洗衣机原理与维修教学课件 PPT 作者 韩雪涛 吴瑛 韩广兴 22462项目6 洗衣机电气线路的原理与维修
项目6 洗衣机电气线路的原理与维修,6.1 项 目 说 明,该项目主要是对洗衣机电气线路的结构和工作原理进行介绍,6.2 相 关 知 识,6.2.1 洗衣机电气线路的结构 1波轮洗衣机电气系统的结构 波轮式洗衣机的电气系统实际上是对整个洗衣机进行控制的系统，图6-1所示为典型的波轮式洗衣机电气系统的基本结构图。,图6-1 典型波轮式洗衣机电气系统的基本结构,2滚筒洗衣机电气系统的结构 洗衣机操作和控制电路与被控制部件的关系，如图6-2所示。,图6-2 滚筒式洗衣机电气系统的基本结构图,6.2.2 洗衣机常用电气部件的结构和工作原理 1程序控制器的结构和工作原理 程序控制器是按照预定的程序自动输出控制信号的电路器件。 常见的有2种，一种是机械式程序控制器，另一种是电脑式程序控制器。,（1）机械式程序控制器 机械式程序控制器通常用于半自动洗衣机中，它主要是通过机械传动的方式，根据预设的角度定时运转，按一定的时序输出控制信号，其典型结构如图6-3所示。,图6-3 机械式程序控制器,图6-4所示为机械式程序控制器的内部结构图，从图中可以看出，机械式程序控制器主要是由同步电动机凸轮组、开关滑块、触片组、主轴、波动弹簧、棘爪、快跳棘轮、限制臂等部件组成的。,图6-4 电动程序控制器内部结构图,电动程序控制器的同步电动机采用的是3W或5W的有刷电动机，同步电动机通过驱动齿轮组，带动凸轮组旋转。 1图6-5所示为同步电动机与驱动齿轮组的结构图。,图6-5 同步电动机与驱动齿轮组的连接图,机械式程序控制器的控制程序和时间预设在凸轮组的四周轮廓上，凸轮在旋转的过程中，通过凸轮组上不同半径的凸轮片控制触片上触点开关的通断及通断时间，如图6-6所示。,图6-6 程序控制器触点的开启/闭合状态,触片上触点的开启/闭合状态与洗衣机的启动电容、进水系统、排水系统相配合，控制洗衣机的运行。,（2）电脑式程序控制器 电脑式程序控制器是由微处理器和外围元器件等组成的，图6-7所示为典型（惠而浦W14231S）全自动洗衣机的电脑式程序控制器。,图6-7 惠而浦W14231S全自动洗衣机的电脑式程序控制器,如图6-8所示，该洗衣机的程序控制器安装在操作显示电路板上。 为确保电路板安全工作，整个电路板都进行了防水处理，整个电路板上都密封在防水橡胶之中。,图6-8 电脑式程序控制器的防水措施,电脑式程序控制器是通过操作按钮和指示灯进行人工指令输入和工作状态显示的，如图6-9所示。,图6-9 操作按钮和指示灯,当人工指令输入以后，电脑式控制器经过微处理器的控制，对整机进行协调，图6-10所示为惠而浦W14231S全自动波轮式洗衣机所使用的微处理器EM78P458，该芯片有20个引脚，其功能见表6-1。,图6-10 微处理器芯片EM78P458,表6-1 微处理器芯片EM78P458引脚功能,电脑式程序控制器经过处理后的数据信号都是通过接口端实现控制信号传输的，图6-11所示为该洗衣机的5个接口端，包括电源接口端、进水/排水电磁阀接口端、电动机接口端、安全开关接口端和单水位开关接口端。,图6-11 电脑式程序控制器接口端,图6-12所示为接口端与整机其他部件的连接图。,图6-12 接口端与整机其他部件的连接,2安全门开关的结构和工作原理 门开关是一种安全装置，即洗衣机在工作过程中，洗衣机在电动机的驱动下，高速旋转的条件下，如果打开洗衣机上盖，进行一些操作，有可能会使操作者受到机件的伤害。,为此，在开门后将供电电源断开，避免伤害事故发生。 如图6-13所示，在波轮洗衣机中都会设有安全门开关，它位于洗衣机的上盖处。,图6-13 安全开关,图6-13 安全开关（续）,安全开关的主要作用是用于洗衣机通电状态的安全保护作用，可直接控制电动机的电源，图6-14所示为安全开关的基本结构。,图6-14 安全开关基本结构,图6-15所示为安全开关工作原理，当洗衣机的上盖被关闭时，安全开关的动块会被向上提起，使得滑块与下触点之间相互作用，进而将上下2个触点闭合；而在脱水或是洗涤过程中打开上盖，动块会向下降，使得滑块与下触点之间的作用力消失，进而促使上下2个触点断开，使高速运转的脱水桶（盛水桶）停止运转。,图6-15 安全开关的工作原理,在脱水工作的时候，若脱水桶（盛水桶）桶体内的衣物放置不均匀，将导致桶体强烈震动，强烈震动的桶体会撞击安全开关的杠杆，杠杆倾斜会使弹簧片弯曲、滑块下降，从而与下触点之间的作用力消失，上下2个触点就会断开，从而达到切断电动机电源使脱水桶（盛水桶）停止运转的目的.,当人工打开洗衣机上盖，将桶内的衣物放置均匀，再次盖好上盖后，安全开关的触点会重新闭合，使洗衣机可以继续完成脱水工作，如图6-16所示。,图6-16 安全开关防震原理,3电动门锁的结构和工作原理 电动门锁常应用于滚筒洗衣机中。 用户通过操作显示面板上的门开关按键，控制电动门锁，进而控制滚筒式洗衣机门的打开与闭合，如图6-17所示。,图6-17 电动门锁,电动门锁的主要作用是控制滚筒式洗衣机门的打开与闭合，以及通电状态下的安全保护，它直接串联在电源电路中，当洗衣机处于洗涤状态时，按动门开关按钮，洗衣机门无动作，图6-18所示为电动门锁的基本结构。,图6-18 电动门锁的基本结构,图6-19所示为电动门锁实物接线图及内部电路连接图。,图6-19 电动门锁实物接线图及内部电路连接图,图6-20所示为滚筒式洗衣机电动门锁的内部结构图。 从图中可看出电动门锁的内部主要由PTC发热元件、双金属片、动触点、静触点、触点、塑料插销等组成。,图6-20 电动门锁内部结构图,将滚筒式洗衣机的门关好，门钩触动电动门锁的触点开关，使电动门锁的活动板移动一定的距离，当滚筒式洗衣机接通电源，启动洗衣机后，电源经过电动门锁开关中的正温度系数热敏电阻（PTC）启动，正温度系数热敏电阻会在电流加大的情况下，温度迅速升高。,使双金属片受热发生变形，顶起弹性金属片，同时触点开关闭合，塑料插销也向上移动，插入洗衣机固定板上，将洗衣机门锁住。 图6-21所示为电动门锁锁定状态的工作原理。,图6-21 电动门锁锁定状态的工作原理,当滚筒式洗衣机断开电源后，正温度系数热敏电阻断电，温度下降，双金属片、弹性金属片复位，触点开关断开，塑料插销回落到原位，门锁打开。 图6-22所示为电动门锁开关打开状态的工作原理。,图6-22 电动门锁的工作原理,4蜂鸣器的结构和工作原理 蜂鸣器是一种一体化结构的电声器件，采用直流电压供电，广泛应用于各种电子产品当中，作发声器件。,蜂鸣器在洗衣机当中主要用于声音提示，用户可以根据蜂鸣器的声音信号判断洗衣机的工作状态。,蜂鸣器按照是否自带信号源，可分为有源蜂鸣器和无源蜂鸣器。 这里提到的“源”不是指电源，而是指振荡源。,也就是说，有源蜂鸣器内部带有振荡源，所以只要一接通电源就会发出声音，而无源蜂鸣器的内部不带振荡源，所以直接使用直流信号无法令其鸣叫，必须和扬声器一样，使用音频输出电路驱动才能发生。,蜂鸣器按照起振方式的不同，可分为压电式蜂鸣器和电磁式蜂鸣器。,其中压电式蜂鸣器主要由多谐振荡器、压电蜂鸣片、阻抗匹配器及共鸣箱、外壳等组成，接通电源后，由晶体管或集成电路构成的多谐振荡器起振，输出音频信号，使电磁线圈产生磁场，振动膜片在电磁线圈和磁铁的相互作用下，周期性地振动发声。,如图6-23所示，由于电子技术的发展，微型器件的生产，从外型上已经很难区分蜂鸣器的类型，只有通过产品标识或测量来区分。,图6-23 常见的蜂鸣器,洗衣机中所使用的蜂鸣器可分为2种，一种是需要数据线单独连接的，另一种则是与电脑式程序控制器在一起的，如图6-24所示，这2种蜂鸣器的供电电源不同，可分为交流蜂鸣器和直流蜂鸣器。,图6-24 洗衣机中的蜂鸣器,单独连接的蜂鸣器使用交流供电，并且属于电磁式蜂鸣器，其基本结构如图6-25所示。,图6-25 交流供电的电磁式蜂鸣器,电磁蜂鸣器是根据电磁感应的原理来工作的，图6-26所示为电磁蜂鸣器工作原理。,图6-26 交流供电电磁式蜂鸣器工作原理图,蜂鸣器的铁芯呈E型，中间缠绕线圈。当交流电的正半周通过蜂鸣器线圈产生的磁场，在铁芯内形成磁路。 根据右手定则判断磁力线方向如图6-26（a）所示。,振动簧片在自身的弹性作用下离开铁芯，如图6-26（b）所示。 当交流电的负半周通过蜂鸣器线圈时，电流方向与正半周时相反，铁芯和振动簧片上的磁场也与正半周时相反，如图6-26（c）所示。,于是振动簧片再次受到电磁的吸引作用而被吸向铁芯。 当交流电再次为零时，振动簧片也会再次复位。,如此循环，电磁蜂鸣器的振动簧片每秒将被吸引、释放100次，蜂鸣器也就发出100 Hz频率的声音。,在电脑式程序控制器上的蜂鸣器采用的是直流供电，是由微处理器直接驱动的，如图6-27所示。,图6-27 直流供电蜂鸣器的工作原理,6.3 实 训 演 练,6.3.1 机械式程序控制器的检修 在对机械式程序控制器进行检修时，无法从外观上判断其的好坏，需要将其拆卸，进行检修。,使用一字螺丝刀将程序控制器外壳两端的卡扣撬开，如图6-28所示。,图6-28 撬开程序控制器外壳的卡扣,将卡扣撬开后，便可以直接将程序控制器外壳的上盖取下，此时，就可以看到程序控制器的内部结构，如图6-29所示。,图6-29 取下程序控制器外壳的上盖,通过检查程序控制器内部结构检查程序控制器是否有损坏的器件。 可以先查看程序控制器的开关滑块是否因为过热而导致变形，如图6-30所示。,图6-30 检查程序控制器内部,检查程序控制器的齿轮组是否有磨损现象，如图6-31所示，若出现磨损现象，直接将其更换即可。 与齿轮组不同，凸轮组的检测就需要转动主轴进行检测查看。,图6-31 检查程序控制器齿轮组,若齿轮组没有损坏，再检查程序控制器两端的触片组。,触片组正常时，旋转主轴（控制开关），使洗衣机处在不同的工作状态，触片组的位置也会有变化，如图6-32所示。,图6-32 检查触片组位置变化,若在旋转控制开关的过程中，触片组无任何反应，表明触片组中的触片有损坏，查找出损害的触片并进行更换即可。,经检测后，程序控制器的主轴、齿轮组和凸轮组等均正常，再使用万用表检测程序控制器的同步微电动机的电阻。,在检测同步微电机时，由于所检测的同步微电动机为有刷电动机，因此，在检测时会出现无法检测出阻值的情况，需要通过转动主轴进行检测，如图6-33所示。,图6-33 检测同步微电动机,轴的转动过程中，可以检测出60左右的阻值，表明所检测的同步微电动机没有损坏；若无论怎样旋转主轴，都无法检测出同步微电动机的阻值，表明该电动机已经损坏，将其更换后，再将洗衣机进行开机测试，故障排除。,6.3.2 电脑式程序控制器的检修 电脑式程序控制器由于采取了防水绝缘措施，对电子元器件的检修有一定的困难，此时可以通过接口端的检测判断该接口端与其外围电路是否正常。,将洗衣机供电端的数据线连接到电源接口端，如图6-34所示，再将电源插头接到电源板上，使220V交流电压送到电脑式程序控制器上。,图6-34 电脑式程序控制器接通电源,当电源供电连接完成之后，按下“电源开关”钮，如图6-35所示，使电脑式程序控制器处于供电状态。,图6-35 按下“电源开关”钮,此时测量安全开关接口端会检测到DC 5 V电压，如图6-36所示，经过检测发现靠近电脑式程序控制器（操作显示电路板）边缘的接口为负端，也就是黑表笔接触端。,图6-36 安全开关接口端电压检测,单水位开关接口端通用的是DC 5 V电压，如图6-37所示，与安全开关接口端的检测方法相同，靠近电脑式程序控制器边缘的接口为负端，应接黑表笔。,图6-37 单水位开关接口端电压检测,洗衣机进行工作的时候，安全开关和单水位开关是处于闭合状态的，因此可以使用变形的曲别针，短接安全开关接口端和单水位开关接口端，如图6-38所示。,图6-38 短接全开关接口端和单水位开关接口端,将万用表红表笔接在进水接口端，黑表笔接负端，即电源接口端的黑色数据线，此时可以检测AC 180 V
