Контроллер для стиральной машины своими руками

Сейчас мы рассмотрим как управлять вращением мотора стиральной машины, скоростью и направлением. Этот материал является продолжением темы подключения моторов от СМА, поднятой по многочисленным просьбам посетителей сайта 2 Схемы.

Сразу заметим, что это коллекторный двигатель, для которого не нужен пусковой конденсатор. Этот двигатель, как правило, оснащен тахометром, который являясь частью обратной связи стабилизирует частоту вращения.

Без него мотор может чрезмерно увеличить обороты, вплоть до отказа двигателя.

Электродвигатели этого типа быстродействующие, могут выдавать даже несколько тысяч оборотов в минуту, что может быть помехой в некоторых устройствах.

Прежде всего по наклейке на корпусе двигателя необходимо прочитать, какая мощность у него. В качестве альтернативы проверьте ваттметром, вставленным в розетку электросети, чтобы узнать сколько энергии потребляет мотор. Эти типы двигателей обычно потребляют несколько сотен ватт мощности. В разных источниках указано энергопотребление от 120 до 360 Вт.

Двигатель имеет две скорости вращения. На холостом ходу (на стирке) мотор потребляет мощность 40 Вт. Вторая скорость вращения, при которой двигатель потребляет 300 Вт мощности (при отжиме). Эти скорости изменяются соответствующим переключением обмоток на статоре двигателя. Во время отжима обороты двигателя могут составлять даже несколько тысяч об/мин.

Подключение двигателя от СМА к сети 220 В

При подключении коллекторного двигателя к сети, один конец щетки и провода обмотки подключаем вместе (или ставим перемычку на контактную колодку), другой конец проводов подключаем к сети 220 В.

Направление вращения мотора будет зависеть от коммутации проводов обмотки, подключенных к 220 В. Если нужно изменить направление движения мотора – установите перемычку на другую пару проводов, или задействуйте двухсекционный переключатель, как показано на схеме.

Схема простого регулятора скорости мотора

Конечно скорость лучше всего контролируется инвертором, но для несложных любительских устройств должно быть достаточно простых самодельных регуляторов.

Полезное:  Электронная токовая нагрузка

Минимальные обороты получились с этой схемой 200 об / мин. С2 это плавный старт.

Плавный пуск работает отлично на холостом ходу, хотя с нагрузкой на вал, при необходимости, подберите R5 = 0 – 3 кОм в зависимости от нагрузки; R6 = 18 – 51 Ом в зависимости от симистора; R4 = 3 – 10 кОм – это защита Т3; RR1 = 2 -10 кОм – регулятор скорости связан с сетью гальванически, требуется защита от сетевого напряжения. Есть потенциометры с пластиковой осью, желательно использовать именно их.

Китайские модули регуляторов оборотов

На сайтах магазинов по электронике есть готовые регуляторы оборотов, например вот такой:

Контроллер скорости 400 Вт, 50/60 Гц, 220 В переменного тока. Цена примерно 1000 руб.

В этом контроллере используется инверторная схема, то есть широкий диапазон регулирования скорости. Подходит для двигателя переменного тока 220 В 50/60 Гц. Диапазон регулирования скорости составляет 90-1400 об / мин 50 Гц, 90-1700 об / мин 60 Гц. Способ подключения:

Красный – это основной провод двигателя, желтый провод – заземления. Просто подключите блок согласно электросхеме и убедитесь в правильности.

• Установите скорость на минимальное значение «0», чтобы избежать внезапного сильного старта и повреждения при включении питания.
• Затем включите питание и установите регулятор скорости в желаемое положение.
• Чтобы изменить направление вращения двигателя, поменяйте местами соединительные провода «CCW» и «CW» на задней панели контроллера.
• Выберите комбинацию COM и CW, тогда двигатель будет вращаться по часовой стрелке.
• Выберите комбинацию COM и CCW, тогда двигатель будет вращаться против часовой стрелки (при изменении направления не переключайте, пока двигатель не остановится полностью).

В общем варианты есть разные, и задействовав такой модуль можно на базе мотора от стиралки сделать действительно неплохое и полезное устройство, например шлифовальный станок для мастерской.

НАЖМИТЕ ТУТ И ОТКРОЙТЕ КОММЕНТАРИИ

Контроллер стиральной машины на ATmega8

Давно собирался сделать контроллер стиралки, а все некогда… и вот, наконец, стиралка с гордым именем Zanussi начала плавно дохнуть… значит,  пора.

Перелопатил инет и решил, что все одно, придется делать самому и схему и программу. Выбор процессора долго не заставил себя ждать (в коробочке лежало несколько Атмег8), система программирования AlgorithmBuilder (графическая среда), индикаторы остались от АОНов Мэлт (графический индикатор 62*16).

 Время выделено и… некоторое время спустя машинка замурлыкала уже с новыми мозгами. Индикатор позволил выводить не только цифры и буквы, но так же и символы. Скришноты прилагаю. Плата типоразмером и разъемами совпадает с родной EVM 2000EVO, но три проводка пришлось проводить отдельно (УБЛ, прессостат).

Идеология: считываем по оптопаре фазовые импульсы и управляем шириной импульса запуска симистора, обороты стабилизируются по напряжению таходатчика.  Контроллер полностью гальванически развязан.

Входные сигналы: три с прессостата (нижний уровень, средний уровень, максимальный (перелив); сигнал с Убл (устройство блокировки двери); датчик температуры, датчик скорости мотора.

Выходные сигналы: двигатель (два реле управления направлением, одно реле мощности, симистор на управление общей мощностью); два входных клапана воды; моторчик/помпа слива; УБЛ, ТЭн ).

Входные сигналы развязаны через PC817 или подобные (817 даже лучше); фазу считываем с двух 4n35. Таходатчик и термодатчик , к процессору на АЦП.

Выходные сигналы: управление двигателем через симисторную оптопару, ключ ВТА24 (можно и послабее);

Клапана воды и УБЛ подключены к симисторным оптопарам, помпе понадобился еще отдельный симистор (помощнее)

Ключевые транзисторы на реле (полевики) из матплат. Можно ставить все, что держит реле, хоть кт815.

Реле пятивольтовые. Цепи питания реле и процессора должны быть развязаны. Можно использовать реле и на 12 и более вольт, зависит от ключевых транзисторов и Вашего желания. ))

Блок питания: любой внешний 5в (если использовать реле на 12 и более вольт, то БП с двумя напряжениями).

По питанию надо ставить 4-5 тыс мкф емкость, плюс 5в процессора и реле разделять, землю тоже, соединение в одной точке (желательно). Помехи нам не нужны))

Для стиралки на EWM2000 разъемы подходят родные (в стиралке, см плату печатную), но три проводка придется дотянуть: два от прессостата и один к УБЛ (схема переделки для Zanussi900 приложена).

Заливаем HEX в процессор.

Программируем фьюзы:

Налаживание: вначале крутим подстроечник у индикатора (при неправильном делителе, изображения может не быть. Даташит можно скачать на сайте МЭЛТ. ) Затем смотрим сигнал с фазовой оптопары, должен быть прямоугольник.

 Моторчик можно подключать, выбирать режим Тест (одновременное нажатие Режим и Резерв), и по нажатию кнопки Go (правая) включится тест двигателя. Скорость регулируется подстроечником в цепи детектора сигнала таходатчика. Максимальное напряжение не должно быть более 2в (входное АЦП видит не более 2.5в).

 Затем обычно лампой накаливания 220в 20-50вт проверяем выходы на реле воды, помпу и УБЛ.  Тарируем температуру (+-2-4 градуса). 

Скорость мотора от 13-15 до 150 (на макс скорости). Сильно большую скорость лучше не делать, а то вместо стирки сразу будет Отжим )).

Помпа включается при нажатии на кнопку Go. Появится надпись «СЛИВ».

Подключаем к воде, включаем клапана (кнопка Уровень Воды), проверяем туда льет или не, и смотрим за датчиком уровня (прессостата): вначале стаканчик на индикаторе (уровень) будет наполнен на 1/2, затем полностью. Уровень воды МАКСИМУМ (перелив) не отображается, включается помпа и появится надпись «ТОНЕМ».

Программа стирки включается двойным нажатием на правую кнопку (появится надпись «дальше?»).

Включится УБЛ, а при отсутствии сигнала срабатывания УБЛ появится надпись ЛЮК. Далее включится режим быстрой стирки. Если температура стоит 20, нагрева не будет, если 40, появится надпись «НАГРЕВ» и включится ТЭН.

Прикрепленные файлы:

• stiralkaATmegaFayli.zip (731 Кб)

Ремонт модуля управления стиральной машины своими руками

Современные стиралки надежны и функциональны. Производитель делает все, чтобы его изделие работало долгие годы без вмешательства. Однако модуль управления стиральной машины выходит из строя чаще, чем этого хотелось бы владельцам агрегата.

Происходит это по целому ряду причин, некоторые из которых отдельно оговариваются производителем, и несоблюдение поставленных им условий ведет к прекращению гарантийных обязательств. Другие могут вызываться браком.

Однако если срок гарантии истек, можно попытаться сделать самостоятельный ремонт платы управления стиральной машины либо провести детальную диагностику.

Как это работает

Модуль управления – это компьютеризированное «сердце» машинки. В зависимости от поступающих сигналов от датчиков и регуляторов, плата управления активирует тот или иной функционал. Она достаточно универсальна.

Производитель ставит одну и ту же деталь на различные марки стиралок, маркируя их по-разному. К примеру, самые распространенные модели электронного модуля стиральной машины Indesit маркируются как W105TX, WISL82.

В зависимости от поколения конкретной модели стиралки, может отличаться прошивка центрального процессора или количество входных и выходных сигналов.

Блок управления:

• осуществляет контроль температуры;
• задает режим, в котором работает электродвигатель;
• отсчитывает временные отрезки программ;
• отвечает за запуск сливных насосов;
• обеспечивает контроль входного давления воды и функционирования затвора подачи;
• отвечает за работу блокировки.

Управляющий сигнал поступает через клеммники или соответствующие контакты комплексной шины. Определить, где именно пропал сигнал, можно. Для этого понадобится схема конкретного модуля управления. К большинству стиральных машинок такая информация прилагается в инструкции. Если таких данных нет, можно легко найти их в интернете по маркировке, которую имеет электронная плата.

Почему выходит из строя модуль управления

Причин отказа управляющего контроллера может быть несколько. Перечислим основные, с указанием возможных вариантов несложного ремонта:

1. Заводской брак. Он определяется визуально – по некачественным пропайкам контактов, отслаивающимся дорожкам, наплывам флюса в зонах установки центрального чипа. Если машинка на гарантии, не стоит демонтировать модуль самостоятельно. Электронная плата заменяется в условиях мастерской по гарантии. Заводской брак проявляется очень быстро, в течение первых недель-месяца эксплуатации.
2. Несоответствие параметров электросети. Частые броски, перепады, превышение предельных напряжений могут привести к выходу из строя тонкой электроники. Параметры, которые должны соблюдаться, обычно указываются в инструкции. Чаще всего поломка из-за недостатков энергопитания легко идентифицируется в ходе тестирования платы для стиральной машины. Сервисные центры всеми силами стараются признать такой случай поломки не гарантийным.
3. Отказ или ненадлежащая работа одного или нескольких датчиков. Данная проблема часто легко решается, как – расскажем ниже.
4. Попадание воды в электронику. Стоит отметить, что некоторые из производителей стремятся полностью исключить данную проблему. Например, блок управления отдельных моделей ВЕКО, LG, Samsung залит компаундом, герметизирован. Другие производители допускают попадание жидкости в паузе между стирками. При попытке запуска мокрой платы срабатывает защита, и управление блокируется. К примеру, ремонт стиральной машины Индезит своими руками может сводиться к протирке модуля и тщательному высушиванию платы. Вода может попасть как в результате аварийных режимов, так и в ходе переноски машины, например, при переезде.

К другим причинам относится избыточный нагар, наличие токопроводящих испражнений домашних вредителей (тараканов, мышей), а также замыкания через тело насекомых или грызунов. Устранить такие неприятности, если системы защиты не допустили аварии, просто. Плату достаточно почистить.

Как определить неполадки в модуле управления

Признаков, что плату управления пора почистить или отремонтировать, а также проверить состояние датчиков, может быть несколько:

• Аппарат не включается, на дисплее высвечивается ошибка.
• На некоторых моделях светодиоды панели мерцают, мигают или горят все одновременно.
• Машинка отказывается стирать, набирать или сливать воду, делать отжим, нагревать, выполнять одну из операций, входящих в цикл стирки.
• Не выполняется одна из программ.
• Вода холодная или перегревается.
• Индикаторы хаотично мигают.

Причины могут быть самые разнообразные, к примеру, неожиданные режимы работы двигателя – он или крутится на полных оборотах, или с натугой еле-еле проворачивается.

Индикаторы СМА хаотично мигают

Некоторые современные модели имеют режим самотестирования, который позволяет определить, какой именно ремонт электронных модулей стиральных машин требуется. Информация о том, как сделать автоматическую проверку, не указывается в документации. Однако ее можно найти в интернете на специализированных форумах. К примеру, некоторые модели Ардо тестируются так:

• сливается вода и опустошается бак;
• механический селектор программ поворачивается стрелкой вертикально вниз;
• устанавливается нулевая температура.

После этого достаточно нажать все кнопки панели управления одновременно. Машинка перейдет в режим самодиагностики. После его прохождения на дисплее высветится ошибка, по которой легко определяется неисправность.

Как снять модуль управления

Для начала стоит визуально осмотреть плату на предмет физических повреждений. На ней могут быть явно выгоревшие элементы, сломы или обрывы.

Специалисты настоятельно не рекомендуют заниматься самостоятельным ремонтом контроллера ввиду его сложности. Неумелые действия могут вылиться в серьёзные последствия, а новая плата обойдётся в круглую сумму.

Где располагается плата

В доброй половине случаев контроллер находится за передней панелью. Расположение может меняться и зависит главным образом от типа загрузки техники. Модуль управления – это достаточно крупный элемент, поэтому с поиском каких-то проблем возникнуть не должно. Некоторые производители указывают его местонахождение в инструкции по эксплуатации.

Вариант расположения управляющего модуля

Демонтаж

У рядовых стиральных машин главная плата, как правило, легкодоступна. Но в более продвинутых премиальных или каких-то промышленных моделях она может быть спрятана за ворохом других элементов. В этом случае лучше переложить все работы на плечи специалистов.

Демонтаж контроллера:

• обесточиваем оборудование;
• перекрываем кран подачи воды;
• демонтируем верхнюю крышку;
• извлекаем лоток для моющих средств;
• отсоединяем клеммы с проводами;
• откручиваем крепёж, удерживающий контрольную плату;
• аккуратно вытаскиваем деталь.

Совет! Чтобы не запутаться в последующей установке контроллера, можно сделать несколько фотографий до демонтажа.

Ремонт платы

Определить визуально причину неполадки очень сложно, особенно если элементы не подверглись выгоранию. В процессе эксплуатации стиральная машина постоянно вибрирует, что сказывается на местной электронике.

Могла нарушиться пайка диодов, резисторов и других мелких элементов. Для диагностики и последующего ремонта понадобятся мультиметр, паяльник, олово, канифоль, припой и, собственно, умение паять. Разберём ряд компонентов, которые можно заменить самостоятельно.

Блок управления СМА Индезит

Конденсаторы

Эти элементы отвечают за стабилизацию напряжения. Очевидным сигналом выхода из строя конденсатора является его вздутие. В других случаях деталь прозванивается посредством мультиметра (1 – обрыв / 0 – короткое замыкание). При замене элемента обязательно нужно учесть, что он имеет полярность.

Резисторы

Детали необходимо проверять в два этапа с учётом порядка. Резисторы с сопротивлением в 8 Ом и до 2 А – это элементы первого порядка. Детали на 10 Ом и до 5 ампер – это вторая группа. Если показатели резисторов не соответствуют этим данным, то их необходимо заменить.

Блок тиристоров

Основная причина выхода из строя блока тиристоров – скачки напряжения. Этот элемент необходимо проверять только после диагностики конденсаторов. Устанавливаем отрицательное сопротивление и прозваниваем диоды первого порядка. Напряжение не должно быть выше 20 вольт.

Выгорание элементов можно определить как визуально, так и с помощью мультиметра, настроив его в режим прозвона. Максимально допустимое напряжение на фильтре – не более 12 вольт. Обязательно обращаем внимание на полярность и стараемся не повредить порты тиристоров.

Сгоревший модуль управления стиральной машины

Диагностика триггера

Этот элемент чаще всего выходит из строя из-за проблем с конденсаторами. Посредственная пайка и слишком сильная вибрация также бывают причиной неполадок узла. Достаточно пропаять выходные контакты и проблема будет решена. Напряжение триггера должно быть в районе 12 вольт, а сопротивление – порядка 20 Ом.

Прошивка контроллера

Если после ремонта проблемы остались, то дело может быть в программной части. Поэтому стоит попробовать обновить прошивку контроллера.

Специальные разъёмы на теле модуля указывают на возможность проведения этой процедуры. Если интерфейсы не просматриваются, то плату придётся нести в сервисный центр, и там уже специалисты загрузят софт напрямую в процессор.

Для прошивки контроллера понадобится адаптер – программатор, предоставляющий доступ ПО к модулю посредством ПК. Профессиональные решения довольно часто встречаются в специализированных магазинах и стоят в районе 2-4 тысяч рублей.

Можно приобрести и более простую версию программатора рублей за 500, но тогда нужно учитывать марку оборудования. К примеру, для стиральных машин брендов «Электролюкс», «Индезит», «Аристон» и Whirlpool используют адаптер «Аркадия» (USBDM MemoryDump).

Программатор USBDM

Дополнительно понадобятся драйвера и фирменный софт. И то, и другое можно найти на официальных ресурсах производителей техники в разделе «Программное обеспечение». Разберём процедуру установки ПО на примере адаптера «Аркадия».

Прошивка через USBDM MemoryDump:

• подключаем адаптер к контроллеру и к компьютеру;
• инсталлируем драйвер программатора;
• заходим в панель управления ОС и находим «Диспетчер устройств»;
• кликаем на строчке USBDM;
• переходим в раздел Target и выбираем DetectChip;
• система должна определить модуль, если он работает и корректно подключен;
• кликаем на LoadHexFiles и определяемся с прошивкой;
• нажимаем ProgramFlash и ждём окончания процедуры.

Замена модуля управления

Если контроллер не подлежит ремонту, и специалисты сервисного центра это подтвердили, то его придётся менять. Покупка б/у платы – это кот в мешке, поэтому лучше смотреть в сторону новых устройств. Благо они продаются практически в каждом специализированном магазине, в особенности если речь идёт о технике известных брендов.

Ремонт блока управления стиральной машины – задача, требующая вмешательства квалифицированного персонала. Самостоятельный демонтаж платы управления стоит делать только тогда, когда срок гарантии истек. Если это произошло, и другие методы борьбы с неисправностями не помогают – модуль снимается, при отсутствии навыков починки электронной аппаратуры его можно заменить целиком.

Плата регулировки оборотов двигателя от стиральной машины

Часто случается так, что стиральные машины выходят из строя. Происходит это по множеству причин, но сейчас не об этом. В большинстве случаев, стиралки идут в утиль вместе со всеми узлами и деталями. Однако, не стоит торопиться.

• Если барабан, корпус и другие мелкие детали практически никуда не приспособить, то двигатель можно установить много куда:
• 1.Самодельные точильные станки (карбороны);
• 2.Деревообрабатывающее оборудование;
• 3.Самодельные граверы;

4.И т.д., и т.п.

1. Практически весь электроинструмент строится на базе универсальных коллекторных двигателей, которые и устанавливаются в стиралки.
2. Правда, есть одна очень важная деталь – подключить двигатель стиральной машины напрямую к целевому прибору можно, но возникнет ряд проблем.
3. Проблемы использования двигателей стиралок

• Во-первых, он слишком оборотистый (не везде нужны 3000 оборотов в минуту).
• Во-вторых, даже если дать максимум, то значительно возрастут вибрации, а это дополнительные проблемы со станиной и т.п.
• В-третьих, зачастую плавное регулирование оборотов оказывается весьма полезным в работе конечного агрегата.
• В-четвертых, двигатели стиралок оснащаются таходатчиками (это элементы, конструктивно совмещенные с двигателем, они необходимы для контроля оборотов вала, скорость вращения пропорционально влияет на выходное напряжение таходатчика), что значительно усложняет процесс подключения и проектирования схемы управления.

Рис. 1. Таходатчик

• Встроенную плату из стиральной машины использовать с большой вероятностью не получится, поэтому логичным является вывод о необходимости покупки готовой платы.
• Однако, после изучения стоимости готовых решений оказывается, что проще приобрести весь готовый прибор, чем «изобретать свой велосипед».
• Поэтому многие выбирают самостоятельную сборку такой платы.
• Регулировка оборотов двигателя стиральной машины своими руками
• Простая регулировка напряжения на обмотках двигателя тоже сможет управлять оборотами, правда такой подход нежизнеспособен в реальных условиях, так как под нагрузкой на малых оборотах двигатель будет показывать малую мощность, а значит, его крутящий момент будет очень маленьким.
• Правильный выход из данной ситуации – использование специальных контроллеров, которые будут управлять валом на основе данных с таходатчика.
• Один из наиболее популярных подходов – схема на базе TDA1085 (этот микроконтроллер используется многими производителями бытовой техники для управления электродвигателями, в качестве аналога можно рассмотреть российскую микросхему КС1027ХА4).
• Сама схема выглядит следующим образом.

Рис. 2. Микросхема КС1027ХА4

Вариант печатной платы представлен ниже (вы можете спроектировать свой вариант).

  

Рис. 3. Вариант печатной платы

1. За регулировку оборотов будет отвечать резистор R17.
2. Изменить диапазон частот вращения путем экспериментального подбора значения конденсатора C14.
3. Сам двигатель подключается к сети не напрямую, а через трансформатор мощностью более 200 Вт и выходным напряжением около 60 В (±10 В).
4. Если вам нужно прямое питание от сети 220 В, то можно рассмотреть применение следующей схемы.

Рис. 4. Схема для сети 220 В

• Она построена на базе все той же TDA1085.
• Схема регулирования оборотов коллекторных двигателей без микросхем
• От 600 оборотов в минуту.

Рис. 5. Схема регулирования оборотов коллекторных двигателей без микросхем от 600 оборотов в минуту

1. Данная схема наиболее безопасна для пользователей, так как потенциометр отвязан от сети переменного тока.
2. Семистор необходимо смонтировать на теплоотводе.
3. Вариация исходной схемы с регулировкой от 200 оборотов в минуту.

Рис. 6. Схема регулирования оборотов коллекторных двигателей без микросхем от 200 оборотов в минуту

К ее недостаткам следует отнести то, что потенциометр подключается к сети переменного тока, а значит, есть риск поражения током. Используйте модели с пластиковыми ручками регулировки!

Всегда сохраняется риск «разноса» двигателя, когда регулятор выходит из строя и вал начинает вращаться с максимальной скоростью. Поэтому предусмотрите быстрое аварийное отключение агрегата и укрепите каркас, в котором будет устанавливаться движок. На всякий случай.

 RadioRadar

• Vitale/19.03.2021 — 15:43Подскажите пожалуйста, в схеме 17 что за тахогенератор, штатный от двигателя стиралки или придется подбирать самостоятельно?
• Raf77777777/09.02.2021 — 03:04Добрый день. Подскажите пож-та, какое напряжение на двигателе при макс. оборотах схема на TDA 1085?
• Gesha-1961/13.01.2020 — 16:33Спс большое за полезную и нужную статью. Сейчас мало таких людей. Хотелось бы вариант подключения кол Эл мотора без микросхемы но с защитой от разноса (выхода из строя силового тиристора). ещё раз большое спасибо
• Владимир/13.01.2020 — 08:12Повторил схему V14 б. Все заработало сразу. Схема не критична к отклонениям параметров деталей. В качестве таходатчика использовал детали от китайского фоноря (жучка) (ротор и статор без переделки). Проверил на двигателе от электротриммера.
• Terryrah/20.12.2019 — 20:51Как помыть машину?
• Гость/09.11.2019 — 13:22А под Li-On батарею схема есть ?
• Сергей/09.08.2019 — 17:11Огромное спасибо! Собрал на оптронах.. Доволен! Отдельное спасибо за бескорыстие..!
• ValeraMoogs/16.03.2019 — 22:19
• Сергей/23.09.2018 — 12:19А подскажите вариант управления двигателя от стиралки с таходатчиком но без коллектора?
• Григорий /15.09.2018 — 10:39Спасибо за проделанную работу. Зашел к вам через калиграф. В дальнейшем буду с вами.

Вы можете оставить свой комментарий, мнение или вопрос по приведенному выше материалу:

Atmel U211B — контроллер оборотов двигателя от стиралки для домашнего станка

Моя новая датагорская статья посвящена теме о превращении электродвигателя от стиральной машины в электропривод с поддержанием частоты оборотов и набором защит для небольшого токарного станочка.

Хитрый и полезный чип Atmel U211B нам в помощь. У кого имеется старый движок без дела — смело к паяльнику. Далее описана практическая реализация контроллера для его запуска и регулировки оборотов.

Содержание / Contents

Всё началось с удачного приобретения: маленького токарного станочка. Точный, не раздолбанный грубым обращением, но вот с приводной частью была беда.

Предыдущий владелец использовал, по всей видимости, обычный асинхронный двигатель, а обороты регулировал перекидыванием ремня с одной пары шкивов на другую. Это лучше, чем ничего, но всё-таки далеко не самый правильный подход.

Нам хотелось иметь возможность регулировать обороты в широких пределах, что позволяет обрабатывать заготовки разных диаметров с одинаковой лёгкостью.

В современных стиральных машинах применяются двигатели, которые отлично подходят для решения этой задачи.

Существует много моделей, но все их объединяют некоторые конструктивные особенности: они щеточные, с последовательным возбуждением и имеют датчик оборотов! А ещё шкив под поликлиновый ремень. Такие разные и такие одинаковые…

Мне попался такой, итальянский, 350-14000 оборотов:

ВНИМАНИЕ! Нельзя включать двигатели с последовательным возбуждением без нагрузки и без регулятора оборотов. У них теоретически нет такого понятия, как обороты холостого хода. Двигатель может раскручиваться до чудовищных оборотов, т. е. уходить вразнос.

Если хотите проверить работоспособность двигателя, можно ткнуть на секунду. Надолго оставлять нельзя!С обратной стороны видим датчик оборотов.Внутри он выглядит примерно так:Это просто маленький генератор переменки. Задача состоит в том, чтобы подсчитать количество импульсов, если по каким-то причинам они следуют слишком медленно, контроллер «поддает газу» пока обороты не придут в норму.Благодаря обратной связи можно крутить двигатель даже очень медленно, не теряя в крутящем моменте.

Не забывайте, чтобы дать значительную нагрузку двигателю, нужно использовать дополнительный вентилятор охлаждения, т. к. производительности родной крыльчатки на низких оборотах не хватает.

Довольно популярен похожий контроллер на TDA1085. Одну и ту же схему и плату перепечатывают по всему интернету, и у всех она работает, кроме меня. К сожалению, мне так и не удалось ничего от него добиться. Похоже, или микросхемы были слегка поддельные, или просто руки кривые.

Останки неудачного макета:

Микросхема U211B от Atmel обещала точно такой же функционал, но схема немного проще, плата немного проще, настройка существенно проще.

Смотрите сами:Существуют версии схемы на U211B для работы с оптическими датчиками и датчиками Холла. Примеры различных применений можно найти в документации на микросхему (см. архивы к статье). Тех, кто хочет глубже разобраться в теме, ещё раз отсылаю к даташиту. Честно говоря, нельзя наверняка сказать, что эта схема идеально подойдет вашему двигателю.

Дело в том, что двигатели всё-таки, при всей своей похожести, разные и чтобы всё работало правильно, нужно внимательно вчитаться в даташит и высчитать каждый номинал. Каюсь, я не стал этого делать. Уже надоела вся эта возня с TDA1085, хотелось просто включить и услышать наконец работу мотора! Я внес изменения только в той части, которая отвечает за вход с датчика и подобрал R3, R16, R17 и С11. Прокатило, как ни странно.

Подстроечник R8 задаёт чувствительность защиты. Мне пришлось его открутить почти до конца вправо, похоже номинал R4 всё-таки великоват. На среднем положении R8 двигатель вообще не стартовал.Подбором R16, R17 устанавливаются минимальные и максимальные обороты.Подстроечник R10 задаёт минимальное напряжение на двигателе. Если вы даже закоротите R16 и переменником R15 выставите обороты в ноль, мотор будет продолжать крутиться от этого напряжения, но без стабилизации оборотов.Если вал двигателя остановить, контроллер это поймет и попытается его перезапустить импульсами полной мощности. Сначала короткими, потом более длинными.С11 — задающий элемент преобразователя частоты в напряжение. В зависимости от того, сколько импульсов на 1 оборот дает датчик, он может отличаться в очень широких пределах. В нашем случае 22 нФ работает нормально.С этими номиналами всё крутится отлично, двигатель испытан в реальной работе.

На видео есть попытка дать нагрузку на вал рукой. Не повторяйте такого хулиганства, не нарушайте ТБ!

???? Даташит Atmel-U211B.pdf
 1.76 Mb ⇣ 103

???? Чертёж ПП (lay6) автора
 14.17 Kb ⇣ 93
???? Чертёж ПП (lay6) доработал Игорь Котов (New! Июнь 2019)
 17.26 Kb ⇣ 60
Спасибо за внимание!