Устройство стиральных машин
Механические компаненты
Для успешного ремонта стиральных машин рассмотрим устройство и назначение элементов стиральных машин барабанного типа с фронтальной загрузкой белья, как наиболее распространенных.
На рис. 1 и 2 показан внешний вид СМ без декоративных
крышек - вид сбоку и спереди соответственно. Нетрудно заметить, что
основное пространство СМ занимает бак. Внутри него расположен
барабан. Он крепится к баку с помощью подшипникового узла через
ось. Вращение барабана обеспечивает приводной электродвигатель с
помощью ременной передачи Для обеспечения устойчивости СМ, на баке
имеются массивные противовесы. Сам бак подвешен на пружинах, а
снизу к нему крепятся амортизаторы. В передней части СМ расположен
люк для загрузки белья.
А теперь остановимся подробнее на этих компонентах.
Бак
Баки могут быть эмалированные, из нержавеющей стали и пластиковые Последние, как отмечалось выше, имеют лучшие характеристики по шуму, но непрочны. И наоборот - эмалированные баки и из нержавейки более прочны, но сильнее "шумят".
Собственно, бак является основным конструктивным элементом СМ, так или иначе с ним связаны все механические и электронные компоненты стиральной машины. Большинство баков стиральных машин - разборные (на две половины). Это облегчает выполнение различных сервисных процедур, например, при замене подшипников. Однако, в последнее время появились СМ с неразборными баками Понятно, что в подобных СМ при возникновении различных проблем с баком (или его компонентами), требуется замена бака целиком.
В баке имеются специальные элементы для его соединения с барабаном - это крестовина и сами подшипники. Обычно подшипников бывает два (внутренний и внешний), однако в некоторых СМ применяются и двухрядные моноподшипники.
Пружины, противовесы и амортизаторы, крепящиеся к баку, предназначены для гашения колебаний бака при вращении барабана с бельем в режиме отжима.
Барабан
Барабан является элементом СМ, в котором непосредственно производится стирка белья Он всегда выполняется из нержавеющей стали. Для повышения эффективности перемешивания белья и смачивания его моющим раствором, барабаны обычно имеют на внутренней поверхности специальные перемешивающие ребра, а на поверхности барабанов имеются специальные перфорационные отверстия В стиральных машинах с вертикальной загрузкой белья барабаны имеют 2 точки соединения с баком (по бокам через подшипники), а с фронтальной загрузкой - всего одну Эта последняя конструкция налагает повышенные требования к механической прочности бака, барабана, узла подшипников и др К оси барабана крепится шкив ременной передачи.
Загрузочный люк
Люк предназначен для загрузки/выгрузки белья Он имеет дверцу и запорное устройство Для предотвращения выливания воды из бака к последнему крепится манжета (или уплотнитель дверцы). Один край манжеты крепится непосредственно на баке, а второй - на передней крышке СМ (эти края закрепляются специальными хомутами) Дверца люка в закрытом состоянии плотно приегает к краю манжеты, тем самым, предотвращая выливание воды из бака. В СМ с вертикальной загрузкой также имеется манжета.
Электронный модуль
Электронный контроллер является основным управляющим
элементом стиральной машины. Каждый производитель для поддержания
"марки" старается использовать оригинальные модули, которые
используются в СМ, выпускаемые под многочисленными торговыми
марками этого же производителя, хотя бывают и исключения. Например,
в CM KAISER используются модули INDESIT COMPANY. Электронные модули
первого поколения (это деление условное) используются в СМ с
командоаппаратом и предназначены в основном для управления
приводным мотором, они также выполняют и другие второстепенные
функции. Модули второго поколения также используются в СМ с
командоаппаратом, но их функции значительно шире. Перечислим
основные из них:
- управление дополнительными функциями СМ (управление программами
стирки выполняет командоаппарат);
- индикация режимов работы СМ;
- управление командоаппаратом;
- управление электронными клапанами залива воды;
- управление сушкой (если есть) - вентилятором, ТЭНом, контроль
температуры и др.
- управление приводным мотором, который обеспечивает вращение
барабана машины в различных режимах ее работы (при стирке или при
отжиме). Для обеспечения контроля скорости вращения мотора, на его
оси установлен тахогенератор, сигнал с которого поступает в
контроллер;
- управление нагревом воды в баке до заданной температуры,
исполнительным элементом служит ТЭН, а элементом контроля - датчик
температуры;
- управление устройством блокировки люка;
- управление сливным насосом (помпой);
- контроль уровня воды в баке с помощью датчика уровня;
- контроль протечек воды с помощью специального датчика;
- включение/выключение машины.
Кроме того, для контроля работоспособности элементов
СМ, модуль может обеспечивать выполнение программ тестирования с
последующей индикацией возможных ошибок. Индикация возможных ошибок
может производиться и в обычных режимах работы машины Но это не
всегда верно - например, CM ARDO с модулями второго поколения
(DMPA, DMPU) не обеспечивают формирование кодов ошибок - там
возможен только режим тестирования.
К модулям второго поколения можно отнести и контроллеры линейки
EVO-I, используемые в CM ARISTON и INDESIT - правда тестирование
основных режимов они обеспечивают только с помощью внешнего
диагностического ключа или компьютера.
И наконец, остановимся на модулях третьего поколения. Эти модули принципиально отличаются от предыдущих поколений тем, что они используются в СМ без командоаппарата Функцию командоаппарата в них заменяет селектор программ (обычный переключатель) и управляющая программа процессора. Эти модули (не все) способны отображать информацию уже на светодиодных или ЖК знакосинтезирующих индикаторах, позволяют выполнять значительно больше потребительских режимов и функций Кроме того, к ним возможно подключать значительно больший набор внешних элементов (например, интегральный датчик уровня, распределительный клапан, циркуляционный насос и др ). Эти модули также позволяют использовать в СМ высокоскоростные асинхронные приводные двигатели - для этого на плате модулей может быть установлена схема специального коммутатора с мощными выходными каскадами. В СМ одного из корейских производителей применяются модули для управления шаговым приводным двигателем (так называемые СМ с прямым приводом). Но все сказанное не означает, что к модулям третьего поколения нельзя подключать хорошо себя зарекомендовавшие коллекторные двигатели.
Рис.3
Командоаппарат
Командоаппараты (КА) использовались в устаревших моделях СМ, сейчас выпуск подобных машин прекращен КА предназначен для управления режимами работы СМ в зависимости от выбранной программы. Он представляет собой сложный многопозиционный переключатель, ось которого вращается с помощью ручки на панели управления (при установке программы стирки) и уже при выполнении заданной программы - специальным двигателем.
Собственно, КА в процессе работы СМ управляет ее
элементами и узлами, коммутируя их работу в соответствии с
определенной программой.
КА представляет собой достаточно сложное электромеханическое
устройство, однако при определенных навыках его можно ремонтировать
(обычно в нем подгорают контактные группы и стираются программные
пластины).
Приводной двигатель
В СМ применяют асинхронные и коллекторные приводные двигатели На коллекторных моторах нет смысла останавливаться подробно, отметим лишь, что в их конструкции имеется якорь с коллектором (ламелями) и щеточный механизм Полноценный ремонт двигателей этого типа возможен только в случае замены износившихся щеток .
Асинхронные двигатели внешне мало отличаются от коллекторных, на самом деле они не имеют упомянутых щеток и коллектора. В них, в зависимости от назначения, имеются несколько обмоток, в этом моторе имеется 5 обмоток - часть из них используется в режиме стирки (малые обороты), часть - при отжиме (высокие обороты). В составе этого двигателя имеется тахогенератор и защитный термостат, но на них мы остановимся ниже. Отметим, что для функционирования двигателя при отжиме необходим фазосдвигающий конденсатор.
В современных СМ используются специальные высокооборотные асинхронные двигатели, обмотки в них соединены по схеме "треугольник". Для их работы необходим специальный коммутатор (в составе контроллера).
Есть еще отдельный класс приводных двигателей с прямым приводом. Они представляют собой шаговые двигатели. Естественно, для их функционирования необходима также отдельная схема управления (в составе электронного контроллера СМ).
Датчики
В современных стиральных машинах для контроля работы
различных узлов используется несколько типов датчиков:
- температуры (NTC и термостаты);
- контроля оборотов вращения двигателя (индуктивный тахогенератор и
датчик Холла);
- уровня воды.
Что касается датчика температуры NTC, то внутри его имеется специальная проволока, намотанная на оправку. В зависимости от окружающей температуры сопротивление датчика меняется.
Термостат же представляет собой контактную группу (нормально замкнутую), которая разрывает цепь при достижении определенной температуры. Обычно они устанавливаются в цепи питания ТЭНа - как только по тем или иным причинам температура воды в баке достигает критического значения (обычно, 90 град. Цельсия), защитный термостат размыкает питание ТЭНа Отметим, что подобные элементы используются в качестве защитных устройств и в цепях питании приводных моторов В старых моделях стиральных машин также используются регулируемые термостаты Они выполняют функцию регулировки температуры воды в баке. От самого датчика к регулятору температуры ( на передней панели СМ) идет специальная капилярная трубка.
Тахогенератор предназначен дпя контроля оборотов приводного мотора. В большинстве СМ он расположен на оси приводного мотора и представляет собой обычную катушку, которая формирует переменную ЭДС, под воздействием вращающегося постоянного магнита.
В СМ с моторами с прямым приводом для контроля оборотов используются датчики Холла.
Особо хочется остановиться на датчиках уровня воды (прессостатах) Они бывают двух типов - обычных с контактными группами в своем составе и электронных Обычный датчик уровня воды представляют собой мембрану которая под воздействием давления воздуха переключает электрические контактные группы Каждому срабатыванию определенной контактной группы соответствует определенный уровень воды в баке От датчика в бак идет герметическая пластиковая трубка - чем выше уровень воды в баке, тем больше давление на мембрану датчика Подобных датчиков в СМ может быть от 1 до 3.
Электронный датчик уровня имеет в составе мембрану, и от него в бак идет пластиковая трубка Его особенностью является то, что в его составе имеется управляемый генератор, частота формируемых импульсов которого меняется в зависимости от приложенного на мембрану давления воздуха.
Существуют модели СМ, где используются оба типа датчиков (с контактными группами и электронные) - первый тип датчиков используется для грубой оценки уровня воды в баке а второй - для более точной.
Все перечисленные выше виды и типы датчи ков ремонту не подлежат - при выходе их из строя подобные устройства подлежат замене.
В современных СМ применяются датчики загрязненности воды (прозрачная трубка с оптическим датчиком) взвешивания белья (индуктивный датчик встроен в амортизатор) и другие Встречаются они редко (в основном в СМ высокого класса), поэтому подробно на них мы останавливаться не будем.
Другие исполнительные элементы
Под этой категорией следует понимать следующие элементы помпа, электромагнитные клапаны залива воды (заливные клапаны), ТЭН, замок люка. Это простые устройства описывать их работу нет необходимости.