Датчик вибрации стиральной машины

Обновлено: 01.05.2024

Изобретение относится к стиральным машинам барабанного типа промышленного и бытового назначения, в частности к устройствам снижения вибрации стиральной машины при отжиме, и может найти применение при модернизации и создании новых стиральных машинах барабанного типа с фронтальной и вертикальной загрузками. Стиральная машина состоит из корпуса и бака, в котором на опорах с возможностью вращения размещен барабан, системы подвески, состоящей из упругих элементов и гасителей колебаний - демпферов, устройства определения частоты вращения барабана при отжиме, устройства для выполнения логических и вычислительных операций. Машина также снабжена плоской спиралевидной пружиной, заключенной в корпус плоской спиралевидной пружины кольцевым тормозным устройством. Рабочая поверхность тормозного устройства сопрягается с цилиндрической поверхностью корпуса плоской спиралевидной пружины, управляемым электромагнитным приводом тормозного устройства. Машина также снабжена промежуточным валом, закрепленным одним концом с внутренними витками плоской спиралевидной пружины, а другим - с приводом вращения барабана, неподвижным соленоидом с подвижным подпружиненным якорем. Подвижный подпружиненный якорь сопрягается с промежуточным валом через шлицевое соединение. Торцевая часть подвижного якоря, обращенная к корпусу плоской спиралевидной пружины, имеет фланцевые выступы, сопрягаемые с прорезями, выполненными на боковой поверхности корпуса плоской спиралевидной пружины, обращенной к подвижному якорю. Промежуточный вал снабжен опорой качения. При этом обеспечивается снижение уровня вибрации при отжиме в стиральных машинах барабанного типа и увеличение общего ресурса работы стиральной машины. 1 ил.

Способ снижения вибрации при отжиме в таких стиральных машинах заключается в увеличении массы стиральной машины и применении упругих и демпфирующих устройств подвески. Недостатками такого способа и устройств, его реализующих, является увеличенная масса стиральной машины и недостаточная эффективность снижения вибрации при отжиме. Особенно это проявляется при отжиме большой массы белья.

Известен также способ преодоления резонанса в стиральной машине барабанного типа [RU №2367735, C1, Кл. D06F 37/20, 20.09.2009]. В этом способе используется регулирование собственной частоты колебаний системы, а процесс центробежного отжима белья осуществляется за три периода τ₁, τ₂ и τ₃. Каждый период характеризуется своим значением частоты вращения барабана Ω₁, Ω₂ и Ω₃ жесткостью упругих элементов подвески моечного узла машины C₁, С₂ и С₃ и соответственно собственной частотой колебаний моечного узла машины ω₁, ω₂ и ω₃. Разгон барабана в процессе центробежного отжима белья в первый период времени τ₁ происходит до значения угловой частоты вращения Ω₁, которое ниже собственной частоты колебаний моечного узла машины ω₁, характеризуемой дорезонансным режимом колебаний моечного узла. При достижении угловой частоты вращения барабана значения Ω₁ Ω₁, которое определяет установившийся процесс отжима белья и установившийся режим колебаний моечного барабана. В конце отжима осуществляют торможение барабана, при котором угловую частоту его вращения Ω₂ уменьшают до значения Ω₃, которое выше собственной частоты колебаний моечного узла машины ω₂ и соответствует дорезонансному колебательному режиму системы. При достижении угловой частоты вращения барабана значения Ω₃>ω₂ жесткость упругих элементов подвески скачкообразно увеличивают до значения С₃=С₁>С₂ таким образом, чтобы колебания моечного узла характеризовались после резонансным режимом, в течение которого торможение барабана продолжают до полной его остановки.

Недостатком такого способа снижения вибрации является относительно высокая сложность его реализации, так как при этом требуется осуществлять управление устройством, изменяющим жесткость упругих элементов подвески. Кроме того, на величину резонансной частоты моечного узла с загруженным бельем влияет и масса загружаемого белья, которая является переменной величиной. Это обстоятельство еще больше усложняет реализацию данного способа преодоления резонанса по рассматриваемому аналогу и поэтому является недостаточно эффективным методом снижения вибрации стиральной машины при отжиме.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является стиральная машина барабанного типа [RU №2394954 С1, кл. D06F 33/02, 27.04.2009], принятая авторами за прототип, содержащая стиральный бак с цилиндрическим барабаном, электродвигатель для вращения барабана, циркуляционный насос для забора воды из стирального бака и подачи воды в барабан через циркуляционный канал, датчик вибрации для определения вибрации стирального бака и контроллер для приема сигнала от датчика вибрации и управления работой электродвигателя и циркуляционного насоса. Контроллер выполнен с возможностью периодического приведения в действие циркуляционного насоса во время стирки, управления электродвигателем для вращения барабана с первой скоростью вращения, когда циркуляционный насос остановлен, и управления электродвигателем для вращения барабана со второй скоростью вращения, которая выше первой скорости вращения, когда циркуляционный насос приведен в действие. Технический результат заключается в стабильной работе стиральной машины благодаря подъему белья в барабане, являющемуся удовлетворительным для достижения эффективности ударной стирки, независимо от состояния работы циркуляционного насоса. Данное техническое решение предусматривается измерение уровня вибрации только в процессе стирки но, не учитывается вибрация при отжиме и не решается задача снижения вибрации при отжиме, что является недостатком данного технического решения.

Задачей изобретения является снижение уровня вибрации при отжиме в стиральных машинах барабанного типа.

Поставленная задача решается тем, что стиральная машина, состоящая из корпуса, бака, барабана, системы подвески бака, устройства определения частоты вращения барабана при отжиме, устройства для выполнения логических и вычислительных операций, снабжена плоской спиралевидной пружиной, заключенной в корпус пружины; кольцевым тормозным устройством, рабочая поверхность которого сопрягается с цилиндрической поверхностью корпуса плоской спиралевидной пружины, управляемым электромагнитным приводом тормозного устройства; промежуточным валом, закрепленным одним концом с внутренними витками плоской спиралевидной пружины, а другим - с приводом вращения барабана, неподвижным соленоидом с подвижным подпружиненным якорем, при этом подвижный подпружиненный якорь сопрягается с промежуточным валом через шлицевое соединение, а торцевая часть подвижного якоря, обращенная к корпусу плоской спиралевидной пружины, имеет фланцевые выступы, сопрягаемые с прорезями, выполненными на боковой поверхности корпуса плоской спиралевидной пружины, обращенной к подвижному якорю, при этом промежуточный вал снабжен опорой качения.

Сущность изобретения поясняется чертежом.

На Фиг.1 приведена схема устройства снижения вибрации стиральной машины, на которой показаны: 1 - спиралевидная плоская пружина, 2 - корпус спиралевидной плоской пружины, 3 - кольцевое тормозное устройство, 4 - рабочая поверхность кольцевого тормозного устройства 3, 5 - цилиндрическая поверхность корпуса спиралевидной плоской пружины, 6 - промежуточный вал, 7 - опора плоской спиралевидной пружины, 8 - привод вращения барабана, 9 - неподвижный соленоид, 10 - пружина, 11 - подвижный подпружиненный якорь, 12 - шлицевое соединение, 13 - фланцевые выступы, 14 - прорези в боковой поверхности корпуса пружины, 15 - вращаемый барабан, 16 - опоры качения.

Устройство состоит из спиралевидной плоской пружины 1, заключенной в корпус спиралевидной плоской пружины 2, кольцевого тормозного устройства 3, рабочая поверхность 4 которого сопрягается с цилиндрической поверхностью 5 корпуса спиралевидной плоской пружины, управляемого электромагнитного привода тормозного устройства (не показан), промежуточного вала 6, закрепленного одним концом к опоре 7 плоской спиралевидной пружины 1, а другим - с приводом вращения барабана 8, неподвижного соленоида 9 с подвижным подпружиненным 10 якорем 11. Подвижный подпружиненный якорь 11 сопрягается с промежуточным валом 6 через шлицевое соединение 12, а торцевая часть подвижного подпружиненного якоря 11, обращенная к корпусу 5 спиралевидной плоской пружины, имеет фланцевые выступы 13, сопрягаемые с прорезями 14, выполненными на боковой поверхности корпуса пружины 2, обращенной к подвижному якорю 11, при этом промежуточный вал снабжен опорой качения 16.

Работает устройство следующим образом.

Стиральная машина, состоящая из корпуса и бака, в котором на опорах с возможностью вращения, размещен барабан, системы подвески, состоящей из упругих элементов и гасителей колебаний (демпферов), устройства определения частоты вращения барабана при отжиме, устройства для выполнения логических и вычислительных операций. Стиральная машина снабжена плоской спиралевидной пружиной, заключенной в корпус пружины; кольцевым тормозным устройством, рабочая поверхность которого сопрягается с цилиндрической поверхностью корпуса плоской спиралевидной пружины, управляемым электромагнитным приводом тормозного устройства; промежуточным валом, закрепленным одним концом с внутренними витками плоской спиралевидной пружины, а другим - с приводом вращения барабана, неподвижным соленоидом с подвижным подпружиненным якорем, при этом подвижный подпружиненный якорь сопрягается с промежуточным валом через шлицевое соединение, а торцевая часть подвижного якоря, обращенная к корпусу плоской спиралевидной пружины, имеет фланцевые выступы, сопрягаемые с прорезями, выполненными на боковой поверхности корпуса плоской спиралевидной пружины, обращенной к подвижному якорю, при этом промежуточный вал снабжен опорой качения.

Далее выполняется увеличение частоты вращения барабана до момента, когда его частота вращения Ω₁ приблизится к частоте начала резонанса ω₁.

После завершения отжима частота вращения уменьшается до верхнего предела зоны резонанса, и с приближением к моменту начала резонанса Ω₃= 4 /₃ω₂ включается тормозное устройство 3, увеличивая ускорение снижения частоты вращения барабана, что также позволяет снижать резонансные колебания системы.

По окончании отжима все детали устройства переходят в исходное состояние.

Использование данного изобретения позволит:

1. Снизить уровень вибрации при отжиме в стиральных машинах барабанного типа.

2. Увеличить общий ресурс работы стиральной машины барабанного типа.

Стиральная машина, состоящая из корпуса и бака, в котором на опорах с возможностью вращения, размещен барабан, системы подвески, состоящей из упругих элементов и гасителей колебаний - демпферов, устройства определения частоты вращения барабана при отжиме, устройства для выполнения логических и вычислительных операций, отличающаяся тем, что снабжена плоской спиралевидной пружиной, заключенной в корпус пружины; кольцевым тормозным устройством, рабочая поверхность которого сопрягается с цилиндрической поверхностью корпуса плоской спиралевидной пружины, управляемым электромагнитным приводом тормозного устройства; промежуточным валом, закрепленным одним концом с внутренними витками плоской спиралевидной пружины, а другим - с приводом вращения барабана, неподвижным соленоидом с подвижным подпружиненным якорем, при этом подвижный подпружиненный якорь сопрягается с промежуточным валом через шлицевое соединение, а торцевая часть подвижного якоря, обращенная к корпусу плоской спиралевидной пружины, имеет фланцевые выступы, сопрягаемые с прорезями, выполненными на боковой поверхности корпуса плоской спиралевидной пружины, обращенной к подвижному якорю, при этом промежуточный вал снабжен опорой качения.

Ремонтируем датчик вращения барабана стиральных машин ELECTROLUX, ZANUSSI своими руками. Что делать, если стиральная машина останавливается во время стирки или отжима, а то и просто выдает ошибку, так и не запустив барабан? Именно такая неполадка случается на СМА чаще всего. Вот, что советуют профессионалы по диагностике и ремонту:

Часто пишут, что помогает замена датчика оборотов барабана – таходатчик. Он позволяет машинке контролировать скорость вращения барабана и его положение (чтобы при остановке дверки оказались сверху). Если таходатчик выходит из строя, то машинка не может понять какая скорость барабана и начинает выдавать коды ошибок по различным причинам – заклинивание, перегруз или дисбаланс барабана, неисправность эл. двигателя или блока управления и пр.

Попробуем удостовериться в его исправности. Если вы имеете навыки работы крестовой отверткой и паяльником, то можете попробовать устранить источник неисправности, которым является (данные датчика взяты из Инета): Датчик парковки 1461320 вращения шкива барабана для стиральных машин ELECTROLUX, ZANUSSI

Датчик парковки, вращения шкива барабана для стиральных машин ELECTROLUX, ZANUSSI, AEG.

12V DC 10 mA.
Производитель: ELBI International S.P.A.
Код 1461320
Альтернативные коды: 1461320101, 1468221005, 1461320002.
Код производителя PA66-GF30.

Если у вас такой датчик вращения барабана, то считайте, что с огромной долей вероятности машинка оживет. Итак:

1. Обесточиваем машину. Снимаем боковую стенку со стороны привода (шкива) барабана.
2. Убеждаемся что у нас подобный пациент (датчик).
3. Запоминаем положение ремня на ручейках (канавках) шкивах привода барабана, покручивая шкив, снимаем ремень (НЕ ЗАЩЕМИТЕ пальцы).
4. Ключом откручиваем шкив барабана (фиксируя шкив от проворачивания просунув ручку молотка между лучами шкива и упершись в барабан). Снимаем шкив.
5. Снимаем 2 разъема с датчика, отверткой торкс или подобрав соответствующий шлиц, откручиваем 2 самореза датчика.
6. Поддев по 2 фиксатора с двух сторон, снимаем крышку с датчика.

7. Недоумеваем от конструкции датчика, называем редиской того, кто это придумал, подложив нам мину замедленного действия – за 5-10 лет эти пластинки и геркон окислятся и контакт, скушав ваш мозг и комок нервов, пропадет.
8. Вынимаем геркон и пластинки разъемов, зачищаем и залуживаем контактные площадки под выводы геркона, ставим их обратно и припаиваем геркон. Устанавливаем крышку датчика.
9. Прикручиваем датчик на машину, подсоединяем его разъемы. Устанавливаем шкив и затягиваем его крепеж (болт). Ремень сначала устанавливаем на малый шкив, и покручивая шкив барабана, устанавливаем на него ремень (НЕ ЗАЩЕМИТЕ пальцы).
10. Для проверки сборки делаем руками несколько оборотов барабана.
11. Подключаем питание и пробуем работу машинки.
12. Дальше по обстоятельствам.

Теория работы импульсных источников питания и варианты схемотехники.

Радиоприемники - обзор базовых конфигураций приёмной аппаратуры, этапы развития схемотехники.

Тонкомпенсированный регулятор громкости с адаптацией к регулятору тембра - теория и практика.

Тристабильный мультивибратор - схема трёхканального переключателя LED.

Заметили, что белье плохо отжимается? Тогда время узнать, что такое тахогенератор в стиральной машине, как он работает и что делать, если он неисправен. Ведь именно его задача – определять и усиливать скорость вращения двигателя.

Прибор также называют датчиком Холла в честь изобретателя.

Принцип действия таходатчика

Где находится таходатчик в стиральной машине? Конечно же, на валу электродвигателя – это позволяет ему эффективно выполнять заданные функции.

Диагностика неисправности таходатчика

Как простому пользователю понять, что произошла неисправность с датчиком Холла? Внешние признаки:

Машина резко меняет скорость вращения барабана.
Недостаточное количество оборотов для качественного отжима белья.
При стирке барабан вращается быстрее, чем положено.

Но прежде чем диагностировать поломку, нужно знать, как проверить тахогенератор в стиральной машине. Для этого придется снимать двигатель СМА, поэтому сначала исключим более вероятные неполадки:

Посмотрите на панель управления. Найдите там клавишу отжима и проверьте, возможно, она запала, что и вызвало подобную неисправность.
Перезагрузите стиралку. Отключите ее от сети на 15-20 минут, затем включите. Если ничего не изменилось, значит, нужна проверка тахогенератора.

Ход работы

Начнем с разборки СМ:

Отключите машину от сети и коммуникаций.
Выкрутите все саморезы по периметру задней панели.
Снимите ее и отставьте в сторону.
Теперь снимите ремень привода.
Потяните его на себя, одновременно прокручивая шкив.

Приступайте к демонтажу электродвигателя:

Пометьте провода, ведущие к мотору, чтобы в дальнейшем выполнить качественное подключение.

Открутите болты, удерживающие двигатель. Расшатывая мотор вперед-назад, достаньте из корпуса.

Теперь осмотрите датчик Холла в стиральной машине: в результате сильных вибраций его крепление могло ослабнуть, либо отошли контакты. В таком случае вам достаточно восстановить соединения и затянуть болт крепления.

Если все в порядке, нужно проверить сопротивление тахогенератора стиральной машины. Существует два способа, как это сделать:

Установите тестер в режим измерения сопротивления. Разожмите разъемы проводов и уберите их от контактов датчика. Приложив щупы тестера к контактам, проверьте значение сопротивления. При нормальной работоспособности сопротивление таходатчика должно быть в районе 60-70 Ом.
Теперь переключите тестер для измерения напряжения. Вам нужно понять: вырабатывает прибор ток или нет. Если вырабатывает, то тахогенератор исправен.
Для проверки приложите щупы к контактам датчика, одновременно прокручивая рукой мотор. Если значения меняются (примерно 0,2 Вольта), значит, деталь работает.

Обязательно проверьте целостность проводки, поскольку сам тахогенератор редко подвергается поломкам. Возможно, причина неисправности в плате управления – в таком случае лучше обратиться в сервисный центр.

Теперь вы знаете, что такое таходатчик. Для диагностики своими руками советуем вам посмотреть видео по теме:

Двигатель стиральных машин с прямым приводом работает в тяжёлых условиях, которые характеризуются резко неравномерным по времени значением крутящего момента. Поскольку многие производители минимизируют габариты электродвигателя, то заявленный ими коэффициент перегрузки редко превышает 10%. В таких условиях решающее значение имеет долговечность и надёжность таходатчика, имеющегося в стиральной машине (панель управления стиральной машины LG приведена на рисунке). Как сделать таходатчик или продиагностировать его?

Принцип действия

Выход из строя электродвигателя связан с перегрузкой цепи по току. Это неблагоприятное явление может предупредить датчик Холла в стиральной машине. Сенсоры Холла отличаются компактностью и точностью. Иногда такие устройства называют датчиками контроля вращения ротора. Последовательность их функционирования заключается в следующем.

Пока магнитная сила приложена к проводнику, носители располагаются на противоположных сторонах, создавая падение напряжения на проводнике. Этот перепад напряжения является напряжением Холла. Он пропорционален протекающему через него току, напряжённости магнитного поля и типу материала проводника.

Если какая-либо из этих трёх переменных изменится, перепад напряжения на проводнике также изменится. Поэтому устройство должно иметь регулируемое напряжение, приложенное к пути тока. Если ток регулируется и материал проводника задан, единственное, что остается изменить, это магнитную интенсивность. Наибольший эффект будет достигнут в случае, когда она изменяется под углом 90° к направлению тока.

Усиление сигнала

Устройство настраивается двумя различными способами — аналоговым и цифровым. Такие приборы относятся к приборам приближения; они не вступают в прямой контакт, но используют магнитное поле для активации электронной цепи.

Сила сигнала меняется в зависимости от материала в проводнике. Материал напрямую влияет на электроны или положительные ионы, которые проходят через него. Для изготовления пригодны полупроводники из:

арсенида галлия (GaAs);
антимонида индия (InSb);
арсенида индия (InAs).

Важно, чтобы проводник был прямоугольным и очень тонким. Это позволяет пространству для проходящих через него зарядов отделяться и объединяться по краям пластины. Чем интенсивнее магнитный поток, тем больше падение напряжения на проводнике.

Проблема в том, что сигнал Холла очень мал и не превышает 30 мкВ при магнитном поле силой 1 Гаусс. Из-за малого генерируемого напряжения, для практического применения в двигателе стиральной машины сигнал должен быть усилен.

Тип усилителя, который лучше всего подходит для использования с элементом Холла, — это дифференциальный усилитель (схема, используемая для стиральной машины LG с прямым приводом, приведена на рисунке), который усиливает только разность потенциалов между положительным и отрицательным входами.

Если нет разности напряжений между положительным и отрицательным входами усилителя, выходного напряжения на усилителе не будет. Однако при наличии разности напряжений эта разность будет иметь определённое линейное усиление. Степень усиления определяется от типа схемы, в данном случае она зависит от возможностей интегральной платы LTC2262-14 ADC.

Датчик Холла на стиральной машине подключается непосредственно к дифференциальному усилителю. Когда магнитное поле в элементе отсутствует, соответствующее напряжение не создаётся, а выходное напряжение на усилителе отсутствует, а в противном случае — возрастает. Дифференциальный усилитель обнаруживает этот перепад напряжения и усиливает его.

Особенности применения сенсора Холла, определяет все изменения в схеме управления приводом стиральной машины, которые необходимы для обеспечения правильной работы панели управления. Схема расположения элементов управления стиральных машин бренда LG с прямым приводом представлена на рисунке.

Проверяем исправность сенсора

Иногда проблема решается простой перезагрузкой цепи управления. Если же это не помогло, придётся выполнить ряд действий, описываемых далее.

Признаки неудовлетворительной работы устройства

Как проверить таходатчик? Поскольку барабан в стиральной машине вращается ротором двигателя, датчик Холла — также установленный на статоре рядом с ротором внутри двигателя, — остаётся в статическом положении.

Электрическая цепь внутри блока управления определяет положение и скорость вращения ротора и отправляет эту информацию на электронную панель управления. Плата использует эту информацию для принятия решений о процессе стирки и проверки правильности работы определенных компонентов.

Бывает, что датчик Холла в машинах LG не передаёт сигнал плате управления о том, что двигатель вращается, когда он обязан это сделать, например, при плановом отключении стиральной машины.

Некоторые из причин, по которым агрегат не работает:

поломка двигателя;
неисправность самого устройства;
обрыв в электрической цепи управления.

Некоторые внешние симптомы неисправности таходатчика — стиральная машина отказывается запускаться, вода не достигает нужного уровня, агрегат интенсивно вибрирует, бельё плохо отжимается. В этом случае можно, используя обычный мультиметр, произвести проверку.

Порядок проверки

Чтобы найти неисправность датчика в cтиральной машине LG, необходимо подать + 5 В (используя источник питания или батарею) между красным проводом, который является положительным контактом, и чёрным проводом, который является отрицательным контактом. После этого, производится проверка напряжения между каждым из сигнальных проводов (белого цвета) и красным проводом. При вращении двигателя своими руками напряжение должно изменяться от + 5 В до 0 В. При использовании таходатчиков типа SS411 или S41F интервал напряжений тестирования может быть увеличен до 30 В.

Как проверить датчик Холла:

Снимается приводной ремень.
Демонтируется двигатель (при отсоединении проводов их надо пометить!).
Выполнить осмотр креплений: от вибраций они могут быть ослаблены.
Измерить сопротивление на приборе, используя тестер. Оно должно составлять около 60–70 Ом.
Проверить, генерируется ли ток. Для проверки тестер подсоединяют к контактам и одновременно вращают мотор рукой. Если напряжение меняется (в пределах 0.2…0.4 В), то прибор исправен, а причина поломки кроется в панели управления.

Таходатчик своими руками

Изготовление и замена сенсора Холла возможна несколькими способами, всё зависит от типа применяемой микросхемы:

Читайте также: