Silnik pralki i schemat połączeń

Silnik jest sercem pralki. Jest to urządzenie, które obraca bęben podczas prania. Pierwsze maszyny miały pasy przymocowane do bębna, które działały jako napęd i utrzymywały pojemnik pełen prania w ruchu. Od tego czasu konstruktorzy wprowadzili znaczne udoskonalenia w tym urządzeniu, które jest odpowiedzialne za przekształcanie energii elektrycznej w pracę mechaniczną.

Obecnie w produkcji pralek stosowane są trzy rodzaje silników.

Silniki tego typu składają się z dwóch części - elementu nieruchomego (stojana), który działa jako konstrukcja nośna i służy jako obwód magnetyczny, oraz obracającego się wirnika, który napędza bęben. Silnik obraca się w wyniku oddziaływania zmiennego pola magnetycznego stojana i wirnika. Ten typ urządzenia nazywany jest asynchronicznym, ponieważ nie jest w stanie osiągnąć prędkości synchronicznej z wirującym polem magnetycznym, ale podąża za nim, jakby je doganiając.

Silniki asynchroniczne występują w dwóch wersjach: jako dwufazowe i trójfazowe. Modele dwufazowe są dziś rzadkością, ponieważ ich produkcja została praktycznie wstrzymana na przełomie trzeciego tysiąclecia.

Słabym punktem takiego silnika jest utrata momentu obrotowego. Zewnętrznie objawia się to zaburzonym ruchem bębna - chwieje się on, nie wykonując pełnego obrotu.

Niewątpliwą zaletą urządzeń typu asynchronicznego jest prostota konstrukcji oraz łatwość konserwacji, która polega na terminowym smarowaniu silnika i wymianie uszkodzonych łożysk. Silnik asynchroniczny nie jest bardzo głośny i jest raczej niedrogi.

Wadą tego rozwiązania są duże rozmiary i niska sprawność.

Zazwyczaj silniki te są wyposażone w proste i niedrogie modele, które nie mają dużej mocy.

Silniki kolektorowe zastąpiły dwufazowe silniki asynchroniczne. Trzy czwarte wszystkich urządzeń jest wyposażonych w takie silniki. Charakteryzują się one możliwością zasilania zarówno prądem zmiennym, jak i stałym.

Aby zrozumieć, jak działa ten silnik, poniżej znajduje się krótki opis jego budowy. Kolektor jest miedzianym bębnem podzielonym na równe rzędy (sekcje) za pomocą izolacyjnych "przegród". Punkty styku tych odcinków z obwodami zewnętrznymi (w elektrotechnice używa się terminu "przewody" w odniesieniu do takich odcinków) są diametralnie różne po przeciwnych stronach obwodu. Dwie szczotki, styki ślizgowe, które umożliwiają ruch wirnika w silniku, stykają się z przewodami, po jednej z każdej strony. Gdy tylko któraś z sekcji znajdzie się pod napięciem, w cewce pojawia się pole magnetyczne.

Gdy stojan i wirnik są bezpośrednio zasilane, pole magnetyczne zaczyna obracać wał silnika w kierunku zgodnym z ruchem wskazówek zegara. Jest to spowodowane wzajemnym oddziaływaniem ładunków: takie same ładunki odpychają się, a różne przyciągają (dla jasności przypomnij sobie "zachowanie" zwykłych magnesów). Szczotki stopniowo przechodzą z jednej części do drugiej - i ruch trwa nadal. Proces ten nie jest przerywany, dopóki istnieje napięcie w sieci.

Aby obracać wałem w kierunku przeciwnym do ruchu wskazówek zegara, należy zmienić rozkład ładunku na wirniku. W tym celu szczotki są przełączane w przeciwnym kierunku - w stronę stojana. Zwykle wykorzystuje się do tego miniaturowe rozruszniki elektromagnetyczne (przekaźniki mocy).

Do zalet silnika kolektorowego należą: duża prędkość obrotowa, płynna zmiana prędkości obrotowej w zależności od zmiany napięcia, niezależność od częstotliwości wahań napięcia w sieci, duży moment rozruchowy i zwartość urządzenia. Do jego wad należy stosunkowo krótki okres eksploatacji ze względu na szybkie zużywanie się szczotek i kolektora. Tarcie powoduje znaczny wzrost temperatury, co prowadzi do zniszczenia warstwy izolującej styki kolektora. Z tego samego powodu w uzwojeniu może wystąpić usterka międzyzwojowa, która może spowodować osłabienie pola magnetycznego. Zewnętrznym objawem takiej usterki byłoby całkowite zatrzymanie pracy bębna.

Silnik inwerterowy jest silnikiem o napędzie bezpośrednim. Ten wynalazek ma niewiele ponad 10 lat. Opracowany przez renomowaną firmę koreańską, szybko zyskał popularność dzięki długiemu okresowi eksploatacji, niezawodności, trwałości i bardzo niewielkim rozmiarom.

Elementami składowymi tego typu silnika są również wirnik i stojan, ale zasadnicza różnica polega na tym, że silnik jest mocowany bezpośrednio do bębna, bez użycia sprzęgieł, które ulegają awarii w pierwszej kolejności.

Do niewątpliwych zalet silników falownikowych należy zaliczyć ich prostotę, brak części ulegających szybkiemu zużyciu, wygodne umieszczenie w korpusie maszyny, niski poziom hałasu i drgań oraz zwartą budowę.

Wadą tych silników jest to, że ich produkcja jest pracochłonna, co wyraźnie przekłada się na cenę maszyn falownikowych.

Podłączając silnik nowoczesnej pralki do sieci 220 V, należy zwrócić uwagę na główne cechy:

• działa bez cewki rozruchowej;
• do uruchomienia silnika nie jest potrzebny kondensator rozruchowy.

Aby uruchomić silnik, przewody muszą być podłączone do sieci zasilającej w określony sposób. Poniżej przedstawiono schematy elektryczne silnika z kolektorem i silnika bez komutatora.

W pierwszej kolejności należy określić "front roboczy", wyłączając styki pochodzące z tachogeneratora, które nie biorą udziału w połączeniu. Można je zidentyfikować za pomocą testera omomierza. Zamocuj narzędzie na jednym ze styków i użyj drugiej sondy do zlokalizowania przewodu, który jest z nim sparowany. Wartość rezystancji przewodów tachogeneratora wynosi około 70 omów. Aby znaleźć pary pozostałych styków, należy je okablować w ten sam sposób.

Przejdźmy teraz do najważniejszej części pracy. Podłącz przewód 220V do jednego z wyjść uzwojenia. Podłącz drugie wyjście do pierwszej szczotki. Podłącz drugą szczotkę do pozostałego przewodu 220V. Podłączyć silnik do sieci zasilającej, aby sprawdzić jego działanie*. Jeśli nie popełniłeś żadnego błędu, wirnik zacznie się obracać. Należy pamiętać, że przy takim połączeniu będzie się on poruszał tylko w jednym kierunku. Jeśli test przebiega bez zakłóceń, urządzenie jest gotowe do pracy.

Aby odwrócić kierunek ruchu silnika, należy zamienić miejscami połączenia szczotek: pierwsza z nich będzie teraz podłączona do sieci, a druga do wyjścia uzwojenia. Sprawdzić, czy silnik jest gotowy do pracy w sposób opisany powyżej.

Proces łączenia można obejrzeć na poniższym filmie.

W przypadku starszych modeli pralek podłączenie silnika jest bardziej skomplikowane.

Najpierw należy zidentyfikować dwie pasujące do siebie pary zacisków. W tym celu należy użyć testera (lub multimetru). Przytrzymaj narzędzie na jednym z przewodów uzwojenia i użyj drugiej sondy do zlokalizowania przewodu sparowanego z nim. Pozostałe styki automatycznie utworzą drugą parę.

Następnie należy ustalić, gdzie znajduje się uzwojenie początkowe i uzwojenie robocze. Zmierzyć ich rezystancję; wyższa rezystancja będzie wskazywać na uzwojenie rozruchowe (PO), które wytwarza początkowy moment obrotowy, niższa rezystancja jest charakterystyczna dla uzwojenia wzbudzenia (EW), które wytwarza pole magnetyczne obrotu.

Poniżej przedstawiono możliwe schematy elektryczne silnika indukcyjnego trójfazowego oraz szczegółowy przewodnik wideo na ich temat.