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.
С развитием бытовой техники современные стиральные машины автоматы, очень быстро поселились в квартирах и домах, стали хорошими помощниками современных домохозяек. Старые стиральные машины из за ненадобности переехали в гаражи и кладовки. Если у вас сохранился двигатель от старой советской стиральной машины, то вы можете найти ему хорошее применение. Сделайте из него точильный станок и вы сможете затачивать ножи, топоры и другие режущие инструменты.
Немного порывшись в своей кладовке, я отыскал рабочий двигатель АЕП-16УХЛ4 от старой советской стиральной машины, он был снят со стиральной машины и тихо пылился на заваленной всяким хламом полке. Когда то я хотел с него сделать точило, поэтому на валу двигателя одета переходная втулка для наждачного круга выточенная знакомым токарем. Сейчас я вам расскажу, как его подключить.
Для запуска двигателя используется специальное трех контактное реле РТК-1-3УХЛ4.
Прежде чем, что либо подключать надо мультиметром прозвонить обмотки. У двигателя имеется две обмотки «пусковая» и «рабочая». Сопротивление пусковой обмотки 26 ом. Сопротивление рабочей обмотки 13 ом, то есть в два раза меньше сопротивления пусковой. Короче, обмотка с малым сопротивлением «Рабочая», а с большим сопротивлением «Пусковая».
На этом рисунке изображена схема подключения двигателя АЕП-16УХЛ4 от стиральной машины. Чтобы заставить двигатель вращаться в другую сторону, надо поменять местами выводы пусковой обмотки.
В итоге у меня получилось точило из двигателя от старой стиральной машины. Надеюсь, что и у вас все получится.
Друзья, желаю вам удачи и хорошего настроения! До встречи в новых статьях!
Рекомендую посмотреть видеоролик о том, как подключить двигатель от старой стиральной машины.
Подключение двигателя стиральной машины: как подключить асинхронный, коллекторный и инверторный тип мотора
Износ крупной бытовой техники приводит к тому, что хозяева от неё избавляются, взамен приобретая новый агрегат. Домашние мастера не спешат списывать в утиль старую технику, не сняв с неё исправные электрические моторы. Подключение двигателя стиральной машины к различным самодельным устройствам позволяет существенно сэкономить финансовые средства.
Используя двигатель от стиральной машины, можно соорудить точилку для заточки инструментов, ножей, станки различного назначения, дисковые пилы, корморезки, бетономешалки и много разнообразных приспособлений и самодельных устройств.
Перед тем, как подключить двигатель, нужно узнать какого он типа и на что он способен. От этого зависит схема подсоединения моторчика к бытовой электрической сети.
После прочтении данной статьи, Вы узнаете о том, какие существуют виды электродвигателей от стиральных машин, как подключить мотор от стиральной машины к сети 220 вольт, если он асинхронного, коллекторного или инверторного типа. И главное вы узнаете, как произвести подключение своими руками.
Существующие типы электродвигателей
Современные стиральные машины оснащены, как правило, однофазными электродвигателями с тахогенераторами, регулирующими число оборотов. Электромоторы советских времён уже считаются редкостью, их отличает двухскоростной режим работы. Моторы, установленные в современных стиральных автоматах, можно разделить на три вида – это двигатели:
Асинхронные
У двигателей такого типа частота вращения ротора отличается от частоты вращения магнитного поля обмотки статора. Это наиболее распространённый вид электрических моторов. В стиральных машинах устанавливают асинхронные конденсаторные движки, питаемые от однофазной бытовой электросети.
На статоре имеются две обмотки, одна из которых включается непосредственно в сеть, а вторая обмотка подключается с пусковым конденсатором, образуя стартовое вращающееся магнитное поле.
Плюсом асинхронных движков является простота конструкции и неприхотливость в обслуживании. Износостойкие электромоторы могут при правильном обслуживании проработать не одно десятилетие.
К минусам асинхронных моторов следует отнести чувствительность к колебаниям частоты сетевого тока и невозможность изменения скорости вращения вала в процессе работы, однако это не мешает применять их в различных самодельных устройствах.
Коллекторные
Многие стиральные машины на сегодня комплектуют коллекторными движками. Отличительной чертой, которых является наличие 2-х щёток. Щётки прилегают к коллектору ротора, сообщая ему электроэнергию, что заставляет вращаться ротор в магнитном поле обмотки статора. Коллекторные силовые блоки эксплуатируют с использованием ременной передачи крутящего момента.
К плюсам следует отнести наличие на валу мотора шкива, что облегчает задачу домашним мастерам в создании устройств с ременной передачей, возможность работы от постоянного тока. Как правило, двигатели обладают небольшими габаритами и управляются простой электросхемой.
Недостатком можно считать быстрый износ ремня и «способность» щёток выходить из строя в самый неожиданный момент. И всё-таки это можно посчитать незначительными мелочами по сравнению с преимуществами.
Инверторные
Впервые инверторный двигатель был установлен в стиральную машину компанией LG 2005 году. С тех пор движки инверторного типа стали массово использовать ведущими фирмами в бытовых стиральных машинах. В отличие о своих аналогов, инвертор крепится непосредственно к барабану машинки и не нуждается в ременной передаче и подшипниках.
Плюсами инвертора с прямым приводом считается простота конструкции, компактность, возможность назначать различные режимы работы, низкая шумность и высокий КПД за счёт отсутствия нагрузок от трения ременной передачи.
Минусом считают нецелесообразность ремонта в случае поломки электродвигателя. Стоимость восстановления может оказаться большей, чем стоит сам движок. Также недостатком считают невозможность применения в различных самодельных станках и механических приспособлениях по причине конструктивных особенностей инверторов.
Как подключить электромотор от стиральной машины к сети 220 вольт
Прежде чем планировать подключение двигателя от стиральной машины, надо определить его тип. Затем нужно определить, от каких частей мотора выведены провода. Если сохранилась клеммная колодка, тогда это сделать легче, прозвонив контакты мультиметром.
Важно правильно разработать схему подключения к сети 220 вольт для того, чтобы полноценно использовать возможности электромотора в новом устройстве. Если движок нужен для привода с постоянной скоростью вращения шпинделя, то конденсатор не понадобится. В противном случае надо сохранить сложное подсоединение к электрической сети, чтобы работал регулятор оборотов. Ниже будут рассмотрены способы подключения асинхронных, коллекторных и инверторных двигателей, снятых со стиральных машин.
Подключение асинхронного двигателя
В старых советских агрегатах на стиральный бак устанавливали асинхронные электродвигатели, а центрифугами для отжима белья вращали коллекторные движки. Если есть уверенность, что силовые блоки сняты с такой машинки, то становится понятным к какому типу принадлежит каждый из них.
У асинхронного мотора две обмотки, одна из которых осуществляет пуск, а другая обеспечивает рабочий режим вращения шпинделя двигателя. Их выводы можно найти на раздаточной колодке. Чтобы определить, какая пара из них, принадлежит какой обмотке, используют тестер (мультиметр). Для начала прозванивают поочерёдно все провода.
В результате определяют две пары выводов обоих обмоток. Большее сопротивление одной из пар укажет на принадлежность к пусковой обмотке, соответственно меньшее сопротивление будет у вторичной рабочей обмотки.
Для работы движка будет достаточно подключить рабочую обмотку. Но сразу возникает проблема с пуском мотора. Потребуется каждый раз раскручивать шпиндель вручную. Однако, это далеко небезопасно, да и обременительно, особенно при больших нагрузках на вале двигателя.
Поэтому придётся использовать пусковую обмотку и конденсатор. Для понятия, как должен был подключён асинхронный электромотор, ниже приведена универсальная схема, где ОВ – обмотка возбуждения (рабочая), ПО – пусковая обмотка и SB – контактор (вместо него может быть установлен неполярный конденсатор небольшой ёмкости 2 – 4 мкФ).
Можно использовать старый конденсатор, который был снят вместе с движком. Его соединяют с одним из выводов ПО. На фото ниже видно предварительное подключение мотора для проверки его работоспособности.
При первом запуске надо попробовать включить мотор без пусковой обмотки. Если моторчик начинает вращать шпиндель, а рабочая нагрузка небольшая, то можно обойтись без пускового устройства. В противном случае ПО в схеме будет просто необходима.
Так, как доставшийся двигатель от старой стиральной машины сам является старым силовым блоком, то при первом запуске может наблюдаться перегрев мотора. Это может происходить из-за изношенности подшипников или конденсатора с излишне большой ёмкостью.
Проверить это несложно. Если работа с отключённым конденсатором не вызывает перегрев мотора, то конденсатор меняют на другой с меньшей ёмкостью. Если причиной явился изношенный подшипник, то встанет вопрос о его замене или целесообразности ремонта.
Можно обойтись без конденсатора. Вместо него к одному из выводов ПО производят подключение контактора без фиксации. Чаще всего для этого используют простую кнопку от дверного звонка.
В момент запуска кнопку зажимают и фиксируют до раскрутки шпинделя. После этого кнопку отпускают, чем отключают ПО. Если нужно изменить направление вращения ротора, то для реверса меняют сторонами выводы пусковой обмотки. Как устроить реверс асинхронного двигателя, видно на схеме ниже.
Если, например пусковая обмотка не используется, то направление вращения ротора можно изменить толчком руки.
Как подключить коллекторный мотор
Такие движки устанавливались в стиральных машинах с вертикальной загрузкой бака. Коллекторные двигатели не нуждаются в принудительном запуске, поэтому пусковая обмотка у них отсутствует.
Определить принадлежность электромотора к данному типу движков можно по клеммной коробке. Как правило, в ней можно найти от 5 до 8 выводов. Большинство из них предназначены для управления режимами стирки и впоследствии не понадобятся. Также коллекторные движки отличаются наличием щёток, их гнёзда крепления видны на корпусе двигателя.
Если разобрать двигатель, то можно увидеть якорь (ротор) с обмоткой со стальными рамками, концы которых сведены в коллекторное кольцо. Коллектор, соприкасаясь с графитовыми щётками под напряжением, возбуждает обмотку. В электромагнитном поле статора в якоре возникает электродвижущая сила (ЭДС), которая заставляет вращаться якорь.
Чтобы уяснить устройство коллекторного электромотора, надо рассмотреть стандартную схему расположения всех частей коллекторного моторчика.
Подключают двигатель такого типа таким образом:
Чтобы изменить направление вращения шпинделя электромотора, достаточно поменять места подключения щёток.
Для этого можно собрать простейшую схему с одним проходным выключателем. Так, как двигатель запускается с рывком, его корпус следует жёстко закрепить на столешнице, верстаке либо другом основании. Для этого используют монтажные отверстия на отливах корпуса мотора.
Домашние мастера в своих самоделках нередко устанавливают движки с регулятором скорости вращения шпинделя. Для управления оборотами в цепь питания между розеткой и одной из щёток коллектора впаивают диммер. Это обыкновенный бытовой регулятор световых приборов. Необходимым условием является то, что диммер должен быть несколько мощней электродвигателя.
Прежде чем запускать коллекторный движок от старой стиральной машины, нужно разобрать его и проверить состояние двух опорных подшипников ротора, заменить изношенные щётки, очистить нулевой наждачной бумагой медную поверхность коллектора.
Подсоединение инверторного двигателя
Движки такого типа – это электромоторы нового поколения. Поэтому силовые блоки не могут быть сильно изношенными, а стало быть, все их части вполне пригодны для дальнейшей эксплуатации.
В отличие от асинхронных и коллекторных движков, использующих ременную передачу, инверторные двигатели прямого действия в ней не нуждаются. Их устанавливают прямо на вал барабана стиральной машины, что позволяет исключить применение таких передаточных элементов, как ручейковые ремни, ролики и шкивы.
В инверторе барабан, подшипники и ротор закреплены на общем валу, что позволяет избежать наличие трущихся частей движка. Отличительной особенностью является использование электромагнитной индукции для преобразования из переменного в постоянный ток.
Инверторный двигатель состоит из двух основных частей – это статор, который крепится непосредственно к баку стиралки и подвижный диск. Неподвижная часть имеет 36 катушек-обмоток, которые располагаются по ободу статора, там же находятся колодки с проводами, идущими в блок управления машинки.
На него надевается подвижный диск-маховик. В его корпусе с внутренней стороны вклеены 12 магнитов. Маховик своей пластиковой вставкой насаживается на вал барабана. На фото видны просечные отверстия с бортиками, которые обеспечивают эффективную вентиляцию и охлаждение движка во время его работы.
Принцип работы инвертора заключается в том, что в катушках возбуждается перемещающее электромагнитное поле, которое через магниты вызывает ЭДС, заставляет ротор вместе с барабаном вращаться.
Правильно подключить инверторный двигатель могут только профильные специалисты или очень сведущие в электронике домашние мастера. Такой тип двигателя может найти применение, например, в качестве сепаратора для производства сливочного масла, бетономешалки, даже газонокосилки и т.п.
Для того, чтобы узнать, как включить и совершить первый запуск, а также регулировать реверс и количество оборотов инвертора, рекомендуется воспользоваться нижеследующей ссылкой для просмотра соответствующего видеоролика.
