Многие задаются вопросом как проверить двигатель от стиральной машины перед покупкой, как правильно подключить его и использовать с платой регулировки оборотов без потери мощности. Все очень просто…

Для проверки двигателя нам понадобиться:

• сетевой провод (желательно с клеммами для удобства),
• перемычка,
• мультиметр.

На что следует обратить внимание при проверке двигателя?

1. Состояние коллекторно-щеточного узла,
2. Работу таходатчика.

Для начала мы разберемся с подключением двигателя и его проводами. Нам необходимо найти его обмотку, щетки и таходатчик. Для этого мы ставим мультиметр в режим «прозвонки» и поочередно начинаем перебирать провода.

Бывают двигатели с 6, 8 и 9-ю контактами. Для начала нам нужно определить какие контакты нам необходимы.

Двигатель с 6 контактами (3 пары)

Если двигатель открытого типа, то его провода найти легко. Осталось найти еще 2 пары контактов. Это не имеет принципиального значения что из них обмотка, а что щетки. Но для ясности можно один щуп мультиметра прикоснуть к одной из клеммы любой пары контактов, а второй щуп прикоснуть к коллектору двигателя. Если при этом мы видим замыкание цепи, значит эта пара клемм относится к щеткам, а оставшаяся пара будет являться обмоткой двигателя. 

Теперь подключим провода. Для начала подключаем нашу перемычку. Для этого мы берем один конец щеток и один контакт от обмотки и соединяем их перемычкой. На оставшиеся контакты щеток и обмотки мы прикрепляем сетевой провод. Все, двигатель подключен и его можно подключать в сеть.

Двигатель с 8 и 9-ю контактами

Откуда же так много проводов?
Одна пара — это «термопара». Как правило ее провода имеют контрастную расцветку — черного или белого цвета. Для нашего подключения эти провода не понадобятся.
Остается еще один неизвестный провод — это так называемая «средняя точка обмотки». На каких то двигателях она есть, а на каких то нет. Проще говоря обмотка этих двигателей разделена на две части. Но какую же часть этой обмотки выбрать нам?
Для этого мы берем мультиметр и ставим его в режим «измерения сопротивления» и находим обмотку с меньшим сопротивлением. За счет этого в цепи будет проходить больше тока, а следовательно двигатель будет вращаться быстрее и мощнее.
Выбираем обмотку с меньшим сопротивлением и подключаем все точно так же, как в случае с тремя парами контактов.

Если двигатель закрытого типа и мы не можем найти провода таходатчика, то его клеммы можно найти с помощью мультиметра в режиме «прозвонки». 
Прозвонка его клемм отличается от прозвонки всех остальных клемм. Клеммы таходатчика либо не пищат совсем, а показывают только сопротивление. Либо их звук отличается от стандартного.

Поменять направления двигателя

Чтобы поменять направление двигателя, нам нужно поменять положение перемычки подсоединив ее конец к другому концу обмотки либо щетки.

На что стоит обратить внимание при покупке двигателя

Первое, что мы проверяем — это состояние коллекторно щеточного узла. Для этого нам необходимо включить двигатель в сеть и посмотреть как сильно искрят щетки. Если щетки искрят сильно (как показано на видео), то коллектор данного двигателя не исправен и приобретать его мы не советуем.

Второе, — нам нужно проверить таходатчик. Для этого мы вновь берем мультиметр и ставим его в режим «переменного напряжения» и замеряем выходное напряжения на клеммах таходатчика при включенном двигателе. Оно должно быть от 20 до 70 вольт. Это значит, что таходатчик исправен.

После проверки двигателя, его можно подключить к плате регулировки оборотов с поддержанием мощности и регулировать обороты в широком диапазоне — от 200 до 15000 об/мин. При подаче нагрузки на вал двигателя он не будет просаживать обороты за счет обратной связи — таходатчика. А если Вам нужно менять направление вращения двигателя, можно поставить кнопку реверса как мы можем видеть на видео.

Теперь это устройство можно использовать везде где необходима вращающаяся механическая энергия с регулировкой оборотов без потери мощности. Это могут быть различные медогонки, пилы, гриндеры, сверлильные станки, гончарные круги, токарные станки, дровоколы, точила, зернодробилки и многое другое.

Коллекторный двигатель

1. Применение коллекторных двигателей в стиральных машинах

Коллекторные моторы более компактные, мощные и простые в управлении. Этим и объясняется их столь массовое применение. В стиральных машинах применяются коллекторные двигатели таких марок производителей как: INDESCO, WELLING, C.E.S.E.T., SELNI, SOLE, FHP, ACC. Внешне они немного отличаются друг от друга, могут иметь разную мощность, тип крепления, но принцип работы их совершенно одинаковый.

2. Устройство коллекторного двигателя для стиральной машины

Рис.2 Конструкция коллекторного двигателя стиральной машины

Коллекторный двигатель — это однофазный двигатель с последовательным возбуждением обмоток, предназначенный для работы от сети переменного или постоянного тока. Поэтому его называют ещё универсальный коллекторный двигатель (УКД).

Большинство коллекторных двигателей применяемых в стиральных машинах имеют конструкцию и внешний вид представленный на (рис.2)
Данный двигатель имеет ряд таких основных частей как: статор (с обмоткой возбуждения), ротор, щетка (скользящий контакт, всегда применяются две щётки), тахогенератор (магнитный ротор которого крепится к торцевой части вала ротора, а катушка тахогенератора фиксируется стопорной крышкой или кольцом). Все составные части скрепляются в единую конструкцию двумя алюминиевыми крышками, которые образуют корпус двигателя . На клеммную колодку выводятся контакты обмоток статора, щёток, тахогенератора необходимые для подключения к электрической схеме. На вал ротора запрессован шкив, через который посредством ременной передачи приводится в движение барабан стиральной машины.

Чтобы в дальнейшем лучше понять как работает коллекторный двигатель, давайте рассмотрим устройство каждого из его основных узлов.

3. Ротор (якорь)

Ротор (якорь) — вращающаяся (подвижная) часть двигателя. На стальной вал устанавливается сердечник, который для уменьшения вихревых токов изготавливают из наборных пластин электротехнической стали. В пазы сердечника укладываются одинаковые ветви обмотки, выводы которых прикреплены к контактным медным пластинам (ламелям), образующие коллектор ротора. На коллекторе ротора в среднем может быть 36 ламелей располагающихся на изоляторе и разделённые между собой зазором.
Для обеспечения скольжения ротора, на его вал запрессовываются подшипники, опорами которых служат крышки корпуса двигателя. Так же, на вал ротора запрессован шкив с проточенными канавками для ремня, а на противоположной торцевой стороне вала есть отверстие с резьбой в которое прикручивается магнитный ротор

4. Статор

Статор — неподвижная часть двигателя. Для уменьшения вихревых токов, сердечник статора выполнен из наборных пластин электротехнической стали образующих каркас, на котором уложены две равные секции обмотки соединённые последовательно. У статора почти всегда есть только два вывода обеих секций обмотки. Но в некоторых двигателях применяется так называемое секционирование обмотки статора и дополнительно имеется третий вывод между секциями. Обычно это делается из-за того, что при работе двигателя на постоянном токе, индуктивное сопротивление обмоток оказывает меньшее сопротивление постоянному току и ток в обмотках выше, поэтому задействуются обе секции обмотки, а при работе на переменном токе включается лишь одна секция, так как переменному току индуктивное сопротивление обмотки оказывает большее сопротивление и ток в обмотке меньше. В универсальных коллекторных двигателях стиральных машин применяется тот же принцип, только секционирование обмотки статора необходимо для увеличения количества оборотов вращения ротора двигателя. При достижении определённой скорости вращения ротора, электрическая схема двигателя коммутируется таким образом, чтобы включалась одна секция обмотки статора. В результате индуктивное сопротивление снижается и двигатель набирает ещё большие обороты. Это необходимо на стадии режима отжима (центрифугирования) в стиральной машине. Средний вывод секций обмотки статора применяется не во всех коллекторных двигателях.

5. Щётка

Щётка — это скользящий контакт, является звеном электрической цепи обеспечивающим электрическое соединение цепи ротора с цепью статора. Щётка крепится на корпусе двигателя и под определённым углом примыкает к ламелям коллектора. Применяется всегда как минимум пара щёток, которая образует так называемый

6.Тахогенератор

В коллекторных двигателях некоторых моделей стиральных машин марки Bosch (Бош) и Siemens (Сименс) вместо тахогенератора применяется датчик Холла. Это очень компактный и недорогой полупроводниковый прибор, который устанавливается на неподвижной части двигателя и взаимодействует с магнитным полем кругового магнита установленным на валу ротора непосредственно рядом с коллектором. У датчика Холла три вывода, сигналы с которого так же считываются и обрабатываются электронной схемой (подробно принцип работы датчика Холла в данной статье мы рассматривать не будем).

7. Схема подключения коллекторного двигателя

Как и в любом электродвигателе, принцип работы коллекторного двигателя основан на взаимодействии магнитных полей статора и ротора, через которые проходит электрический ток. Коллекторный двигатель стиральной машины имеет последовательную схему подключения обмоток. В этом легко убедится рассмотрев его развёрнутую схему подключения к электрической сети (Рис.7).

У коллекторных двигателей стиральных машин, на контактной колодке может быть от 6 до 10 задействованных контактов. На рисунке представлены все максимальные 10 контактов и всевозможные варианты подключения узлов двигателя.

Зная устройство, принцип работы и стандартную схему подключения коллекторного двигателя, без труда можно запустить любой двигатель напрямую от электросети без применения электронной схемы управления и для этого не надо запоминать особенности расположения выводов обмоток на клеммной колодке каждой марки двигателя. Для этого, достаточно всего лишь определить выводы обмоток статора и щёток и подключить их согласно схеме на приведённом ниже рисунке.

Порядок расположения контактов клеммной колодки коллекторного двигателя стиральной машины выбран произвольно.

На схеме, оранжевыми стрелочками условно показано направление тока по проводникам и обмоткам двигателя. От фазы (L) ток идёт через одну из щёток на коллектор, проходит по виткам обмотки ротора и выходит через другую щётку и через перемычку ток последовательно проходит по обмоткам обеих секций статора доходя до нейтрали (N).

Такой тип двигателя независимо от полярности подаваемого напряжения вращается в одну сторону, так как за счёт последовательного соединения обмоток статора и ротора смена полюсов их магнитных полей происходит одновременно и результирующий момент остаётся направленным в одну сторону.

Для того, чтобы двигатель начал вращаться в другую сторону, необходимо лишь изменить последовательность коммутации обмоток.
Пунктирной линией обозначены элементы и выводы, которые задействованы не во всех двигателях. Например датчик Холла, выводы термозащиты и вывод половины обмотки статора. При запуске коллекторного двигателя напрямую, подключаются только обмотки статора и ротора (через щётки).

Внимание! Представленная схема подключения коллекторного двигателя напрямую, не имеет средств электрической защиты от короткого замыкания и устройств ограничивающих ток. При таком подключении от бытовой сети, двигатель развивает полную мощность, поэтому не следует допускать длительного прямого включения.

8. Управление коллекторным двигателем в стиральной машине

Для управления коллекторным двигателем, в стиральной машине применяется электронная схема ,силовым регулирующим элементом является симистор (Рис.8), который подает (пропускает) необходимое напряжение на двигатель. Симистор можно представит как быстродействующий выключатель (ключ),с силовыми электродами А1 и А2,а на управляющий затвор G поступают управляющие импульсы открывая его в нужный момент. В электрической схеме, симистор последовательно подключён с коллекторным двигателем.

Ниже представлены фрагменты условной электрической схемы подключения коллекторного двигателя с тахогенератором к электронному блоку управления (EC).
Общий принцип схемы управления коллекторного двигателя таков. Управляющий сигнал с электронной схемы поступает на затвор симистора (TY),тем самым открывая его и по обмоткам двигателя начинает протекать ток,что приводит к вращению ротора (M) двигателя. Вместе с тем, тахогенератор (P) передаёт мгновенное значение частоты вращения вала ротора в пропорциональный электрический сигнал. По сигналам с тахогенератора создаётся обратная связь с сигналами управляющих импульсов поступаемых на затвор симистора. Таким образом обеспечивается равномерная работа и частота вращения ротора двигателя при любых режимах нагрузки, вследствие чего барабан в стиральных машинах вращается равномерно. Для осуществления реверсивного вращения двигателя применяются специальные реле R1 и R2 , коммутирующие обмотки двигателя.

Т-тахогенератор
М-ротор (коллекторно-щёточный узел)
S-статор
P-тепловая защита
TY-симистор
R1 и R2— коммутирующие реле

В некоторых стиральных машинах, коллекторный двигатель работает на постоянном токе. Для этого, в схеме управления, после симистора, устанавливают выпрямитель переменного тока построенный на диодах («диодный мост»). Работа коллекторного двигателя на постоянном токе увеличивает его КПД и максимальный крутящий момент.

9. Достоинства и недостатки универсальных коллекторных двигателей

К достоинствам можно отнести: компактные размеры, большой пусковой момент, быстроходность и отсутствие привязки к частоте сети, возможность плавного регулирования оборотов (момента) в очень широком диапазоне— от ноля до номинального значения— изменением питающего напряжения, возможность применения работы как на постоянном,так и на переменном токе.
Недостатки — наличие коллекторно-щёточного узла и в связи с этим: относительно малая надёжность (срок службы), искрение возникающее между щётками и коллектором из-за коммутации, высокий уровень шума, большое число деталей коллектора.

10. Неисправности коллекторных двигателей

Самая уязвимая часть двигателя — коллекторно-щёточный узел. Даже в исправном двигателе, между щётками и коллектором происходит искрение, которое довольно сильно нагревает его ламели. При износе щёток до предела и вследствие их плохого прижима к коллектору, искрение порой достигает кульминационного момента представляющего электрическую дугу. В этом случае ламели коллектора сильно перегреваются и иногда отслаиваются от изолятора, образуя неровность,после чего,даже заменив изношенные щётки, двигатель будет работать с сильным искрением,что приведёт его к выходу из строя.

Иногда происходит межвитковое замыкание обмотки ротора или статора (значительно реже), что так же проявляется в сильном искрении коллекторно-щёточного узла (из-за повышенного тока) или ослаблении магнитного поля двигателя, при котором ротор двигателя не развивает полноценный крутящий момент.
Как мы и говорили выше, щётки в коллекторных двигателях при трении о коллектор со временем стачиваются. Поэтому большая часть всех работ по ремонту двигателей сводится к замене щёток.

Стоит отметить,что надёжность коллекторного двигателя во многом зависит от того, насколько качественно и грамотно производители подходят к технологическому процессу его изготовления и сборки.

Статья подготовлена интернет-магазином A-qualux.ru

← В раздел «Статьи»

Схемы подключения двигателя стиральной машины

Стиральные машины, со временем, выходят из строя или морально устаревают. Как правило,
основой любой стиралки есть ее электродвигатель, который может найти свое применение и
после разборки стиралки на запчасти.

Мощность таких двигателей, как правило не меньше 200 Вт, а порой и куда больше, скорость
оборотов вала может доходить и до 11 000 оборотов в минуту что вполне может подойти для использование такого двигателя в хозяйственных или мелких промышленных нуждах.

Вот лишь несколько идей удачного применения электродвигателя от стиралки:

• Точильный («наждачный») станок для заточки ножей и мелкого домашнего и садового инструмента.Двигатель устанавливают на прочном основание, а на вал закрепляют точильный камень или наждачный круг.

• Вибростол для производства декоративной плитки, тротуарной плитки или других бетонных изделий где необходимо уплотнение раствора и удаление от туда воздушных пузырей. А возможно вы занимаетесь производством силиконовых форм, для этого также нужен вибростол.

• Вибратор для усадки бетона. Самодельные конструкции которых полно в интернете, вполне могут быть реализованы с применением небольшого двигателя от стиральной машинки.

• Бетономешалка. Вполне подойдет такой двигатель и для небольшой бетономешалки. После небольшой переделки, можно использовать и штатный бак от стиральной машинки.

• Ручной строительный миксер. С помощью такого миксера можно замешивать штукатурные смеси, плиточный клей, бетон.

• Газонокосилка. Отличный вариант по мощности и габаритам для газонокосилки на колесах. Подойдет любая готовая платформа на 4-х колесах с закрепленным в центре двигателем с прямым приводом на «ножы» которые будут находится снизу. Высоту газона можно регулировать посадкой, например, поднимая или опуская колеса на шарнирах по отношению к основной платформе.

• Мельница для измельчения травы и сена или зерна. Особенно актуально для фермеров и людей занимающихся разведением домашней птицы и другой живности. Также можно делать заготовки корма на зиму.

Вариантов применения электромотора может быть очень много, суть процесса заключается в возможности вращать на высоких оборотах разные механизмы и приспособления. Но какой бы механизм сконструировать вы б не собирались, все равно вам нужно будит правильно
подключить двигатель от стиральной машинки.

Виды двигателей

Асинхронный.
В основном это все трехфазные двигатели, могут быть и двухфазными но это большая редкость.
Такие двигатели просты в своей конструкции и обслуживанию, в основном все сводится к смазке подшипников. Недостатком есть большой вес и габариты при небольшом КПД.
Такие двигатели стоят в старинных, маломощных и недорогих моделях стиральных машин.

Коллекторный.
Двигатели которые пришли на смену большим и тяжелым асинхронным устройствам.
Такой двигатель может работать как от переменного так и от постоянного тока, на практике  он будет вращаться даже от автомобильного аккумулятора на 12 вольт.
Двигатель может вращаться в нужную нам сторону, для этого нужно всего лишь сменить полярность подключения щеток к обмоткам статора.
Высокая скорость вращения, плавное изменение оборотов изменением прилагаемого напряжения, небольшие размеры и большой пусковой момент — вот лишь небольшая часть преимуществ такого типа двигателей.
К недостаткам можно отнести износ коллекторного барабана и щеток и повышенный нагрев при не столь продолжительной работе. Также необходима более частая профилактика, например чистка коллектора и замена щеток.

Инверторный (бесколлекторный)
Инновационный тип двигателей с прямым приводом и небольшими габаритами при довольно не малой мощности и высоком КПД.
В конструкции двигателя все так же присутствует статор и ротор, однако количество соединительных элементов сведено к минимуму. Отсутствие элементов подверженных быстрому износу, а так же низкий уровень шума.
Такие двигателя стоят в последних моделях стиральных машин и их производство требует сравнительно больше затрат и усилий что конечно же влияет на цену.

Схемы подключения

Тип двигателя с пусковой обмоткой (старые/дешевые стиралки)

Дальше следует выяснить, где у нас пусковая, а где – рабочая обмотки. Нужно замерить их сопротивление: более высокое сопротивление укажет на пусковую обмотку (ПО), которая создает начальный крутящий момент. Более низкое сопротивление укажет нам на обмотку возбуждения (ОВ) или другими словами — рабочую обмотку, создающую магнитное поле вращения.

Вместо контактора «SB» может стоять неполярный конденсатор малой емкости (около 2-4 мкФ)
Как это обустроено в самой стиралке для удобства.

 Если же двигатель будет запускаться без нагрузки, то есть, не будит на его валу шкива с нагрузкой в момент запуска, то такой двигатель может запускаться и сам, без конденсатора и кратковременной «запитки» пусковой обмотки.

Если двигатель сильно перегревается или греется даже без нагрузки непродолжительное время, то причин может быть несколько. Возможно изношены подшипники или уменьшился зазор между статором и ротором в следствие чего они задевают друг друга. Но чаще всего причиной может быть высокая емкость конденсатора, проверить несложно — дайте поработать двигателю с отключенным пусковым конденсатором и сразу все станет ясно. При необходимости емкость конденсатора лучше уменьшить до минимума при котором он справляется с запуском электродвигателя.

В кнопке контакт «SB» строго должен быть не фиксируемым, можно попросту воспользоваться кнопкой от дверного звонка, в противном случае пусковая обмотка может сгореть.

В момент запуска кнопку «SB» зажимают до момента раскрутки вала на полную (1-2 сек.), дальше кнопка отпускается и напряжение на пусковую обмотку не подается. Если необходим реверс — нужно сменить контакты обмотки.

Иногда в такого двигателя может быть не четыре, а три провода на выходе, в таком случае  две обмотки уже соединены в средней точке между собой, как показано в схеме.
В любом случае разбирая старую стиралку, можно присмотреться как там был подключен в ней ее двигатель.

Когда возникает необходимость реализовать реверс или сменить направления вращения двигателя с пусковой обмоткой, можно подключить по следующей схеме:

Интересный момент. Если в двигателе не использовать (не задействовать) пусковую обмотку, то направление вращения может быть всевозможным (в любую из сторон) и зависить, например, от того в какую сторону провернуть вал в тот момент когда подключается напряжение.

Коллекторный тип двигателя (современные, стиралки автомат с вертикальной загрузкой)

Такой двигатель может иметь около 5 — 8 выводов на клемном устройстве, но для работы двигателя вне стиральной машинки, они нам не понадобятся. В первую очередь нужно исключить ненужные контакты тахометра. Сопротивления обмоток тахометра составляет примерно 60 — 70 Ом.

Также могут быть выведены и выводы термозащиты, которые встречаются редко, но они нам так же не понадобятся, это как правило нормально замкнутый или разомкнутый контакт с «нулевым» сопротивлением.

Дальше подключаем напряжение к одному из выводов обмотки. Второй ее вывод соединяют с
первой щеткой. Вторая щетка подключается к оставшемуся 220-вольтовому проводу. Двигатель должен заработать и вращаться в одну сторону.

Такой двигатель можно проверить автомобильным аккумулятором на 12 вольт, не боясь при этом «спалить» его из за того что неправильно подключили, спокойно можно и
«поэкспериментировать» и с реверсом и посмотреть как двигатель работает на малых оборотах от низкого напряжения.

Подключая к напряжению 220 вольт, имейте в виду что двигатель резко запустится с рывком,
поэтому лучше его закрепить неподвижно чтоб он не повредил и не замкнул провода.

О том как подключить трехфазные асинхронные двигатели к обычной бытовой сети 220 вольт, довольно подробно можно узнать в статье — «Подключение трехфазного двигателя»

Регулятор оборотов

Если же вам удастся найти специальны диммер для подобных электродвигателей то это будет
самым простым решением. Как правило их можно подыскать в точках продажа систем вентиляции и используются они для регулировки оборотов двигателей приточных и вытяжных систем вентиляции.

Правильное подключение электродвигателя на 220 Вольт: инструкция

Для чего это нужно

В большинстве моделей различного электроинструмента используются электрические движки. Но со временем они изнашиваются, и приходится покупать новый электроинструмент. Отработавшие своё движки, тем не менее, не стоит выбрасывать. Если есть электроинструмент, значит, хозяин умеет им работать. И у него, скорее всего, бывает необходимость сделать какие-либо работы по хозяйству дома или на даче. А в этом старые движки могут очень даже помочь. Их можно применить в домашних самоделках для заточки, полировки и даже для стрижки травы.

Как подключить движок с коллектором

Коллекторные двигатели могут работать и на постоянном и на переменном напряжении. Это один из наиболее распространённых типов движков среди используемых для ручного электроинструмента и некоторых других электроприборов. Во многих из них электродвигатель работает от электронной схемы управления. Но если она сгорела, и электроприбор перестал работать, наверняка движок исправен, и его можно включить в сеть напрямую. Но если двигатель работал с электронной схемой как коллекторный двигатель постоянного тока, скорее всего он не будет развивать такие же обороты, что и в устройстве с электронной схемой управления.

Чтобы такой движок запустить от сети 220 В, надо соединить щётки коллектора и статор последовательно. При этом токи в роторе и статоре получатся меньше чем при работе в составе электронной схемы, и движок будет вращаться медленнее. Но зато не требуется никаких дополнительных элементов кроме самого движка, сетевого кабеля и вилки. Если такой двигатель используется в газонокосилке или иной самоделке с длинным сетевым кабелем, конечно же, потребуется ещё и выключатель расположенный вблизи этого движка. Разбираться с таким движком надо с осторожностью. Особенно если в нём более 4-х точек для соединения, то есть проводов обмотки статора не 2 а 3 или больше.

Это говорит о том, что двигатель переключался на разные скорости с использованием частей обмотки статора. Чтобы выполнить подключение электродвигателя на 220 Вольт к электросети его надо надёжно зажать либо в тисках, либо прижать струбциной. Подключив не полную обмотку статора, обороты могут быть слишком велики, и незакреплённый движок может сорваться с места и натворить бед. Если потребуется изменить вращение ротора на противоположное, надо поменять местами либо клеммы статора, либо клеммы щёток.

Как подключить асинхронный движок

Другим довольно-таки распространённым типом электродвижка является асинхронный двигатель. Наиболее часто его устанавливают в вентиляторах. Если известно, что движок именно оттуда, скорее всего он сконструирован на несколько скоростей. Об этом будут свидетельствовать несколько дополнительных выводов, которые являются ответвлениями основной обмотки статора. В движке, который рассчитан на работу с одной скоростью обмоток две. Поэтому в нём возможны ответвления от обмоток либо как 3, либо как 4 вывода. При трёх выводах обмотки уже соединены последовательно. При четырёх выводах надо разобраться с ними используя тестер.

Обмотки обеспечивают перемещение магнитного поля в пределах 90 градусов. Дополнительная обмотка используется для создания перемещающегося максимума магнитного поля и называется пусковой обмоткой. Поэтому если выводов 3 или больше всегда можно определить, используя тестер, где какая из них. Обмотка как пусковая, так и переключающая обороты имеют более высокое сопротивление. Для подключения асинхронного электродвигателя на 220 Вольт применяются схемы, показанные далее.

В некоторых моделях движков резистор встраивается в корпус и поэтому в них только два вывода. Такой двигатель должен вращаться сразу при подаче напряжения 220 В на эти обмоточные выводы. Но если этого не происходит, а тестер показывает некоторое значение сопротивления, значит, одна из обмоток оборвана. Такой движок уже никак не используешь без ремонта в виде перемотки повреждённой обмотки. Использование конденсатора для получения перемещающего магнитного поля является самым популярным техническим решением. Если необходимо таким способом подключить движок потребуется величина его мощности.

• Конденсатор для асинхронного двигателя выбирается по мощности. Для каждых ста Ватт мощности движка надо примерно семь микрофарад ёмкости конденсатора.

БУ движки стиральных машин

Если используется движок от стиральной машинки, он может принадлежать к одному из трёх типов. В старых моделях машин использовалась отдельные ёмкости для стирки и для отжима. Для стирки применялся асинхронный движок, поскольку его оборотов было вполне достаточно для создания движения воды. Для отжима применялась центрифуга с приводом от коллекторного двигателя. Эти типы двигателей можно применять для каких-либо целей, а как сделать подключение для этого, рассмотрено выше.

Но среди более современных машин встречаются такие модели, у которых выполнен прямой привод на вращающийся барабан для стирки. В них применяются специальные двигатели, управляемые от электронного коммутатора. Он создаёт вращение магнитного поля с необходимой скоростью. Без такого коммутатора двигатель работать не будет. Тем более нельзя подключать его к сети 220 В напрямую.

В некоторых моделях двигателей стиральных машин могут использоваться тахометры, встроенные в корпус движка. Поэтому необходимо обязательно выяснить назначение дополнительных выводов в двигателе перед подключением его к сети 220 В. Бывает так, что это возможно сделать, только узнав, как выглядит движок изнутри, разобрав его. Если сложно идентифицировать конструкцию двигателя самостоятельно, лучше обратиться к специалисту. Это поможет сохранить двигатель в исправном состоянии.

Схема соединения электродвигателя стиральной машины. Как подключить электродвигатель от стиральной машины.

Как подключать двигатель стиральной машины?

Если у вас остался двигатель от старой стиральной машинки, то его не стоит выбрасывать. Этот электрический прибор еще послужит вам не один год. Главное, найти ему применение. К примеру, из него можно сделать неплохую точильную установку для заточки ножей, ножниц и топоров. Однако очень важным в этом деле является вопрос, как подключать двигатель стиральной машины к сети переменного тока напряжением 220 вольт?

Необходимо сразу же отметить, что этот движок имеет несколько чисто конструкционных особенностей, которые дают возможность обойтись без дополнительных электрических схем и деталей. К примеру, нет необходимости в установке пусковой обмотки и пускового конденсатора.

Здесь важно правильно подсоединить провода, которые отличаются друг от друга цветом:

• Два белых провода. Они установлены лишь для того, чтобы измерять обороты движка. Их использовать для подключения не надо.
• Красный провод. Он соединяется с первой обмоткой статора.
• Коричневый идет на вторую обмотку.
• Зеленый провод и серый подключаются к щеткам электродвигателя.

Схема подключения двигателя стиральной машины

Итак, будут задействованы четыре провода. Что и к чему подключать?

Подключение нового двигателя

Вот так производится подключение двигателя стиральной машины нового образца. Но есть еще и очень старые электродвигатели. Их схема подключения отличается от вышеописанной:

Подключение двигателя старого образца

Вот два способа, как можно подключить двигатель от стиральной машины.

Небольшое предисловие.

В моей мастерской работает несколько самодельных станков, построенных на базе асинхронных двигателей от старых советских стиральных машин.

Я использую двигатели как с «конденсаторным» пуском, так и двигатели с пусковой обмоткой и пусковым реле (кнопкой)

Но чаще использовал свой опыт и метод «научного тыка» %)))

Возможно таким заявлением на навлеку на себя гнев «знающих», которые «все и всегда делают по науке» :))).

Но у меня и такой метод давал положительный результат, двигатели — работали, обмотки не перегорали:).

Конечно, если есть «как и чем» — то нужно делать «как правильно» — это я о наличии тестера и замере сопротивления обмоток.

Но в реальности не всегда так получается, а «кто не рискует… » — ну вы поняли:).

Почему я об этом говорю?
Буквально вчера я получил вопрос от своего зрителя, опущу некоторые моменты переписки, оставив только суть:

У меня из двигателя выходит 3 провода, можете что нибудь подсказать?

—-

Безусловно, тот метод о котором я сейчас расскажу — немного рискованный, особенно для человека, который не имеет дела с подобной работой постоянно.

Поэтому нужно быть предельно внимательным, и при первой же возможности проверить результаты «научного тыка» при помощи тестера.

Теперь к делу!

Сначала вкратце расскажу о типах двигателей, которые использовались в советских стиральных машинках.

Эти двигатели условно можно было разделить на 2 класса по мощности и скорости вращения.

В основной массе активаторных стиральных машин типа «тазик с моторчиком», для привода активатора использовался двигатель 180 Вт, 1350 — 1420 об/мин .

Как правило такой тип двигателя имел 4 раздельных вывода (пусковая и рабочая обмотки) и подключался через пуско-защитное реле или (в совсем старых версиях) через 3-х контактную пусковую кнопку Фото 1.

Для этого в машинах поздних моделей был добавлен простой командаппарат, коммутирующий подключение двигателя.

Встречаются двигатели мощностью 180 Вт, у которых пусковая и рабочая обмотка соединялись в средине корпуса , и на верх выходило только три вывода (фото 2)

В этом случае вывод 2 — будет средней точкой в которой сходятся выводы первой и второй обмоток.

Двигатель подключается следующим образом:
выводы 1 и 2 — в сеть, вывод 3 через конденсатор на вывод 1.

По внешнему виду двигатели Активаторов и Центрифуг — очень похожи, так как часто для унификации использовались одинаковые корпуса и магнитопроводы. Двигатели отличались только типом обмоток и количеством полюсов.

Существует и третий вариант запуска, когда конденсатор подключается только на момент пуска , но они довольно редки, мне такие двигатели на стиральных машинах не попадались.

Особняком стоят схемы подключения 3-х фазных двигателей через фазосдвигающий конденсатор, но тут я их рассматривать не буду.

Итак, вернемся к методу, который использовал я, но прежде еще одно небольшое отступление.

Двигатели с пусковой обмоткой обычно имеют разные параметры пусковой и рабочей обмотки.

Это можно определить как замером сопротивления обмоток, так и визуально — пусковая обмотка имеет провод меньшего сечения и ее сопротивление — выше ,

Если оставить пусковую обмотку включенной на несколько минут , она может перегореть ,
так как при нормальной работе она подключается только на несколько секунд.

Во время работы пусковая обмотка — должна быть отключена иначе двигатель будет гудеть, греться и быстро «пустит дым».

Если обмотки определены правильно, то при работе без нагрузки в течении 10 — 15 минут двигатель может быть слегка теплым.

Но если перепутать пусковую и рабочую обмотки — двигатель также запустится , и при отключении рабочей обмотки — будет продолжать работать.

Но в этом случае он также будет гудеть, греться и не выдавать положенную мощность.

А теперь переходим к практике.

Сначала нужно проверить состояние подшипников и отсутствие перекоса крышек двигателя. Для этого достаточно просто покрутить вал двигателя.
От легкого толчка он должен вращаться свободно, без заеданий, делая несколько оборотов.
Если все нормально — переходим к следующей стадии.

Нам потребуется низковольтный пробник (батарейка с лампочкой), провода, электро вилка и автомат (желательно 2х полюсный) на 4 — 6 Ампер. В идеале — еще и Омметр с пределом 1 мОм.
Прочный шнурок длинной пол-метра — для «стартера», малярный скотч и маркер для маркировки проводов двигателя.

Для начала нужно проверить двигатель на замыкание на корпус поочередно проверив выводы двигателя (подключив омметр или лампочку) между выводами и корпусом.

Омметр должен показывать сопротивление в пределах мОм, лампочка не должна гореть.

Далее закрепляем двигатель на столе, собираем цепь питания: вилка — автомат — провода к двигателю.
Маркируем выводы двигателя, приклеив на них флажки из скотча.

Подключаем провода к выводам 1 и 2, наматываем шнурок на вал двигателя, включаем питание и дергаем стартер.
Двигатель — запустился:) Слушаем как он работает секунд 10 — 15 и выключаем вилку из розетки.

Теперь нужно проверить нагрев корпуса и крышек. При «убитых» подшипниках будут греться крышки (и слышен повышенный шум при работе), а при проблемах с подключением — более горячим будет корпус (магнитопровод).

Если все в порядке — переходим дальше, и проводим те же эксперименты с парами выводов 2 — 3 и 3 — 1.

В процессе экспериментов двигатель, скорей всего будет работать на 2х из возможных 3х комбинациях подключения — то есть на рабочей и на пусковой обмотке.

Таким образом находим обмотку, на которой двигатель работает с наименьшим шумом (гулом) и выдает мощность (для этого пытаемся остановить вал двигателя, прижимая к нему деревяшку. Она и будет рабочей.

Теперь можно попытаться запустить двигатель при помощи пусковой обмотки.
Подключив питание к рабочей обмотке, нужно коснуться третьим проводом поочередно коснуться одного и другого вывода двигателя.

Если пусковая обмотка исправна — двигатель должен запуститься. А если нет — то «выбьет автомат» %))).

Конечно этот способ не совершенен, есть риск сжечь двигатель:(и применять его можно только в исключительных случаях. Но меня он выручал много раз.

Лучшим вариантом конечно будет определить тип (марку) двигателя и параметры его обмоток и найти в интернете схему подключения.

Ну вот такая «высшая математика» 😉 А за сим — разрешите откланяться.

Пишите комменты. Задавайте вопросы, и подписывайтесь на обновление блога:).

Стиральные машины, как и любой другой вид техники со временем устаревают и выходят из строя. Мы, конечно же, можем куда-нибудь деть старую стиральную машину , или же разобрать на запчасти. Если вы пошли по последнему пути, то у вас мог остаться двигатель от стиральной машины, который может сослужить вам добрую службу.

Мотор от старой стиральной машины можно приспособить в гараже и соорудить из него электрический наждак. Для этого нужно на вал двигателя будет прикрепить наждачный камень, который будет вращаться. А вы сможете точить об него разные предметы, начиная с ножей, заканчивая топорами и лопатами. Согласитесь, вещь довольно нужная в хозяйстве. Также из двигателя можно соорудить другие устройства, которые требуют вращения, например, промышленный миксер или еще что.

Напишите в комментариях, что вы решили сделать из старого двигателя для стиральной машины, думаем многим будет это очень интересно и полезно прочитать.

Если вы придумали, что сделать со старым мотором, то первый вопрос, который вас может тревожить, это как подключить электродвигатель от стиральной машины в сеть 220 в. И как раз на этот вопрос мы вам и поможем найти ответ в этой инструкции.

Перед тем как приступить непосредственно к подключению мотора, нужно сначала ознакомиться с электрической схемой, на которой будет все понятно.

Подключение двигателя от стиральной машины к сети 220 Вольт не должно занять у вас много времени. Для начала посмотрите на провода, которые идут от двигателя, сначала может показаться, что их достаточно много, но на самом деле, если посмотреть на вышеприведенную схему, то далеко не все нам нужны. Конкретно нас интересуют провода только ротора и статора.

Разбираемся с проводами

Если посмотреть на колодку с проводами спереди, то обычно первые два левых провода — это провода таходатчика , через них регулируются обороты двигателя стиральной машины. Они нам не нужны. На изображении они белые и перечеркнуты оранжевым крестом.

Дальше идет провода статора красный и коричневый. Мы их пометили красными стрелочками чтобы было более понятно. Следующие за ними идут два провода на щетки ротора – серый и зеленый, которые помечены синими стрелками. Все провода, на которые указаны стрелки нам понадобятся для подключения.

Для подключения мотора от стиральной машины к сети 220 В нам не потребуется пускового конденсатора, а также сам двигатель не нуждается в пусковой обмотке.

В разных моделях стиральных машин провода будут отличаться по цветам, но принцип подключения остается тот же. Вам просто нужно найти необходимые провода прозвонив их мультиметром.

Для этого переключите мультиметр на измерение сопротивления. Одним щупом касайтесь первого провода, а вторым ищите его пару.

У работающего тахогенератора в спокойном состоянии обычно сопротивление составляет 70 Ом. Эти провода вы найдете сразу и уберете их в сторону.

Остальные провода просто прозванивайте и находите им пары.

Подключаем двигатель от стиральной машины автомат

После того как мы нашли нужные нам провода осталось их соединить. Для этого делаем следующее.

Согласно схеме нужно соединить один конец обмотки статора со щеткой ротора. Для этого удобнее всего сделать перемычку и заизолировать ее.

На изображении перемычка выделена зеленым цветом.

После этого у нас остаются два провода: один конец обмотки ротора и провод, идущий на щетку. Они-то нам и нужны. Эти два конца и соединяем с сетью 220 в.

Как только вы подадите напряжение на эти провода, мотор сразу же начнет вращение. Двигатели стиральных машин довольно мощные, поэтому будьте внимательны, чтобы не возникло травм. Лучше всего мотор предварительно закрепить на ровной поверхности.

Если вы хотите сменить вращение двигателя в другую сторону, то нужно просто перекинуть перемычку на другие контакты, поменять провода щеток ротора местами. Посмотрите на схеме, как это выглядит.

Если вы все сделали правильно, то мотор начнет вращаться. Если же этого не случилось, то проверьте двигатель на работоспособность и уже после этого делайте выводы.
Подключить мотор современной стиральной машинки достаточно просто, что не скажешь о старых машинках. Здесь схема немного другая.

Подключение мотора старой стиральной машины

Подключение двигателя старой стиралки немного сложнее и потребует от вас найти нужные обмотки самим с помощью мультиметра. Для того, чтобы найти провода, прозвоните обмотки двигателя и найдите пару.

Для этого переключите мультиметр на измерение сопротивления, одним концом коснитесь первого провода, а вторым по очереди найдите его пару. Запишите или запомните сопротивление обмотки — нам это понадобится.

Дальше аналогично отыщите вторую пару проводов и зафиксируйте сопротивление. У нас получилось две обмотки с разным сопротивлением. Теперь нужно определить какая из них рабочая, а какая пусковая. Тут все просто, у рабочей обмотки сопротивление должно быть меньше чем у пусковой.

Для запуска двигателя подобного плана вам понадобится кнопка или пусковое реле. Кнопка нужна с не фиксируемым контактом и подойдет, допустим, кнопка от дверного звонка.

Теперь подключаем двигатель и кнопку по схеме: Но обмотку возбуждения (ОВ) напрямую подается 220 В. На пусковую же обмотку (ПО) нужно подать это же напряжение, только для запуска двигателя на короткий срок, и отключить ее — для этого и нужна кнопка (SB).

ОВ соединяем напрямую с сетью 220В, а ПО соединим с сетью 220 В через кнопку SB.

• ПО – пусковая обмотка. Предназначается только для запуска двигателя и задействована в самом начале, пока двигатель не начнет вращаться.
• ОВ – обмотка возбуждения. Это рабочая обмотка, которая постоянно находится в работе, она и вращает двигатель все время.
• SB – кнопка с помощью которой подается напряжение на пусковую обмотку и после запуска мотора отключает ее.

После того, как вы произвели все подключение, достаточно запустить двигатель от стиральной машины. Для этого нажмите на кнопку SB и, как только двигатель начнет вращаться, отпустите ее.

Для того чтобы сделать реверс (вращения двигателя в противоположную сторону), вам нужно поменять местами контакты обмотки ПО. Тем самым мотор начнет вращение в другую сторону.

Все, теперь мотор от старой стиралки может сослужить вам в качестве нового устройства.

Перед запуском двигателя обязательно закрепите его на ровной поверхности, т. к. обороты вращения его достаточно большие.

1. Применение коллекторных двигателей в стиральных машинах

Коллекторные моторы более компактные, мощные и простые в управлении. Этим и объясняется их столь массовое применение. В стиральных машинах применяются коллекторные двигатели таких марок производителей как: INDESCO, WELLING, C.E.S.E.T., SELNI, SOLE, FHP, ACC . Внешне они немного отличаются друг от друга, могут иметь разную мощность, тип крепления, но принцип работы их совершенно одинаковый.

2. Устройство коллекторного двигателя для стиральной машины

2.1 Ротор (якорь)

2.2 Статор

Как и в любом электродвигателе, принцип работы коллекторного двигателя основан на взаимодействии магнитных полей статора и ротора, через которые проходит электрический ток. Коллекторный двигатель стиральной машины имеет последовательную схему подключения обмоток. В этом легко убедится рассмотрев его развёрнутую схему подключения к электрической сети (Рис.7) .

У коллекторных двигателей стиральных машин, на контактной колодке может быть от 6 до 10 задействованных контактов. На рисунке представлены все максимальные 10 контактов и всевозможные варианты подключения узлов двигателя.

Зная устройство, принцип работы и стандартную схему подключения коллекторного двигателя, без труда можно запустить любой двигатель напрямую от электросети без применения электронной схемы управления и для этого не надо запоминать особенности расположения выводов обмоток на клеммной колодке каждой марки двигателя. Для этого, достаточно всего лишь определить выводы обмоток статора и щёток и подключить их согласно схеме на приведённом ниже рисунке.

Порядок расположения контактов клеммной колодки коллекторного двигателя стиральной машины выбран произвольно.

Рис.7

На схеме, оранжевыми стрелочками условно показано направление тока по проводникам и обмоткам двигателя. От фазы (L) ток идёт через одну из щёток на коллектор, проходит по виткам обмотки ротора и выходит через другую щётку и через перемычку ток последовательно проходит по обмоткам обеих секций статора доходя до нейтрали (N).

Такой тип двигателя независимо от полярности подаваемого напряжения вращается в одну сторону, так как за счёт последовательного соединения обмоток статора и ротора смена полюсов их магнитных полей происходит одновременно и результирующий момент остаётся направленным в одну сторону.

Для того, чтобы двигатель начал вращаться в другую сторону, необходимо лишь изменить последовательность коммутации обмоток.
Пунктирной линией обозначены элементы и выводы, которые задействованы не во всех двигателях. Например датчик Холла, выводы термозащиты и вывод половины обмотки статора. При запуске коллекторного двигателя напрямую, подключаются только обмотки статора и ротора (через щётки).

Внимание! Представленная схема подключения коллекторного двигателя напрямую, не имеет средств электрической защиты от короткого замыкания и устройств ограничивающих ток. При таком подключении от бытовой сети, двигатель развивает полную мощность, поэтому не следует допускать длительного прямого включения.

4. Управление коллекторным двигателем в стиральной машине

Рис.9 Изменение величины питающего напряжения в зависимости от фазы поступающих импульсов управления

Таким образом можно отметить,что частота вращения ротора двигателя напрямую зависит от напряжения прикладываемого к обмоткам двигателя.

Ниже, на (Рис.10) представлены фрагменты условной электрической схемы подключения коллекторного двигателя с тахогенератором к электронному блоку управления (EC) .
Общий принцип схемы управления коллекторного двигателя таков. Управляющий сигнал с электронной схемы поступает на затвор симистора (TY) ,тем самым открывая его и по обмоткам двигателя начинает протекать ток,что приводит к вращению ротора (M) двигателя. Вместе с тем, тахогенератор (P) передаёт мгновенное значение частоты вращения вала ротора в пропорциональный электрический сигнал. По сигналам с тахогенератора создаётся обратная связь с сигналами управляющих импульсов поступаемых на затвор симистора. Таким образом обеспечивается равномерная работа и частота вращения ротора двигателя при любых режимах нагрузки, вследствие чего барабан в стиральных машинах вращается равномерно. Для осуществления реверсивного вращения двигателя применяются специальные реле R1 и R2 ,коммутирующие обмотки двигателя.
Рис.10 Изменение направления вращения двигателя

В некоторых стиральных машинах, коллекторный двигатель работает на постоянном токе. Для этого, в схеме управления, после симистора, устанавливают выпрямитель переменного тока построенный на диодах («диодный мост»). Работа коллекторного двигателя на постоянном токе увеличивает его КПД и максимальный крутящий момент.

5. Достоинства и недостатки универсальных коллекторных двигателей

6. Неисправности коллекторных двигателей

Иногда происходит межвитковое замыкание обмотки ротора или статора (значительно реже), что так же проявляется в сильном искрении коллекторно-щёточного узла (из-за повышенного тока) или ослаблении магнитного поля двигателя, при котором ротор двигателя не развивает полноценный крутящий момент.
Как мы и говорили выше, щётки в коллекторных двигателях при трении о коллектор со временем стачиваются. Поэтому большая часть всех работ по ремонту двигателей сводится к замене щёток.

Небольшое предисловие.

В моей мастерской работает несколько самодельных станков, построенных на базе асинхронных двигателей от старых советских стиральных машин.

Я использую двигатели как с «конденсаторным» пуском, так и двигатели с пусковой обмоткой и пусковым реле (кнопкой)

Но чаще использовал свой опыт и метод «научного тыка» %)))

Возможно таким заявлением на навлеку на себя гнев «знающих», которые «все и всегда делают по науке» :))).

Но у меня и такой метод давал положительный результат, двигатели — работали, обмотки не перегорали:).

Конечно, если есть «как и чем» — то нужно делать «как правильно» — это я о наличии тестера и замере сопротивления обмоток.

Но в реальности не всегда так получается, а «кто не рискует… » — ну вы поняли:).

Почему я об этом говорю?
Буквально вчера я получил вопрос от своего зрителя, опущу некоторые моменты переписки, оставив только суть:

У меня из двигателя выходит 3 провода, можете что нибудь подсказать?

—-

Безусловно, тот метод о котором я сейчас расскажу — немного рискованный, особенно для человека, который не имеет дела с подобной работой постоянно.

Поэтому нужно быть предельно внимательным, и при первой же возможности проверить результаты «научного тыка» при помощи тестера.

Теперь к делу!

Сначала вкратце расскажу о типах двигателей, которые использовались в советских стиральных машинках.

Эти двигатели условно можно было разделить на 2 класса по мощности и скорости вращения.

В основной массе активаторных стиральных машин типа «тазик с моторчиком», для привода активатора использовался двигатель 180 Вт, 1350 — 1420 об/мин .

Как правило такой тип двигателя имел 4 раздельных вывода (пусковая и рабочая обмотки) и подключался через пуско-защитное реле или (в совсем старых версиях) через 3-х контактную пусковую кнопку Фото 1.

Для этого в машинах поздних моделей был добавлен простой командаппарат, коммутирующий подключение двигателя.

Встречаются двигатели мощностью 180 Вт, у которых пусковая и рабочая обмотка соединялись в средине корпуса , и на верх выходило только три вывода (фото 2)

В этом случае вывод 2 — будет средней точкой в которой сходятся выводы первой и второй обмоток.

Двигатель подключается следующим образом:
выводы 1 и 2 — в сеть, вывод 3 через конденсатор на вывод 1.

По внешнему виду двигатели Активаторов и Центрифуг — очень похожи, так как часто для унификации использовались одинаковые корпуса и магнитопроводы. Двигатели отличались только типом обмоток и количеством полюсов.

Существует и третий вариант запуска, когда конденсатор подключается только на момент пуска , но они довольно редки, мне такие двигатели на стиральных машинах не попадались.

Особняком стоят схемы подключения 3-х фазных двигателей через фазосдвигающий конденсатор, но тут я их рассматривать не буду.

Итак, вернемся к методу, который использовал я, но прежде еще одно небольшое отступление.

Двигатели с пусковой обмоткой обычно имеют разные параметры пусковой и рабочей обмотки.

Это можно определить как замером сопротивления обмоток, так и визуально — пусковая обмотка имеет провод меньшего сечения и ее сопротивление — выше ,

Если оставить пусковую обмотку включенной на несколько минут , она может перегореть ,
так как при нормальной работе она подключается только на несколько секунд.

Во время работы пусковая обмотка — должна быть отключена иначе двигатель будет гудеть, греться и быстро «пустит дым».

Если обмотки определены правильно, то при работе без нагрузки в течении 10 — 15 минут двигатель может быть слегка теплым.

Но если перепутать пусковую и рабочую обмотки — двигатель также запустится , и при отключении рабочей обмотки — будет продолжать работать.

Но в этом случае он также будет гудеть, греться и не выдавать положенную мощность.

А теперь переходим к практике.

Сначала нужно проверить состояние подшипников и отсутствие перекоса крышек двигателя. Для этого достаточно просто покрутить вал двигателя.
От легкого толчка он должен вращаться свободно, без заеданий, делая несколько оборотов.
Если все нормально — переходим к следующей стадии.

Нам потребуется низковольтный пробник (батарейка с лампочкой), провода, электро вилка и автомат (желательно 2х полюсный) на 4 — 6 Ампер. В идеале — еще и Омметр с пределом 1 мОм.
Прочный шнурок длинной пол-метра — для «стартера», малярный скотч и маркер для маркировки проводов двигателя.

Для начала нужно проверить двигатель на замыкание на корпус поочередно проверив выводы двигателя (подключив омметр или лампочку) между выводами и корпусом.

Омметр должен показывать сопротивление в пределах мОм, лампочка не должна гореть.

Далее закрепляем двигатель на столе, собираем цепь питания: вилка — автомат — провода к двигателю.
Маркируем выводы двигателя, приклеив на них флажки из скотча.

Подключаем провода к выводам 1 и 2, наматываем шнурок на вал двигателя, включаем питание и дергаем стартер.
Двигатель — запустился:) Слушаем как он работает секунд 10 — 15 и выключаем вилку из розетки.

Теперь нужно проверить нагрев корпуса и крышек. При «убитых» подшипниках будут греться крышки (и слышен повышенный шум при работе), а при проблемах с подключением — более горячим будет корпус (магнитопровод).

Если все в порядке — переходим дальше, и проводим те же эксперименты с парами выводов 2 — 3 и 3 — 1.

В процессе экспериментов двигатель, скорей всего будет работать на 2х из возможных 3х комбинациях подключения — то есть на рабочей и на пусковой обмотке.

Таким образом находим обмотку, на которой двигатель работает с наименьшим шумом (гулом) и выдает мощность (для этого пытаемся остановить вал двигателя, прижимая к нему деревяшку. Она и будет рабочей.

Теперь можно попытаться запустить двигатель при помощи пусковой обмотки.
Подключив питание к рабочей обмотке, нужно коснуться третьим проводом поочередно коснуться одного и другого вывода двигателя.

Если пусковая обмотка исправна — двигатель должен запуститься. А если нет — то «выбьет автомат» %))).

Конечно этот способ не совершенен, есть риск сжечь двигатель:(и применять его можно только в исключительных случаях. Но меня он выручал много раз.

Лучшим вариантом конечно будет определить тип (марку) двигателя и параметры его обмоток и найти в интернете схему подключения.

Ну вот такая «высшая математика» 😉 А за сим — разрешите откланяться.

Пишите комменты. Задавайте вопросы, и подписывайтесь на обновление блога:).

Коллекторный двигатель: устройство и подключение

Благодаря своим компактным размерам, коллекторный двигатель получил широкое распространение в конструкциях ручного электроинструмента. Он успешно применяется взамен конденсаторного однофазного асинхронного двигателя в стиральных машинах. Массовое применение коллекторных двигателей обусловлено их высокой мощностью, простотой в управлении и обслуживании. Независимо от внешних различий и типов креплений, все они имеют одинаковый принцип действия.

Устройство и принцип работы

Прежде всего, это однофазный электродвигатель, где осуществляется последовательное возбуждение обмоток. Для его работы может использоваться переменный или постоянный ток. По этой причине, коллекторный электродвигатель считается универсальным.

Большинство таких электродвигателей имеют в своей конструкции основные элементы в виде статора вместе с обмоткой возбуждения, а также ротора и двух щеток в качестве скользящего контакта. Большая роль во всей конструкции отводится тахогенератору. Его магнитный ротор закрепляется в торце роторного вала, а фиксация катушки осуществляется с помощью стопорного кольца или крышки.

Все конструктивные элементы электродвигателя объединены в общей конструкции. Их соединяют две алюминиевые крышки, непосредственно образующие корпус двигателя. Для вывода контактов, присутствующих во всех элементах используется клеммная колодка, позволяющая легко включать их в общую электрическую схему. Для работы ременной передачи на роторный вал запрессовывается шкив.

Подключение и управление

В основе работы данного вида двигателей лежат взаимодействующие магнитные поля, присутствующие в статоре и роторе, при прохождении через них электрического тока. Коллекторный двигатель имеет последовательную схему, по которой подключаются обмотки. Контактная колодка позволяет задействовать до десяти контактов, увеличивая количество вариантов подключения.

Простейшее подключение можно выполнить, зная лишь расположение выводов в статоре и щетках. При нормальном подключении устанавливаются средства электрической защиты и устройства, позволяющие ограничивать ток. Поэтому, прямое подключение от сети должно производиться не более чем на 15 секунд.

Управление коллекторным двигателем осуществляется с помощью специальной электронной схемы. В этой схеме всю силовую регулировку выполняет симистор, подающий напряжение на двигатель в необходимом количестве и подключаемый последовательно с ним.

Подключение асинхронного и коллекторного двигателя СМА

Каждый пользователь знает, что электродвигатель является искусственным сердцем любой бытовой техники, и именно он вращает барабан стиральной машины. Двигатели стиральных машин выглядят наиболее ценными в глазах домашних мастеров и авторов самых разнообразных самодельных станков. Но извлечь мотор из старого агрегата — только половина дела. Для эффективного использования двигателя его нужно правильно подключить.

Варианты применения

Сделать это не так уж сложно, даже для человека абсолютно не знакомого с основами электротехники. Допустим, у вас сломалась машина Индезит, но двигатель с мощностью 430 Вт, развивающий скорость до 11500 об/мин, вполне исправен, моторесурс его не исчерпан. Значит, его можно использовать для хозяйственных нужд.

Мотор стиральной машины

Есть много различных идей, как использовать и заново подключить двигатель от вышедшей из строя стиральной машины автомат.

1. Простейший вариант — сделать точильный станок, так как в доме постоянно надо наточить ножи, ножницы. Для этого надо жестко закрепить электромотор на прочном основании, закрепить на валу точильный камень или шлифовальный круг и подключить его к сети.
2. Тем, кто занимается строительством, можно сделать бетономешалку. Для этих целей пригодится бак от стиральной машинки после небольшой доработки. Некоторые делают самодельный вибратор для усадки бетона — это хороший вариант использования мотора.
3. Можно сделать вибростол, если вы занимаетесь производством шлакоблоков или тротуарной плитки на своем приусадебном участке.
4. Крупорушка и мельница для измельчения травы — весьма оригинальное применение двигателя от старой стиральной машины, незаменимое для тех, кто живет в сельской местности и занимается разведением домашней птицы.

Вариантов использования чрезвычайно много, все они основаны на возможностях мотора от стиральной машины вращать различные насадки или приводить в действие вспомогательные механизмы. Вы можете выбрать самый необычный вариант использования снятого оборудования, но для осуществления задуманного, необходимо знать, как подключить двигатель от стиральной машины правильно, чтобы не сгорела обмотка.

Виды используемых двигателей

Технический прогресс не стоит на месте. Поэтому двигатели старых стиралок сильно отличаются по массе, габаритам, крутящему моменту от решений современного класса.

Асинхронный

Асинхронный двигатель называется так из-за особенностей принципа действия. Вал его ротора приводит во вращение электромагнитное поле. Оно генерируется в результате воздействия соответствующих потоков в обмотках статора. При этом частота последних выше, чем в роторе. Как следствие, снижается коэффициент полезного действия мотора.

Асинхронный двигатель

Важно! Большинство асинхронных двигателей рассчитано на работу с трехфазным напряжением. При питании от сети 220В необходима соответствующая схема подключения и пусковой конденсатор.

Асинхронники неприхотливы и надежны. Их достаточно регулярно смазывать. В обмен на такую простоту масса и габариты мотора весьма значительны.

Коллекторный

Коллекторный электродвигатель назван так по имени узла снятия напряжения на обмотки. Принцип работы мотора прост. При подаче напряжения на обмотки статора и ротора образуется момент вращения. При повороте вала щетки на коллекторе смещаются на следующие контактные площадки. В результате в работу включается другая обмотка и образуется новый момент вращения.

Коллекторные двигатели отличаются простотой управления: для изменения оборотов достаточно регулировать подаваемое напряжение. Кроме этого, мотору все равно, на каком типе питания работать. Он может питаться переменным и постоянным напряжением. Легко осуществить и реверс. Достаточно поменять полярность подаваемого напряжения на щетки.

Коллекторный двигатель

У коллекторного двигателя высокий КПД, малые габариты и хорошие характеристики вращающегося момента. Но есть и недостатки. В частности, щетки стираются. Они подлежат регулярной замене. Кроме этого, угольная пыль при их истирании покрывает внутренности мотора, что может потенциально служить причиной изменения электрических и иных параметров.

Бесколлекторный

Принцип действия данного типа электромотора вполне полно описывается его наименованием. У устройства нет коллектора с контактными парами. Однако при этом мотор все так же приводится в действие электромагнитными полями. В бесколлекторных (они же инверторные) решениях на валу или в конструкции ротора расположены постоянные магниты.

Инверторный двигатель

Переменное магнитное поле генерируется в обмотках статора. В результате конструкция имеет массу преимуществ. У нее нет контактных элементов. Срок службы двигателя, который, к тому же, не требует особого обслуживания, зависит от ресурса использованных подшипников и измеряется десятилетиями.

Важно! Но есть у бесколлекторного двигателя и большой недостаток: у него частотное регулирование. Это означает, что изменять обороты без сложной электронной схемы не получится.

Подключение

Подключение двигателей зависит от их типа. Если при разборке старой стиралки сохранились контактные колодки, это сильно облегчит работу. Если же нет — для определения точек подключения понадобится мультиметр.

Асинхронный

Для нахождения контактов двух обмоток понадобится прозвонить их мультиметром. Пара, сопротивление которой больше, укажет на пусковую. У рабочей обмотки возбуждения показатель меньше.

Подключение можно осуществить двумя способами. Пара проводов 220В подключается напрямую к обмотке возбуждения. Пусковая также присоединяется к питанию. За одним исключением. На одном из проводов, идущем к контакту, устанавливается выключатель. Это не позиционное устройство. Можно использовать дверной звонок, который замкнут, пока нажат.

Пуск двигателя осуществляется следующим образом: выключатель удерживают во включенном состоянии, пока двигатель не наберет обороты. Затем отпускают. Вместо выключателя можно использовать конденсатор емкостью 3-4 мкФ. Тогда при подаче напряжения система будет запускаться автоматически.

В отдельных случаях, когда двигатель запускается без какой-либо нагрузки на валу, не потребуется активировать пусковую обмотку. В этом варианте мотор коммутируется непосредственно к питанию. Кабели подключаются к рабочей обмотке.

В такой схеме есть один недостаток: для вращения вала в нужную сторону его потребуется провернуть вручную во время пуска.

Коллекторный

На коллекторном двигателе стиралки есть клеммный блок. И на нем множество контактов, которые не нужны для непосредственного пуска двигателя. Нужно исключить следующие пары:

• тахометра, датчика вращения, с сопротивлением около 50-70 Ом;
• реле термозащиты, определяется по состоянию контактов, нормально замкнутое с нулевым или нормально разомкнутое с бесконечным сопротивлением.

Далее, определяются пары обмоток. Их подключают по понятной схеме. Два контакта (один — щетки ротора, второй — обмотки статора) соединяют. К оставшейся паре подают питающее напряжение. Двигатель начинает вращение. Если его направление не соответствует необходимому, коммутацию меняют. То есть, соединяют между собой точки предварительного подключения питания, а напряжение подают на оставшуюся пару.

Совет! Чтобы не сжечь двигатель, рекомендуется проверять его от аккумулятора. При питании 12В он запустится достаточно плавно.

Регулятор оборотов

Как асинхронный, так и коллекторный электромотор управляются напряжением питания. Меняя его значение, регулируют обороты. Делать это удобно при помощи обычного диммера для ламп накаливания. Он устанавливается на одну из линий питания.

Важно! Но стоит помнить, что диммеру необходима доработка. В нем заменяется силовой ключ, симистор.

Делать это рекомендуется только пользователям с соответствующими знаниями. Остальным же стоит просто выбрать диммер с номинальной мощностью, которая в 1.2 — 1.5 раза больше соответствующего показателя электромотора, обороты на котором требуется регулировать.

Возможные неисправности

Теперь вы в курсе, как подключить электродвигатель, чтобы дать ему новую жизнь, но может получиться небольшой казус: двигатель не запустился. Надо разобраться в причинах и найти путь решения проблемы.

Проверьте нагрев мотора после его работы в течение минуты. За такой короткий промежуток времени тепло не успевает распространиться на все детали и можно точно зафиксировать место интенсивного нагрева: статор, узел подшипника или что-то другое.

Основными причинами быстрого нагрева являются:

• износ или засорение подшипника;
• сильно увеличенная емкость конденсатора (только для асинхронного типа двигателя).

Затем проверяем каждые 5 минут работы — достаточно трех раз. Если вина в подшипнике — разбираем, смазываем или заменяем. Во время дальнейшей эксплуатации постоянно следим за нагревом двигателя. Не допускайте перегрева, ремонт может нанести большой урон домашнему бюджету.

для робототехники: основы Arduino

Вам нужно управлять чем-то мощным с вывода Arduino? Вам нужно контролировать что-то с датчика, который просто не дает большого вывода? Хотите переключить питание взломанного устройства, заменив или увеличив физическую кнопку? Транзистор получил вашу спину. Но прежде чем мы перейдем к взлому, давайте проясним несколько вещей:

Полезно знать

• BJT vs. (MOS) FET: Это разные типы транзисторов.Я работаю с биполярными переходными транзисторами (BJT). Полевые транзисторы (полевые транзисторы) обычно выглядят немного мощнее, со встроенным радиатором. Каждый из них имеет по три контакта, но в BJT для них используются термины «коллектор , база и эмиттер », а в полевых транзисторах — «исток , затвор и сток ».

• Коллектор: Подобно положительному полюсу светодиода, сюда поступает энергия.

• База: Это «триггерный» вывод, исходящий от вашего контроллера, датчика или чего-либо еще.

• Излучатель: Как и отрицательная ветвь светодиода, это земля транзистора.

Даже у транзисторов аналогичного типа эти ножки могут располагаться в другом порядке, так что перепроверьте свою деталь! Самый простой способ — это поиск в Google изображений « [номер детали] распиновка «.

• Номера деталей: Убедитесь, что вы выбрали правильные транзисторы! Вы можете погуглить таблицу, чтобы быть в безопасности. На что следует обратить внимание: он должен выдерживать силу, через которую вы проталкиваетесь; перепроверьте, какой способ подключить; и это должен быть правильный тип (NPN или PNP).Используйте первые два ряда, выгравированные на транзисторе. Их бывает трудно читать; извиняюсь.

• NPN vs. PNP: NPN-транзисторы обычно «выключены» (отключены), если вы не подаете питание на базовый вывод. Транзисторы PNP обычно включены (позволяя току течь), если ваш сигнал не высокий.

• Транзистор против реле: Если вы переключаете что-то очень энергоемкое, подумайте об использовании вместо этого реле. Они немного медленнее, потому что используют магнит для переключения физического металлического переключателя внутри маленькой коробки.Но это также делает их немного безопаснее из-за физической изоляции между выводами. И они издают приятный легкий щелчок. Рад!

Код

Мы просто запустим скетч Arduino Blink, так как он дает отличную визуализацию того, что происходит.

Установка

В этом примере я использую двигатель постоянного тока, поскольку они, как правило, находятся на грани между тем, что вывод Arduino может переключаться самостоятельно, и нуждаются в небольшой помощи. Как вы можете видеть на видео выше, это практически не работает.Двигатели постоянного тока распространены в колесных роботах и ​​автомобилях с дистанционным управлением. У них есть две клеммы, одна из которых подключается к источнику питания, а другая — к земле. В зависимости от того, в какую сторону вы положите провода, двигатель будет вращаться по или против часовой стрелки.

Для начала попробуйте подключить один провод непосредственно к контакту 13, а другой — непосредственно к земле. Там мало что происходит, а? Маленькие тактильные моторы (и их близнецы, вибромоторы сотовых телефонов) прекрасно работают от небольшого источника питания. Но доведите его до стандартов небольших роботов, и вам придется подтолкнуть двигатель, чтобы он вращался, даже когда питание включено.

Теперь отключите Arduino и перенастройте схему на макетной плате: подключите один из проводов двигателя к контакту 5V на Arduino, если он есть; в противном случае переходите к следующему биту с внешней батареей. Теперь подключите транзистор:

• BASE (средняя) ножка к цифровому контакту 13

• COLLECTOR к другому проводу двигателя

Подключите Duino снова, и вуаля! Ваш маленький моторчик должен работать как сумасшедший, а потом снова и снова включаться, как и следовало ожидать.Убедитесь, что ваш двигатель готов к работе с таким высоким напряжением, и быстро отключите его, если почувствуете запах чего-то необычного.

Внешнее питание

Хорошо, круто! Мы можем подавать питание напрямую с цифрового вывода или использовать его для управления напряжением 5 В от Arduino. Следующим шагом является добавление внешнего источника — например, если вы хотите управлять светом, потребляющим 9 В или 12 В.

Главное, на что следует обратить внимание, это то, что вы связываете обе земли вместе: одна от источника питания и одна для управляющего сигнала встречаются, образуя «общую землю».Это позволяет сигналам питания и данных проходить через одну и ту же цепь.

Выбранный вашим двигателем провод « масса » по-прежнему привязан к коллектору ; ваш цифровой управляющий контакт по-прежнему привязан к базе ; а GND по-прежнему привязан к эмиттеру . Но на этот раз провод двигателя, обозначенный как « power », подключен к положительной клемме вашего источника 9 В, а отрицательная клемма аккумулятора также подключена к GND.

Эту схему также можно использовать для увеличения мощности для управления сверхмощным сервоприводом или с полосами NeoPixel, которые хотят работать от собственного источника питания, или что-то подобное!

На следующей неделе мы расскажем, как двигать двигатель вперед и назад — это требует некоторых изысканий с H-образным мостом, но это неплохо!

И в нашем следующем руководстве по транзисторам мы перейдем к кнопкам и переключателям (для автоматизации устройств для домашней автоматизации).Мы также займемся усилением сигнала от пьезодиска, что полезно для создания систем, реагирующих на удары, таких как носимые устройства с подсветкой!

Посмотрите всю серию руководств по Hackster 101 на Hackster и YouTube!

Выходы с открытым коллектором для биполярных транзисторов

Выходы с открытым коллектором все чаще используются в цифровых микросхемах, операционных усилителях и приложениях типа микроконтроллеров (Arduino) для взаимодействия с другими цепями или для управления сильноточными нагрузками, такими как индикаторные лампы и реле, которые могут быть несовместимы с электрические характеристики цепи управления.Но что означает «открытый коллектор» и как мы можем использовать его в наших схемных решениях.

Из наших предыдущих руководств мы знаем, что биполярный транзистор , независимо от того, является ли он типом NPN или PNP, является трехконтактным устройством. Эти три клеммы обозначены как эмиттер , база и коллектор . Мы можем использовать биполярные транзисторы для работы либо в качестве усилителя, то есть выходной сигнал имеет большую амплитуду, чем входной сигнал, либо, чаще, в качестве твердотельного электронного переключателя типа «ВКЛ / ВЫКЛ».

Поскольку биполярный переходной транзистор (BJT) является трехконтактным устройством, его можно настроить и использовать в одном из трех различных режимов переключения. Это общая база (CB), общий эмиттер (CE) и общий коллектор (CC), причем конфигурация «общий эмиттер» является наиболее распространенной операцией транзистора при использовании для усиления (активная область) или переключения (отсечка или насыщение). регионов). Итак, это конфигурация транзистора, которую мы рассмотрим здесь, в этом руководстве, о выходах с открытым коллектором .

Рассмотрим стандартную конфигурацию усилителя с общим эмиттером, показанную ниже.

Конфигурация общего эмиттера

Здесь, в этой одноступенчатой ​​конфигурации с общим эмиттером, сопротивление подключено между выводом коллектора транзистора и положительной шиной питания, V _CC . Входной сигнал подается между базой транзистора и эмиттерным переходом, при этом вывод эмиттера подключается непосредственно к земле. Отсюда описательный термин «общий эмиттер» (CE).

Ток смещения I _B , необходимый для включения транзистора, подается непосредственно на базу NPN-транзистора через базовый резистор R _B с выходным сигналом, который составляет 180 ^o -фаза, инвертированная относительно входной сигнал, взятый между клеммами коллектора и эмиттера. Это позволяет управлять током коллектора транзисторов от нуля (отсечка) до некоторого максимального значения (насыщение). Это стандартное устройство для конфигурации с общим эмиттером, либо смещенное для работы в качестве усилителя класса A, либо в качестве логического переключателя ВКЛ / ВЫКЛ.

Проблема здесь в том, что и транзистор, и сопротивление нагрузки его коллектора связаны вместе с одним общим напряжением питания. Коллекторный резистор R _C используется здесь, чтобы позволить напряжению коллектора V _C изменять значение в ответ на входной сигнал, подаваемый на вывод базы транзистора, тем самым позволяя транзистору генерировать усиленный выходной сигнал. Как и без R _C , напряжение на клемме коллектора всегда будет равно напряжению питания.

Как упоминалось ранее, биполярный переходной транзистор может работать между его областями отсечки и насыщения, когда V _BE намного меньше 0,7 В (нулевой ток базы) или когда оно намного больше 0,7 В (максимальный ток базы ) соответственно. Таким образом, биполярный транзистор NPN может использоваться в качестве электронного переключателя, выполняющего операцию инверсии, потому что, когда транзитор выключен, его вывод коллектора, и, следовательно, V _CE , находится в состоянии «ВЫСОКИЙ» на уровне V _CC . , а когда он находится в положении «ВКЛ» (проводящий) выходной сигнал, принимаемый через V _CE , будет «НИЗКИЙ», что является противоположным условием переключения, например, если мы хотим управлять реле, соленоидом или лампой.

Одним из способов преодоления этой инверсии состояния переключения транзисторов является полное удаление коллекторного резистора R _C и подключение коллекторного вывода транзистора к некоторой внешней нагрузке. Этот тип настройки дает то, что обычно называется конфигурацией выхода с открытым коллектором .

NPN Выход с открытым коллектором

Когда биполярный транзистор NPN работает в конфигурации с открытым коллектором (OC или o / c), он работает между полным включением и полным выключением, таким образом действуя как электронный твердотельный переключатель.То есть без приложения напряжения смещения базы транзистор будет полностью выключен, а когда будет приложено подходящее напряжение смещения базы, транзистор будет полностью открыт. Таким образом, когда транзистор работает между областями отсечки (ВЫКЛ) и насыщения (ВКЛ), он не работает как усилительное устройство, как это было бы при управлении в его активной области.

Переключение транзистора между отсечкой и насыщением позволяет его выходу с открытым коллектором управлять внешними подключенными нагрузками, которые требуют более высоких напряжений и / или токов, чем допускала предыдущая конфигурация общего эмиттера.Единственное ограничение — это максимально допустимые значения напряжения и / или тока фактического коммутируемого транзистора.

Тогда преимущество выхода с открытым коллектором состоит в том, что любое коммутируемое выходное напряжение можно получить, просто подключив вывод коллектора к единственному положительному источнику питания, как раньше, или запитав нагрузку от отдельной шины питания. Например, вы можете включить слаботочную лампу или реле, для которых требуется питание +12 В на выходе логического элемента +5 В или выходной контакт Arduino, Raspberry-Pi.

Однако недостатком является то, что при использовании выхода с открытым коллектором для переключения цифровых сигналов, вентилей или входов электронных схем обычно требуется подключенный извне подтягивающий резистор, поскольку вывод коллектора транзистора не имеет выходной мощности возбуждения. Это связано с тем, что для транзистора NPN он может только подтянуть выходной сигнал НИЗКОГО уровня к земле (0 В) при подаче питания, он не может вернуться или снова вернуть его обратно в ВЫСОКОЕ состояние, когда он находится в состоянии ВЫКЛ.

В обесточенном состоянии выход должен быть снова переведен в ВЫСОКОЕ значение с помощью внешнего «подтягивающего резистора», подключенного между его выводом коллектора и напряжением питания, чтобы предотвратить плавание вывода открытого коллектора между ВЫСОКИМ (+ V) и НИЗКИМ. (0 В), когда транзистор выключен.Значение этого подтягивающего резистора не является критическим и будет в некоторой степени зависеть от значения тока нагрузки, необходимого на выходе, при этом типичные значения сопротивления находятся в диапазоне от нескольких сотен до нескольких тысяч Ом. Таким образом, для биполярного транзистора NPN его выходы с открытым коллектором представляют собой выходов, потребляющих ток, только выходов.

Схема транзистора с открытым коллектором

На приведенном выше изображении показана типичная компоновка схемы переключения с открытым коллектором, которая полезна для управления устройствами электромеханического типа, а также во многих других коммутационных приложениях.Базовая схема управления NPN-транзисторами может быть любой подходящей аналоговой или цифровой схемой. Коллектор транзистора подключен к переключаемой нагрузке, а вывод эмиттера транзистора подключен непосредственно к земле.

Для выхода с открытым коллектором типа NPN, когда управляющий сигнал подается на базу транзистора, он включается, и выход, который подключен к клемме коллектора, опускается до потенциала земли через проводящие переходы транзистора. подать питание на подключенную нагрузку и включить ее.Таким образом, транзистор переключается и пропускает ток нагрузки I _L , который определяется по закону Ома как:

Ток нагрузки, I _{нагрузка} = Напряжение на нагрузке / Сопротивление нагрузки

Когда привод положительного основания транзистора удален (ВЫКЛ), NPN-транзистор перестает проводить ток, а нагрузка, которая может быть катушкой реле, соленоидом, малым двигателем постоянного тока, лампой и т. Д., Обесточивается и также выключается. Затем выходной транзистор может использоваться для управления внешне подключенной нагрузкой, поскольку действие переключения стока NPN-транзисторов с открытым коллектором действует либо как разомкнутая цепь (ВЫКЛ), либо как короткое замыкание (ВКЛ).

Преимущество здесь состоит в том, что нагрузку коллектора не нужно подключать к тому же потенциалу напряжения, что и схема управления транзисторами, поскольку она может использовать потенциал более низкого или более высокого напряжения, например 12 вольт или 30 вольт постоянного тока. Также одна и та же простая цифровая или аналоговая схема может использоваться для переключения множества различных нагрузок путем простой замены выходного транзистора. Например, 6 В постоянного тока при 10 мА (транзистор 2N3904) или 40 В постоянного тока при 3 амперах (транзистор 2N3506) или даже использовать транзистор Дарлингтона с открытым коллектором.

Пример выхода с открытым коллектором №1

Цифровой выходной контакт +5 В на плате Arduino требуется для управления электромеханическим реле в рамках школьного проекта. Если катушка реле рассчитана на 12 В постоянного тока, 100 Ом, а NPN-транзистор, используемый в его конфигурации с открытым коллектором, имеет коэффициент усиления постоянного тока (бета), равный 50, рассчитайте базовый резистор, необходимый для работы катушки реле.

Ток через катушку можно рассчитать по закону Ома как: I = V / R

Таким образом, для NPN-транзистора с коэффициентом усиления постоянного тока 50, базовый ток равен 2.Требуется 4 мА, игнорируя напряжение насыщения коллектор-эмиттер (V _{CE (sat)} ) около 0,2 вольт. Напомним, что коэффициент усиления постоянного тока транзисторов — это его спецификация того, сколько тока базы требуется для получения результирующего тока коллектора.

Падение напряжения на переходе база-эмиттер (V _BE ), когда транзистор полностью открыт, будет 0,7 вольт. Таким образом, номинал базового резистора R _B рассчитывается как:

Тогда схема транзистора с открытым коллектором будет:

Цепь открытого коллектора

В то время как схема транзистора с открытым коллектором NPN вырабатывает «втекающий» выход, то есть клемма открытого коллектора транзисторов NPN будет отводить ток на землю (0 В), транзистор типа PNP также может использоваться в конфигурации с открытым коллектором для производить то, что называется «текущим» выходом.

Выход с открытым коллектором PNP

Выше мы видели, что основной характеристикой выхода с открытым коллектором является то, что сигнал нагрузки активно «опускается» до уровня земли за счет переключающего действия биполярного транзистора NPN, когда он полностью включен, и пассивно подтягивается снова, когда он выключен. производящий выходной ток стока. Но мы можем создать противоположное условие переключения, используя выход с открытым коллектором биполярного транзистора PNP для активного переключения его выхода на шину питания и используя подключенный извне «понижающий» резистор, чтобы снова пассивно подтянуть выход на низкий уровень, когда он выключен.

Для выхода с открытым коллектором типа PNP только транзистор может переключить выход ВЫСОКОЕ на шину питания, поэтому его выходная клемма должна быть снова пассивно подтянута «НИЗКОЕ» с помощью подключенного извне «понижающего» резистора, как показано. .

Схема PNP-транзистора с открытым коллектором

Затем мы можем видеть, что конфигурация выхода с открытым коллектором типа NPN или типа PNP может активно подтягивать свой выход НИЗКИЙ к земле или ВЫСОКИЙ к шине питания (в зависимости от типа транзистора), когда он включен, но его клемма коллектора должна быть поднимается или опускается пассивно с помощью подтягивающего или понижающего резистора, подключенного к его выходной клемме, если подключенная нагрузка не может этого сделать.Тип используемого выходного транзистора и, следовательно, его переключающее действие создают либо состояние потребителя тока , либо источника тока .

Помимо использования биполярных транзисторов в их конфигурации с открытым коллектором, также можно использовать полевые МОП-транзисторы или IGBT с n-канальным и p-канальным режимами в их конфигурации с открытым исходным кодом . В отличие от биполярного переходного транзистора (BJT), которому требуется базовый ток для приведения транзистора в состояние насыщения, нормально открытый (расширенный) MOSFET требует подачи подходящего напряжения на его вывод затвора (G).Клемма истока (S) полевого МОП-транзистора подключается непосредственно к земле или шине питания, а клемма с открытым стоком (D) подключается к внешней нагрузке.

Использование полевых МОП-транзисторов (или IGBT) в качестве устройств с открытым стоком , (OD) соответствует тем же требованиям, что и для выходов с открытым коллектором (OC) при возбуждении силовых нагрузок или нагрузок, подключенных к источнику более высокого напряжения, в этом случае применяются подтягивающие или понижающие резисторы. Единственное отличие состоит в номинальной тепловой мощности канала MOSFET и защите от статического напряжения.

Конфигурация полевого МОП-транзистора с улучшенным открытым стоком

Обзор выходов с открытым коллектором

В этом руководстве мы видели в этом руководстве о выходе с открытым коллектором , что он может обеспечивать сток или выход источника тока в зависимости от типа используемого биполярного транзистора, типа NPN или PNP.

Когда транзистор типа NPN находится в состоянии «ВКЛ», он обеспечивает или «поглощает» путь к земле. В состоянии «ВЫКЛ» его выходная клемма может плавать, если выход с открытым коллектором не подключен через подтягивающий резистор к положительному напряжению питания.Обратное верно для транзистора типа PNP. Когда он находится в состоянии «ВКЛ», он будет обеспечивать или «получать» путь от питающей шины. В состоянии «ВЫКЛ.» Его выходная клемма может «плавать», если выход с открытым коллектором не подключен через понижающий резистор к земле (0 В).

Преимущество выходов с открытым коллектором или выходов с открытым стоком заключается в том, что переключаемая или управляемая нагрузка может быть подключена к источнику напряжения, которое является независимым и / или отличным от напряжения питания, используемого схемой управления, и что они могут «потреблять» или «истощать» внешнее напряжение в зависимости от того, идет ли оно на землю или на источник.Единственным ограничением является максимально допустимое напряжение и ток выходного переключающего транзистора или электронного МОП-транзистора.

транзисторов — learn.sparkfun.com