第2章 了解全自动洗衣机常用电子器件
2.1 识别检测常用电子器件
2.1.1 电磁阀
电磁阀是采用电流流过线圈,形成磁场的原理进行工作的。洗衣机电磁阀如图2-1所示。
图2-1 电磁阀
通常自来水管路的水压范围在0.03~0.1MPa之间,进水阀在不得电情况下,阀芯不动作,水便被控制住不进入到洗衣机内。全自动进水阀主要有一进一出和一进两出两种类型。
(1)电磁阀的工作过程 洗衣机排水时,CPU控制电磁阀得电,电磁阀线圈有电流,电磁阀产生磁场,电磁线圈产生的电磁力把橡胶塞从阀座上提起,阀门打开,洗衣机里的水就流出去了,如图2-2所示。
图2-2 电磁阀结构及工作过程
洗衣机常用电磁阀大多为直动式电磁阀。直动式电磁阀有常闭型和常开型两种。常闭型电磁阀断电时呈关闭状态,当线圈通电时产生电磁力,使动铁芯克服弹簧力同静铁芯吸合直接开启阀门,介质呈通路;当线圈断电时电磁力消失,动铁芯在弹簧力的作用下复位,直接关闭阀口,介质不通。常开型电磁阀正好相反。
(2)电磁阀的常见故障 洗衣机电磁阀是比较容易出现故障的元器件,常见的故障如下。
①进水阀线圈烧坏 进水阀线圈烧坏一般会引起电脑板进水可控硅的损坏。所以维修时(特别是换电脑板时)务必先确认进水阀的好坏(可用万用表测量进水阀线圈的直流电阻,如图2-3所示,约4~6kΩ)。
图2-3 检测电磁阀电阻
②进水阀堵塞 对于堵塞的阀,将其拆卸开,里面杂物取出(使图2-4中小孔通畅),阀可恢复正常。
图2-4 拆开后的电磁阀
2.1.2 水位开关
水位开关,是用来控制进水的器件,如图2-5所示。对于电脑控制型全自动洗衣机,在接通电源,选择洗涤程序后,洗衣机便开始进水,由水位开关控制水位,当水位达到一定高度时,便停止进水,同时波轮便开始转动。
图2-5 水位开关
(1)水位开关工作原理 如图2-6所示,洗衣机盛水桶下侧的导气接嘴通过导气软管与压力开关气室盖16上的接气嘴18连接(图中未示出),在气室盖16和橡皮膜14之间便形成集气室17。
图2-6 水位压力开关结构
1—杠杆;2—支撑弹簧;3—开关体;4—定触点接线柱;5—固定座;6—凸轮;7—调整螺钉;
8—套筒;9—垫片;10—水位控制弹簧;11—动触点接线柱;12—长簧片;13—短簧片;
14—橡皮膜;15—换向顶杆;16—气室盖;17—集气室;18—接气嘴;19—腰鼓弹簧
电磁进水阀没有开启进水时,盛水桶下侧的导气接嘴与大气相通,集气室17内的气压与外界相等,长簧片12上的动触点与定触点接线柱4上的定触点不接触,压力开关呈断开状态。此时,洗衣机接通电源并启动后,压力开关向电脑输入“断开”信号,程控器即向进水阀供电。进水阀便开启、进水。
电磁进水阀开启进水,盛水桶内的水位上升到一定高度时,便把下侧的导气接嘴堵住。将空气封闭在导气软管和集气室17内。随着盛水桶内水位的继续上升,集气室17内的空气被压缩,把水柱压力转换为气体压力。当作用在橡皮膜14上的气体压力大于水位控制弹簧10及有关零件的阻力时,橡皮膜14便向上突起,推动换向顶杆15及其卡槽所带动的短簧片13的左端向上移动。当短簧片13上移超过平衡位置时,腰鼓弹簧19便对长簧片12的左端产生一个向下的推力,迫使长簧片12上的动触点瞬间闪跳,与定触点接线柱4上的定触点接触,压力开关便由断开状态转为闭合状态。此时,压力开关向电脑输入“接通”信号,程控器停止向进水阀供电,进水阀便闭合、断水。洗衣机停止进水后,转入洗涤和漂洗过程。
洗涤或漂洗程序完成后,排水阀开始排水。随着盛水桶内水位的下降,作用在橡皮膜上的气体压力逐渐减少。当水位控制弹簧10的弹力大于气体压力和有关零件的阻力时,便推动换向顶杆15及其卡槽所带动的短簧片13的左端向下移动。短簧片13移动超过平衡位置以后,腰鼓弹簧19对长簧片12左端产生一个向上的推力,使长簧片12上的动触点瞬间与定触点分离,压力开关便由闭合状态恢复到断开状态,并向电脑输入“断开”信号,为下一个进水过程作准备。此时,不影响排水阀继续排水。
拧紧或拧松调整螺钉7,可以通过套筒8和垫片9调节压在换向顶杆15上端的水位控制弹簧10的预压缩量,支撑弹簧2使杠杆1的右端紧靠在凸轮6的凹槽上。凸轮6上有四个距凸轮轴轴心不同距离的凹槽,可以分别控制水位控制弹簧10的不同预压缩量,进而分别控制盛水桶内高、中、低、少量等各挡水位。在凸轮6上高水位凹槽侧,另设一段曲线面,当需要提高盛水桶内的水位时,可旋转水位旋钮到“再注水”位置后再转回到新选定水位。此时,凸轮上的曲线面给予杠杆1的右端一个压力,通过换向顶杆15使压力开关处于断开状态,从而使电磁进水阀开启进水到新选定的水位。
(2)水位开关常见故障 水位开关出故障会引起进水不止、排水不净就脱水,或不脱水。
①吹气法检查 如图2-7所示,用数字万用表的蜂鸣器挡,表笔接COM端与ON端,将U形管用加压气囊连接,然后对气囊加压吹气,若能听到开关内有“咔嚓”声并且蜂鸣器鸣叫,说明水位开关基本正常;若有“咔嚓”声但显示数字不稳定说明水位开关内部接触不良;若不能听到“咔嚓”声,说明水位开关内部损坏。
图2-7 检测水位开关(一)
②检查水位开关两插片是否导通切断电源,拔下控制导线插头,用万用表电阻挡测量水位开关两插片间的电阻值(图2-8),来判断是否导通,正常时应为导通,若不导通,则说明此水位开关已损坏。一般来说,水位开关损坏是水位开关橡胶密封圈破损导致漏气,此时应更换新的水位开关。
图2-8 检测水位开关(二)
2.1.3 排水牵引器
排水牵引器是控制洗衣机离合器从洗涤状态转入脱水状态和控制洗衣机排水阀的重要部件,如图2-9所示。常用的牵引器主要有齿条式和钢索式两种。
图2-9 排水牵引器
(1)齿条式排水牵引器
①齿条在此状态下测量的是牵引器内继电器的线圈电阻,以Q802CL及PQD-7两种为例,测量如图2-10所示。
图2-10 检测齿条式排水牵引器
②齿条在此状态下测量的是牵引器内继电器的线圈电阻与马达绕组的并联阻值,以Q802CL及PQD-7两种为例,测量如图2-11所示。
图2-11 检测线圈电阻与马达绕组的并联电阻
(2)钢索式排水牵引器 以常见的Q199G+、Q3608PCL和Q290G为例。测量的是牵引器的马达绕组,操作如图2-12所示。
图2-12 检测牵引器马达绕组
2.1.4 离合器
离合器是全自动洗衣机的重要组成部分,是完成洗涤、脱水、刹车动作的主要执行机构,多与电机安装在一起,如图2-13所示。离合器有两种,一种是不能减速的离合器(已被淘汰),另一种是减速离合器,其实物如图2-13所示。
图2-13 离合器
减速离合器不仅可以降低洗涤期间电机的转速,还可增加力矩,即在洗涤和漂洗时低速大力矩双向转动,而在脱水时高速单向转动。离合器有问题时会造成漏水、噪声大、不能洗涤或脱水转速低等故障。
2.1.5 安全开关
安全开关也称盖开关,安全开关是波轮式洗衣机最常使用的,通常安装在洗衣机围框的后面。其安装位置如图2-14所示。
图2-14 安全开关安装位置
安全开关的功能就是需要脱水时,只有把桶盖盖严,该开关才会接通,电动机才会运转。若脱水期间洗衣机上盖没有盖好,盖开关断开,切断电动机的供电回路,则电机停转,如图2-15所示,其结构如图2-16所示。
图2-15 安全开关
在图2-16中,安全开关通过固定架1用螺钉紧固在洗衣机控制台后部内侧的位置上。它的盖板杆7伸出在洗衣机盖板后端凸出部分的上方;而安全杆6则下垂在盛水桶外侧,并与盛水桶保持一定距离。
当盖板合上时,盖板后端的凸出部分便将盖板杆7抬起,盖板杆7绕其支点A按顺时针方向转过一个角度,并带动安全杆6和摆动板8一起沿着固定架1上的导向槽D向上移动,摆动板8即推动下簧片4的左端上翘,使下簧片4上的动触点与上簧片2上的定触点接触,安全开关便处于闭合状态[图2-16(a)],为洗衣机运转做好准备。
图2-16 安全开关结构
1—固定架;2—上簧片;3—簧片支座;4—下簧片;5—弹簧;6—安全杆;7—盖板杆;8—摆动板
洗衣机在脱水过程中,操作者一旦打开盖板,盖板杆7失去了盖板的支撑,安全杆6在弹簧5作用下带动摆动板8沿着固定架1上的导向槽D下移。下簧片4的左端便在自身弹力作用下弹开,使其上的动触点与上簧片2上的定触点分离,安全开关即由闭合状态转为断开状态[图2-16(b)],洗衣机便立即停止运行。这样,可以防止操作者打开盖板意外碰触脱水桶面被打伤,起到保护操作者的作用。
洗衣机在脱水过程中,脱水桶如果因衣物放置不均匀等原因而剧烈振动,与它相连的盛水桶将会碰撞安全杆6,使安全杆6绕固定架1左端的支点B按逆时针方向转动,并通过铰连点C使摆动板8绕支点D按顺时针方向转动,下簧片4便在其自身弹力作用下,使动触点与上簧片2上的定触点分离,安全开关便由正常工作时的闭合状态转为断开状态[图2-16(c)],这种“断开”信号输入微电脑内,洗衣机便自动停止脱水,并改为进水→漂洗→排水动作,以进行脱水不平衡修正。如果连续修正三次无效,洗衣机将鸣响报警,通知操作者将衣物放均匀。这样,就可以防止洗衣机因强烈振动而损坏机件,起到保护洗衣机的作用。
对于安全开关的故障应重点检测安全开关的触点和动块点之间的阻值。在桶盖盖好时阻值接近0Ω,打开桶盖时阻值为无穷大。若阻值始终为无穷大,则说明触点没有吸合;始终为0Ω,则说明触点粘连。
若安全开关异常,在脱水状态排完水后,脱水电动机不运转,或洗衣机发出报警等。
2.1.6 电脑式程控器
洗衣机程控器主要分为两类:一类为机电式程控器;另一类为电脑式程控器。目前,机电式程控器已逐步被电脑式程控器所取代。
本书以电脑式程控器为例。电脑式程控器主要由微型计算芯片和电子元件组成,如图2-17所示,程控器根据所选定的程序发出指令,控制各个有关部件的工作,不需要手动即可完成全部的洗衣过程。
图2-17 电脑式程控器
电脑式程控器的故障分为单片机故障和单片机接口电路故障。
对于接口电路故障,应重点检查电路板上的保险丝是否烧断。洗衣机电路板上设有保险丝的部位有三处:一是在插座前;二是在直流电磁铁整流桥的输出端;三是在整流电源的变压器输入端。如果发现保险丝烧断,则应进一步检查引起保险丝烧断的原因,排除洗衣机和电路板上可能出现的短路故障。
对于单片机故障,应重点检查各接口与单片机的接地点与接口之间的电阻值,并与正常的电阻值相比较,若差距过大,则说明单片机有问题;检测各接口电压的波形是否正常;检测各接口对地的直流电压是否正常。
相对于此,还有一种机械式程控器,其安装位置如图2-18所示。
图2-18 机械式程控器
2.1.7 电动机
电动机俗称电机,是常见的动力装置。洗衣机具有满负荷频繁启动,并且能够正反向交替运转的特点,于是通常采用专用电动机来配套。目前在洗衣机上广泛采用的电动机为电容运转式电动机。全自动洗衣机采用洗涤脱水一体电动机,其安装位置如图2-19所示。
图2-19 洗涤脱水一体电动机
(1)电动机的工作原理 电动机作为传动系统的主要元件,通常要求正、反向运转的工作状态完全相同。图2-20为洗衣机电动机的工作原理图。
图2-20 洗衣机电动机工作原理示意图
根据电容分相电动机的启动原理可知,在拧动洗衣机开关旋钮后,当K与K1接通时,主、副绕组便通以电流。由于电容的作用,使通过副绕组的电流超前主绕组电流90o电角度,形成两相旋转磁场,电动机启动运行,可设为正转。
由于旋转磁场的方向与绕组中电流达到最大值的次序有关,所以,当K与K2接触时,则流进主绕组的电流超前于副绕组电流90o电角度。旋转磁场方向相反,电动机反向运转。如果K与K1、K2不断交替接通,则电动机一会儿正转,一会儿反转,这就是洗衣机电动机正、反运转的工作原理。
(2)电动机的故障现象 电动机故障通常表现为通电后不能启动,或启动困难、启动后转速低等现象。
(3)电动机的检测
①电动机供电电压的检测 将接线从防潮保护套中取出(图2-21),然后用万用表检测电动机供电电压,如图2-22所示。如果电动机显示为220V左右,则表示电动机没有问题。如果电动机显示为无电压,则电动机故障。
图2-21 拆开接线防潮保护套
图2-22 检测电动机供电电压
②电动机电阻的检测 电动机的电阻分为启动绕组和运行绕组,它们分别代表电动机启动时和运行时的电阻,如图2-23所示。
图2-23 检测电动机电阻
发热的判断:当洗衣机工作结束后,拔下电源插头,用螺丝刀旋下后盖板的固定螺钉,卸下后盖板,用手感测电动机的温度,若烫手,则为电动机发热。
异声的判断:拆下三角带,通电使电动机运转,正常时应为“嗡嗡”的电磁声,若出现干摩擦等异常声音,说明电动机运行声音不正常。
漏电的判断:拆下电动机,把与电动机相接的导线断开,用万用表电阻挡测量电动机引线与外壳间的阻值,正常时应为无穷大,若实际测量有一定的电阻值,则判断电动机漏电。
2.1.8 排水泵
滚筒式全自动洗衣机的排水方式一般采用上排水,且不设排水阀门,采用排水泵进行排水。排水泵体由塑料注塑成型,扬程一般在1.5m左右,排水量约为25L/min,安装在洗衣机外箱体内的右下方,如图2-24所示。排水泵的动力源采用开启式单相罩极电动机驱动,功率为90W。排水泵的结构如图2-25所示。
图2-24 排水泵
图2-25 洗衣机排水泵结构
排水泵电动机装有过热保护器。当排水泵堵转、温升过高或出现异常时,过热保护器动作,电路自动切断,停止对排水泵线圈供电。待温度下降后,过热保护器又自动接通,排水泵继续工作。所以该排水泵有极好的耐热性能和安全性能。
排水管是一种用橡胶和塑料复合而成的塑胶管,耐酸碱、耐老化、耐高温、抗弯折。它一端与排水泵连接,另一端放在水池边沿,洗衣机废液通过排水泵由排水泵管排出机外。
排水泵的主要故障有:不排水,排水慢,排水泵噪声大,排水泵漏水等。
(1)不排水 在排水状态时,首先用手摸洗衣机右下部排水泵是否有震动感,如果有,则说明排水泵在工作,原因应是异物堵塞导致的不排水或排水慢,这时打开过滤器清除异物即可;如果没有震动感,则说明排水泵插线脱落、断开或排水泵已坏,进行检查维修即可。
(2)排水慢 该故障具体原因一是异物堵塞导致叶轮转动无力,二是用户家电压太低导致水泵低压不排水。
(3)排水泵噪声大 排水泵在排完水后产生的喘气声是正常的,因为此时排水泵的水不能完全浸没叶轮,水排不出去,叶轮搅动水气混合物从而出现喘气声。若在正常排水时出现噪声,如果是“咔咔”声或摩擦声,则可能是排水泵进入异物或轴承损坏,拆开排水泵清除异物,或更换排水泵。
(4)排水泵漏水 在筒内有水的情况下,用手摸一下泵壳有无漏水迹象。若有,则原因可能是过滤器旋钮没有拧紧,或者在拧紧时螺纹出现错位现象,或者密封圈不良,需要对旋钮进行调整或更换排水泵。
排水泵的检测方法:用万用表电阻挡测量排水泵两端阻值,正常阻值为150~200Ω(因排水泵不同,阻值可能会有差异)。若阻值为无穷大或阻值为0Ω,则需更换排水泵。
2.1.9 温控器
温控器是对加热器的加热温度进行控制的器件。滚筒洗衣机的温控器分双金属片型和感温剂型。目前,滚筒洗衣机用得最多的是双金属片型温控器,其外形如图2-26所示。
图2-26 双金属片型温控器
温控器损坏后会出现不加热、加热温度不够或加热温度过高等故障现象。
可以用以下方法判断温控器是否损坏。
①双金属片温控器冷态的阻值一般很小,当温度达到标称值时,其阻值应为无穷大。如果静态阻值为无穷大,或温度达到标称值时阻值仍然为0Ω,说明该温控器损坏。
②对于感温剂型温控器而言,将温控器旋钮拧到最大位置时,用万用表的蜂鸣器挡测量端子阻值应为0Ω,并且蜂鸣器鸣叫,否则说明温控器已损坏。若将温控器旋钮拧到最小位置时,端子间阻值应为无穷大,否则说明温控器触点粘连。
2.1.10 电子门锁
电子门锁是滚筒洗衣机最为常见的电子元件,起到安全防护的作用,其外形如图2-27所示。
图2-27 电子门锁