2 Схемы

Принципиальные электросхемы, подключение устройств и распиновка разъёмов

Схема подключения мотора от стиральной машины

Хорошие моторы стоят в стиральных машинах, даже когда последняя выходит из строя и выбрасывается — двигатели оставляют и позже используют в хозяйстве (например для мини-станка). Здесь будет рассмотрен типичный двигатель от стиральной машины автомат (нового и старого типа) и схема его отдельного подключения к 220 В. Но вначале позвольте выложить немного скучной теории, которую можно и пропустить перейдя ко второй, практической, части статьи.

Теория работы электромотора на 220 В

Асинхронные двигатели для однофазной сети, представляют собой в основном двигатели с двухфазными обмотками и с вспомогательной фазой, берущейся от конденсатора. Такие моторы используются в бытовой технике. Подобный двигатель используется, в частности, в приводе стиральной машины. В дополнение к моторам с двухфазной обмоткой моторы с трехфазной обмоткой иногда используются в некоторых других бытовых приборах.

Двигатель во время прямого запуска может получить из сети ток, значительно превышающий его номинальное значение. Этот ток называется пусковым током двигателя, и его значение изменяется в районе Ir = 5-7In.

Одним из способов уменьшения пускового тока является использование переключателя звезда-треугольник. Двигатель, предназначенный для работы статора в треугольном включении при заданном сетевом напряжении, включается в систему звезда в момент запуска:

Ввиду пониженного напряжения поступающего на фазу обмотки статора и изменения соединений от треугольника к звезде ток, взятый из сети, будет уменьшаться в три раза по сравнению с пусковым током в треугольной схеме. Однако при подключении в звезду двигатель имеет в три раза меньше пускового момента, что делает невозможным использование этого метода во время тяжелого пуска (с большой нагрузкой).

Конденсатор для электромотора

Для небольших двигателей ( 1 кВт) предполагается ёмкость около 70 мкФ / 1 кВт. Необходимо использовать пусковые конденсаторы с рабочими напряжениями 400..630 В переменного тока.

Вы можете опустить расчёты и просто подключить стандартный двигатель от стиралки к 1 фазе 220 В через 7 микрофарадный конденсатор, включенный между нужными клеммами. К середине подключите первый провод электросети, а второй в зависимости от направления вращения к одному из конденсаторных. Падение мощности составит 30% — это в теории.

Вопрос о выборе конденсатора решается легко. Вот примеры значений емкости для разных мощностей двигателя.

Pn [Вт] 90 120 180 250 370 550 750 1100
С [мкФ] 4 5 6 8 12 16 20 30

Мощность вращения в стиральной машине в обоих направлениях одинакова. Это моторы с типичным соединением для однофазного двигателя. Основная обмотка подключена непосредственно к 220 В и параллельно ей подключена фазовая обмотка вместе с последовательно соединенным конденсатором. Если вы перевернете провода фазовой обмотки, двигатель перейдет на вращение в другую сторону, но мощность будет немного меньше. Эта схема работает во время отжима. То же самое для медленных и быстрых вращений — ёмкость переключается внутри стиралки с 7 мкФ на 16 мкФ. Более подробно про конденсатор читайте тут

Подключение мотора от СМА

Этот двигатель содержит две независимые обмотки:

для синхронной скорости 3000 об / мин — двухфазная обмотка.

для синхронной скорости 500 об / мин — симметричная трехфазная обмотка. Трехфазная система подключения позволяет изменять скорость вращения путем переключения питания обмотки.

Двигатель старого типа имеет обычно 5 проводов черного, синего, белого, красного и зеленого цвета. Была проведена серия измерений для определения обмоток и сопротивления между ними вышло таким:

• Сине-черным 85 Ом
• Сине-зеленый 85 Ом
• Черно-зеленый 80 Ом
• Бело-синий 15 Ом
• Белый-красный 30 Ом

Подключение старого электродвигателя требует поиска обмотки запуска с помощью мультиметра.

• ПО — начальная обмотка. Он предназначен только для запуска двигателя и запускается в самом начале, пока двигатель не начнет вращаться.
• OB — обмотка возбуждения. Это рабочая обмотка, которая работает постоянно и постоянно поворачивает двигатель.
• SB — кнопка, с которой напряжение подается на пусковую катушку и выключается при запуске двигателя.

Подключение электродвигателя от новой стиралки

Если вы посмотрите на клеммную колодку с проводами спереди, то обычно первые два левых провода являются проводами таходатчика, благодаря которым измеряется и регулируется скорость вращения мотора стиральной машины. Они нам не нужны — перечеркнуты крестом.

В разных моделях стиральных машин провода различаются по цвету, но принцип соединения остается неизменным. Вам просто нужно найти необходимые провода, прозванивая их мультиметром.

Рабочий тахогенератор в спокойном состоянии обычно имеет сопротивление 50-100 Ом. Вы сразу найдете эти провода и отключите их.

Если надо изменить частоту вращения двигателя в противоположном направлении, просто перетащите перемычку на другие контакты. Посмотрите на схемы, как это выглядит.

Два контакта проходят через щетки к обмоткам ротора, а два другие контакта идут к обмотке статора. Остальные контакты — датчик для измерения скорости вращения мотора. Обмотки ротора и статора соединены последовательно и меняя концы одной из обмоток, вы меняете направление вращения. Без электронного регулятора двигатель будет разгоняться до нескольких тысяч оборотов в минуту (как при максимальном отжиме).

Как подключить двигатель от стиральной машины к электрической сети 220 В

Домашнему мастеру в хозяйстве часто приходится делать то, что вручную не всегда легко и удобно. На помощь в таком случае приходят разнообразные станки. Но для нужно устройство, которое будет их приводить в движение, например, электродвигатель. Но асинхронные трёхфазные двигатели хоть и просты в устройстве и очень распространены, но не всегда есть возможность найти и купить конденсаторы для него. Поэтому вы можете использовать двигатели от бытовой техники. В этой статье мы рассмотрим схему подключения двигателя от стиральной машины к сети для прямого вращения и реверса.

Какие двигатели используют в стиральных машинах

В большинстве стиральных машин используются коллекторные электродвигатели. Они удобны тем, что не требуют пусковых и рабочих конденсаторов, могут напрямую подключаться к сети. К тому же простейший регулятор оборотов для них можно купить в любом магазине электротоваров.

Коллекторный двигатель от стиральной машины состоит из:

Ротора с коллектором;

Тахогенератора или датчика холла.

Для измерения оборотов двигателя и их регулирования используются как раз-таки тахогенераторы или датчики холла. Их для обычного пуска от двигателя от сети 220В не используют, но нужны для работы со сложными регуляторами оборотов, которые поддерживают мощность на валу независимо от его нагрузки (в пределах номинальной, естественно).

Схема подключения

Изначально двигатели от стиральной машины подключаются к сети с помощью клеммной колодки. Если её не сняли до вас — при осмотре двигателя вы увидите подобную картинку:

Порядок расположение проводов может отличаться, но в основном их назначение такое:

2 провода от щеток;

2 или 3 провода от обмотки статора.

2 провода от датчика оборотов.

Если у вас три провода от статора, то один из них — это средний вывод, используется для повышения оборотов в режиме отжима. Тогда если вы прозванивая обмотку обнаружили, что одна пара проводов даёт сопротивлении выше чем другая пара, то подключившись к концам с большим сопротивлением обороты будут меньше, но крутящий момент выше. А если выберете выводы с меньшим сопротивлением, то наоборот – обороты выше, а момент ниже.

В зависимости от конкретной модели на колодке могут быть выведены контакты какой-нибудь защиты, например, тепловой и прочее. В итоге для просто подключения к сети нам потребуется четыре провода, например, такие:

Напомним, что надбавляющие большинство двигателей стиральных машин — это коллекторные двигатели с последовательным возбуждением. Что это значит? Нужно подключать обмотку статора последовательно с обмоткой возбуждения, то есть с обмоткой якоря.

Чтобы это сделать нужно один конец обмотки статора подключить к сетевому проводу, второй конец обмотки статора соединяем с проводом одной из щеток, а вторую щетку подключаем ко второму сетевому проводу, такая схема подключения изображена на рисунке ниже.

Реверс

На практике случается так, что для применения в стенке невозможно закрепить двигатель в другой плоскости, то вам может не подойти его направление вращения. Отчаиваться не нужно. Чтобы изменить направление вращения двигателя от стиральной машины нужно всего лишь переключить местами концы обмотки статора и обмотки возбуждения.

Чтобы в процессе работы была возможность переключения направления вращения двигателя нужно использовать тумблер типа DPDT. Это шести контактные тумблеры, в которых есть две независимых контактных группы (два полюса) и два положения, в которых средний контакт соединяется либо с одним, либо с другим крайним контактом. Его внутренняя схема изображена выше.

Схема подключения двигателя от стиральной машины с возможностью переключения направления вращения и изображена ниже.

Вам нужно припаять провода от щеток к крайним контактам тумблера, а к одному из средних контактов провод от обмотки статора, ко второму — сетевой провод. Второй конец обмотки статора всё также соединяется с сетью. После этого нужно припаять перемычки к свободным двум контактам «крест—накрест».

Регулировка оборотов

Обороты всех коллекторных двигателей легко регулируются. Для этого изменяют ток через их обмотки. Сделать это можно изменив напряжение питания, например, срезав часть фазы, снизив действующее значение напряжения. Такой способ регулировки называется Система Импульсно-Фазового Управления (СИФУ).

На практике для регулировки двигателя от стиралки можно использовать любой бытовой диммер мощностью 2.5-3 кВт. Можно использовать диммер для осветительных ламп, но в таком случае замените симистор на BT138X-600 или BTA20-600BW, например, или любой другой с 10 кратным запасом по току относительно потребления двигателя, если конечно изначальных характеристик не окажется достаточно. Схему подключения вы видите ниже.

Но за простоту решения приходится платить. Так как мы уменьшаем напряжение питания, то мы ограничиваем и ток. Соответственно уменьшается и мощность. Однако при нагрузке двигатель, чтобы поддерживать заданные обороты, начинает потреблять больший ток. В результате из-за пониженного напряжения двигатель не сможет развить максимальную мощность, и его обороты под нагрузкой упадут.

Чтобы этого избежать есть специальные платы, которые поддерживают заданные обороты получая обратную связь от датчика оборотов. Именно тех проводов, которые мы не задействовали в рассмотренных схемах. Работает это по алгоритму подобного такому:

1. Проверка заданного числа оборотов.

2. Считывание значений датчика и сохранение их в регистр.

3. Сравнение показаний датчика, реальных оборотов с заданными.

4. Если реальные обороты соответствуют заданным — ничего не делать. Если обороты не соответствуют тогда:

Если обороты повышены — увеличиваем угол среза фазы СИФУ на определенное значение (понижаем напряжение, ток и мощность);

Если обороты понижены — уменьшаем угол среза фазы СИФУ (повышаем напряжение, ток и мощность).

И так повторяется по кругу. Таким образом когда вы нагружаете вал двигателя — система сама принимает решение увеличить напряжение подаваемого на двигатель или уменьшить его когда нагрузка увеличивается.

Необязательно бросаться за разработку такого устройства на микроконтроллерах, есть недорогие готовые решения. Примером такого устройства являются построенные на интегральной микросхеме TDA1085. Пример схемы подключения вы видите ниже.

Здесь подписи обозначают:

М – выход на двигатель.

AC – подключение к сети.

T – подключение к таходатчику.

R0 – регулятор текущих оборотов.

R1 – минимальные обороты.

R2 – максимальные обороты

R3 – для подстройки схемы, если двигатель работает неравномерно.

Схема приведенной платы (для увеличения нажмите на рисунок):

Заключение

Учтите, что коллекторный, или как его еще называют в народе, щеточный двигатель от стиральных машин довольно высокооборотист, в районе 10000-15000 об/мин. Это связано с его конструкцией. Если вам нужно достичь малых оборотов, например, 600 об/мин, используйте ременную или зубчатую передачу. В противном случае, даже с применением специального регулятора вам не получится добиться нормальной работы.