洗衣机的工作原理及制动机构结构

1.双桶洗衣机工作原理

双桶洗衣机是指在洗涤桶内洗涤和漂洗，在脱水桶内漂洗和脱水任意两程序转换时，不需要手工操作，而是由控制系统控制自动完成的洗衣机。

双桶洗衣机的工作原理比较简单，整个工作过程全部由操控台上的琴键开关或旋钮来控制洗涤电动机或脱水电动机来完成。现主要介绍其洗涤工作原理和脱水工作原理。

（1）洗涤工作原理

洗涤工作原理主要包括洗涤电动机工作原理、琴键开关和洗涤定时器工作原理。

1）洗涤电动机工作原理：洗涤电动机是洗衣机的动力源，通过座机支架以吊装的形式安装在洗涤桶下方，其原理如图1-50所示。加上电源后，洗涤电动机的小带轮通过传动带带动波轮轴下方的大带轮旋转，波轮也被带动旋转，从而带动洗涤液和衣物转动，洗涤程序开始工作。

双桶洗衣机的洗涤电动机的主、副绕组参数完全一样，绕组的分布形式也一样，具有相同的线径和匝数。两个绕组的作用可以相互转换，所以洗涤电动机能够作正反方向运转，而且特点完全一样。

洗涤电动机为单相交流电容运转式电动机，其起动转矩大，过载能力强。若洗涤过程中衣物缠绕、扭结在一起，甚至造成超负荷运行，也不会损坏洗涤电动机。

图1-49 全自动滚筒洗衣机滤波器

图1-50 洗涤电动机工作原理

2）洗涤电动机与琴键开关及洗涤定时器的关系及工作原理：洗涤电动机、琴键开关和洗涤定时器的关系及工作原理如图1-51所示。洗衣机加上电后，设定洗涤定时器旋钮到所需洗涤时间，此时主凸轮的弧度位置使K1与K2接通，在定时器发条作用力的带动下，控制凸轮开始旋转。洗涤定时器共有五个通断触头。按下琴键开关标准洗涤键，洗涤定时器的K3触头与K4触头闭合，这时电流经a路进入洗涤电动机主、副绕组。与电容串入的那个绕组（即起动绕组）使电动机运转。洗涤定时器控制凸轮继续旋转到另一位置时，K3与K4断开，洗涤电动机停止运转。洗涤定时器的控制凸轮在发条作用力的带动下继续转动到某一位置时，K3与K5闭合，电流经b路与洗涤电动机接通，因电动机内产生的磁场方向与先前电动机运转时的磁场方向相反，此时电动机与先前的方向作反向运转。控制凸轮继续转动到下一位置，K3与K5断开时，洗涤电动机断电停止运转。控制凸轮在发条作用力的推动下作周期性旋转，使触头K3、K4、K5反复通断，洗涤电动机在洗涤定时器的控制下有规律地正转、停、反转，带动波轮也跟着有规律地运转。洗衣机的此段工作状态为标准洗涤方式。按下琴键开关的轻柔键时，标准洗涤凸轮停止旋转，洗涤定时器的另一组轻柔洗涤凸轮开始作旋转运动。其工作原理与标准洗涤相同，不同的是触头通断的时间间距不同，使洗涤电动机和波轮停转的时间间距也不相同。当按下琴键开关的强洗键时，K3触头无电流通过，电流直接从b点与洗涤电动机的起动、工作绕组接通，此时洗涤电动机作单方向运转，中间也不会停顿，直到设定时间走完，洗衣机停止工作。

图1-51 洗涤电动机与琴键开关、定时器的关系及工作原理

图1-52 盖开关通断状态

（2）脱水工作原理

双桶洗衣机的脱水电动机与洗涤电动机一样，脱水电动机也采用单相交流电容运转式电动机，不同的是脱水电动机只有一个旋转方向，且功率较小，但转速可高达1400r/min左右。脱水电动机带动脱水桶高速旋转产生的离心力将洗涤衣物中的水分甩干。

脱水定时器的原理与洗涤定时器的原理相同，也采用发条式机械定时器。但脱水定时器只有一个主凸轮，没有副凸轮组件，这是因为脱水定时器只需要控制脱水电动机向一个方向旋转。当衣物需要甩干时，拧动脱水定时器的旋钮，脱水电路电源接通，脱水电动机开始带动脱水桶旋转，脱水程序开始。主凸轮在发条带动下作复位运动，脱水定时器旋钮跟着从设定的位置往回走。当脱水定时器回到起点时，脱水电路电源断开，衣服甩干，脱水结束。

洗衣机的脱水定时器最长设定时间一般为5min。在脱水电动机的高转速旋转下，一般衣物脱水率可达到60%左右。如果继续加长脱水时间，变化也不会很大。

双桶洗衣机设计有受脱水桶盖控制的盖开关和制动装置，用来保障脱水桶高速运行过程中使用者的人身安全。盖开关装在脱水桶外盖的转轴处，盖开关通断状态及原理如图1-52所示。当脱水桶外盖掀开50mm时，盖开关的两弹簧片触头在机械杠杆压力的作用下断开，切断脱水电动机电路电源，脱水电动机停止运转，脱水桶处于惯性运转状态。合上脱水桶外盖后，盖开关弹簧片两触头接通，脱水电动机带动脱水桶正常运转。

双桶洗衣机的制动机构设计和汽车制动装置原理相似，也由制动盘、制动块、制动压板、制动鼓、弹簧等部件组成。

双桶洗衣机的制动机构结构及工作状态如图1-53所示。当盖开关切断脱水电动机的电源后，脱水处于惯性旋转状态。这时，如果再将脱水桶外盖全部掀开，迫使脱水桶外盖上的制动挡块向下位移，挡块与制动挂钩脱开，靠制动盘上弹簧力的作用，利用杠杆作用原理，制动盘上的制动杠杆及其装在制动杠杆上的制动块向中心移动，制动块被紧紧地挤压在制动鼓上，产生与制动鼓旋转相反的摩擦力来制动制动鼓的旋转，也就强行制动了和制动鼓一起旋转的电动机轴及脱水桶的旋转。脱水桶处于静止状态，洗脱过程全部结束。

图1-53 制动装置结构及工作状态

1—制动盘 2—脱水电动机轴 3—制动杠杆 4—制动块 5—回位弹簧 6—制动钢丝套支架 7—制动钢丝

2.全自动波轮洗衣机工作原理

全自动波轮洗衣机工作原理如下：开启电源和洗涤开关，程序控制器向起动电路发出信号，电动机带动波轮自检性地正反转动两圈。转动停顿后，程控器控制进水电磁阀向盛衣桶内注水。达到预设水位时，水位压力传感器向程控器发出停止进水信号。同时程控器向传动系统发出命令，洗衣机进入洗涤程序。洗涤结束后，程控器向排水电磁阀电动机或排水牵引器发出信号，排水电磁铁动作，拉动排水水封开始排水。待排水结束后，在程控器、电动机、离合器的相互配合下，洗涤桶又变为脱水桶，进行脱水和漂洗，最后又自动变为脱水程序。蜂鸣器发出蜂鸣信号，洗衣机停止运转，洗衣过程完毕。

全自动波轮洗衣机主要由程序控制系统、传动系统、进排水系统、吊挂系统四大部分组成。下面具体介绍它们的工作原理。

（1）程序控制系统

程序控制系统用来控制洗衣机按照用户设定的程序工作，主要由程控器、电源开关、水位传感器或水位开关、安全开关等组成。

1）程控器工作原理：程控器是程序控制系统的核心部件，它是全自动洗衣机的“大脑”，全自动洗衣机的整个工作过程都由它来控制完成。而程控器又分为机电式程控器和微电脑式程控器两种类型。

①机电式程控器工作原理：机电式程序控制器采用一只5W、16极永磁单相罩极同步电动机TM为动力，驱动齿轮减速机构，带动一根快轴和慢轴旋转。快轴和慢轴上装有若干凸轮轮片，构成凸轮群组，通过电动机的驱动缓慢旋转，在旋转的过程中控制触头开关中间簧片动作，从而按照设定程序控制触头的接通或断开，实现各种程序的转换，来控制洗衣机完成整个工作过程。

机电式程控器的电气原理如图1-54所示。

图1-54 机电式程控器电气原理图

从图1-54中可以看出，机电式程控器通过控制洗衣机的注水、洗涤、排水、脱水、贮水漂洗、溢水漂洗从而控制洗衣机的整个工作过程。具体工作时的原理及过程如下：

注水过程：开启电源，将程控器选择旋钮按顺时针方向转到所需位置。洗衣机开始按照设定的洗涤程序进行工作。当设定为标准洗涤时，电磁阀绕组通电，阀门开启，其电流通路为电源L→注水电磁阀WV→4Kb→2Kb→1Ka→电源零线N，洗衣机开始注水。这时，程控器的定时电动机TM尚未接通电源，程控器的凸轮不动作。注水时，水位开关在NC位置。当洗涤桶水位达到设定水位后，水位开关由原来的NC位置转换到ON位置。这时，定时器电动机TM通电运转，程控器的凸轮在电动机的带动下开始运转，致使2Kb断电，注水电磁阀WV断电，洗衣机停止注水，并自动转为洗涤程序。

洗涤过程：转入洗涤过程后的电流通路为电源相线L→定时器电动机TM→5K→水位开关ON→1Ka→电源零线N。洗涤程序开始时，程控器的定时电动机TM带动凸轮1S、2S、3S转动，使1S、2S、3S的动触头有规律地与a、b触头周期性地接通和断开，电动机M有规律地正转→停止→反转→正转…。洗涤电动机M的电流通路为电源相线L→电动机M→1S或2S或3S的a或b→洗涤选择开关a或b或c→6Kb→3Ka→1Ka→电源零线N。当洗涤程序结束后，程控器定时电动机TM带动凸轮使6Kb由闭合转为断开，但6Ka闭合，洗衣机进入自动排水程序。

排水过程：由于6Ka接通，其电流通路为电源相线L→电磁铁DV→6Ka→3Ka→1Ka→电源零线N。DV通电动作，打开排水阀门，洗衣机开始排水。同时，离合器的拨叉（或制动杆）爪钩和棘爪分别脱离制动盘和棘轮，使离合器扭簧自动抱紧离合器轴套，为下一步脱水作好准备。

脱水过程：当洗衣机排水到一定水位后，水位开关由ON位置转换到NC位置。同时由于定时电动机TM带动凸轮转动，使3Ka闭合、5Ka闭合、7Ka闭合，此时电动机通电线路为电源相线L→电动机M→7Ka→5Ka→3Ka→1Ka→电源零线N。则电动机M单向顺时针旋转，洗衣机进入脱水工作状态。在脱水过程中，排水电磁铁绕组始终得电。

贮水漂洗过程：洗衣机第一次脱水完毕，自动进入注水程序，再转为贮水漂洗程序。贮水漂洗时7Ka断开，6Kb闭合，电动机M通过洗涤选择开关选择1S或2S或3S的a或b，使其正转→停止→反转→正转…，对衣物进行漂洗。贮水漂洗结束后，洗衣机再次进行排水和脱水。

溢水漂洗过程：溢水漂洗工作开始时，电动机M正转→停止→反转→正转周期性运行。此时，注水电磁阀呈关闭状态。当漂洗过程超过大约2.5min时，2Ka闭合，注水电磁阀通电，自来水注入洗涤桶内，洗涤桶水位上升到溢水口位置，这里电动机M仍周期性运行。洗衣机边注水边洗涤，这一过程延续到4min后，注水电磁阀关闭，排水电磁阀通电，洗衣机进入排水过程。接下来进行最后一次脱水，脱水结束前大约3s，蜂鸣器BZ间断性叫6次，然后，1K动触头返回到中间位置，电路断电，洗衣机工作过程全部完成。

②微电脑式程控器工作原理：微电脑式程控器采用4位或8位单片机及相关接口电路来实现对系统所有器件进行程序控制，运用数码管或其他显示器器件来显示所有操作运行程序过程中的相关信息。单片机根据预定程序及接口电路反馈的信号发出控制命令，通过接口电路控制电器部件的运行。

微电脑式程控器主要接口电路包括直流电源电路、时钟电路、复位电路、时基电路、按键输入电路、显示电路、强电控制电路、过电流欠电压保护电路、蜂鸣电路、安全开关水位开关输入电路。

微电脑式程控器由两部分电源组成。220V市电电压先经变压器降压，通过桥式整流电路整流，再通过三端稳压器稳压变为5V的工作电源。

微电脑式程控器的另一个特点是设有软件和硬件自动保护电路，即微处理器通过本身控制程序和接口电路的输入信号来检测洗衣机运行状态，具体体现在排水超时和安全开关保护两方面。

排水超时保护其一是为防止脱水时带水超负荷起动引起电动机过载烧毁；二是保护驱动电动机的晶闸管不会因过电流损坏。

安全开关保护实际工作中分两种情况，其一是脱水中上盖开启安全开关断开，致使洗衣机停止工作；其二是脱水时衣物摆放不平整导致洗衣机振动及噪声过大，安全开关动作。对于后一种情况，微电脑处理器会自动调出脱水不平衡修正程序。此时洗衣机重新进水、漂洗、排水、最后脱水，直到衣物分布均衡，洗衣机不产生严重振动。但若自动修正3次仍未奏效（各种品牌类型洗衣机设计不同），安全开关保护电路断开，洗衣机停止工作，蜂鸣器报警。

硬件保护是洗衣机控制系统中的专用电路，它对洗衣机电子元器件和部件的过电压、过电流等进行及时保护。

2）电源开关及安全开关工作原理如下：

①电源开关工作原理：电源开关属于洗衣机的硬件保护元器件，全自动波轮洗衣机一般设置为自动断电式电源开关，用来防止用户使用洗衣机后忘记断电，电源开关会使洗衣机自动断电，以防发生意外。

自动断电式电源开关与微电脑式程控器相互配合，它比普通电源开关多设置了一个脱扣线圈，微电脑式程控器的负载驱动电路通过脱扣线圈上的四根引线输出约3s的220V电压。若线圈得电，电源开关的控制部件动作，使洗衣机在设置的各种程序中自动断电。

②安全开关工作原理：安全开关又称盖开关，洗衣机上盖的打开或关闭控制其通断，并将信号反馈给微电脑式程控器。全自动波轮洗衣机的安全开关一般有微动开关或红外感应光电开关（见图1-55）。若洗衣机脱水时振幅过大，会触动控制杆或使其感应到从而使安全开关动作，则停止脱水并报警。

图1-55 红外感应光电开关

3）水位开关工作原理：水位开关也可称压力开关或水位传感器，它的工作原理是利用洗涤桶内水位所产生的压力来控制其触头的通断，从而与程控器配合控制洗衣机的工作。

机电程控器上的水位开关构成的电路电压为AC 220V，其3个触头COM、NO、NC都接入电路中，通过触头的通断来转换控制洗衣机工作时程序的运转。而微电脑式程控器上的水位开关构成的电路只是CPU的输入电路，电压约为DC 12V，只有公共触头COM与常闭触头NC接入电路中。洗衣机工作时进水程序中若触头闭合表示进水结束，排水程序中若断开表示排水结束。

（2）传动系统

全自动波轮洗衣机的传动系统主要包括电动机、离合器、传动带、波轮等，用来产生、传递、驱动机械力并实现洗涤和脱水等工序的完成。下面详细介绍电动机和离合器的工作原理。

图1-56 电动机工作原理

1）全自动波轮洗衣机电动机工作原理：全自动波轮洗衣机电动机的工作原理如图1-56所示，当洗衣机接通电源后，只要按下电源开关按钮，便会给电动机的主、副绕组加上电流。根据电容分相电动机的起动原理，当S与S1接通时，主、副绕组便通以电流。由于电容C的作用，使通过副绕组的电流超前主绕组90°电角度，形成两相磁场，电动机起动运行，假设为正转。由于旋转磁场的方向与绕组中电流达到最大值的次序有关，所以当S与S2接触时，流进主绕组的电流超前于副绕组电流90°电角度，旋转磁场方向相反，电动机反向运转。如果S与S1、S2不断交替接通，则电动机就会一会儿正转，一会儿反转，这就是洗衣机电动机正、反转的工作原理。所以，实现了全自动波轮洗衣机在强洗时正转25～35s停止5s再反转25～35s停止5s，如此周期性旋转。

全自动波轮洗衣机一般大多采用双速电动机或串励电动机作为其动力源。两种电动机的特性及工作原理如下：

①双速电动机特性及工作原理：双速电动机为单相、双速电容运转式异步电动机。它可以在洗涤时作60r/min左右的低速运转，也可以在脱水时作1000r/min的高速运转，同时还可以满足洗衣机正、反转的要求。双速电动机主要由定子、转子、前后端盖、转轴、风扇等组成，通常为开启式，便于通风散热。

双速电动机电路工作原理如图1-57所示：双速电动机的定子铁心内同时嵌放两套绕组，即2极高速绕组（M2和M6组成2极绕组）和16极低速绕组（M3和M7组成16极绕组）。2极绕组用于脱水，脱水时电动机单向高速旋转，转矩小，但旋转速度快。16极绕组用于洗涤、漂洗，工作时电动机作正反方向旋转，低速但转矩大，过载能力强。(www.xing528.com)

图1-57 双速电动机电路工作原理

②串励电动机特性及工作原理：串励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，通过一定的控制回路来实现无级调速的交、直流两用调速电动机。

串励电动机电路原理如图1-58所示：D5与D10组成定子绕组，D8与D9组成转子绕组。电流经定子绕组产生一定方向的磁场，然后经电刷进入换向器，再在转子绕组中分成上、下并联支路流过，导流的转子绕组在外部磁场作用下产生力，从而使转子旋转，换向器使转子中的电流始终保持上下对称、连续。电流最后从另一个电刷出来进入另一个定子，因两定子绕组绕线方向一致，致使两定子产生的磁场同向。

图1-58 串励电动机电路工作原理

2）全自动波轮洗衣机离合器工作原理：离合器是全自动波轮洗衣机上最重要的部件，现以盘式离合器（见图1-59）为例介绍其在洗涤和漂洗、脱水、制动时的工作原理。

①洗涤和漂洗的工作原理：全自动波轮洗衣机洗涤和漂洗时带动波轮正反方向旋转，主要依靠离合器的工作来实现。洗涤和漂洗时离合器致使波轮作顺时针方向旋转或逆时针方向旋转时的工作原理具体如下：在洗涤和漂洗时离合器的电磁铁没有电流通过，制动带被电磁铁的动铁心挡住，使弹簧套不能转动。

如果此时波轮按顺时针方向旋转：扭簧1被弹簧套松开，带轮轮毂的转矩就不能传递给内轮毂A。同时，扭簧2被卷紧，内轮毂A和内轮毂B呈一体，脱水桶旋转产生的转矩传递到内轮毂B上。内轮毂A和制动盘呈一体，这时脱水桶的转矩传送到制动盘上，使制动盘产生摩擦力，脱水桶被制动盘制动，不再跟着旋转。电动机的动力经带轮、齿轮组件传递到波轮轴上，带动波轮按顺时针方向旋转。

如果此时波轮按逆时针方向旋转：扭簧1和扭簧2处于拨松方向，带轮轮毂的转矩就不能传递给内轮毂B及制动盘，制动盘不产生制动摩擦力。但是制动盘座轴上的防逆转弹簧会被卷紧，产生的摩擦制动力对脱水桶制动，使脱水桶不能跟着旋转。这时，电动机的动力经带轮、齿轮组件传递到波轮轴上，带动波轮按逆时针方向旋转。

②脱水时离合器的工作原理：脱水时双速电动机带动波轮顺时针方向高速旋转，此时

图1-59 盘式离合器结构原理

离合器上的电磁铁有电流通过。扭簧1被卷紧，传动带传输线轮毂和内轮毂B呈一体，内轮毂B把带轮轮毂的转矩传给脱水轴。由于电磁铁通电，动铁心缩进，没有挡住制动带，弹簧套可以自动转动，扭簧2被松开，制动盘的动力源被切断。电动机运转的动力经带轮轮毂、扭簧1、内轮毂B、齿轮盖轴、齿轮座轴及脱水轴传递给脱水桶，带动脱水桶工作。

③制动时离合器的工作原理：全自动波轮洗衣机在高速脱水结束或需要停止运转时，依靠离合器对其进行制动，来保障安全停止运行。制动分两种情况：一种是在脱水运行中打开上盖脱水桶被制动停止；另一种是脱水完成后脱水桶被制动停止。

a.脱水运行中打开上盖脱水桶被制动停止原理：在洗衣机的上盖下方设置了安全开关，在脱水运行中上盖被打开时，安全开关的杠杆迫使微动开关动作，离合器电磁铁和电动机的电源被切断，电磁铁的铁心还原，使制动带和弹簧套之间产生滑动阻力，扭簧2被旋紧，动力经内轮毂A传给制动盘，制动盘产生摩擦制动力，脱水桶被制动停止运转。

b.脱水完成后脱水桶被制动停止原理：当脱水完成时，电动机和离合器断电，电磁铁的动铁心还原，制动带被动铁心挡住，弹簧套和制动带之间产生滑动阻力。由于弹簧套的旋转比内轮毂B慢，这时扭簧被旋紧，动力经内轮毂A传给制动盘，制动盘产生摩擦制动力，脱水桶被制动停止运转，洗衣机停止全部工作。

（3）进排水系统

全自动波轮洗衣机的进排水系统主要包括进水电磁阀、水位传感器、进水管、溢水管、过滤器、排水电磁铁或排水牵引器（也称排水电磁阀电动机）、排水管等部件。设计为上排水方式的全自动波轮洗衣机还必须装配排水泵。

现就全自动波轮洗衣机的进水电磁阀、排水电磁铁及排水电磁阀电动机的工作原理作如下介绍：

1）进水电磁阀工作原理：进水电磁阀通过程控器的控制使洗衣机工作时能自动进水及关闭进水。其结构如图1-60所示，主要由电磁铁、阀体、橡胶阀等组成。

进水电磁阀工作原理如下：当用户打开电源按钮洗衣机开始工作后，程控器检测到指令给进水电磁阀加电，进水电磁阀得电后，电磁力克服铁心弹簧的弹力和水的压力，将铁心吸上，减压孔打开，空腔中的水通过减压孔流入洗衣机，使空腔中的压力减小，而进水腔中的水压仍然很大。在压力差的作用下，橡胶阀此时打开，洗衣机开始进水。当洗涤桶内水位达到设定水位后，程控器会断开进水阀电路，减压孔被堵住，使进水腔和空腔中的压力相等。在水压、弹簧压力及铁心重力的作用下橡胶阀关闭，进水停止。

图1-60 进水电磁阀内部结构

2）排水电磁铁工作原理

排水电磁铁由线圈、磁轭及衔铁组成，线圈得电后产生磁场，磁轭及衔铁同时被磁化。由于衔铁和磁轭极面上的磁性相异，而产生相互吸引，磁轭将衔铁吸入。

全自动微电脑波轮洗衣机一般装配为直流电磁铁，其驱动电路上有桥式整流电路（见图1-61）。电磁铁线圈分吸合线圈a和匝数多电阻大的保持线圈b，且两段串联。线圈b又并联于控制开关的一对触头中，当开关受压进入磁轭时，触头立即断开。洗衣机在进行洗涤和漂洗时，电磁铁不通电，而进入排水和脱水程序时线圈a和b此时接通。保持线圈b此时被短接，只有吸合线圈a工作。因而通过的电流非常大，吸合力自然就大，可以将衔铁完全吸入。

电磁铁动作带动拉杆拉开排水阀，同时也一起拉动离合器上的制动杆，使离合器棘轮棘爪分开，制动带被松开，此时洗涤轴与脱水轴相连为一体，洗衣机进入脱水程序。

图1-61 排水电磁阀桥式整流电路

3）排水电磁阀电动机工作原理：排水电磁阀电动机（见图1-62）一般装配于具有静音设计的全自动波轮洗衣机中，与排水电磁阀相比它能够以缓慢的速度拉启排水阀，不会产生电磁铁的吸合声音。

图1-62 全自动波轮洗衣机上的排水电磁阀电动机

排水电磁阀电动机由微型同步电动机、电磁铁、杠杆、变速齿轮、凸轮、牵引拉杆及触头开关组成。

排水电磁阀电动机的工作原理是，得电后，同步电动机带动牵引拉杆拉开排水阀。待排水阀全部拉开到位后，凸轮控制触头开关使电动机断电，但电磁铁仍然通电吸合，使排水阀呈开启状态；断电后，电磁铁失去吸合力而释放牵引拉杆，在离合器制动杆弹簧和排水阀拉杆的共同作用下牵引拉杆被拉出，从而关闭排水阀，洗衣机停止排水。

（4）吊挂系统

全自动波轮洗衣机吊挂系统由吊挂装置和平衡环组件组成。吊挂装置使用四根吊杆将桶体吊挂在洗衣机箱体上，吊杆上装有减振弹簧使桶体部分成为一个柔性系统，很大程度上减轻了洗衣机脱水工作时产生的振动和噪声。平衡环组件安装在内筒的上部，为内部设有挡板的塑料空心圈，里面装有约2/3的饱和食盐水作为平衡液。

平衡环组件的工作原理如下：平衡环组件利用陀螺仪的定轴性来控制洗衣机工作时产生的不平衡。当衣物分布不均匀时，洗衣机内筒会产生倾斜，平衡液就会流至倾斜的一侧。当洗衣机进行脱水时，内筒高速旋转，由于离心力的作用，平衡环组件内的盐水向衣物倾斜的反方向集中。这样就使内筒质量分布趋于平衡，也就起到减少振动的作用。

3.全自动滚筒洗衣机工作原理

全自动滚筒洗衣机的程控器、进水阀、水位开关、加热器等器件的工作原理与波轮式全自动洗衣机的工作原理基本相同。不同的是全自动滚筒洗衣机的排水方式为上排水装置，没有排水阀门机构，采用排水泵排水。

全自动滚筒洗衣机的配置、科技含量、全自动化程度都比较高。在变频器的调节下洗衣机的洗涤、脱水会处于最佳工作状态，并可根据洗涤物的种类和质地来选择洗涤水流、洗脱时间、洗脱转速。洗衣机运行更平稳，噪声更低。不仅具有加热洗，而且具有电解杀菌、柔顺处理、蒸汽洗等洗涤方式。使衣物的洗净度更高，杀菌效果更好，损坏程度更小，衣物不变形、不起皱，适于高档衣物的洗涤。现就目前市场上最流行的全自动滚筒洗衣机的工作原理及变频直流电动机工作原理作如下介绍：

（1）全自动滚筒洗衣机工作原理

全自动滚筒洗衣机加上电后，先检测各个用电器的电阻反馈情况。若各方面正常，洗衣机将自动解锁，然后由用户投放衣物，用户选择合适的洗衣程序，起动洗衣机开始运行。首先微电脑会自行检测机门是否关好，若否，即会进行报警。门关闭好并自动锁上电锁后，电动机转子销子从电动机转子中退出，电动机开始转动运行，洗衣机的DD电动机会自动进行模糊称重，检测内筒里衣物的重量，并把数据显示于显示屏上，用户根据提供的衣量显示添加合适的洗涤剂。

微电脑程控器命令进水电磁阀开始进水，自来水经过洗涤剂分配盒进入外桶里。当水位达到设定的位置时（一般约为内筒半径的2/5），电子式水位开关会向微电脑程控器的单片机发送一定频律的脉冲，这时微电脑程控器控制电磁阀动作，停止进水。洗衣机的自动加热系统运行，按照设定的温度开始加热，洗衣机进入加热洗程序。

内筒里的洗涤液随着温度的升高，洗涤液溶剂活性酶也跟着提升，加快了分子的分解运动速度，能有效去除衣物上的皮脂等污垢。内筒安装在外桶里面，内筒的内壁设置了三条提升筋，如图1-63所示。

当电动机带动滚筒旋转时，提升筋把衣物带着一起旋转，当达到一定高度时，衣物斜着跌落下来，产生的撞击会把衣物里的水分挤出来。衣物在旋转到内筒的底部时，重新吸进新的洗涤液，提升筋又将衣物带起来。随着滚筒不断地作正、反方向运转，提升筋不断地将衣物抛起、落下，再抛起、再落下，使衣物与衣物，衣物与洗涤液，衣物与内筒内壁反复循环地产生相对运动。犹如洗刷、搓洗、轻柔、拍打等手工洗涤的作用，从而把衣物清洗干净。

进入脱水程序时，微电脑程控器通过控制变频器来控制DD电动机带动内筒作单向高速旋转。依靠惯性离心力的作用把衣物里的水分甩出到外桶里，同时微电脑程控器通过控制排水泵开始排水。

图1-63 内筒上的三条提升筋

排水结束后，洗衣机开始进行冷凝式烘干工作程序。微电脑程控器向冷凝阀发出信号并开始进水，同时排水阀打开，烘干加热管及烘干电动机开始工作，此时电动机维持低转速运行。烘干过程由烘干定时器来控制加热管和加热风扇工作，在设定的时间内把衣物烘干。

当烘干热敏电阻判断筒内衣物已烘干后，微电脑程控器命令停止加热并进入冷凝水，洗衣机进行自动冷却。此时，电动机风扇继续工作。直到冷却结束后，电动机定位，洗衣机门锁解除，蜂鸣器提示，洗衣机工作过程全部结束。

在此过程中用户还可以选择电解杀菌、柔顺处理、蒸汽洗等不同的洗涤方式。蒸汽洗工作原理是烘干风机将冷凝水倒吸入加热装置内进行加热形成蒸汽，并将蒸汽吹进洗涤筒内，衣物在筒内伴随蒸汽一起搅拌洗涤。

（2）变频直流电动机工作原理

直流无刷变频电动机的动力线与变频器相接，利用单片机的模糊控制技术，根据洗衣机实际工况，通过变频技术实时调整洗衣机的工作状态。变频技术是将电源电压经过交流→直流→交流，或交流→直流逆变后再施加给电动机的，通过调节电压的波形来调节电动机的转速。变频电动机的主磁路设计成不饱和状态，在低频时，变频器会提高输出电压来调整电动机的输出转矩。

在变频器的调节下洗衣机的洗涤、脱水会处于最佳工作状态，变频电动机脱水和洗涤时的输入最高功率不大于400W，频率范围为4～170Ηz，最高转速可达1400r/min，能效性能真正达到最佳状态。

目前高档洗衣机很多装配日本、韩国生产的DD直流无刷变频电动机，其特性是不需要传动轮带动，小巧精致，超薄设计，可实现自动称重，精确定位，永磁无刷彻底削除了电刷换向带来的噪声。它的结构如图1-64所示，主要由转子、线圈、定子、磁铁、传感器组件、电动机接插件等部件组成。

DD变频直流电动机定子与转子分离，在转子上固定磁铁，在定子上缠绕线圈，靠磁性相互作用。它的转子靠传感器及控制芯片来控制线圈中的电流，而非传统的电刷。

变频调速无刷直流电动机是近几年才应用于全自动洗衣机上的，目前主要有日本、韩国

图1-64 DD变频直流电动机结构

生产的DD直驱变频直流无刷电动机和通过传动带传动的变频无刷电动机，两种电动机的实物如图1-65所示。

图1-65 两种不同的变频电动机

a）通过传动带传动的变频电动机 b）日本、韩国生产的DD直驱变频电动机

日本、韩国生产的DD直驱变频电动机采用一体化设计，取消了传统洗衣机上的传动带传输，用无刷电动机输出转轴直接带动洗衣机运转，克服了传动带产生的噪声。而且直流无刷电动机本身运行的噪声就低，使变频洗衣机的洗涤和脱水噪声降到了最低程度。

通过传动带传动的变频电动机，结构简易，后期维修方便，最大特点是更容易达到最高转速。