначены для вращения в одну сторону. Например, у электродвигателя, устанавливаемого в болгарках.
3. У двигателя, который имеет небольшие обороты, вращение может осуществляться в разные стороны. Такие моторы смонтированы в электроинструментах, например, электродрелях, шуруповертах, стиральных машинах и т.п.

На рисунке представлена схема универсального коллекторного двигателя, который может работать как от постоянного, так и переменного тока.

Чтобы изменилось вращение ротора, достаточно поменять полярность напряжения на обмотке ротора или статора, как и в двигателях постоянного тока, от которых универсальные машины практически не отличаются.

Если просто изменить полярность подводящего напряжения на коллекторном двигателе, направление вращения ротора не изменится. Это необходимо учитывать при подключении электродвигателя к сети.

Также следует знать, что в моторах большой мощности коммутируют обмотку якоря. При переключении обмоток статора возникает напряжение самоиндукции, которое достигает величин, способных вывести двигатель из строя.

Конструктора-любители в своих поделках применяют различные типы двигателей. Зачастую они используют щеточный электродвигатель от стиральной машинки автомат. Это удобные моторчики, которые можно подключать непосредственно к сети 220 вольт. Они не требуют дополнительных конденсаторов, а регулировку оборотов можно легко производить с помощью стандартного диммера. На клеммную колодку выводятся шесть или семь выводов.

Зависит от типа двигателя:

• Два идут на щетки коллектора.
• От таходатчика на колодку приходит пара проводов.
• Обмотки возбуждения могут иметь два или три провода. Третий служит для изменения скорости вращения.

Чтобы выполнить реверс двигателя от стиральной машины, следует поменять местами выводы обмотки возбуждения. Если имеется третий вывод, то его не используют.

Советы по выбору машинки

Дачный вариант предполагает покупку недорогой малогабаритной стиральной машины, способной обеспечить качественную стирку, а также расход воды и электроэнергии был в разумных пределах. Различные рейтинги и рекламные билборды здесь мало чем помогут. Самый основной критерий – класс стирки и показатель потребляемой электроэнергии.

Наиболее лучшими параметрами обладают машины класса A, а посредственная стирка и значительный расход энергии присвоены стиральным аппаратам класса F. В нашем случае можно смело останавливаться на моделях класса B и даже С

Также следует обратить внимание на класс отжима. Лучшим считается класс A, в котором заявлено производителем 1500 об/мин

Для нормального отжима достаточно 800 об/мин.

При покупке необходимо определиться с материалом бака. Стальной заметно повысит цену стиральной машинки. А вот пластиковый бак представляется наиболее оптимальным вариантом для дачного участка. К тому же он не боится коррозии. А долговечность пластикового бака сопоставима с эксплуатационными характеристиками самого аппарата.

Лучше немного переплатить, но все же выбрать товар в магазине. Разница в цене смешная, но зато в наличии будет технический паспорт и гарантийный талон на сервисное обслуживание. Это даст право на бесплатный ремонт в сервисных центрах или при желании возможность обмена на аналогичную исправную модель.

Регулятор напряжения

Самым простым и доступным регулятором количества оборотов электромотора стиральной машины является любое устройство, предназначенное для подобных действий. Это может быть:

• Димер;
• Гашетка электродрели;
• Поворотное колесо и т.д., взятое от любого бытового прибора или приобретенное в магазине.

Смысл операции по регулировке оборотов прост и заключается в уменьшении или увеличении поступающего напряжения на двигатель из сети 220 Вольт. То есть поворачивая колесо регулировки, мы регулируем напряжение, а следовательно, и задаем скорость вращения. Схема данного подключения выглядит следующим образом:

• Провод от катушки (1) соединяем с кабелем, идущим от якоря.
• 2-катушечный провод направляем на сеть.

• Оставшийся кабель (2) якоря замыкаем на димер.
• Второй выход димера – на сеть.
• Производим пробный запуск электромотора и работу регулятора.

Подключение через плату (микросхему)

Наша схема регулировки оборотов изначально не была самой элементарной. И именно для этого мы использовали в ней тахогенератор. Теперь пришло время заняться им. Ведь с помощью таходатчика мы сможем регулировать обороты двигателя стиральной машины без какой-либо потери его мощности, то есть превратив электромотор в реально функциональное устройство.

В нашем случае таходатчик является посредником между двигателем и микросхемой, которая выглядит следующим образом. Данная схема создана на основе заводской платы с маркировкой TDA 1085. Приобрести ее не составит никакого труда в магазинах радиотехники.

Вполне уместным будет вопрос — что изменится в работе двигателя после его подключения через микросхему? Очень многое.

Если при обычном подключении, описанном нами выше, запускать двигатель в работу приходилось движением руки. То теперь это возможно простым поворотом тумблера. При попытке воздействия на вращающийся шкив двигатель не останавливается полностью, а сбрасывает обороты буквально на долю секунды, после чего возвращается к заданной мощности, но уже с учетом возросшей нагрузки.

То есть встроенная нами микросхема, получив сигнал от таходатчика об уменьшении количества оборотов из-за возросшей нагрузки, мгновенно реагирует на это и увеличивает мощность, а следовательно, и количество оборотов электромотора.

Как обеспечить реверсивное вращение?

Реверс электродвигателя – это изменение хода вращения ротора на противоположное. Чтобы обеспечить этот процесс, нужно поменять положение концов одной из обмоток. Тогда мотор начнет двигаться в другую сторону.

Чтобы постоянно не лезть в цепь и не переставлять местами провода обмотки, лучше установить специальное устройство. Направление вращение ротора можно переключать щелчками тумблера. Подключение несложно выполнить своими руками.

Для начала переверните тумблер и изучите маркировки на днище устройства. Там есть обозначения всех выходов, также представлена схема соединения при разной позиции переключателя (правой и левой). Чтобы вам проще было разобраться, зарисуйте элементарную цепь: две обмотки движка и пара контактов коммутатора. Средние провода поочередно подводятся к боковым.

Вывод одной электрообмотки необходимо связать с нижним контактом, расположенным с краю и совместить ее перемычкой с крайней клеммой, находящейся сверху. Провод статорной обмотки подключить к разъему, расположенному посередине.

Далее дело останется за малым – включить в цепь ротор. К одному контакту коммутатора нужно подвести выход роторной обмотки, к другому, оставшемуся – нулевой питающий провод. После этого необходимо организовать диагональные перемычки между двумя крайними клеммами. Первый средний вывод тумблера подсоединяется к «нулю», второй – к «хвостику» обмотки ротора.

Если кратко, то средние контакты механического переключателя должны быть подведены: один – к нулевому проводу, второй – к статорной электрообмотке. Противоположный «хвостик» этой обмотки подсоединен к фазе (проводку коричневатого оттенка). Обязательно, чтобы контакты по диагоналям сообщались перемычками и проводки от них велись на роторную обмотку.

Прежде чем запускать мотор, вооружитесь мультиметром. С помощью тестера проверьте, как изменяется короткое замыкание при щелчке тумблера. Обязательно заизолировать все контакты. Переключать направление вращения двигателя можно только когда ротор полностью остановится. Поэтому не торопитесь щелкать тумблер, дождитесь, пока элемент перестанет крутиться.

Вариант 2: переподключение пусковой намотки

Второй способ организовать реверс асинхронного мотора 220 Вольт – поменять местами начало и конец пусковой обмотки. Делается это по аналогии с первым вариантом:

1. Из четырех проводов, выходящих из коробки мотора, выясните, какие из них соответствуют отводкам пусковой намотки.
2. Изначально конец В пусковой обмотки соединялся с началом С рабочей, а начало А подключалось к пускозарядному конденсатору. Сделать реверс однофазного двигателя можно, подключив емкость к выводу В, а начало С с началом А.

После описанных выше действий получаем схему, как на рисунке выше: точки А и В поменялись местами, значит ротор стал обращаться в противоположную сторону.

КАК ВСЕ НАЧИНАЛОСЬ

Разные источники расходятся в указании имени первого изобретателя стиральной машины, но попытки механизировать процесс стирки делались в разных странах, а первых результатов удалось достичь во второй половине XIX — начале XX века. В 1851 году американец Джеймс Кинг запатентовал первую стиральную машину с вращающимся барабаном. К 1857 году было зарегистрировано уже 2000 патентов на устройства для стирки. По некоторым данным, первую стиральную машину, в которой бельё подвергалось комбинированному воздействию пара и воды, изобрел американец Дэйвид Паркер. Однако первым шагом на пути, по которому в Европе впоследствии двинулась механизация стирки, стало изобретение ручной стиральной машины, представляющей собой установленную на опорах деревянную кадку с мешалкой, которая приводилась во вращение с помощью рукоятки. Успех стирки зависел в основном от того, как быстро вращали рукоятку.

Машина носила соответствующее название — «Метеор». Прототипом для такой стиральной машины стала маслобойка. Карл Миле в Германии в 1900 году был первым, кто переделал маслобойку в стиральную машину. Затем удалось устранить использование ручного труда за счет присоединения барабана к электродвигателю. Честь изобретения первой электрической машины принадлежит американцу А. Фишеру в 1906 году (его «электрическая прачка» была запатентована в 1910 году). С 30.х гг. XX века процесс усовершенствования стиральных машин шел непрерывно и привел к возникновению в наши дни современных чудо-автоматов. В 1920 году уже около 1300 различных фирм выпускали стиральные машины самых всевозможных видов.

Среди этих стиральных машин были аппараты с приводом от бензинового двигателя или с подогревом воды в баке газовой горелкой. Машины устанавливались в прачечном гараже или прямо в кухне или в ванной в непосредственной близости от крана с водой и канализации. Основным элементом такой машины был цилиндрический резервуар, расположенный на вертикальной оси и закрывающийся крышкой. Вода приводилась в движение одной или несколькими лопастями, вращающимися в противоположном направлении, которые работали от электродвигателя. С помощью электроэнергии осуществлялся и нагрев воды. Такие стиральные машины получили название, которое мы используем до сих пор — машины активаторного типа.