Идея написания данной статьи возникла после проведения успешного и недорогого ремонта пылесоса фирмы Dyson при возникших сложностях с приобретением запасных частей в условиях санкций. В данном случае при диагностике устройства было установлено, что неисправна турбощётка, в которой вышел из строя электродвигатель. Поиск новой щётки взамен вышедшей из строя не увенчался успехом, поскольку она была снята с производства и отсутствовала в продаже. Многочисленные обращения в сервисные центры по вопросу приобретения и замены оригинального электродвигателя показали, что на складах он отсутcтвует, при этом сроки его поставки невозможно определить – и всё это при очень высокой стоимости как самого двигателя, так и его доставки, что делало бы ремонт нецелесообразным.
Поиск аналога оригинального электродвигателя привёл к единственному варианту: модель китайского производителя сравнительно невысокой цены, которая имела такие же габаритные характеристики и крепёжные отверстия, но отличалась электрическими параметрами: оригинальный электродвигатель имел напряжение питания 220 В постоянного тока, а аналог – 120 В переменного тока. Поскольку в турбощётке уже стояла плата выпрямителя переменного тока 220 В в постоянный, возникла идея её переделки в подходящую для единственного доступного аналога – электродвигателя китайского производства.
После рассмотрения различных вариантов схемотехнических решений в качестве основы для модификации автором была выбрана хорошо зарекомендовавшая себя схема симисторного регулятора мощности (диммера) на 2 кВт и 220 В [1]. Диммеры – это электронные регуляторы мощности нагрузки, которые широко используются в промышленности для плавного регулирования скорости вращения электродвигателей, частоты вращения вентиляторов, температуры нагревательных приборов (ТЭНов), интенсивности освещения помещений электрическими лампами, установки необходимого сварочного тока, регулировки зарядного тока аккумуляторных батарей и т.п. Их можно использовать для изменения в небольших пределах оборотов дрели, болгарки, сверлильного станка. Также благодаря широкому диапазону регулировки и большой мощности регулятор нашёл широкое применение в быту [2].
Принцип работы диммера заключается в пропускании тока только в определённые промежутки времени, т.е. часть синусоиды переменного тока редуцируется. Подходящий вариант диммера, изображённого на рис. 1, имеет следующие основные характеристики [3]:
Все электронные компоненты в соответствии со схемой (рис. 2) были размещены на макетной плате, вырезанной с шириной 25 мм и длиной 85 мм в точном соответствии со старой платой выпрямителя, поскольку крепится она в корпусе на защёлках. Можно изготовить печатную плату на основе одностороннего фольгированного стеклотекстолита толщиной 1,5 мм с разводкой в соответствии с рис. 3.
В качестве дополнительной опоры для верхней крышки турбощётки использован электролитический конденсатор со старой платы выпрямителя, установленный на термоклей.
На выводы входа подаётся питание с пылесоса, а к выводам выхода подключён новый электродвигатель.
На рис. 4 показан результат всей проделанной работы.
На рис. 5 изображена форма напряжения, измеренная осциллографом на электродвигателе турбощётки, где хорошо видно, как диммер отсекает части синусоиды. При 120 В на электродвигателе фактически остаются «половинки» синусоиды в каждом полупериоде.
К достоинствам данного альтернативного ремонта можно отнести следующее:
Поиск аналога оригинального электродвигателя привёл к единственному варианту: модель китайского производителя сравнительно невысокой цены, которая имела такие же габаритные характеристики и крепёжные отверстия, но отличалась электрическими параметрами: оригинальный электродвигатель имел напряжение питания 220 В постоянного тока, а аналог – 120 В переменного тока. Поскольку в турбощётке уже стояла плата выпрямителя переменного тока 220 В в постоянный, возникла идея её переделки в подходящую для единственного доступного аналога – электродвигателя китайского производства.
После рассмотрения различных вариантов схемотехнических решений в качестве основы для модификации автором была выбрана хорошо зарекомендовавшая себя схема симисторного регулятора мощности (диммера) на 2 кВт и 220 В [1]. Диммеры – это электронные регуляторы мощности нагрузки, которые широко используются в промышленности для плавного регулирования скорости вращения электродвигателей, частоты вращения вентиляторов, температуры нагревательных приборов (ТЭНов), интенсивности освещения помещений электрическими лампами, установки необходимого сварочного тока, регулировки зарядного тока аккумуляторных батарей и т.п. Их можно использовать для изменения в небольших пределах оборотов дрели, болгарки, сверлильного станка. Также благодаря широкому диапазону регулировки и большой мощности регулятор нашёл широкое применение в быту [2].
Принцип работы диммера заключается в пропускании тока только в определённые промежутки времени, т.е. часть синусоиды переменного тока редуцируется. Подходящий вариант диммера, изображённого на рис. 1, имеет следующие основные характеристики [3]:
- входное напряжение от 110 В до 220 В переменного тока;
- максимальная мощность 2 кВт;
- регулируемое напряжение на выходе от 50 В до 220 В;
- потеря мощности на регуляторе: не более 1%;
- диапазон регулирования: от 15% до 100%;
-
в рабочем режиме сила тока на выходе до 9 А.
Все электронные компоненты в соответствии со схемой (рис. 2) были размещены на макетной плате, вырезанной с шириной 25 мм и длиной 85 мм в точном соответствии со старой платой выпрямителя, поскольку крепится она в корпусе на защёлках. Можно изготовить печатную плату на основе одностороннего фольгированного стеклотекстолита толщиной 1,5 мм с разводкой в соответствии с рис. 3.
В качестве дополнительной опоры для верхней крышки турбощётки использован электролитический конденсатор со старой платы выпрямителя, установленный на термоклей.
На выводы входа подаётся питание с пылесоса, а к выводам выхода подключён новый электродвигатель.
На рис. 4 показан результат всей проделанной работы.
На рис. 5 изображена форма напряжения, измеренная осциллографом на электродвигателе турбощётки, где хорошо видно, как диммер отсекает части синусоиды. При 120 В на электродвигателе фактически остаются «половинки» синусоиды в каждом полупериоде.
Заключение
Проведённые испытания пылесоса с турбощёткой после ремонта не выявили каких-либо дефектов в его работе.К достоинствам данного альтернативного ремонта можно отнести следующее:
- простота и надёжность данного схемотехнического решения;
- невысокая стоимость электродвигателя и электронных компонентов;
- отсутствие необходимости во внесении конструктивных модификаций.
Литература
- Симисторный регулятор мощности своими руками. URL: https:// fb.ru/article/427968/simistornyiy-regulyator-moschnosti-svoimi-rukami (дата обращения: 28.03.2024).
- Евсеев Ю.А., Крылов С.С. Симисторы и их применение в бытовой электроаппаратуре. М.: Энергоатомиздат, 1990. С. 120.
- Регулятор мощности (диммер) до 2 кВт на симисторе BTA16-600. URL: https://klmaster.com/catalog/regulyator-moshchnosti-simistornyy-na-2000w-454 (дата обращения: 28.03.2024).
Если вам понравился материал, кликните значок — вы поможете нам узнать, каким статьям и новостям следует отдавать предпочтение. Если вы хотите обсудить материал —не стесняйтесь оставлять свои комментарии : возможно, они будут полезны другим нашим читателям!
