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.
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:
- Статора;
- Ротора с коллектором;
- Щеточного узла;
- 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.
- Распространенные ошибки при монтаже проводки в гофре
- Примеры применения токовых клещей на практике
- Как отремонтировать провод, кабель или шнур
Надеюсь, что эта статья была для вас полезной. Смотрите также другие статьи в категории Секреты электрика, Электросхемы
Подписывайтесь на наш канал в Telegram: Домашняя электрика
Поделитесь этой статьей с друзьями:
Схема подключения двигателя через конденсатор
Есть 2 типа однофазных асинхронных двигателей — бифилярные (с пусковой обмоткой) и конденсаторные. Их различие в том, что в бифилярных однофазных двигателях пусковая обмотка работает только до разгона мотора. После она выключается специальным устройством — центробежным выключателем или пускозащитным реле (в холодильниках). Это нужно потому, что после разгона она снижает КПД.
В конденсаторных однофазных двигателях конденсаторная обмотка работает все время. Две обмотки — основная и вспомогательная, они смещены относительно друг друга на 90°. Благодаря этому можно менять менять направление вращения. Конденсатор на таких двигателях обычно крепится к корпусу и по этому признаку его несложно опознать.
Схема подключения однофазного двигателя через конденсатор
При подключении однофазного конденсаторного двигателя есть несколько вариантов схем подключения. Без конденсаторов электромотор гудит, но не запускается.
- 1 схема — с конденсатором в цепи питания пусковой обмотки — хорошо запускаются, но при работе мощность выдают далеко не номинальную, а намного ниже.
- 3 схема включения с конденсатором в цепи подключения рабочей обмотки дает обратный эффект: не очень хорошие показатели при пуске, но хорошие рабочие характеристики. Соответственно, первую схему используют в устройствах с тяжелым пуском, а с рабочим конденсором — если нужны хорошие рабочие характеристики.
- 2 схема – подключения однофазного двигателя — установить оба конденсатора. Получается нечто среднее между описанными выше вариантами. Эта схема и используется чаще всего. Она на втором рисунке. При организации данной схемы тоже нужна кнопка типа ПНВС, которая будет подключать конденсатор только не время старта, пока мотор «разгонится». Потом подключенными останутся две обмотки, причем вспомогательная через конденсатор.
Полезное на сайте:
Установка коробок для розеток и выключателей в гипсокартон
Схема подключения трёхфазного двигателя через конденсатор
Здесь напряжение 220 вольт распределяется на 2 последовательно соединенные обмотки, где каждая рассчитана на такое напряжение. Поэтому теряется мощность почти в два раза, но использовать такой двигатель можно во многих маломощных устройствах.
Максимальной мощности двигателя на 380 В в сети 220 В можно достичь используя соединение типа треугольник. Кроме минимальных потерь по мощности, неизменным остается и число оборотов двигателя. Здесь каждая обмотка используется на свое рабочее напряжение, отсюда и мощность.
Важно помнить: трехфазные электродвигатели обладают более высокой эффективностью, чем однофазные на 220 В. Поэтому если есть ввод на 380 В – обязательно подключайте к нему – это обеспечит более стабильную и экономичную работу устройств. Для пуска мотора не понадобятся различные пусковики и обмотки, потому что вращающееся магнитное поле возникает в статоре сразу после подключения к сети 380 В.
Онлайн расчет емкости конденсатора мотора
Введите данные для расчёта конденсаторов – мощность двигателя и его КПД
Есть специальная формула, по которой можно высчитать требуемую емкость точно, но вполне можно обойтись онлайн калькулятором или рекомендациями, которые выведены на основании многих опытов:
Рабочий конденсатор берут из расчета 0,8 мкФ на 0,1 кВт мощности двигателя;
Пусковой подбирается в 2-3 раза больше.
Конденсаторы должны быть неполярными, то есть не электролитическими. Рабочее напряжение этих конденсаторов должно быть минимум в 1,5 раза выше, чем напряжение сети, то есть, для сети 220 В берем емкости с рабочим напряжением 350 В и выше. А чтобы пуск проходил проще, в пусковую цепь ищите специальный конденсатор. У них в маркировке присутствует слова Start или Starting.
Эти конденсаторы можно подбирать методом от меньшего к большему. Так подобрав среднюю емкость, можно постепенно добавлять и следить за режимом работы двигателя, чтобы он не перегревался и имел достаточно мощности на валу. Также и пусковой конденсатор подбирают добавляя, пока он не будет запускаться плавно без задержек.
При нормальной работе трехфазных асинхронных электродвигателей с конденсаторным пуском, включенных в однофазную сеть предполагается изменение (уменьшение) емкости конденсатора с увеличением частоты вращения вала. В момент пуска асинхронных двигателей (особенно, с нагрузкой на валу) в сети 220 В требуется повышенная емкость фазосдвигающего конденсатора.
Реверс направления движения двигателя
Если после подключения мотор работает, но вал крутится не в том направлении, которое вам надо, можно поменять это направление. Это делают поменяв обмотки вспомогательной обмотки. Такую операцию может делать двухпозиционный переключатель, на центральный контакт которого подключается вывод от конденсатора, а на два крайних вывода от «фазы» и «нуля».
Схема подключения мотора от стиральной машины
Хорошие моторы стоят в стиральных машинах, даже когда последняя выходит из строя и выбрасывается – двигатели оставляют и позже используют в хозяйстве (например для мини-станка). Здесь будет рассмотрен типичный двигатель от стиральной машины автомат (нового и старого типа) и схема его отдельного подключения к 220 В. Но вначале позвольте выложить немного скучной теории, которую можно и пропустить перейдя ко второй, практической, части статьи.
Теория работы электромотора на 220 В
Асинхронные двигатели для однофазной сети, представляют собой в основном двигатели с двухфазными обмотками и с вспомогательной фазой, берущейся от конденсатора. Такие моторы используются в бытовой технике. Подобный двигатель используется, в частности, в приводе стиральной машины. В дополнение к моторам с двухфазной обмоткой моторы с трехфазной обмоткой иногда используются в некоторых других бытовых приборах.
Двигатель во время прямого запуска может получить из сети ток, значительно превышающий его номинальное значение. Этот ток называется пусковым током двигателя, и его значение изменяется в районе Ir = 5-7In.
Одним из способов уменьшения пускового тока является использование переключателя звезда-треугольник. Двигатель, предназначенный для работы статора в треугольном включении при заданном сетевом напряжении, включается в систему звезда в момент запуска:
Ввиду пониженного напряжения поступающего на фазу обмотки статора и изменения соединений от треугольника к звезде ток, взятый из сети, будет уменьшаться в три раза по сравнению с пусковым током в треугольной схеме. Однако при подключении в звезду двигатель имеет в три раза меньше пускового момента, что делает невозможным использование этого метода во время тяжелого пуска (с большой нагрузкой).
Конденсатор для электромотора
Полезное на сайте:
Схема подключения люстры с 5 лампами и её ремонт
С [мкФ] = (1800 х Pn) / U2
где Pn [Вт] – номинальная мощность двигателя, U [В] – напряжение питания.
Эта формула также подходит для расчета значения пускового конденсатора для однофазных двигателей с начальной фазой.
Для более крупных двигателей (> 1 кВт) предполагается ёмкость около 70 мкФ / 1 кВт. Необходимо использовать пусковые конденсаторы с рабочими напряжениями 400..630 В переменного тока.
Вы можете опустить расчёты и просто подключить стандартный двигатель от стиралки к 1 фазе 220 В через 7 микрофарадный конденсатор, включенный между нужными клеммами. К середине подключите первый провод электросети, а второй в зависимости от направления вращения к одному из конденсаторных. Падение мощности составит 30% – это в теории.
Вопрос о выборе конденсатора решается легко. Вот примеры значений емкости для разных мощностей двигателя.
Pn [Вт] 90 120 180 250 370 550 750 1100
С [мкФ] 4 5 6 8 12 16 20 30
Мощность вращения в стиральной машине в обоих направлениях одинакова. Это моторы с типичным соединением для однофазного двигателя. Основная обмотка подключена непосредственно к 220 В и параллельно ей подключена фазовая обмотка вместе с последовательно соединенным конденсатором. Если вы перевернете провода фазовой обмотки, двигатель перейдет на вращение в другую сторону, но мощность будет немного меньше. Эта схема работает во время отжима. То же самое для медленных и быстрых вращений – ёмкость переключается внутри стиралки с 7 мкФ на 16 мкФ. Более подробно про конденсатор читайте тут
Подключение мотора от СМА
Этот двигатель содержит две независимые обмотки:
для синхронной скорости 3000 об / мин – двухфазная обмотка.
для синхронной скорости 500 об / мин – симметричная трехфазная обмотка. Трехфазная система подключения позволяет изменять скорость вращения путем переключения питания обмотки.
Особенности схемы подключения электродвигателя стиральной машины
Прежде, чем говорить о подключении двигателя стиральной машинки, нужно понять, что он собой представляет. Возможно, кому-то схема подключения электродвигателя стиральной машины давно известна, а кто-то услышит впервые.
Двигатель электрический – это работающая от электричества машина, служащая для разных механизмов приводом, т.е. приводящая их в движение. Выпускают асинхронные и синхронные агрегаты.
Синхронные двигатели
Еще со школьной скамьи известно, что, приближая близко магниты, они притягиваются или же отталкиваются. Первый случай возникает у разноименных магнитных полюсов, второй – одноименных. Речь идет о постоянных магнитах и присутствующем постоянно создаваемом ими магнитном поле.
Кроме описанных, есть переменные магниты. Все помнят пример из учебника по физике: на рисунке изображен магнит в форме подковы. Между его полюсами помещена рамка, выполненная в форме подковы и имеющая полукольца. На горизонтально расположенную рамку, подавали ток.
Поскольку магнит отталкивает одноименные и притягивает разноименные полюса, вокруг этой рамки возникает электромагнитное поле, которое разворачивает ее вертикально. В результате на нее поступает противоположный первому случаю по знаку ток. Изменяющаяся полярность вращает рамку и вновь возвращает в горизонтальную плоскость.
На этом принципе и основана работа синхронного электродвигателя.
В реальной схеме ток подается на обмотки ротора, являющегося рамкой. Источником, создающим электромагнитное поле, являются обмотки. Статор выполняет функции магнита.
Он также изготовлен из обмоток или из комплекта постоянных магнитов.
Частота вращения ротора электродвигателя описываемого типа такая же, как у тока, который поддат на клеммы обмотки, т.е. они работают синхронно, что и дало название электродвигателю.
Как работает асинхронный двигатель?
Чтобы разобраться с принципом его работы, вспоминаем ту же картинку, что в примере предыдущем: рамка (но без полуколец) размещена между магнитными полюсами. Магнит выполнен в форме подковы, концы которой соединены.
Начинаем его медленно вращать вокруг рамки, следя за происходящим: до какого-то момента движения рамки не наблюдается. Затем, при определенном угле разворота магнита, она начинает вращаться за ним со скоростью меньшей, чем скорость последнего. Работают они асинхронно, поэтому моторы называются асинхронными.
В реальном электродвигателе магнит – это размещенная в пазах статора, на которые подается ток, обмотка. Ротор же является рамкой. В его пазах находятся соединенные накоротко пластины. Его так и называют – короткозамкнутый.
Отличия синхронного и асинхронного электродвигателя
Внешне двигатели различить трудно. Их главное различие составляет принцип работы. Разнятся они и также по области использования: синхронные, более сложные по конструкции, применяются для приведения в действие такого оборудования как насосы, компрессора и пр., т.е. работающего с неизменной скоростью.
У асинхронных же, при нарастании нагрузки, уменьшается частота вращения. Ими оснащается огромное число устройств.
Плюсы асинхронных двигателей для стиральных машин
Электромотор, вращающий барабан, это сердце машинки для стирки. Приводом в самых первых вариантах машинок были ремни, вращающие емкость с бельем.
Но, сегодня асинхронный агрегат, преобразующий в механическую энергию электроэнергию, заметно усовершенствован.
Чаще в схемах стиральных машинках присутствуют асинхронные электродвигатели, состоящие из статора, который не движется и служит одновременно магнитопроводом и несущей конструкцией, и движущегося ротора, вращающего барабан. Работает асинхронный мотор благодаря взаимодействию магнитных переменных полей этих узлов.
Рекомендуем:
- Схема подключения солнечных батарей загородного дома
- Необычные скейтборды, которые едут сами
- Собрать солнечную батарею своими руками
Асинхронные двигатели подразделяются на двухфазные, редко встречающиеся, и трехфазные.
К плюсам асинхронных агрегатов относят:
- незамысловатую конструкцию;
- простое обслуживание, предусматривающее замену изношенных подшипников и
- периодическое смазывание электродвигателя;
- бесшумную работу;
- относительную дешевизну.
- Недостатки, конечно, тоже есть:
- низкий КПД;
- большие размеры;
- небольшая мощность.
Такие моторы, как правило, устанавливают на модели недорогие.
Схема подключения
Особенности, которые нужно учитывать, чтобы подключить электродвигатель от стиральной машины к сети 220 В:
- схема подключения демонстрирует, что мотор работает без пусковой обмотки;
- в схеме подключения нет также пускового конденсатора – для запуска он не требуется. Но необходимо провода к сети подсоединить строго в соответствии со схемой.
Поможет разобраться в этом видео:
Видео: Как подключить двигатель от стиральной машины к 220
Главное – соединить строго в соответствии со схемой подключения провода.
Не понадобятся для подключения провода (2 белых) – измеритель оборотов двигателя. Другие – красный провод и коричневый (3 и 4), идущие на статор, а также серый и зеленый (1 и 2), идущие на щетки, как видно со схемы подключения и требуется правильно подсоединить.
В схеме подключения двигателя обмотки статора соединены последовательно.
К красному проводу обмотки, как указано в схеме подключения, подсоединяют 220В. На конец следующей обмотки подключают одну щетку.
Другую, как требует схема подключения, подсоединяют к 220 В. Двигатель к работе готов, но крутится он в одном направлении. Чтобы включить его в обратную сторону, необходимо поменять местами щетки.
Схема подключения двигателя в старой стиральной машине
Здесь все серьезнее. Необходимо найти 2 пары выводов, которые соответствуют друг другу, используя мультиметр (тостер). Для этого фиксируют прибор на любом из выводов и отыскивают парный, пользуясь щупом. Два оставшихся вывода будут второй парой автоматически.
Теперь определяют расположение обмотки рабочей и пусковой, замеряя сопротивление. Пусковую (ПО), создающую пусковой момент, находят по более высокому сопротивлению. Обмотка возмущения (ОВ) создает магнитное поле.
Как подключить электродвигатель трехфазный асинхронный?
Каждый из этих моторов рассчитан, как правило, на 2 сетевых напряжения: 220 В, 220 и 127 В и т.д.
Схем подключения для него существует две: подключить электродвигатель от стиральной машины можно «треугольником» (220В) и «звездой» (380 в). Переподключив обмотки, добиваются изменения номинала одного напряжения на другое.
При имеющихся у электродвигателя перемычках и колодке с шестью выводами, нужно изменить положение перемычек.
При любой схеме подключения направление обмоток должно совпадать с направлением намоток. Нулевой точкой для «звезды» может выступать как начало обмотки, так и конец, в отличие от «треугольника», где они соединяются только последовательно. Иными словами, конец предыдущей с началом последующей.
Допускается работа двигателя также в однофазной сети, но не с полной отдачей. Для этого используют неполярные конденсаторы. С конденсаторами, установленными в сеть, максимальная мощность не превысит 70%.
Видео: Как подключить двигатель от старой стиральной машины через конденсатор или без него