Регулятор для швейной машинки своими руками

Регулятор для швейной машины

Регулятор для швейной машины

Устройство разработано для плавного изменения частоты вращения вала электродвигателя швейной машины, но может быть использовано и для других бытовых приборов с коллекторными двигателями последовательного возбуждения с питанием от сети, например, МШ-2, КН40. Принципиальная схема регулятора изображена на рис.1, а графики, поясняющие его работу — на рис.2.

Основой устройства служит фазоимпульсный тринисторный регулятор (VS1, VT1, VT2, C4, R4, R5). Фазосдвигающая цепь состоит из конденсатора C4, резистора R5 и переменного резистора R4. Продолжительность времени зарядки конденсатора C4 до напряжения Ucpaб, при котором открывается аналог однопереходного транзистора (VT1, VT2), а вслед за ним и тринистор VS1, зависит от положения движка переменного резистора R4. Продолжительность зарядки будет наибольшей при максимальном значении сопротивления резистора R4 и наименьшей при минимальном. Кривые, нарисованные красным и синим цветом, сняты при некоторых двух положениях движка резистора R4; время зарядки конденсатора C4 соответственно t1 и t2. При изменении сопротивления резистора R4 меняется время t3 и t4, в течение которого тринистор находится в открытом состоянии в каждом полупериоде, а следовательно, и частота вращения вала двигателя.

Тринисторный регулятор питается пульсирующим напряжением от параметрического стабилизатора, состоящего из резистора R2 и стабилитронов VD3, VD4. Конденсатор CЗ защищает устройство от высокочастотных помех, а диод VD2 — управляющую цепь тринистора от обратного напряжения, возникающего при переключениях регулятора. Резистор R1 и конденсаторы C1, C2 снижают уровень помех радиоприему, создаваемых работающим perулятором и электроприводом.

Резисторы R3, R6 и R8 обеспечивают необходимый режим работы транзисторов VT1, VT2, причем параллельно резистору R6 подключен резистор R7, который позволяет уменьшить длительность импульсов открывающего напряжения при открывании динистора оптрона.

Оптрон U1 — элемент обратной связи, которая использована в устройстве для обеспечения соответствия мощности на валу электродвигателя переменному моменту нагрузки при малой частоте вращения вала. Такой режим типичен всем швейным машинам и обусловлен наличием в них кривошипно-шатунного механизма. В регуляторах без обратной связи на малой частоте вращения приводной вал машины вращается «толчками» или стремится уйти на большую, чем требуется, частоту. Кроме того, при трогании мотора необходимо создать избыточную мощность, а это приводит к чрезмерно быстрому разгону приводного вала швейной машины. Все это требует от оператора определенной сноровки. Введение обратной связи на оптроне позволяет избавиться от указанных недостатков.

При повышении момента нагрузки на выходном валу электродвигателя уменьшается частота вращения, а вместе с этим уменьшается и падение напряжения на якоре. При частоте, равной нулю, это напряжение не превышает 10. 15 В при любом значении напряжения на входе электродвигателя.

Параметры элементов цепи обратной связи подобраны таким образом, чтобы при заторможенном электродвигателе светодиод оптрона выключался, а при разгоне включался, и динистор, открываясь, подключал параллельно резистору R6 резистор R7. Таким образом, длительность импульсов открывающего напряжения автоматически уменьшается, чем поддерживается установленная малая частота вращения. Далее длительность импульсов открывающего напряжения определяется моментом нагрузки на выходном валу двигателя и положением движка переменного резистора R4. На средней и высокой частотах вращения обратная связь влияния на работу регулятора не оказывает.

Введение лампы накаливания EL1 позволяет при изменении падения напряжения на коллекторе электродвигателя от 0 до 120 В поддерживать ток во входной цепи оптрона не более 40 мА, что не превышает допустимого. Сопротивление нити лампы накаливания определяется ее температурой и соответственно приложенным напряжением; чем оно больше, тем больше сопротивление.

В регуляторе использованы постоянные резисторы МЛТ; R9 — СПО-0,15, R4 — СП4-2М (СПО-1), конденсаторы C1 — МБГО-1 на номинальное напряжение 400 В, C2 — МБМ на 750 В, CЗ — К73-11 на 250 В, C4 — МБМ на 160 В, C5 — К52-1Б. Вместо диода КЦ405А можно использовать КЦ402А-КЦ402В, КЦ403А-КЦ403В. Тринистор КУ202Н можно заменить на КУ202К-КУ202М, транзистор П307 — на КТ503В, КТ315Г, КТ3102А, КТ3117А, а П104 — на КТ501Ж, КТ361Д, КТ3107А, КТ3108А. Лампа EL1 — на 220 В мощностью 15 Вт («миньон»), но подойдут и две последовательно соединенные коммутаторные лампы КМ60xО,05.

Детали регулятора, кроме предохранителя FU1, конденсатора C1, резистора R1 и лампы накаливания, размещены на печатной плате (рис.3) из одностороннего фольгированного стеклотекстолита. Она установлена на двух стойках на основании педали. Гнездо предохранителя, конденсатор C1, резистор R1 и патрон с лампой EL1 крепят непосредственно к основанию педали. Проводники цепи обратной связи можно припаять непосредственно к пружинам щеток коллектора.

Налаживание регулятора начинают при отключенной цепи обратной связи (для этого вывинчивают из патрона лампу EL1). Подборкой резистора R2 в пределах от 43 до 20 кОм добиваются устойчивого вращения выходного вала электродвигателя под нагрузкой (т.е. с механизмом, для которого предназначен привод) на средней и высокой частотах вращения (без пропусков и рывков) при изменении сопротивления резистора R4. Далее подключают цепь обратной связи, изменяя значение сопротивления резистора R8, добиваются плавности хода привода на малых частотах вращения электродвигателя. При налаживании устройства требуется соблюдать особую осторожность и выполнять требования правил и мер безопасности при работе с электроустановками.

Источник

Ремонт электропривода швейной машинки своими руками

Многие пользуются швейными машинками с электроприводами.

Бывает выходят из строя электроприводы швейных машин как отечественного, так и импортного производства.

Заменить электропривод дорого, а вот отремонтировать электродвигатель или педаль можно в частых случаях и самому своими руками, сэкономив при этом не малую сумму.

Электропривод для швейной машины

Электроприводов у швейных машин много разных, но принцип один. Ниже один из них:

Электродвигатель Тип МШ-2, 220В, 0,5А, 40Вт

Общие сведения

Электроприводы типов МШ-2 и МШ-2ЭР предназначены для бытовых швейных машин отечественного производства и некоторых моделей импортных машин, оверлоков и бытового инструмента (шлифмашин и т.д).

Структура условного обозначения

• МШ-2ЭР:
• МШ — электропривод для швейных машин;
• 2 — номер модификации;
• ЭР — электронный регулятор напряжения.
• Климатическое исполнение УХЛ,
• категория размещения 4.2 по ГОСТ 15150-69.

Условия эксплуатации

• Номинальные значения климатических факторов внешней среды по ГОСТ 15150-69.
• Эксплуатация внутри помещений при температуре окружающего воздуха от 10 до 35°С.
• Среда невзрывоопасная, не содержащая химически активных смесей, приводящих к разрушению металла и изоляции.
• Эксплуатация на расстоянии не менее 1 м от электронагревательных приборов.
• Хранение в сухом отапливаемом помещении при температуре от 1 до 40°С.
• Защита человека от поражения электрическим током соответствует классу 2 по ГОСТ 12.2.007. 0-75.
• Электроприводы соответствуют требованиям ТУ 16-539.280-78.

Технические характеристики

• Номинальное напряжение, В — 220
• Частота питающей сети, Гц — 50
• Номинальная мощность, Вт — 40
• Номинальный ток, А, не более — 0,5
• Частота вращения вала электродвигателя, мин-1 — 6000±1200
• КПД, % — 45
• Номинальный вращающий момент, Н·м — 0,0635
• Расход электроэнергии, кВт·ч — 0,1
• Масса, кг, не более — 1,8
• Режим работы электродвигателя повторно-кратковременный с продолжительностью включения до 40% времени цикла.
• Наибольшая продолжительность цикла 10 мин: пауза 6 мин, работа 4 мин.
• Количество рабочих циклов не регламентируется.
• Плавность регулирования обеспечивается при установке привода на швейную машину.
• Средняя наработка на отказ — не менее 300 ч.

Конструкция и принцип действия

Электропривод МШ-2 состоит из однофазного коллекторного электродвигателя с последовательным возбуждением с кронштейном, работающего от сети переменного тока частотой 50 Гц и угольного пускорегулирующего реостата.
Электропривод МШ-2ЭР отличается от МШ-2 наличием электронного регулятора напряжения.
Регулирование частоты вращения вала двигателя осуществляется изменением напряжения, возникающим при изменении силы нажатия на педаль.
Направление вращения вала электродвигателя левое, если смотреть со стороны выходного конца вала.
Габаритные, установочные и присоединительные размеры электроприводов МШ-2 и МШ-2ЭР приведены на рисунке, ниже.

Электропривод МШ-2 (с угольным пускорегулирующим реостатом)

МШ-2ЭР (с электронной педалью)

Разборка электродвигателя

Первым делом необходимо снять щетки. Старайтесь делать это аккуратно и не спеша, сама щетка соединена с пружиной и если ее не придерживать может вылететь, а при падении разбиться.

Щетки снимаются с помощью отвертки, необходимо надавить на держатель щетки и повернуть его на 90 градусов.

Пружина, фиксатор, графитовые щетки

Состояние щеток нормальное, трещины и сколы отсутствуют.

Теперь необходимо снять шкив с вала электродвигателя. Делается это просто, как показано на фото, надавливаем на фиксатор и снимаем шкив с вала. Опять же будьте внимательны, фиксатор с пружиной и может улететь, потом будете долго искать.

А здесь видно как установить шкив на место, фиксатор вставляем в отверстие на валу, придавливаем его отверткой и насаживаем шкив. Фиксатор под действием пружины войдет в отверстие шкива и зафиксирует его.

Осталось только раскрутить винты с гайками и снять корпус.

Ротор, статор, электродвигатель

Год выпуска 1965, старичок древний, и судя по всему его ни разу не разбирали, возможно меняли щетки. Со временем смазка подшипников высохла, поэтому он сильно и нагревается.

Если надавить на основание подшипника то оно отойдет, получаем хороший доступ для чистки и смазки, ничего не скажешь, удобно.

Здесь видно во что превратилась смазка за долгие годы эксплуатации, подшипник проворачивается с усилием. Для исправной работы двигателя все его подшипники необходимо содержать в чистоте и регулярно использовать качественную смазку для подшипников. На ухудшение смазки подшипника электродвигателя укажут следующие изменения: замедление вращения или остановка колец подшипника, его нагревание или расплавка. Менять смазывающее вещество нужно при его загрязнении и появлении более густой консистенции.

Перед полной заменой смазки необходимо:

• промыть подшипник керосином,
• набить свежую смазку.

Руки и инструменты (деревянные или металлические лопаточки) должны быть чистыми. Пространство между шариками и обоймами заполнить смазкой по всему диаметру.

Смазываем и второй подшипник со стороны крыльчатки.

После нехитрых операций, двигатель заработал как новенький!

А вот второй двигатель МШ-2ЭР (с электронной педалью). Не хотел работать, периодически останавливался или не запускался.

При тщательном осмотре была обнаружена некачественная пайка, может быть заводской брак, а может окисление припоя в результате неправильной эксплуатации. Провод практически болтался, в результате чего электродвигатель нестабильно работал.

Пайка, припой элементов двигателя

Все детали и провод необходимо хорошо залудить, и припаять.
И не забываем про смазку. Она уже сильно загустела. Поэтому сначала очищаем подшипник от старой смазки и забиваем новую.

Мотор заработал стабильно, теперь его ждет долгая жизнь!

Педаль электропривода

Скорость шитья обычно регулируется силой нажатия на педаль электропривода. Двигатель и регулятор оборотов присоединяются к электрической сети с помощью электрошнура. Запуск машины производится путем нажатия на педаль регулятора оборотов. Большему нажатию соответствует большая скорость шитья. После остановки машины необходимо снять ногу с педали во избежание непроизвольного пуска.

Существует множество типов регуляторов напряжения.
Основные типы:

• угольный пускорегулирующий реостат.
• электронный регулятор напряжения.

В педали с угольным реостатом имеется сборка угольных таблеток находящихся в керамическом корпусе. При надавливании на педаль, таблетки сжимаются, в результате чего сопротивление падает и двигатель запускается, чем сильнее сдавить таблетки тем меньше сопротивление и выше скорость двигателя. Основные неисправности в таких регуляторах как и везде, это неисправность кабеля, разъемов, вилки электропитания. Часто сгорают угольные таблетки, в этом случае необходима замена выгоревших таблеток. Если их нет то можно выточить их из графитовых щеток с помощью турбинки и надфиля.

Схема педали для электропривода МШ-2

1 — пускорегулирующая педаль,

2 — контакт шунтирующий,

3 — угольный реостат,

4 -конденсатор КГБИ-0,05 (С2),

5 — конденсатор «ЗБ» (С1),

6 — конденсатор МБГВ (МБГП-1) 0,5мкф х 400В (С3),

8 — обмотка возбуждения двигателя.

Вот такой вариант схемы педали для электропривода МШ-2. Разница с предыдущей — наличие дросселей L1, L2, сглаживающих пульсации от помех вместе с конденсаторами С1,2,3.

Педаль для швейной машины, регулятор напряжения.

Конструкция довольно простая, имеется устройство подавления помех из конденсаторов и дросселей.

Устройство педали. Конденсатор, подавление помех

Перестал крутиться электродвигатель, но не сразу, сначала он то работал, то не работал.
Очень часто встречающаяся причина, плохая некачественная пайка. На фото видно, что эмалированный провод идущий от дросселя перед пайкой не был очищен от эмали и залужен. Просто повесили соплю, решили что и так будет работать.

Пришлось исправлять чужую оплошность, убирать сопли припоя, зачищать эмаль-провод, и нормально припаивать.

Попалась недавно педаль китайского производства (фото ниже).

Открывается легко, достаточно отверткой поддеть верхнюю крышку педали.

Регулировка напряжения ступенчатая, несколько скоростей. Достаточно простая и надежная, состоит из дросселя, диода и группы контактов.

Деталей мало, да и ломаться нечему, возможен выход их строя диода или подгорание контактов, иногда обрыв дросселя.

Источник