А. Лебедев - Анатомия стиральных машин
Ручка установки температуры надета на ось регулировки. Эта ось имеет несколько ниток мелкой резьбы, благодаря которой ось при вращении немного сдвигается вверх или вниз. Нижним торцом ось связана непосредственно с сильфоном, который в свою очередь связан с контактной системой и с регулировочным винтом, которым на заводе осуществляют точную настройку термостата. В положении, когда задана какая-либо температура нагрева, контакты С и 1 замкнуты. По достижении заданной температуры сильфон расширяется и замыкаются контакты С и 2 — так работает трехконтактный термостат. Подобные термостаты также бывают и с фиксированными настройками на несколько значений температур. Такие термостаты называются многопозиционными, и у них отсутствует ручка управления. На рис. 9.10 показан один из таких термостатов.
Рис. 9.10. Трехпозиционный нерегулируемый термостат
Основу его также составляет гидравлический контур из баллона цилиндрической вытянутой формы, капилляра в защитной оболочке и сильфона, который помещен в корпус с контактной системой. Регулировочные винты законтрены краской.
Проверку термостатов можно произвести, аккуратно нагревая их крышку, под которой находится биметаллическая мембрана, или нагревая баллон. Лучше всего при проверке использовать теплую или горячую воду. Состояние контактов термостата контролируется омметром или звуковой «прозвонкой». Основной дефект газонаполненных термостатов — это повреждение капилляра: он может быть обломан или перетерт в каком-либо месте. Обозначения термостатов в некоторых электросхемах СМА показаны на рис. 9.11.
Рис. 9.11. Примеры обозначений термостатов на электросхемах
А теперь напомним, как происходят измерения и контроль температуры воды в СМА с электронными модулями управления. Эти модули (или блоки) бывают двух типов: в первом типе еще присутствует электромеханический программатор со всеми своими функциями: подключение ТЭНа, переключение направления ведущего мотора, включение сливного насоса-помпы и т. д. Во втором типе модулей управление всеми силовыми элементами — мотором, ТЭНом, насосом, клапанами — осуществляется с помощью электронных ключей на основе мощных полевых транзисторов в редких моделях СМА или, чаще, симисторов.
В обоих типах модулей чувствительными элементами для контроля температуры служит так называемые NTC-термисторы.
Внешний вид некоторых показан на рис. 9.12.
Рис. 9.12. Типы термисторов
А на рис. 9.13 показано устройство термисторов.
Рис. 9.13. Устройство термисторов
Как видно, в корпусе из металла или термостойкой пластмассы находится термосопротивление (терморезистор) с отрицательным коэффициентом сопротивления (Negaitive Temperature Control). При увеличении температуры терморезистор уменьшает свое сопротивление в десятки раз. Термисторы обычно устанавливают в специальные отверстия в баке СМА так, чтобы днище корпуса термистора, к которому приклеено термосопротивление, имело непосредственный контакт со средой внутри бака СМА. Довольно часто термистор цилиндрической формы устанавливают прямо в основании ТЭНа, например, как на рис. 9.14.
Рис. 9.14. Термистор встроенный в основание нагревательного элемента
В этом случае в уплотняющей резине и в скобах проделаны дополнительные отверстия для термистора.
Принцип измерения (контроля температуры) — по сути: измерения сопротивления методом сравнения измеряемой величины с образцовой мерой — широко известен под именем мостовой схемы Уитстона, или моста Уитстона. В нашем случае мы имеем дело с одинарным мостом. Схема его показана на рис. 9.15.
Рис. 9.15. Принцип работы измерительной схемы на основе моста Уитстона
Для удобства понимания схема представлена в виде квадрата из четырех резисторов. У этого квадрата две диагонали: АВ и CD. К точкам А и В прикладывается разность потенциалов (напряжение источника питания), а между точками С и D разность потенциалов измеряется (т. е. с этих точек снимается управляющее напряжение для последующих каскадов измерительной схемы в электронном модуле). Предположим, мост находится в состоянии баланса: R1 = R3, a R2= R4, т. е. между точками С и D разность потенциалов равно нулю. Если изменить величину хотя бы одного из сопротивлений, например R2, то между точками С и D возникнет разность потенциалов, которая будет тем больше, чем больше изменится сопротивление R2. На месте R2 у нас установлен термистор, а для балансировки моста будем использовать резистор R4. Именно он будет служить для задания значения температуры, до которой должна будет нагреться вода в баке СМА.
В реальных электросхемах СМА этот резистор может быть переменным — в этом случае обеспечивается плавная регулировка, либо может быть установлен регулятор ступенчатого типа — на несколько фиксированных значений температуры. Такие регуляторы могут состоять из набора отдельных резисторов либо набора резисторов в виде интегральной матрицы. Внешний вид некоторых регуляторов показан на рис. 9.16.
Рис. 9.16. Типы регуляторов температуры
В главе «Программаторы» мы упоминали электромагнит — термостоп. Именно с диагонали CD снимается сигнал для управления этим электромагнитом. Сигнал подается сначала на каскады усиления, а затем на симистор, через который и подается напряжение питания на обмотку элестромагнита. По достижении баланса мостовой схемы, т. е. по достижении установленной температуры, напряжение питания снимается (симистор закрывается) и программа стирки будет продолжаться.
Для каждой конкретной электросхемы СМА применяется термистор определенного номинала. Позже мы отметим это на некоторых примерах электросхем СМА.
В заключение этой главы приведем фрагмент электросхемы СМА. В основе этой схемы все тот же мост Уитстона. Он включен на входе усилителя постоянного входа (операционный усилитель) — назовем его «блок сравнения параметров». Изменение величины сопротивления термистора сравнивается с заданным значением (значение температуры задается ступенчатым регулятором). На выходе блока включено реле, которое отключает нагрузку (ТЭН) при совпадении величин сопротивлений на входе блока. Точно так же вместо реле на входе блока может быть включен и управляющий симистор. через который будет подаваться напряжение питания на ТЭН.
В заключение раздела приведем номиналы термисторов, применяющихся в разных СМА.
СМА группы «Electrolux»: серия EWM 2000, EWM 1000 PLUS;
— 6.0 кОм при 20 °C; 0.64 кОм при 80 °C.
Серия EWM 1000: -17,3 кОм при 30 °C; 2,3 кОм при 85 °C.
СМА группы «Candy»: 27,0 кОм при 22 °C.
СМА «Ardo»: 5,8 кОм при 22 °C.
СМА «General Electric»: 24,0 кОм при 22 °C; 12,0 кОм при 22 °C в зависимости от модели.
СМА «Thomson» и «Brandt»: 50,0 кОм при 20 °C.
CMA «Whiripool»: 35,9 кОм при 22 °C.
Рис. 9.17. Фрагменты измерительной схемы
10. Принцип работы и конструкции стиральных машин с функцией сушки белья
Особое место в рядах многочисленных моделей занимают СМА с функцией сушки белья.
С устройством для сушки белья выпускаются СМА как с фронтальной загрузкой, так и с вертикальной. Принцип работы у всех этих СМА одинаковый и осуществляется способом конденсации водяных паров на холодной поверхности.
Конденсация водяных паров происходит внутри специального конденсатора, у которого внутренняя поверхность охлаждается водой. Вода подается из соответствующего клапана СМА, а нагрев водяных паров осуществляется в камере нагрева — в ней находятся мощные нагревательные элементы — ТЭНы.
Камера нагрева обычно расположена в верхней части бака, конденсатор привинчен либо сбоку, либо к задней части бака. Конденсаторы изготовляют из пластика или резины. На рис. 10.1 приведен вариант крепления конденсатора сушки к баку СМА.
Рис. 10.1. Тип конденсатора сушки с вентилятором
В верхней части конденсатора установлен мощный вентилятор. Верхняя часть конденсатора также соединяется с камерой сушки, а нижняя — через прокладку привинчивается к баку. Рассмотрим, как происходит процесс сушки белья. Схема процесса показана на рис. 10.2.
