Крабовые Ручки ♋ Almois Jobbing Official

Журнал о технических устройствах и технологиях. Ковыряние в бытовой технике, электронике: что внутри, как это работает, опыт эксплуатации. Выбор лучшего товара — отзывы, достоинства и недостатки. ПоДЕЛОчная: ремонт (техники, электроники) своими руками, сделай сам, самоделки. Полезные советы, лайфхаки.

Мотор из кассетного магнитофона: устройство, питание, разновиды

Исследуем типичный для старой аудио-плёночно-кассетной техники [например, Sony CFS-B7S] мотор-привод-двигатель, который крутил кассету для её проигрывания, записи и перемотки.

Sankyo SHU Series

На задней (нижней) крышке конкретно этого мотора такие надписи:

Sankyo — очень популярный в Японии производитель моторов, серво-приводов, промышленных роботов и пр. Их, такие вот (Фото 1, Фото 2) моторчики можно встретить в технике таких японских брендов как Yamaha, Nakamichi, Teac, Sony, Hitachi и др.

Смысл маркировки SHU9L. Цифра 9 означает, что мотор нужно питать напряжением 9 вольт, буква L — вращение против часовой стрелки (или CCW — counterclockwise, если смотреть на мотор сверху-спереди, т. е. со стороны торчащего вала). Варианты маркировки: 6 — питание 6 вольт, 9 — 9 В, 2 (два) — 12 В, L — CCW, R — CW (clockwise). Все эти моторы 2-х скоростные: 1600/3200 RPM. Всё это узнаём из Service&Repair [стр. 1225].

«- + H L» Минус тут — это ноль, земля, чёрный провод; + — это красный провод с постоянным номинальным напряжением 9 В. Впрочем, внутри мотора имеется контроллер оборотов, который выдаёт фиксированный ток-напряжение на щётки, при любом входном напряжении от 5.5 до 9 вольт. Таким образом, гарантируются фиксированные обороты 3200 об/мин, что важно при проигрывании аудиокассет.

H и L — это выходы как бы тахометра. На холостом ходу при 9.0 вольтах питания имеем напряжение 0.12В на L и 8.34В на H. Если мотор начинает испытывать сопротивление (возрастает момент инерции; плёнку зажевало — обороты из-за этого снизились), тогда напряжение на L возрастает, а на H снижается. Магнитофон может это как-нибудь использовать (например, останавливать проигрывание, сигнализировать).

Контроллер оборотов

Теперь разберём моторчик, но не этот слишком хороший и рабочий, а другой, почему-то неработающий и более типичный (для дешёвой техники):

Заднюю крышечку (на Фото 3 справа) подцепляем отвёрткой через щель, из которой выглядывают контакты, и, стараясь не сломать этот кусок платы с контактами, вытаскиваем крышку-заглушку. Вместо планки с просто щётками и подшипником обнаруживаем целое электронное устройство:

Причём дорожки платы здесь изготовлены буквально заливкой припоя в лунки эбонитового (наверное) круга. В другом похожем моторчике (Mabuchi Motor, 9V, CW) плата более вменяемая:

Что это за плата, зачем микросхема? Это всё называется контроллером скорости (оборотов) низко-вольтного коллекторного мотора постоянного тока (Low-voltage DC motor speed controller). Согласно даташиту на LA5527, этот драйвер (контроллер оборотов) занимается тем, что выдаёт фиксированный ток (величина тока задаётся переменным резистором) на щётки-коллектор ротора, почти независимо от напряжения питания. На вход 1.8-10 вольт (максимум 12, номинал 9), ток мотора — 1А максимально, задаётся потенциометром (видим его, голубенького, на Фото 4).

Эта стабилизация выходного тока нужна для того, чтобы обороты мотора и скорость проигрывания музыки не зависели от входного напряжения, которое может просесть по мере посадки батареек (те магнитофоны любили работать от шести батареек 1.5В) или из-за близкой к максимальной громкости динамиков.

Кстати, этот драйвер-контроллер — как раз то, что нужно для питания светодиодов от батареек в фонарике: задаём переменным резистором номинальный ток светодиода (на который он рассчитан) и запитываем его батареей в 3, 4.5, 6, 9 или 12 вольт — без разницы. Далее, никак не реагируя на снижение напряжения батареи по мере её разряда, светодиод светит с одинаковой яркостью до упора, пока батарейки не сдохнут в ноль.

На Фото 4 видно, что микросхема LA5531 вспучилась и треснула:

Вот почему мотор не работает — микруха сгорела.

Лучшее описание технических характеристик подобных контроллеров для моторов — даташит TDA7274. Там внизу много полезных графиков зависимости оборотов от температуры, оборотов от напряжения питания и т. п.

В частности, при вращении переменного резистора обороты мотора линейно зависят от этого вращения. Поэтому китайцы продают такие «контроллеры коллекторного мотора с линейной регулировкой оборотов» отдельно (с большим переменным резистором с рукояткой) по 3 бакса: лоты на Ebay. Так что, при использовании для чего-нибудь этого моторчика (например, в качестве бормашинки или минидрели с цанговым патроном), если хочется регулировки оборотов, можно просто вынести переменный резистор наружу, заменив его на большой-удобный.

RL-фильтр

Кроме контроллера с щётками в исследуемом моторе есть ещё две запчасти:

Справа на Фото 6 корпус-статор с кольцевым магнитом (с двухполюсной намагниченностью) и бронзовым подшипником скольжения. Слева — ротор с какой-то отвалившейся шайбой. В роторе из работающего мотора шайба припаяна к трём контактам коллектора-обмоток:

Что это за шайба?

Материал шайбы похож на резистор. На шайбу нанесены три серебряных пятна (реально из серебра), к которым можно припаять контакты. Сопротивление между соседними контактами (фиолетовые стрелки на Фото 8) составляет примерно 250 кОм. На всякий случай припаиваем шайбу обратно:

Но что это? Три варистора для защиты от скачков напряжения? Три NTC-терморезистора для снижения тока на обмотки при нагревании мотора для стабилизации оборотов? (По даташитам все эти микросхемы типа LA5527, TDA7274 не стабилизируют обороты в зависимости от температуры окружающей среды — при росте температуры обороты растут; поэтому таким стабилизатором могло бы быть это кольцо.)

Оказывается, это обыкновенные резисторы [Permanent Magnet Motor: Maintenance (part 2)], которые подключены параллельно каждой обмотке для создания RL-фильтра (R — резистор, L — индуктивность) радио-частотных помех (radio frequency interference, RFI), . Эти помехи возникают от искрения между щётками и контактами коллектора, излучаются с мотора на неэкранированные проводники аудио-устройства и, в итоге, подмешиваются в виде шума в аудио-сигнал. Резисторы сами по себе эффективно тушат высокочастотные колебания, а в совокупности с индуктивностью обмоток — помехи радио-частоты.

Мотор ДЛ39-0,1-2 от магнитофона Электроника 323

Теперь отечественный (советский) производитель.

Вращение вала по часовой стрелке. Шкив на валу сделан из латуни (или бронзы?) и сейчас страшно прокручивается. Надписи сзади:

ДЛ — это, наверное, двигатель лентопротяжный. Знак ОТК СССР, сделан в январе 1986 года, напряж.9В. Драйвер-контроллер находится снаружи, на отдельной платке:

«Микросхема» КР198НТ1Б — это 5 транзисторов NPN 15В 30мА в одном копусе. КТ816В — кремниевые мезаэпитаксиально-планарные структуры p-n-p усилительные… [подробнее…]. Также есть переменный резистор для установки выходного тока-оборотов. В общем, смысл сего устройства такой же, что и у импортных, но оно большое и в корпус мотора не влезло.

Оказывается, внутри бочонка с мотором находится мотор поменьше, в своём копусе. А в большом бочонке — резиновые прокладки. Разбираем маленький бочонок:

Тут всё красиво: магниты покрашены в красный и синий цвета (чтоб как в учебнике), оба подшипника скольжения крутятся сферически в своих хитрых опорах, щётки с огромными ризинками, конденсатор… КМ5 (с кучей золота и платины внутри).

Комментарии (8):

Вечера доброго.
Что можете рассказать о таком электромоторе фирмы Sankyo d6nr0(или O), ниже написано (80126-A).
Стоит в старой караоке машине.
Не могу определить её год выпуска, пытаюсь найти хотя бы по названию электромотора.
С уважением.

Обыскал весь инет — нечего не нашёл 🙂 Как-то по старым деталям нет датащитов. Наверное потому, что тогда они были бумажные, а оцифровывать их сейчас у производителя желания 0.0%.

Koff, вам что-то конкретное надо узнать про него ? Если он аналогичен магнитофонным, то можно просто его заменить похожим.

Электроника 323. Мошете сказат номинал сопротивления находяшее с лева от микросхема КР198НТ1Б. У меня это сопротивление сломан…

Если слева по Фото 12, то 24К (килоОма).

Практически все стабилизаторы скорости вращения советского производства это было омно ещё то. Микросхема КР198НТ1Б перегревалась и дохла на ура отчего её название знал наизусть практически каждый кто разбирал те кассетники. А вот с той поры как в руки стали попадать пусть и китайские но кассетники с моторчиками-драйверами люди узнали нормальное качество и стабильность оборотов самого мотора.

Кстати, автор забыл упомянуть ещё и безколлекторные(импортные-отечественные) моторы и главное коллекторные с бронзовыми щётками моторы с прерывателями на якоре японского производства устанавливаемые в магнитолы Panasonic в 80-х годах прошлого века. Вот там качество было зашибись. Есть такой экземпляр могу скриншоты внутренностей моторчика выложить.

Советские электродвигатели переменного тока для магнитофонов и ЭПУ

Большинство из представленных двигателей однофазные, асинхронные, с реактивным сдвигом фазы. Электродвигатели такого типа имеют фазосдвигающую обмотку, последовательно с которой подключается фазосдвигающий конденсатор емкостью 0.5 …5 мкФ. В некоторых случаях дополнительно (последовательно с конденсатором) включается резистор сопротивлением 200 … 500 Ом. Разделяются двигатели на две условные группы – имеющие цилиндрический статор с неявно выраженными полюсами и имеющие прямоугольный статор с явно выраженными полюсами.

Слева — двигатель с цилиндтическим статором и неявно выраженными полюсами, справа — с прямоугольным статоом и явно выраженными полюсами

Большинство роторов короткозамкнутые, с заливкой пазов алюминием. Исключение – КДП-6-4, имеющий мягкую механическую характеристику и заливку сплавом с большим удельным сопротивлением. Все двигатели за исключением КД-6-4 и АТД-1,6/10-2У4 предназначены для работы выступающим концом вала вверх, КД-6-4 может работать в горизонтальном положении, а АТД-1,6/10-2У4 – только валом вниз. Особо стоит отметить двухскоростной двигатель ДМ-2, который в зависимости от схемы включения может изменять скорость вращения в 2 раза и вращаться в обе стороны. Схема его включения приведена в конце статьи.

Технические данные электродвигателей переменного тока