Плата управления двигателем стиральной машины своими руками

2 Схемы

Принципиальные электросхемы, подключение устройств и распиновка разъёмов

Регулировка вращения и реверс мотора от стиральной машины

Сейчас мы рассмотрим как управлять вращением мотора стиральной машины, скоростью и направлением. Этот материал является продолжением темы подключения моторов от СМА, поднятой по многочисленным просьбам посетителей сайта 2 Схемы.

Сразу заметим, что это коллекторный двигатель, для которого не нужен пусковой конденсатор. Этот двигатель, как правило, оснащен тахометром, который являясь частью обратной связи стабилизирует частоту вращения. Без него мотор может чрезмерно увеличить обороты, вплоть до отказа двигателя. Электродвигатели этого типа быстродействующие, могут выдавать даже несколько тысяч оборотов в минуту, что может быть помехой в некоторых устройствах.

Прежде всего по наклейке на корпусе двигателя необходимо прочитать, какая мощность у него. В качестве альтернативы проверьте ваттметром, вставленным в розетку электросети, чтобы узнать сколько энергии потребляет мотор. Эти типы двигателей обычно потребляют несколько сотен ватт мощности. В разных источниках указано энергопотребление от 120 до 360 Вт.

Двигатель имеет две скорости вращения. На холостом ходу (на стирке) мотор потребляет мощность 40 Вт. Вторая скорость вращения, при которой двигатель потребляет 300 Вт мощности (при отжиме). Эти скорости изменяются соответствующим переключением обмоток на статоре двигателя. Во время отжима обороты двигателя могут составлять даже несколько тысяч об/мин.

Подключение двигателя от СМА к сети 220 В

При подключении коллекторного двигателя к сети, один конец щетки и провода обмотки подключаем вместе (или ставим перемычку на контактную колодку), другой конец проводов подключаем к сети 220 В.

Направление вращения мотора будет зависеть от коммутации проводов обмотки, подключенных к 220 В. Если нужно изменить направление движения мотора — установите перемычку на другую пару проводов, или задействуйте двухсекционный переключатель, как показано на схеме.

Схема простого регулятора скорости мотора

Конечно скорость лучше всего контролируется инвертором, но для несложных любительских устройств должно быть достаточно простых самодельных регуляторов.

Минимальные обороты получились с этой схемой 200 об / мин. С2 это плавный старт. Плавный пуск работает отлично на холостом ходу, хотя с нагрузкой на вал, при необходимости, подберите R5 = 0 — 3 кОм в зависимости от нагрузки; R6 = 18 — 51 Ом в зависимости от симистора; R4 = 3 — 10 кОм — это защита Т3; RR1 = 2 -10 кОм — регулятор скорости связан с сетью гальванически, требуется защита от сетевого напряжения. Есть потенциометры с пластиковой осью, желательно использовать именно их.

Китайские модули регуляторов оборотов

На сайтах магазинов по электронике есть готовые регуляторы оборотов, например вот такой:

Контроллер скорости 400 Вт, 50/60 Гц, 220 В переменного тока. Цена примерно 1000 руб.

В этом контроллере используется инверторная схема, то есть широкий диапазон регулирования скорости. Подходит для двигателя переменного тока 220 В 50/60 Гц. Диапазон регулирования скорости составляет 90-1400 об / мин 50 Гц, 90-1700 об / мин 60 Гц. Способ подключения:

Красный — это основной провод двигателя, желтый провод — заземления. Просто подключите блок согласно электросхеме и убедитесь в правильности.

• Установите скорость на минимальное значение «0», чтобы избежать внезапного сильного старта и повреждения при включении питания.
• Затем включите питание и установите регулятор скорости в желаемое положение.
• Чтобы изменить направление вращения двигателя, поменяйте местами соединительные провода «CCW» и «CW» на задней панели контроллера.
• Выберите комбинацию COM и CW, тогда двигатель будет вращаться по часовой стрелке.
• Выберите комбинацию COM и CCW, тогда двигатель будет вращаться против часовой стрелки (при изменении направления не переключайте, пока двигатель не остановится полностью).

В общем варианты есть разные, и задействовав такой модуль можно на базе мотора от стиралки сделать действительно неплохое и полезное устройство, например шлифовальный станок для мастерской.

Источник

Atmel U211B — контроллер оборотов двигателя от стиралки для домашнего станка

Моя новая датагорская статья посвящена теме о превращении электродвигателя от стиральной машины в электропривод с поддержанием частоты оборотов и набором защит для небольшого токарного станочка.

Хитрый и полезный чип Atmel U211B нам в помощь. У кого имеется старый движок без дела — смело к паяльнику. Далее описана практическая реализация контроллера для его запуска и регулировки оборотов.

Содержание / Contents

↑ Интро

Всё началось с удачного приобретения: маленького токарного станочка. Точный, не раздолбанный грубым обращением, но вот с приводной частью была беда. Предыдущий владелец использовал, по всей видимости, обычный асинхронный двигатель, а обороты регулировал перекидыванием ремня с одной пары шкивов на другую. Это лучше, чем ничего, но всё-таки далеко не самый правильный подход.

Нам хотелось иметь возможность регулировать обороты в широких пределах, что позволяет обрабатывать заготовки разных диаметров с одинаковой лёгкостью.

↑ Мой двигатель от стиралки

ВНИМАНИЕ! Нельзя включать двигатели с последовательным возбуждением без нагрузки и без регулятора оборотов. У них теоретически нет такого понятия, как обороты холостого хода. Двигатель может раскручиваться до чудовищных оборотов, т. е. уходить вразнос.
Если хотите проверить работоспособность двигателя, можно ткнуть на секунду. Надолго оставлять нельзя!

↑ Датчик оборотов

Это просто маленький генератор переменки. Задача состоит в том, чтобы подсчитать количество импульсов, если по каким-то причинам они следуют слишком медленно, контроллер «поддает газу» пока обороты не придут в норму.
Благодаря обратной связи можно крутить двигатель даже очень медленно, не теряя в крутящем моменте.

Не забывайте, чтобы дать значительную нагрузку двигателю, нужно использовать дополнительный вентилятор охлаждения, т. к. производительности родной крыльчатки на низких оборотах не хватает.

↑ Электроника. Почему Atmel U211B?

Микросхема U211B от Atmel обещала точно такой же функционал, но схема немного проще, плата немного проще, настройка существенно проще.
Смотрите сами:

Существуют версии схемы на U211B для работы с оптическими датчиками и датчиками Холла. Примеры различных применений можно найти в документации на микросхему (см. архивы к статье). Тех, кто хочет глубже разобраться в теме, ещё раз отсылаю к даташиту.

↑ Настройка контроллера оборотов и защиты

Честно говоря, нельзя наверняка сказать, что эта схема идеально подойдет вашему двигателю.
Дело в том, что двигатели всё-таки, при всей своей похожести, разные и чтобы всё работало правильно, нужно внимательно вчитаться в даташит и высчитать каждый номинал. Каюсь, я не стал этого делать. Уже надоела вся эта возня с TDA1085 , хотелось просто включить и услышать наконец работу мотора! Я внес изменения только в той части, которая отвечает за вход с датчика и подобрал R3, R16, R17 и С11. Прокатило, как ни странно.

Резистор R4 (0,47 Ома 2 Вт) играет роль токового шунта, по нему защита определяет перегрузку. Он выбирается в зависимости от мощности двигателя по формуле из даташита. У меня резистор набран из двух 5-ваттных «белых кирпичей» по 0,22 Ома последовательно. Уж что было под рукой в момент сборки.

Подстроечник R8 задаёт чувствительность защиты. Мне пришлось его открутить почти до конца вправо, похоже номинал R4 всё-таки великоват. На среднем положении R8 двигатель вообще не стартовал.

Подбором R16, R17 устанавливаются минимальные и максимальные обороты.

Подстроечник R10 задаёт минимальное напряжение на двигателе. Если вы даже закоротите R16 и переменником R15 выставите обороты в ноль, мотор будет продолжать крутиться от этого напряжения, но без стабилизации оборотов.

Если вал двигателя остановить, контроллер это поймет и попытается его перезапустить импульсами полной мощности. Сначала короткими, потом более длинными.

С11 — задающий элемент преобразователя частоты в напряжение. В зависимости от того, сколько импульсов на 1 оборот дает датчик, он может отличаться в очень широких пределах. В нашем случае 22 нФ работает нормально.

↑ Электродвигатель в работе, фото и видео

На видео есть попытка дать нагрузку на вал рукой. Не повторяйте такого хулиганства, не нарушайте ТБ!

Источник

Универсальный электронный модуль для стиральных машин

Данная статья является частью книги Электронные модули стиральных машин и любезно предоставлена для ознакомления читателям «РадиоЛоцмана» издательством «Ремонт и Сервис».

Как известно, большинство производителей стиральных машин не поставляют полную сервисную информацию на свою продукцию (это касается, например, принципиальных схем модулей, описания работы входящих в их состав компонентов, принципов взаимодействия основных узлов стиральных машин и др.). Поэтому часто специалисты сервисных центров при проведении ремонтных работ выполняют только поблочную замену вышедших из строя компонентов стиральных машин (СМ). В большинстве случаев это оправдано — вышедшие из строя , например, клапаны залива воды, помпа, прессостат, приводной мотор и др. — восстановлению действительно не подлежат. Отдельно в этом списке стоят электронные модули — их ремонт на компонентном уровне экономически целесообразен (за исключением сложных случаев или когда модуль имеет значительные повреждения).

Что же касается еще находящихся в эксплуатации старых моделей СМ, ситуация усугубляется еще тем, что по ним комплектующие могут уже не поставляться. Чтобы «продлить жизнь» подобным аппаратам, подбираются аналоги некоторых узлов и элементов. Главная проблема — электронные модули. Для старых типов СМ найти модули на замену достаточно проблематично. В качестве альтернативы решения подобной проблемы можно использовать аналоги подобных модулей.

В этой главе мы хотим познакомить читателей с новой разработкой — универсальным электронным модулем для стиральных машин. Он может быть использован вместо штатных модулей в СМ с асинхронными, коллекторными и комбинированными асинхронно-коллекторными приводными моторами. Основные его достоинства — универсальность, низкая стоимость, простота, высокая ремонтопригодность.

Рассматриваемый универсальный электронный модуль предназначен для установки вместо штатных модулей СМ. Модуль выполнен на основе микроконтроллера и не требует подключения командоаппарата. Отметим, что если в СМ уже имеется штатный командоаппарат, после установки модуля он будет выполнять только декоративную функцию.

Рассматриваемая версия модуля легко адаптируется с большинством типов внешних элементов СМ (с контактными датчиками уровня воды, различными типами датчиков температуры, ТЭН, приводными моторами, клапанами залива воды, устройством блокировки люка и др.). Управление модулем производится по инфракрасному каналу от телевизионного пульта дистанционного управления (ПДУ). Несмотря на простоту модуля и классическую схемотехническую реализацию функциональных узлов и цепей, многие схемотехнические решения схожи с аналогичными узлами ведущих компаний-производителей бытовой техники. При разработке модуля были учтены «слабые места» аналогичных узлов промышленного изготовления. В частности, для снижения вероятности выхода из строя микроконтроллера (в цепях управления силовыми нагрузками), в нем применены интегральные буферные ключи типа ULN2003, также в цепи формирователя сигналов с тахогенератора используется оптрон. Применение оптрона, кроме обеспечения гальванической развязки повышает помехозащищенность микроконтроллера от наводок работающего коллекторного приводного мотора, что особенно важно при повышенном износе щеток.

В настоящее время готовятся варианты модуля, управление которых может выполняться от селектора программ и функциональных кнопок (в том числе, штатно установленных в СМ). Также ведется разработка модуля с мощными коммутаторами на IGBT-транзисторах для управления асинхронным приводным мотором.
Внешний вид универсального электронного модуля показан на рис. 8.1.1.

Рис. 8.1.1. Внешний вид универсального электронного модуля

Основные функции модуля и его управление

Универсальный модуль обеспечивает аппаратно-программное управление следующими элементами в составе СМ:

• асинхронными или коллекторными приводными моторами;
• помпой;
• клапанами залива воды;
• устройством блокировки люка;
• ТЭНом.

Он также обеспечивает прием и обработку сигналов от элементов:

• контрольной контактной группы замка дверцы люка;
• датчика уровня воды;
• датчика температуры;
• датчика вибрации (если есть необходимость в его установке).

Порядок управления модулем

Внешнее управление электронным модулем (и СМ в целом) производится по инфракрасному каналу с помощью телевизионного пульта дистанционного управления PANASONIC (типа EUR7717010 или ему подобным).
В составе пользовательского интерфейса модуля имеется три меню:

• основных программ;
• дополнительных опций;
• служебное меню.

Меню основных программ служит для выбора стандартных программ стирки — 7 основных программ и 3 дополнительных режима (полоскание+отжим, отжим и слив воды).

Меню дополнительных опций включает в себя следующие опции: предварительная стирка, интенсивная стирка, суперполоскание, без отжима. Вход это меню выполняется нажатием кнопки «MENU» на ПДУ.

Из служебного меню можно управлять отдельными узлами СМА с целью контроля их работоспособности и при поиске неисправностей. Это меню предназначено для специалистов. Вход в служебное меню выполняют нажатием кнопки «PIC MENU».
Из меню основных программ кнопками ПДУ «1-7» выбирается одна из семи стандартных программ стирки, алгоритм работы которых записан в памяти микроконтроллера, кнопкой «8» — полоскание +отжим, кнопкой «9» — режим отжима, а кнопкой «0» — слив воды.

Например, чтобы запустить программу стирки «хлопок, температура воды 60ºС», нужно нажать кнопку «2», а затем — «ОК». Чтобы запустить эту же программу, но с дополнительной опцией «суперполоскание» — нажимают кнопку «2», затем «MENU», «3» (выбор опции «суперполоскание») и «ОК».

Основные меню и их функции представлены в табл. 8.1.1.

Таблица 8.1.1. Основные меню и порядок активации их функций

Источник