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一、洗衣机概况:
本洗衣机从2004年2月份开始启用,正常使用至2019年2月份,已有15年之久,其中有3年停用,实际使用时间12年,停用后存放吃灰迄今。
本洗衣机的最大特点是上开盖滚筒式洗衣机,一般的滚筒式洗衣机都是侧开盖的,上开盖的均为波轮式洗衣机,因此,本洗衣机解决了滚筒式洗衣机安装空间、操作空间狭窄等问题。
决定停用换机而不维修续用的原因主要有:高速脱水发生停转异常,但400rpm低速脱水正常,先前已存在脱水不彻底状况,但洗衣机能运转工作。另一主要原因是门盖系统的橡胶密封皮囊日久老化,破损漏水,已经导致洗衣机框架锈蚀加重,已失去维修价值。下图是洗衣机出现异常的报警显示:E5 电机异常保护,请专业维修人员检查;预判是漏水引起电机保护。
二、洗衣机外观:
洗衣机的外形图示见下五图:
操作显示面板放大图如下:
铭牌信息见下图:都会丽人 XQG50-S1006A
打开门盖(上开盖)后的图示见下二图:
三、洗衣机使用:
首先展示使用说明书的相关内容。封面图示如下:
使用说明书中摘录的技术参数图示如下:本机的型号是XQG50-S1006A。
使用说明书中摘录的电气原理图如下:此原理图并非是电路板的原理图,实质是外部电气组件与电路板的接线原理图。
使用说明书中摘录的保护报警提示对照表图示如下:本机出现的保护报警提示即为“E5 电机运转异常”。
简要操作方法:
1、首先连接好给排水管子和电源,该洗衣机为上排水。
2、打开门盖和不锈钢内筒门,放入待洗衣物,洗涤剂盒中可加入洗衣、柔软等不同种类的洗涤剂,粉剂和液剂均适用。
3、关闭不锈钢内筒门和门盖,接通电源。
4、目视一圈LED指示灯,旋转功能(程序)选择旋钮,确定所需的洗涤方式(程序),相应的LED点亮。该洗衣机共有15种不同的洗涤程序,烧录于单片机中供选择。
5、另可目视显示屏,选择不同的容量、(加热)温度、(甩干)速度,附加超净漂洗、防皱浸泡、免烫抖散功能,并可进行预约(定时)洗衣。
6、按下驱动/暂停按钮,即开始洗涤过程。
7、中途想要添加遗忘的衣物,可按下驱动/暂停按钮,开、闭门盖和不锈钢内筒门即可,然后再次按下驱动/暂停按钮。
8、洗涤完成后,会发出提示音,取出衣物,旋转功能(程序)选择旋钮,直至一圈LED指示灯均熄灭,表示洗衣机已关机,实质上是处于待机状态。
四、洗衣机拆解:
在上图后面(背面)图示中,首先拆除左右两侧边缘的二排螺丝(上图中红色竖线所示),向后面(背面)方向拉出整张左侧外板一定长度,拉到卡扣空缺处为止,然后拆除整张左侧外板,见下四图:
用同样的方法拆除右侧外板。
拆除操作显示面板外壳,卸去背面的3颗螺丝,即可从3个卡扣中取出,拔出功能选择旋钮的LED引线端子,见下图:
拆除后翻身的操作显示外壳见下图:
分离功能(程序)选择旋钮的LED指示电路板,见下图:
分离操作按钮板和操作标识板,见下二图:
拆除按钮、导光柱过孔隔板,见下图:
拆除整个顶部门盖系统:
首先拆除固定顶部门盖系统的后左、后右顶部2颗螺丝,见下二图:
拆除左侧5颗固定门盖系统的螺丝,见下图:
用同样的方法拆除右侧5颗固定门盖系统的螺丝,见下图:
拆除右侧面与洗涤剂盒连接的进水管,共有4根,见下三图:
拆除洗涤液出水管,见下二图:
矩形橡胶密封皮囊年久老化、破损,这是导致框架锈蚀,电机故障的罪魁祸首,见下二图:
下面拆除门盖系统的矩形橡胶密封皮囊,见下二图:
到此,除电气引线外,门盖系统已经拆除分离完毕,从后上部的接线盒电路板上拔出各接线插头,可以顺利取出,见下二图:
拆除门盖系统上的电子门锁,见下图:
从门盖系统上分离电子门锁,并移除门盖系统,见下图:
门盖系统反面细节,见下图:
拆除电路板后的门盖系统细节,见下二图:
门盖系统上的洗涤剂槽细节,见下二图:
下面拆解洗涤剂槽,见下三图:
洗涤剂槽拆解的全家福各向图示,见下三图:
拆除的电路板和显示屏的正反面图示,见下二图:
电路板正反面局部放大图,电子元件上和焊盘处均涂刷了绝缘防潮涂料,见下四图:
拆除三向电磁阀及出水管接口,见下三图:
拆下的三向进水电磁阀细节,这种三阀一体的电磁阀难得一见,实质就是三个独立控制的AC220V电磁阀,各向图示见下七图:
拆解到此,展示一下本体上剩余未拆的部件,其中正面无变化,见下五图:
本体上二个侧面剩余未拆部件的局部放大图,见下五图:
拆除固定后面(背面)外板的5颗螺丝,底部2颗固定螺丝暂时保留。将后面(背面)外板向地面方向压一下,以增大后面(背面)外板与机内部件之间的空间,以便于工具机内施展,方便拆除操作。见下图:
脱开接线盒内水位(压力)传感器的连接胶管,取出接线盒内的水位(压力)传感器及全部引线,卸去固定于后面(背面)板上部的接线盒4颗螺丝,拆除2个接线盒上的卡扣,移除接线盒。见下三图:
拆除4颗上配重块的螺丝,移除上配重块,因上配重块由塑料(外壳)、混凝土(内部)组成,十分沉重,故整个拆除过程必须十分小心。见下二图:
拆除的上配重块细节见下三图:
在洗衣机正面右下角部位拉出排污口盖板,见下图:
拆除前饰板:拆除固定前面(正面)外板的5颗螺丝,底部2颗固定螺丝暂时保留。将前面(正面)外板向地面方向压一下,以增大前面(正面)外板与机内部件之间的空间,以便于工具机内施展,方便拆除操作。见下二图:
从洗衣外桶上拆除进水、排水接管,并拆除电加热器组件,再从配重底座上拆除洗衣内外桶,见下二图:
拆下的洗衣内外桶各向视图,见下七图。由于手头无大型拆解工具,故洗衣内外桶未继续拆解下去。
洗涤剂和进水混合后,通过此方形胶管进入洗衣外桶,见下图:
拆除排水管道,见下图:
将洗衣机翻转90度,底面变为侧面。注意:因配重底座非常笨重,故翻身过程中必须十分小心!拆除2颗剩余的前面(正面)外板固定螺丝,移去前面(正面)外板;拆除2颗剩余的后面(背面)外板固定螺丝,移去后面(背面)外板。拆除4颗滚轮固定螺丝,移去4组滚轮。拆除4个底座脚。拆除把手固定螺丝,移去把手。拆除弹簧,移去滚轮提升框架。垫实笨重的配重底座,拆除弹性支撑(缓冲器)固定螺丝,十分小心地移去配重底座,彻底分离底板。见下三图:
拆除配重底座上的电机、缓冲器,分离的配重底座各向视图,见下四图:
到此,洗衣机整机拆解完毕。
五、洗衣机部件:
拆出的机外连接管道见下图:
拆出的机内连接管道见下图:
拆出的电气连接系统见下图:
拆出的电源滤波器(EMI)的图示如下:
拆出的电加热器、水温检测NTC细节图示见下四图:
拆出的电子门锁细节图示见下二图。实质就是一个电磁阀。
拆出的主电机细节图示见下五图。为单相串励电机,最大转速1000rpm,绝缘等级为F级,即最高允许工作温度为155℃,其中洗涤4.0A/40W,脱水3.0A/300W。
拆出的排水泵细节图示见下四图:
排污口细节图示如下:
逆时针旋转排污密封盖,即可打开排污口进行污物清理,见下图:
拆出的水位(压力)传感器细节图示见下四图:
六、深入拆解、测试和分析:
排水泵深入拆解、测试分析:
卸去四颗螺丝,拔出泵体,即可与排水总管分离,见下图:
拔出电机转子,发现中空腔内藏污纳垢,清理出一堆长期积累的污物,见下图:
撬开卡扣,取出外壳,可看到电机铁芯和绕组,见下图:
测得绕组的电阻为166.7Ω,见下图:
测得绕组的电感为1.392H,见下图:
取出转子孔底部的塑料轴承片和缓冲垫圈,进行大保健清洁工作,见下图:
抛光转轴,并涂润滑脂,见下图:
仔细观察外盖与中空腔之间有密封槽,但无密封圈,故排水中的污物进入了中空腔,为此在外盖上添加一个红色硅胶密封圈,以封闭中空腔,见下图:
回装完毕后通电进行空载测试,电机正常工作,叶轮急速旋转。测得功率10.23W,电流194mA,功率因数0.23,电压228.11V,见下四图:
这里,简单分析一下交流电有功功率P(W)、无功功率Q(Var)和视在功率S(VA)。有功功率:交流电负载消耗电能,并转换为其它能量,且是不可逆的能量转换,如电阻通电发热等;无功功率:交流电电能与储能元件之间互为可逆转换的功率,它们并不消耗电能,仅在电能和磁场能(纯电感)或电能和电场能(纯电容)之间互为循环转换,但纯电感的无功功率吸收与释放周期恰好与纯电容相反;视在功率:交流电源所能提供的总功率(容量),它包含了有功功率和无功功率这两者的总和(非算术和)。
由于电感、电容等电抗性质的元件在交流电中引起相位差的缘故,P、Q、S三者之间并不是算术加减法关系,即S≠P+Q,而是三者之间构成矢量关系,即是直角(功率)三角形,其中S为斜边,P、Q分别为二直角边,φ表示电流I与电压V之间的相位差角度,见下图:
解直角三角形可得:P=IVcosφ(W),Q=IVsinφ(Var),S=IV(VA),cosφ= P/S,S^2=P^2+Q^2。式中I、V、cosφ分别表示电流有效值(A)、电压有效值(V)、功率因数。特别地,当φ=0°时,表示同相(无相位差),cosφ=1,sinφ=0,则P=S=IV,Q=0,这就是纯电阻电路。当φ=90°时,表示相位差为90°,cosφ=0,sinφ=1,则P=0,Q=S=IV,这就是纯电感或纯电容电路。
排水泵的供电电源是AC220V单相交流电,而负载是电机,实质上是一个大电感储能元件,可等效为绕组的电阻和电感,该电机中未使用电容,绕组中的微小等效电容忽略。电力监测仪测出的功率10.23W其实是有功功率,而测得的AC228.11V和194mA分别是输入电机的电压和电流有效值,即输入电机的总容量,故S=228.11V×0.194A=44.253VA,又测得功率因数cosφ=0.23,故P=Scosφ=44.253VA×0.23=10.178W,考虑到仪器精度和测量误差,且电机效率η按100%计算,与实测的有功功率10.23W相比较,基本一致。这表明:电机只有10.23W的功率用于转换为机械(转)动能和热能,还有一大部分能量,即Q=√(S^2-P^2)=√(44.253^2-10.178^2)=43.067Var在电机绕组的大电感和电源之间循环转换,但对电机供电的容量必须是44.253VA,减小供电容量将使电机无法正常工作。
当排水泵带载(抽水)时,有功功率和视在功率均有提升,但功率因数cosφ=P/S也有提升,这说明有功功率的提升幅度大于视在功率的提升幅度。
进一步,对于下图的三相异步电机铭牌,可识别为:有功(额定)功率P=5.5KW,输入线电流有效值(额定电流)I=11.6A,输入线电压有效值(额定电压)V=380V,功率因数cosφ=0.84,效率η=85.7%,计算得到电机的视在功率(输入总容量)S=√3IV=1.732×11.6×380=7634.656VA,考虑效率(损耗)后的电机视在功率S1=ηS=7634.656×0.875=6542.900VA,电机的有功功率计算值P=S1cosφ=6542.900×0.84=5496.036W,与标注的5.5KW吻合。因为sinφ=√[1-(cosφ)^2]=√[1-(0.84)^2]=0.5426,故无功功率Q=S1sinφ=0.857×7634.656×0.5426=3550.178(Var),对于无功功率Q,电机铭牌上不作标注。
水位(压力)传感器深入拆解、分析:
撬开一圈黑色的卡扣(难度较大),可看到密封的橡胶膜,见下图:
取出橡胶膜,翻面,可看到塑料顶杆圆盘、顶芯和电触点,见下图:
取出顶杆片,翻面,看到两个顶杆,见下图:
对电气连接插片从左到右依次1--7编号,见下图:
回装好顶芯,并轻轻按下,随着按力的增大,首先白色(上部)簧片5向下移动断开右侧上触点7,同时接通右侧下触点6,接着,绿色(下部)簧片3向下移动断开左侧上触点1,同时接通左侧下触点2,最后簧片3接通右侧下触点4,见下图:
水位(压力)传感器工作原理:
水位(压力)传感器也称为水位开关,一般分为机械式和电磁式二类,本水位(压力)传感器属于机械式。其主要由橡胶膜、与之相连的塑料顶杆盘、以及随顶杆盘移动的顶芯(顶杆片和顶杆)、触点弹簧、压力弹簧和簧片等构成。
由水位(压力)传感器管道连接图(见下图)可知:当洗衣外桶(盛水桶)进水后,随着水位上升,淹没了白色减径管和传感器黑色连接管下部,这样,管道中的空气被密闭在传感器黑色连接管的上部,管道上部和传感器橡胶膜腔形成密闭气室,水压通过密封管道传递到密闭气室中,橡胶膜上同样受到了压力,水位越高,压力越大,进而带动塑料顶杆盘和顶芯移动,最终推动相应簧片动作,使得相应触点接通或断开,从而实现对水位变化的感知与控制。
当洗衣外桶(盛水桶)中的水位逐渐升高时,密闭管道中的空气压力也随之升高,此压力依次传递到橡胶膜、塑料顶杆盘和顶芯,使得施加在簧片5和簧片3上的力也随之升高,因簧片5的弹簧力小于簧片3的弹簧力,故簧片5先于簧片3动作,依次的动作是簧片5与触点7断开,同时与触点6接通,然后簧片3与触点1断开,同时与触点2接通,最后簧片3与触点4接通,各种状态的触点通断信号输入单片机进行整机控制,如洗衣过程中预设的水位到达时,单片机发出信号,切断电磁阀进水;水位下降到0时,单片机发出另一信号,启动电机,进入脱水程序等等。
反之,当洗衣外桶(盛水桶)中的水位逐渐降低时,也同样分析,不再详述。
下表是各档水位对应的水位(压力)传感器触点通断状态:
水位 | 压力 | 触点接通状态 | 触点断开状态 | 0(常态) | P0(大气压) | 5-7、3-1 | 5-6、3-2、3-4 | 1(低水位) | P1 | 5-6、3-1 | 5-7、3-2、3-4 | 2(中水位) | P2 | 5-6、3-2 | 5-7、3-1、3-4 | 3(高水位) | P3 | 5-6、3-2、3-4 | 5-7、3-1 |
注:上表中水位压力P0<P1<P2<P3。
七、写在最后:
到此,整台洗衣机拆解完毕,并且又深入拆解、测试和分析了排水泵和水位(压力)传感器两个电气部件,对其有了进一步的理解。
与电气类相关的部件,如电路板、电磁阀、滤波器、电机、传感器、引线等作为备件,全部留存;与机械类相关的部件,如框架、外壳钢板、洗衣内外桶、塑料件、配重块等作为垃圾丢弃。
最后与这台辛勤劳作12年之久的洗衣机说Bye Bye!
本帖完。
本帖篇幅较长,花费围观者较多时间,在此表示感谢!
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