مدار کنترل الکترونیکی زمان و جهت حرکت پروانه ماشین لباسشویی

امروزه ماشین های لباسشویی دارای زمان سنج، معکوس کننده جهت حرکت پروانه و … می باشند. بیشتر آنها دارای زمان سنج و معکوس کننده مکانیکی هستند که قیمت بالایی دارد. در اینجا یک مدار کنترل الکترونیکی معرفی شده است که علاوه بر مشخصات فوق دارای ویژگی های دیگری نیز می باشد. زمان سنج مدار می تواند از 0 تا 15 دقیقه با تغییر یک خازن تنظیم گردد. مدار کلیدزنی دستگاه به گونه ای است که پروانه ماشین را به مدت 25 ثانیه در یک جهت چرخانده، سپس به مدت 5 ثانیه موتور را متوقف، پس از آن به مدت 25 ثانیه پروانه را در جهت دیگر چرخانده و دوباره موتور را 5 ثانیه متوقف می نماید. این سیکل تکرار خواهد شد تا اینکه زمان تنظیم زمان سنج پایان یابد.

کلیدی برای انتخاب نوع شستشو (معمولی یا پرزور) در نظر گرفته شده است. در حالت شستشوی معمولی، پروانه در هر جهت با یک توقف 5 ثانیه ای بین آن دو می چرخد. این نوع شستشو برای لباس های ظریف مناسب است. در حالت شستشوی پرزور، پروانه پس از هر 5 ثانیه توقف، 25 ثانیه و همواره در یک جهت خواهد چرخید.

شکل 1 نقشه شماتیک مدار کنترل الکترونیکی زمان و جهت حرکت پروانه ماشین لباسشویی

کلید دیگری برای انتخاب حالت شستشوی پیوسته منظور شده است. در این حالت پروانه در یک جهت و به طور پیوسته خواهد چرخید. این حالت برای شستشوی پتو، قالیچه و غیره مناسب است.

موتور ماشین های لباسشویی یونیورسال یا القایی است. بدون تردید، استفاده از موتورهای القایی به دلیل داشتن سرعت ثابت و مشخصه گشتاور متغیر بهتر از موتورهای یونیورسال می باشد. موتورهای القایی براساس القاء الکترومغناطیس می چرخند. از آنجا که موتورهای القایی تکفاز به خودی خود نمی توانند راه اندازی شوند، آنها را به صورت دو فازه در می آورند. بدین صورت که موتور دارای دو سیم پیچ می باشد یک سیم پیچ از طریق خازن و سیم پیچ دیگر مستقیما به شبکه برق وصل می گردد. با توجه به اینکه خازن °90 درجه اختلاف فاز ایجاد می کند، یک میدان گردان تولید و در نتیجه موتور راه اندازی می شود.

با تعویض سیم پیچ ها، جهت حرکت موتور عوض می شود، زیرا تعویض سیم پیچ ها جهت میدان گردان را بر عکس می سازد. البته موتورهای القای، امروزه از یک سیم پیچ برای سیم پیچ اصلی و کمکی استفاده می نمایند و با استفاده از این روش نمی توان جهت آنها را معکوس نمود. این روش فقط برای موتورهایی که قابل معکوس سازی می باشد، کاربرد دارد. اساس مدار بر IC3 که یک شمارنده CMOS با ضریب شمارش خروجی به ورودی ده به یک می باشد، استوار است.

تشریح خروجی های IC1 NE555

آی سی دارای ده خروجی می باشد که به ازای هر پالس اعمالی به پایه 14، یک یک به حالت یک منطقی می روند. پالس های ساعت به وسیله IC1 NE555 که به صورت مولتی ویبراتور آستابل سیم بندی شده است، تولید می شود. خروجی های دوم، سوم، چهار و پنجم توسط چهار دیود 1N4148 با هم OR شده اند. به طور مشابه خروجی های هفتم، هشتم، نهم و دهم نیز با هم OR شده اند. خروجی اول و ششم بدون استفاده باقی مانده است. با شروع شمارش به وسیله IC4017، اولین پالس توسط هیچ دیودی دریافت نمی شود و در این مدت ترانزیستور T2 و T3، قطع و در نتیجه هر دو رله و موتور نیز خاموش می باشد.

هنگام شمارش پالس های دوم تا پنجم، T3 روشن و T2 خاموش است. بنابراین موتور در یک جهت برای چهار پالس ساعت خواهد چرخید. هنگام پالس ششم، T3 و T2 دوباره قطع و موتور خاموش می گردد. از پالس هفتم تا دهم، T2 روشن و T3 خاموش می گردد و موتور در جهت مخالف خواهد چرخید. تغذیه موتور در این حالت از طریق رله RL1 تأمین می شود.

زمان سنج بر اساس IC2 CD4060 که یک شمارنده تقسیم بر 16384 است، کار می نماید. زمان سنج توسط پتانسیومتر 1M تنظیم می گردد. پس از تمام شدن زمان تنظیم، T1 ترانزیستورهای T2 و T3 را قطع و در نتیجه موتور را خاموش می کند. 4060 را می توان به وسیله کلید نشان داده شده، reset نمود.

C6، خازن راه اندز موتور است که بر روی آن نصب می گردد. رله های RL1 و RL2 دارای مشخصات نامی 6V ،6A ،100Ω هستند.

نظریان خوانندگان

:: مدار فوق نمی تواند درست کار نماید. با بستن کلید S1 برای حالت شستشوی پیوسته، رله RL1 فعال شده و در این حالت باقی خواهد ماند. اگر زمانی که پایه های 4، 7، 10 و 2 از IC3، یک است، کلید S1 باز باشد، رله RL1 فعال شده جهت حرکت موتور را تغییر می دهد. اما هنگامی که کلید S1a بسته و پایه های 3 و 1 (در شکل نشان داده نشده است) از IC3، یک باشد، رله RL1 غیرفعال خواهد شد. در حالی که به ازای حالت های خروجی دیگر فعال خواهد بود. بنابراین موتور، بدون هیچ توقفی دائما تغییر جهت خواهد داد و این سبب خراب شدن آن خواهد شد. به همین دلیل مدار اصلاح شده که به جای رله از تریاک استفاده نموده، در شکل زیر نشان داده شده است. پایه 12 از IC3 می تواند به یک زمان سنج دیگر جهت کنترل کل مدار متصل گردد.

شکل 2 قسمت اصلاح شده زمان سنج برای ماشین لباسشویی

:: با تشکر از اینکه به عیب مدار اشاره کردید، مدار اصلاح شده پیشنهادی، مدار مناسبی است. در مدار اولی قطب سمت راست کلید S1 درست متصل شده است. اما قطب سمت چپ آن به کاتد دیودهای D10 و D11 متصل نشده است. این قطب در حقیقت باید به آند دیود D11 وصل شود، در غیر این صورت چرخش موتور دچار اشکال می شود.