Домашним разнорабочим часто приходится делать то, что не всегда легко и удобно делать руками. Существуют различные аппараты, которые могут помочь. Но для приведения их в движение необходимо устройство, например, электродвигатель.
Хотя асинхронные трехфазные двигатели просты в изготовлении и очень распространены, найти и купить конденсаторы для них не всегда возможно. По этой причине можно использовать двигатели для бытовых приборов.
В этой статье мы рассмотрим схему подключения двигателя стиральной машины с прямым и обратным вращением.
Какой двигатель используется в стиральной машине
В большинстве стиральных машин используются коллекторные двигатели. Они удобны тем, что нет необходимости запускать или запускать конденсатор, и их можно подключать непосредственно к электросети. Кроме того, вы можете приобрести простой регулятор скорости для них в любом магазине бытовой техники.
Двигатель с коммутатором для стиральных машин состоит из следующих частей.
-
Статор.
-
Ротор с коллектором.
-
Система щеток.
-
Тахограф или датчик Холла.
Именно тахогенератор или датчик Холла используется для измерения и регулирования скорости вращения двигателя. Они не используются для обычного запуска двигателей 220 В, но должны работать со сложными регуляторами скорости для поддержания мощности на валу независимо от его нагрузки (в пределах номинального диапазона нагрузки, конечно).
Электрическая схема
Первоначально двигатель стиральной машины подключается к источнику питания с помощью клеммной колодки. Если вы не снимали его раньше — при осмотре двигателя вы увидите похожую картину.
Порядок расположения этих проводов может быть различным, но в основном они служат для следующих целей.
-
2 провода от щеток.
-
2 или 3 провода от обмотки статора.
-
2 провода от датчика скорости.
Обратите внимание.
Если у вас три провода от статора, один из них — промежуточный, используемый для увеличения скорости в режиме вращения. Затем, если вы проверите обмотки и обнаружите, что одна пара проводов имеет большее сопротивление, чем другая, то, подключившись к концам с большим сопротивлением, скорость будет ниже, но крутящий момент будет выше. Если же выбрать провод с меньшим сопротивлением, то все будет наоборот — выше обороты и ниже крутящий момент.
В зависимости от конкретной модели некоторые контакты защиты, например, тепловой защиты и т.д., могут быть выведены на клеммную колодку. Поэтому для простого подключения к сети нам потребуется, например, четыре провода.
Напомним, что большинство двигателей стиральных машин форсируются коллекторным двигателем с последовательным возбуждением. Что это значит? Вы должны соединить обмотку статора последовательно с обмоткой магнитного поля, т.е. с обмоткой якоря.
Для этого подключите один конец обмотки статора к линии питания, другой конец обмотки статора подключите к одной из щеток, а вторую щетку подключите ко второй линии питания, эта схема подключения показана на рисунке ниже.
Разворот
На практике могут возникнуть ситуации, когда двигатель не может быть установлен на другой плоскости для настенного применения, и тогда направление вращения может вас не устроить. Не нужно чувствовать себя отчаявшимся. Чтобы изменить направление вращения двигателя стиральной машины, просто поменяйте местами концы обмотки статора и обмотки магнитного поля.
Чтобы иметь возможность изменять направление вращения двигателя во время работы, необходимо использовать переключатель DPDT. Они представляют собой шестиполюсные переключатели с двумя отдельными контактами (два полюса) и двумя положениями, где средний контакт соединен с контактом на одном или другом конце. Внутренняя схема показана на рисунке выше.
Схема подключения двигателя от стиральной машины с функцией переключения направления вращения показана на рисунке ниже.
Нужно припаять провода от щеток к внешним контактам барабана и припаять провода от обмотки статора к одному из средних контактов, а провод питания — ко второму контакту. Другой конец обмотки статора остается подключенным к электросети. После этого необходимо «крестообразно» припаять провода-перемычки к двум свободным контактам.
Регулировка скорости
Скорость вращения всех коллекторных двигателей легко регулируется. Это достигается путем изменения тока через его обмотки. Это может быть достигнуто путем изменения напряжения питания, например, путем отключения части фазы и уменьшения эффективного значения напряжения. Этот метод настройки известен как система импульсно-фазового управления (PPCS).
На практике для регулирования двигателя стиральной машины можно использовать любой бытовой диммер мощностью 2,5-3 кВт. Вы можете использовать диммер для освещения лампы, но затем замените симистор на что-то вроде BT138X-600 или BTA20-600BW, или на что-нибудь другое, потребляющее в 10 раз больше тока относительно двигателя, если исходных характеристик недостаточно. Схему подключения можно посмотреть ниже.
Но за простое решение приходится платить. Когда мы уменьшаем напряжение питания, мы также ограничиваем ток. Соответственно, снижается выходная мощность. Однако при подаче нагрузки двигатель потребляет больше тока для поддержания определенной скорости. В результате двигатель не сможет выдать максимальную мощность из-за снижения напряжения, а скорость вращения упадет под нагрузкой.
Чтобы избежать этого, существуют специальные платы, которые поддерживают заданную скорость, получая обратную связь от датчика скорости. Это провода, которые не используются в рассмотренных нами схемах. Он работает аналогично этому алгоритму.
1. Проверьте заданное значение скорости.
2. считать значение датчика и сохранить его в регистре.
3. сравниваются показания датчика, фактическая скорость и целевая скорость.
4. если фактическая скорость совпадает с заданной, никаких действий не предпринимается. Если число оборотов не совпадает с заданным, то.
-
Если обороты высокие — увеличьте угол отсечки фазы CFCU на определенное значение (уменьшите напряжение, ток и мощность).
-
Если число оборотов мало — уменьшите фазовый угол CFCU (увеличьте напряжение, ток и мощность).
Повторите это по кругу. Таким образом, когда вы нагружаете вал двигателя — система сама решает увеличить напряжение, подаваемое на двигатель, или уменьшить напряжение по мере увеличения нагрузки.
Не нужно спешить разрабатывать такое устройство на микроконтроллере. Существуют дешевые готовые решения. Пример такого устройства построен на интегральной схеме TDA1085. Пример электрической схемы вы можете увидеть ниже.
Заголовки здесь означают.
-
M — выход на двигатель.
-
AC — подключение к электросети.
-
T — Подключение к тахометру.
-
R0 — Регулятор текущей скорости.
-
R1 — Минимальная скорость.
-
R2 — Максимальная скорость
-
R3 — используется для регулировки цепи, если двигатель работает не плавно.
Более подробные инструкции вы можете найти здесь — http://electrik.info/regulyator-oborotov-tda-instruktsiya.pdf.
Принципиальная схема платы показана на рисунке (нажмите на рисунок для увеличения).
Резюме
Обратите внимание, что скорость вращения коммутатора, или, как его еще называют, двигателя щеток стиральной машины, довольно высока — около 10 000-15 000 оборотов в минуту. Это связано с его конструкцией. Если вам необходимо достичь низкой скорости, например, 600 об/мин, используйте ременной или зубчатый привод. В противном случае вы не сможете добиться правильной работы даже при использовании специальных регуляторов.
