Радиосхемы Схемы электрические принципиальные

Мы в социальных сетях

Главное меню

Реклама на сайте

Блок управления электродвигателем швейной машины

Электроника в быту

Н. ШУКОВ, г. Гомель, Беларусь
Радио, 2002 год, № 9

Бытовые швейные машины нередко электрифицируют, устанавливая коллекторный двигатель МШ-2, питаемый от сети переменного тока 220 В, 50 Гц. Управление этим двигателем с помощью штатной педали ненадежно, кроме того, ее не всегда удается приобрести. В предлагаемой конструкции применена самодельная педаль, снабженная оптическим датчиком положения, причем резкое нажатие на нее вызывает форсированный разгон двигателя. Заданная педалью частота вращения не изменяется под характерной для швейных машин переменной нагрузкой на вал двигателя. Имеется возможность ограничить максимальную частоту, причем порог ограничения можно регулировать в процессе шитья.

Схема блока управления

Для увеличения кликните по изображению (откроется в новом окне)

Схема блока управления (без силовых узлов) изображена на рис. 1. Датчиком частоты вращения вала двигателя служит оптрон с открытым оптическим каналом U1, сигналы которого усиливают и формируют транзистор VT1 и триггер Шмитта DD1.1. Как показано на рис. 2 , на корпусе 1 электродвигателя закреплена винтом 2 небольшая плата. Установленный на ней оптрон 3 входит в специально просверленное отверстие корпуса 1. Оптическое окно оптро-на должно находиться на расстоянии 1. 2 мм от насаженной на вал 5 крыльчатки вентилятора 4. На обращенную к оптрону поверхность крыльчатки нанесена маска (см. рис. 2, вид А на деталь 4). Ее рисуют черной и белой красками. Можно также, зачернив поверхность, наклеить на нее полоски фольги. Корректировкой положения оптрона относительно крыльчатки и подборкой номинала резистора R3 добиваются максимального размаха импульсов на коллекторе транзистора VT1 при вращении вала двигателя.

Всего на маске 16 светлых секторов, в результате за один оборот вала на вход одновибратора DD2.1 поступают 16 импульсов. В ответ на каждый из них одновибратор генерирует импульс фиксированной амплитуды и длительности, поэтому постоянная составляющая напряжения на выходе одновибратора пропорциональна частоте вращения. Усиленная и отфильтрованная каскадом на ОУ DA4 постоянная составляющая служит сигналом обратной связи в системе стабилизации частоты вращения. Крутизну зависимости напряжения от частоты устанавливают подстроечным резистором R12.

Конструкция педали показана на рис. 3.

Ее подвижная часть 2 и неподвижное основание 1 соединены пружиной 3, противодействующей нажатию Оптрон 4 (U2 аналогичный U1, см. рис. 1) размещен на основании 1. В зависимости от расстояния от оптрона 4 до отражателя 5, установленного на подвижной части 2, изменяется количество излученного светодиодом оптрона 4 света, вернувшегося к чувствительной поверхности его фототранзистора В результате изменяется ток фототранзистора. Каскад на микросхеме DA1 преобразует ток в напряжение. Номинал резистора R7 выбран таким, что полному ходу педали соответствует изменение напряжения на выходе DA1 от 0 приблизительно до -8 В.

ОУ DA2 — элемент сравнения и усилитель сигнала ошибки системы стабилизации. На его входы поступают сигналы, пропорциональные скорости вращения и положению педали, а выходное напряжение через диод VD5 подано на вход 3 ОУ DA3, служащего компаратором.

Вход 3 компаратора соединен с генератором пилообразного напряжения, состоящего из диодного моста VD1— VD4 и каскада на транзисторе VT2. На мост подано пониженное до 6 В сетевое напряжение. В моменты перехода сетевого напряжения через ноль, когда все диоды моста закрыты, а транзистор VT2 открыт током, текущим через резистор R6, конденсатор С1 заряжается почти до напряжения питания В остальную часть каждого полупериода мгновенное значение сетевого напряжения отличается от нуля, поэтому выпрямленное мостом положительное напряжение, поступая на базу транзистора VT2, удерживает последний в закрытом состоянии. Конденсатор С1 разряжается через резистор R10 Подборкой номинала этого резистора добиваются, чтобы напряжение на конденсаторе не опускалось ниже приблизительно 0,2 В. Иначе вал двигателя будет продолжать вращаться и при отпущенной педали.

Спады импульсов на выходе DA3 совпадают с моментами переходов сетевого напряжения через ноль, а положение фронтов на оси времени зависит от напряжения на выходе ОУ DA2. Через диод \/D6 и резистор R25 импульсы поступают на базу транзистора VT4, в коллекторной цепи которого находятся светодиод оптотиристора U3.1 и ограничительный резистор R28.

На рис. 4 показана схема силовой части блока управления, нумерация ее элементов продолжает начатую на рис. 1.

Тиристор U3.2 в диагонали моста VD8 открывается в каждом полупериоде с началом светового импульса, создаваемого светодиодом U3.1. На электродвигатель М1, включенный во вторую диагональ моста VD8, поступает сетевое напряжение. Тем, что открывающий тиристор световой импульс продолжается до конца полупериода, предотвращают преждевременные (до окончания полупериода) закрывания тиристора из-за свойственных коллекторным двигателям кратковременных нарушений контакта в щеточном узле.

Вернемся к рис. 1. Кроме узлов, рассмотренных выше, в устройстве имеется ограничитель среднего значения напряжения, подаваемого на двигатель. Ограничитель состоит из одновибратора DD2.2 и транзисторного ключа VT3. Спад каждого управляющего импульса (совпадающий по времени с нулевым мгновенным значением сетевого напряжения) запускает одновибратор DD2.2, импульсы которого открывают транзистор VT3. В результате транзистор VT4, а с ним и оптотиристор U3 не могут открыться, пока импульс одновибратора не закончится. За счет этого среднее напряжение на двигателе не может превысить значения, зависящего от положения движка переменного резистора R24.

Практика показала, что нередко при слишком низком пороге ограничения двигатель не может стартовать под нагрузкой, хотя нормально работает после предварительного разгона. В связи с этим обстоятельством предусмотрен узел принудительного отключения ограничителя, собранный на ОУ DA5. Пока напряжение на выводе 6 DA4, пропорциональное частоте вращения, по абсолютной величине меньше порога, установленного подстроечным резистором R20, напряжение на выходе DA5 — отрицательное, диод VD7 закрыт и низкий логический уровень напряжения на входе R одновибратора DD2.2 запрещает работу последнего, позволяя двигателю уверенно стартовать. С ростом частоты вращения низкий уровень на входе R DD2.2 сменяется высоким, разрешая работу одновибратора.

Блок можно питать от любого стабилизированного источника с выходными напряжениями +9 и -9 В, способного отдавать ток не менее 100 мА по цепи положительного напряжения и 30 мА — отрицательного. Переменное напряжение 6 В подают на диодный мост VD1—VD4 от отдельной вторичной обмотки сетевого трансформатора. Если такой обмотки нет, можно воспользоваться дополнительным понижающим трансформатором, дающим нужное напряжение.

В блоке использованы постоянные резисторы МЛТ, переменный R24 — СП-1; подстроечные R12, R20 — СПО-0,15. Конденсаторы С1, СЗ, С5 — металлопленочные, С7 — МБГЧ, оксидные С2, С4, С6 — К50-35. Транзисторы КТ502В можно заменить на КТ502А, КТ502Д, КТ502Е, КТ361Б, КТ361В, КТ361Г, а КТ503В — на КТ503А, КТ503Д, КТ503Е, КТ315Б, КТ315В, КТ315П. Вместо микросхемы К564АГ1 подойдет ее зарубежный аналог CD4098B, вместо КР140УД608 — К140УД6, К140УД7, КР140УД708. Диодный мост КЦ405Б можно заменить на КЦ402А, КЦ403А, КЦ403Б, КЦ403В, диоды КД509А — на КД503А, КД510А, КД518А.

Ненагруженный двигатель МШ-2 при номинальном питающем напряжении может развить очень высокую скорость (до 20000 мин -1 ). Поэтому желательно, чтобы во время налаживания блока управления двигатель был механически нагружен приводом швейной машины, работающей вхолостую (без ткани и ниток). Для швейных машин большинства типов максимальная частота вращения вала двигателя в этих условиях — приблизительно 3000 мин -1 , что соответствует частоте повторения импульсов одновибратора DD2.1800 Гц.

Длительность этих импульсов должна составлять 0,8 мс. Если при максимальной частоте вращения вала двигателя входит в насыщение ОУ DA4, длительность нужно уменьшить. Ее корректируют подборкой номинала резистора R16. Длительность импульсов одновибратора DD2.2 должна с помощью переменного резистора R24 изменяться в интервале 2. 6 мс.

Нажав на педаль до упора и перемещая движок подстроенного резистора R12 слева (по схеме) направо, установите его в положение, начиная с которого частота вращения вала двигателя уменьшается. Подстроенный резистор R20 регулируют по наиболее уверенному пуску двигателя под нагрузкой.

Если налаживать блок управления приходится с ненагруженным двигателем, обороты последнего можно уменьшить до необходимых 3000 с -1 с помощью переменного резистора R24, при необходимости временно изменив номиналы его и резистора R22.

Устройство современной швейной машины

Устройство швейной машинки нужно знать не только ученице 5 класса, но и каждой хозяйке швейной машинки, поскольку это не только познавательно, но и выгодно. Зная, как устроена ваша швейная машина, вы сможете самостоятельно выполнить настройку ее работы без оплаты услуг мастера по ремонту. Имея представление об узлах и механизмах машинки, скрытых под крышками корпуса, вы будете беречь машинку от перегрузки, что предотвратит ее поломку и сохранит ваши деньги.

В школе на уроках труда в 5 классе обычно изучают устройство устаревших моделей швейных машин типа Подольск, Зингер. Узлы и механизмы этих машин легко увидеть, не разбирая машинку. Современные же бытовые швейные машины с электроприводом по сравнению со старыми машинами имеют лишь общий принцип образования челночного стежка, устройство же у них совсем иное.
В этой статье вы увидите, как устроено челночное устройство, привод электрической швейной машинки. Как взаимосвязан узел иглы с челноком, на что нужно обращать особое внимание, чтобы уберечь вашу машинку от поломки. Данная инструкция подходит для недорогих моделей швейных машин фирмы Janome, Brother, Зингер и других с горизонтальным и вертикальным челноком.

1. Основные узлы и механизмы швейной машины

На сайте уже есть похожая статья, в которой подробно изложено устройство швейной машинки, даны названия деталей и механизмов, приведены схемы взаимодействия узлов. Вы можете ее прочитать, перейдя по ссылке Устройство швейной машины. Поэтому в этой статье мы не будем останавливаться на названиях частей и деталей, а лучше подробнее разберемся в устройстве современной модели швейной машинки, ее особенностях и неисправностях.

Вот так выглядит швейная машинка без пластикового корпуса стоящая на переднем плане верхнего фото. Это обычная модель эконом-класса фирмы Dragonfly (Китай) с горизонтальным челноком. Практически все модели недорогих бытовых швейных машинок устроены одинаково, особенно если они произведены в Китае.

2. Самый главный узел бытовой электрической машинки

У любой электрической швейной машинки главной деталью является электропривод. От его состояния зависит не только скорость и мощность, но и работоспособность машинки. Старайтесь не перегружать двигатель длительной непрерывной работой, что часто случается при пошиве штор, постельного белья.
Обратите внимание на ремень электропривода. Тоненький и слабенький с виду ремешок приводит в движение весь механизм машинки. Конечно, порвать его, тем не менее, непросто, но все же лучше уберегать машинку от пошива грубых джинсовых тканей, кожи и т.п. Обратите внимание и на внутреннюю поверхность ремня (зубчики). В случае обрыва ремешка, подобрать такой диаметр с определенным «шагом» зубчиков будет проблемой. Для того чтобы машинка работала мягко и ремень не «проскакивал» нужно со временем проверить его натяжение. За многие годы работы оно может ослабнуть и это может повлиять на снижение скорости и явится причиной повышенного шума.

Если вам придется самим разбирать машинку, нажмите указательным пальцем на ремешок в том месте, которое указано стрелочкой. Ремень должен слегка прогибаться, но с небольшим усилием. Если он продавливается совсем без усилия, свободно нужно увеличь натяжение. В то же время, слишком сильное натяжение приведет к тугому ходу и станет причиной «гула» машинки и повышенному износу втулок электродвигателя.

3. Как регулировать натяжение ремня электропривода

Электропривод крепится двумя винтами (Д). Если их ослабить, то привод можно слегка сдвинуть и натянуть ремень. Но основную регулировку нужно выполнять винтами (К), крепящими электродвигатель вместе с рамкой к станине машинки.
Ослабьте эти винты накидным ключом или мощной крестовой отверткой и регулируйте натяжение, смещая двигатель относительно этого крепления.
После регулировки проверните несколько раз вал машинки и проверьте еще раз натяжение ремня.

Обратите внимание на шкив двигателя. Также как и ремень, рабочая поверхность у него имеет зубчики. При замене привода нужно покупать двигатель именно такой модели, который установлен на вашей машинке, чтобы подходило не только крепление, но и шаг зубьев. В некоторых случаях шкив можно снять и переставить на новый двигатель, но для этого потребуется специальный ключ. Более подробно, о том, как заменить электропривод электрической швейной машинки современной модели читайте в статье Как разобрать швейную машину и заменить электропривод.

4. Устройство взаимодействия главного и нижнего вала

Если двигатель — это главная деталь швейной электрической машинки, то ремень главного и нижнего вала — основная причина поломок машинки. Точнее даже не поломок, а сбоев в ее работе.
Небольшой узкий ремешок связывает воедино работу главного вала, отвечающего за узел игловодителя и нижнего вала, вращающего челночное устройство. Малейший сбой привод к разрегулировке взаимодействия иглы и челнока и соответственно к появлению разного рода «проблем». Например, машинка вращается, а строчка не образуется или гнется и ломается игла и т.д.

Мы не будем подробно рассматривать причины этого в этой статье, скажем лишь, что не следует нарушать рекомендации завода-изготовителя и шить на машинке ткани и материалы не указанные в инструкции. Перегрузка при пошиве грубых тканей может привести к «проскальзыванию» ремня на один «зуб», что соответственно сбивает работу всех механизмов швейной машинки. Редко, но случается, что ремень и лопается от такой нагрузки. В таком случае вам не поможет даже мастер, поскольку купить новый ремешок вряд ли возможно, особенно на устаревшие модели машинок.

Увидеть этот ремень можно только после снятия двигателя, заодно можно и проверить его натяжение. Если потребуется, то натянуть его можно с помощью регулятора (Р).
Сильно перетянутый ремень приведет к тяжелому ходу и повышенному шуму машинки.
Слабо натянутый ремень станет причиной увеличенного люфта иглы, что может привести к появлению пропусков в стежке и кроме того к «проскакиванию» ремня на шкиве.

Еще можно добавить, что приводной ремень обычно уставлен на машинках с горизонтальным челноком, поэтому они работают мягко и тихо. Недорогие машинки с качающимся челноком (как у Чайки) устроены немного иначе. Вместо ремня у них применяются металлические конструкции соединения главного и нижнего вала, поэтому такие машинки более «выносливые» но и заметно шумные в работе.
Чтобы уменьшить шум их нужно постоянно смазывать. Машинки с горизонтальным челноком смазывать нужно намного реже.

5. Устройство челночного хода

Ну и последнее на что нужно обратить вам внимание, изучая устройство швейной машинки — это челночный ход. От правильной его настройки зависит не только качество строчки, но и сама возможность образования стежка. Обратите внимание, когда носик подходит вплотную к игле, ушко должно находиться ниже носика на 1.5-2.0 мм. Этот параметр влияет на надежное образование стежка в строчке.

Зазор между лезвием иглы и носиком челнока устанавливать не нужно, поскольку он практически не сбивается, разве что в том случае, когда игла погнута. А вот положение ушка иглы по отношению к носику челнока часто сбивается именно по вине швеи. И, как правило, это происходит после попытки подшить грубые джинсы. Дойдя до пересечения швов (в восемь сложений ткани) ломается игла, а после ее замены машинка перестает образовывать стежки. Проскочил ремень на один «зуб» и машинку нужно отдавать в ремонт.
См. Пропуски стежка у современных машин. Сами вы такую настройку выполнить не сможете, но проверить положение иглы можно. Снимите игольную пластину, вытащите пластмассовый челнок и с помощью лупы проверьте зазор. Если зазор в норме, значит, причину нужно искать в «другом месте». Возможно, неправильно работает натяжитель верхней нитки, возможно, затупилась игла и т.д.

Влияние на качественное формирование челночного стежка оказывают также рейка, лапка, шпулька, натяжитель верхней нитки, компенсационная пружина и другие узлы и детали.
Более подробно об их значении, настройке и ремонте можно узнать на страницах нашего сайта, например в статье Ремонт и настройка швейной машины 22 класса.

Как разобрать швейную машинку
Эта статья с советами мастера о том, как самостоятельно разобрать современную швейную бытовую машинку фирмы brother, janome и др.

Электропривод швейной бытовой машины
В этой статье вы узнаете, как найти причину неисправности электропривода, а также как самостоятельно заменить электродвигатель.

Зубчатый швейный ремень
Зубчатый швейный ремень современных швейных бытовых машин с горизонтальным челноком. Как натянуть и установить правильное положение ремня.

Как устроен швейный челнок
Швейный челнок для любой швейной машины — это главное ее устройство. От того как настроены его параметры взаимодействия с иголкой зависит качество образования стежка. Многие неисправности швейных машин связаны именно с работой челночного устройства.

Устройство для намотки нитки на шпульку
Такая «мелочь» как намотка нитки на шпульку часто создает массу неудобств при пошиве. Почему-то не всегда удается быстро и «без проблем» выполнить это. Давайте разберемся, почему иногда бывает сложно намотать нитку на шпульку и что нужно сделать, чтобы устранить мелкие поломки моталки.

Швейная машинка с оверлоком
Как пользоваться оверлочной лапкой и на что нужно обратить внимание, выбирая машинку с функцией оверлока. Дополнительные оверлочные строчки увеличивают качество обметывания ткани на швейной машинке. И если вы не собираетесь в дальнейшем покупать оверлок, следует обратить на это внимание при выборе швейной машинки.

Швейная машинка Веритас Рубина
Мнение мастера о том, какая швейная машинка самая лучшая. Подробно о б/у швейной машине Рубина и других стареньких моделях марки Веритас.

All rights reserved © / 2011 / Sewing-Master.ru / How to repair sewing machine at home by yourself / MY-Project

У вас есть швейная машинка, и вы любите шить? Тогда этот сайт для вас. Профессиональные мастера подскажут вам как выполнить мелкий ремонт швейной, вязальной машинки. Опытные технологи поделятся секретами пошива одежды. Обзорные статьи подскажут, какую купить швейную или вязальную машину, утюг манекен и много других полезных советов вы найдете на нашем сайте.
Спасибо, что вы полностью просмотрели страницу.
Копирование и перепечатка статей сайта «Швейный мастер» без согласия автора запрещена.
Авторские права защищаются законом.