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洗衣机电气系统:普通双桶与全自动波轮比较

时间:2023-06-30 理论教育 版权反馈
【摘要】:普通双桶洗衣机电气控制系统通过电路控制,设计比较简单,需要人工开启、关闭、设置开关和按键来控制洗衣机的工作状态。其电气控制系统主要包括洗涤控制电路和脱水控制电路。图1-29 普通双桶洗衣机脱水桶盖开关2.全自动波轮洗衣机电气系统结构全自动波轮洗衣机电气系统主要包括程控器、水位开关、排水泵、安全开关等其他功能部件。

洗衣机电气系统:普通双桶与全自动波轮比较

1.普通双桶洗衣机电气系统结构

普通双桶洗衣机是在单桶洗衣机的基础上发展起来的,比单桶洗衣机增设了一个脱水桶,电路中也相应地增设了脱水桶控制电路。普通双桶洗衣机仅起着省力的作用,它装有定时器,进水、排水、洗涤、漂洗、脱水各功能的转换均需要人工操作来完成。

普通双桶洗衣机电气控制系统通过电路控制,设计比较简单,需要人工开启、关闭、设置开关和按键来控制洗衣机的工作状态。其电气控制系统主要包括洗涤控制电路和脱水控制电路。

(1)洗涤控制电路

普通双桶洗衣机洗涤控制电路主要由洗涤定时器、洗涤选择开关等组成。

洗涤定时器用来按规定时间把电容与电动机的两个工作绕组轮流串联以改变电动机的旋转方向,从而控制洗涤电动机按规定时间运转和有规律地正反旋转。普通双桶洗衣机的洗涤定时器一般为发条式机械定时器。

发条式机械定时器结构主要由发条、控制弹簧片、齿轮传动机构、主凸轮、副凸轮、操纵轮、摆轮、触头开关、上下夹板塑料外壳等组成,其内部结构如图1-27所示。

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图1-27 发条式机械定时器内部结构

发条式机械定时器是以发条的弹性势能作为动力源。当用手顺时针旋动定时器旋钮时,上紧发条,使发条具有势能,旋动旋钮的位置决定定时的长短。定时器主凸轮的形状为凸凹形状,定时器的主凸轮通过弹簧片的张力变换不同的位置可以接通和断开电源

具体工作状态如下:当顺时针旋动定时器旋钮时,传动机构带动主副凸轮转到一定位置,当主凸轮的凹处离开摆动臂凸钩头位置时,摆动臂的凸钩头被主凹轮外圆压动而产生位移,使动触头与静触头闭合,接触电源;松开旋钮后,发条通过传动机构带动主副凸轮向着原位置作复位运动,当设定的时间走完时,主凸轮的凹处位置处于摆动臂端部位置,摆动臂的凹钩头正好在主凸轮的凹处,动触头与静触头分开,断开电源,洗涤结束。

洗涤定时器有四对通断触头,两组副凸轮,一组为弱洗凸轮组,另一组为标准洗凸轮组。当旋动旋钮时主凸轮变换不同的位置而带动两组副凸轮变换不同的位置来控制四对触头的通断,从而控制洗涤电动机有规律地正转→停止→反转→停止→正转。

弱洗凸轮触头组的工作原理与标准洗凸轮触头相同,但是两种凸轮的形状不同,控制电动机作正反转时间和断电停歇的时间就不一样。

洗涤定时器有6根引出线,两根用来连接主凸轮,四根用来连接副凸轮,其外形实物如图1-28所示。洗涤定时器与洗涤开关配合使用,达到设定弱洗、标准洗、强洗的目的。

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图1-28 普通双桶洗衣机洗涤定时器

(2)脱水控制电路

脱水控制电路主要由脱水定时器、脱水桶盖开关等组成。

普通双桶洗衣机的脱水定时器也采用发条式机械定时器。脱水定时器的内部结构和原理与洗涤定时器相同,不同的是由于脱水内桶只是单方向高速运转,所以脱水定时器只有主凸轮控制一个触头开关,没有副凸轮。

普通双桶洗衣机的脱水定时器与脱水桶盖开关(又称微动开关)相串联,其结构如图1-29所示。微动开关设在脱水桶盖的下面,只有完全合上脱水桶外盖,微动开关闭合,旋动定时器旋钮,电动机才能工作。直到脱水定时器预定的时间到,或打开脱水桶盖板,微动开关的触头开关断开,脱水电动机和脱水桶停转,脱水操作结束。

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图1-29 普通双桶洗衣机脱水桶盖开关

2.全自动波轮洗衣机电气系统结构

全自动波轮洗衣机电气系统主要包括程控器、水位开关、排水泵、安全开关等其他功能部件。

(1)程控器

全自动波轮洗衣机的程控器分机电式程控器和微电脑式程控器两种。其作用都是对洗衣机的进水电磁阀、排水电磁阀、电动机、安全开关、水位开关等进行控制和检测,从而控制洗衣机完成工作的全部过程。

1)机电式程控器:机电式程控器采用永磁单相罩极同步电动机TM作为驱动动力,通过齿轮减速机构,带动快轴和慢轴运转,快轴和慢轴上的凸轮在旋转的过程中控制弹簧片触头的断通。同时程控器采用单片机对电动机及其他外围器件进行控制,从而控制洗衣机完成全部工作过程。机电式程控器的外形实物如图1-30所示。

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图1-30 全自动波轮洗衣机机电式程控器实物

2)微电脑式程控器:微电脑式程控器俗称电脑板,通过将人类的洗衣动作编成语言,汇聚在芯片内,由芯片发出各种指令来控制其他器件运行。

微电脑程控器是全自动洗衣机的“大脑”,它接收指令和发出指令,控制洗衣机的整个工作过程。其外形实物如图1-31所示。

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图1-31 全自动波轮洗衣机微电脑式程控器实物

(2)水位开关

水位开关又称水位压力开关,分为机械式水位开关和电子式水位开关两种。

全自动波轮洗衣机的程控器为机电式程控器的洗衣机一般装配的水位开关为机械式水位开关;微电脑式程控器控制的洗衣机一般装配的水位开关为电子式水位开关。

1)机械式水位开关:机械式水位开关(见图1-32)与电磁进水阀配合工作,主要原理是通过水位导管阀(见图1-33)的空气变化来改变开关的通断。

水位导管阀较大的一端与洗衣机内筒的底部连接,较小的一端连接到水位开关上。当水进入洗衣机时,随着内筒里的水位上升,与水位开关相连接的水位导管阀内的空气被封闭压缩,随着洗衣机内筒里的水位不断升高,水位开关内部气囊和水位导管阀被进一步压缩。当压缩达到一定程度后,产生的压强把水位开关的常闭触头顶开,常开触头闭合,切断进水。洗衣机自动进入洗涤程序。

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图1-32 全自动波轮洗衣机机械式水位开关

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图1-33 机械式水位开关水位导管阀

相反,当排水或水位下降时,水位开关的气囊至水位导管阀所封闭的空气压强会减少,常闭触头会被进水电磁阀的弹簧产生的推力重新接通,此时常开触头断开,电磁进水阀阀门打开,洗衣机开始进水。

2)电子式水位开关:电子式水位开关(见图1-34)与微电脑式程控器配合,在检测到水位上升或下降时,水位开关就会产生一定频率的脉冲,微电脑式程控器的单片机会将该频率的脉冲进行放大、处理,从而检测当前的水位是否达到设定水位。检测并判断后,洗衣机将进行下一步工作环节。

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图1-34 全自动波轮洗衣机电子式水位开关

(3)排水泵

全自动波轮洗衣机的排水泵其实是由两个单独的泵组成的:一个用来排污水;另一个用来使洗涤水再循环。全自动波轮洗衣机采用驱动双行程电动机排水泵。

驱动双行程电动机排水泵可以改变旋转方向。当洗衣机运行在洗涤和循环用水周期时,它会向顺时针方向旋转;当洗衣机运行在脱水和排水周期时,它会向逆时针方向旋转。其结构原理如图1-35所示。

全自动波轮洗衣机排水泵的工作(指排水泵与内筒的水循环及排水)和停止运转(指洗涤时洗衣机只是搅动内筒里的水,不需要将水循环或排水)是通过离合器的离合来实现的。排水泵固定在洗衣机外桶的骨架上,通过离合器及弹性联轴器连接在一起。一般情况下,电动机和离合器固定在同一个框架上,可以与内筒同时旋转。当离合器的电磁铁啮合时,电动机与离合器分开,排水泵停止运转。当离合器锁定电动机的转动轴时,排水泵开始随着电动机旋转,排水泵开始工作。

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图1-35 全自动波轮洗衣机驱动双行程电动机排水泵

(4)安全开关

安全开关又称盖开关,洗衣机由它来控制电源的通断。其外形实物如图1-36所示。

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图1-36 全自动波轮洗衣机安全开关

当洗衣机盖合上时,盖的前端将开关的控制杆抬起,控制杆上的压块将动簧片压向另一方,电路接通。

安全开关串联在脱水电路中,脱水时打开洗衣机盖,高速旋转的脱水桶就停止转动,以保证操作者的安全。安全开关的另一个作用是当洗衣机在脱水振动很大时,安全开关会立即自动切断脱水电路,使洗衣机停止脱水工作,保证洗衣机安全。(www.xing528.com)

3.全自动滚筒洗衣机电气系统结构

全自动滚筒洗衣机电气系统主要包括程控器、水位开关、安全开关、进水阀、排水泵、加热器、温控器、恒温器、电动门锁、电子调速板、琴键开关、烘干定时器、传感器、滤波器等其他功能部件。其中,程控器、水位开关、安全开关与波轮式全自动洗衣机的结构和工作原理相同。

(1)进水阀

进水阀主要由电磁线圈、铁心、过滤网、阀座、壳体等部件组成。加上220V(50Hz)电压后,电磁线圈周围会产生电磁场使进水阀的阀芯动作,打开阀门,洗衣机开始进水。

当洗衣机加满到设定的水位时,程控器对进水阀采取断电,进水电磁阀线圈上没有了电压,阀芯会在弹簧的作用下将阀门关上,洗衣机停止进水。

进水阀分单头、双头和多头,其外形实物如图1-37所示。

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图1-37 单头和多头进水阀

双头或多头进水阀带有限流器,用于具有烘干功能的全自动洗衣机,特别是全自动滚筒洗衣机上用得较多,其作用是控制烘干进水。配置为电子水位开关的全自动洗衣机一般也采用双头或多头电磁进水阀。单头电磁进水阀一般用于普通全自动洗衣机。

(2)排水泵

全自动滚筒洗衣机为上排水方式排水。排水泵(见图1-38)由塑料一次性注塑成型,进水口外直径一般为3.8~4.0cm,排水口外直径一般为18~2.0cm,配备的电动机功率为100W,扬程可达到1.5m左右。

排水泵电动机内装有过热保护器,当排水泵工作时间过长或因其他原因造成温度过高时,过热保护器立即切断电动机绕组的电源,使排水泵停止工作。当温度降低时,如果没有其他故障,电动机内的过热保护器又会自行接通电源,排水泵将继续工作。

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图1-38 全自动滚筒洗衣机排水泵

(3)洗涤加热器及烘干电加热管

全自动滚筒洗衣机具有加热洗及烘干的功能,加热器使用不锈钢管制成,其外形实物如图1-39所示。

加热器一般安装在洗衣机外桶的下部,功率一般为1700W左右,加热丝用加镁粉隔开绝缘,加热管可以承受高温,能干烧使用。

烘干电加热管安装在外桶风道上,当洗衣机进行烘干程序时,烘干散热扇(见图1-40)将加热管产生的热量吹入盛衣内筒,把甩干的衣物再烘干。烘干电加热管功率一般为1000~1200W。

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图1-39 全自动滚筒洗衣机加热器

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图1-40 滚筒式全自动洗衣机烘干散热扇

(4)温控器及恒温器

全自动滚筒洗衣机使用加热功能时,必须需要温控器或恒温器对加热器的温度进行控制和调节。温控器及恒温器的外形实物如图1-41所示。

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图1-41 恒温器和可调温控器

具有加热功能,采用机械式程控器的洗衣机,一般装配温控器和恒温器;而具有加热功能,采用微电脑控制程序的洗衣机,加热温度通过温度传感器反馈给控制台上的单片机,单片机会根据程序命令来控制加热器的工作。

(5)电动门锁

全自动滚筒洗衣机的门锁设计为电动门锁(见图1-42),固定在洗衣机前门右侧的箱体内。电动门锁的“锁开”状态由电路控制PTC加热元器件决定。具体原理如下:电动门锁的引脚串联在电源电路中,关上洗衣机门后,接通电源,门锁内的PTC加热元器件开始加热,加热元器件的阻值发生变化并将主电路接通,弹出“门锁舌”将洗衣机门锁死。此时,洗衣机不能打开。当电源被断开时,PTC加热元器件开始降温,降温大约需要2min,直到由原来高阻状态恢复到低阻状态。这时“门锁舌”弹回,洗衣机门才可以打开。电动门锁主要用于防止洗衣机在运行时门被忽然打开而引起危险。

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图1-42 全自动滚筒洗衣机电动门锁

(6)电子调速板

电子调速板(见图1-43)一般装配在具有变频无级调速的全自动洗衣机上,特别是全自动滚筒洗衣机比较多见。这种全自动洗衣机必须装配串励或更高性能的变频电动机。

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图1-43 变频无级调速全自动洗衣机电子调速板

串励变频电动机是将定子铁心上的励磁绕组和转子上的电枢绕组串联起来使用,采用换向式结构的交直流两用电动机。电子调速板与串励变频电动机配合使用,更能实现电动机的无级调速,调速更快,使洗衣机运行更加平稳,噪声更小。

(7)琴键开关

琴键开关的外形实物如图1-44所示。琴键开关安装在操作面板上,用于控制洗衣机各种功能、动作的切换,如电源、冷热选择、经济洗、防皱缩洗、温度调节旋钮、烘干定时选择等。

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图1-44 全自动滚筒洗衣机琴键开关

(8)烘干定时器

烘干定时器以同步微电动机作为驱动,经过减速齿轮组变速后,带动凸轮转动,从而控制两对烘干系统电源A-AI触头、低温烘干电源B-BI触头动作,用于设置烘干衣物的时间。烘干定时器的外形实物如图1-45所示。

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图1-45 全自动洗衣机烘干定时器

一般全自动滚筒洗衣机采用的烘干定时器有两段工作时间:快速烘干为0~20min;慢速烘干为0~80min。

快速烘干:当定时器设定在0~20min时,A-AI和B-BI两对触头同时为接通状态,电动机和加热器同时工作于快速烘干衣物程序。但当设定的时间还剩余12min时,定时器会切断B-BI触头,使烘干系统进行低温烘干处理,主要是为了取衣物时安全和方便。

慢速烘干:当烘干定时器设定在0~80min时,A-AI触头接通工作,B-BI触头不工作,加热系统只进行低温烘干程序。

(9)传感器

采用微电脑程控器控制的全自动洗衣机一般使用传感器来检测和传递信息。传感器按照其功能不同分很多类,主要有水位传感器(见图1-46)、衣量传感器、布质传感器、污染度传感器、温度传感器(见图1-47)、旋转传感器(见图1-48)等。

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图1-46 水位传感器

(10)滤波器

全自动滚筒洗衣机在供电电路中加装了滤波器(见图1-49),用来防止洗衣机工作时通过电源网络对其他家用电器产生电磁干扰。滤波器结构简单,主要由电阻和电容组成,它能把吸收洗衣机工作时产生的多次谐波通过地线引入地下。

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图1-47 温度传感器

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图1-48 旋转传感器

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