Электромеханические программаторы, которые до сих пор применялись и применяются во множестве моделей СМА, представляют собой весьма сложный функциональный узел. Эта отработанная годами конструкция еще долго «не сойдет со сцены», поэтому мы рассмотрим, как устроены подобные командоаппараты распространенных типов. Во множестве моделей СМА электромеханический программатор — это «мозг машины». Подобные программаторы применяются также и в блоках с микроконтроллерами.

Для начала напомним, что собой представляет электромеханический программатор и как он действует.

Итак, на рис. 11.1 представлен схематически электромеханический программатор.

Рис. 11.1. Устройство электромеханического программатора

Он состоит из набора программных дисков с выступами и углублениями. Выступы и углубления называются кулачками. Весь набор дисков с кулачками приводит во вращение синхромотор с редуктором, понижающим обороты синхромотора (timermotor). Внешний вид и устройство синхромоторов показаны на рис. 11.2. Представлено два типа.

Рис. 11.2. Типы синхромоторов

Синхромотор состоит из корпуса, в котором находится рабочая обмотка, полюсные наконечники и кольцевой магнитный ротор. Чтобы этот ротор вращался в строго определенном направлении, применяют специальную фигурную вставку. Ее хорошо видно на рис. 11.2. Благодаря этой вставке магнитный ротор может вращаться только в одном направлении. Таким образом, в зависимости от конфигурации вставки, ротор синхромотора может вращаться либо по часовой стрелке, либо против. На рис. 11.3 показан еще один тип синхромотора в разобранном виде.

Рис. 11.3. Устройство синхромотора

Он также состоит из корпуса с полюсными наконечниками, магнитного ротора и катушки с обмоткой. Обмотка на каркасе изолирована липкой лентой, т. е. выполнена открытым способом в отличие от предыдущих типов синхромоторов, в которых обмотка залита компаундом прямо в корпусе. Направление вращения ротора обеспечивают три шестеренки под верхней крышкой. Частота вращения роторов у синхромоторов 500 об./мин., сопротивление рабочей обмотки 9—10 кОм. Все обмотки рассчитаны на подключение к напряжению 220 В (в российском стандарте).

Итак, синхромотор приводит во вращение шестерни понижающего обороты редуктора и набор программных дисков (программный барабан) с кулачками. Диски с кулачками делятся на две основные группы: это «быстрые» и «медленные» кулачки. Каждый из программных дисков взаимодействует с рычагами-толкателями, которые, собственно, и переключают исполнительные контакты. На рис. 11.4 показан процесс переключения: в каждой из контактных групп есть подвижный (переключаемый) контакт, который может занимать три фиксированных положения.

Рис. 11.4. Процесс переключения контактов

В некоторых программаторах имеются дополнительные контакты, служащие для подачи напряжения питания на электросхему СМА в течение цикла стирки. Эти контакты замыкаются между собой только при выдвижении ручек программатора «на себя», например, как на рис. 11.5, то есть при включении программы стирки.

Рис. 11.5. Устройство программатора со встроенным выключателем

Функции переключения у кулачков разные: «быстрые» кулачки служат для переключения направления вращения (реверса) ведущего мотора и приводятся во вращение синхромотором. «Медленные» кулачки обеспечивают переключение режимов стирки, и вместе с ними вращается и ручка программатора с обозначениями. Особо отметим — есть модели программаторов, в которых на период нагрева воды в баке привод «медленных» кулачков механически отключается от редуктора синхоромотора. Отключение производится с помощью электромагнита, расположенного на торцевой части корпуса программатора (рис. 11.6).

Рис. 11.6. Программаторы с электромагнитом «термостоп»

Этот электромагнит, как и функция, которую он осуществляет, называется «термостоп». В СМА с микроконтроллерными блоками подобное отключение производится с помощью маломощного симистора, который по команде с микроконтроллера прекращает подачу напряжения питания на синхромотор, а функцию «быстрых» кулачков осуществляют реле. Контакты этих реле переключают направление вращения ведущего мотора. В более простых моделях СМА функцию «термостоп» осуществляет термостат для установки температуры. Напряжение питания синхромотора программатора подключается контактами этого термостата после некоторого подогрева воды (обычно до 30 °C).

Итак, мы познакомились с общим устройством программаторов, а теперь перейдем к рассмотрению конкретных конструкций. К сожалению, невозможно в рамках одной главы описать все командоаппараты, поэтому, опять же, мы изучим их внутреннее устройство на примере самых распространенных. Но сначала сделаем одну оговорку. Как известно, практически вся бытовая техника рассчитана на ремонт методом замены блоков, и крупные сервис-центры не приветствуют «умельцев». Однако в нашем случае речь пойдет о безвыходных ситуациях, когда новый программатор (или модуль блока управления с программатором) достать невозможно либо его доставку придется ожидать несколько месяцев. Так что, зная устройство контактной системы программаторов, подавляющее большинство из них вполне можно быстро отремонтировать. Это будет оправдано и к тому же выгодно: как правило, дефект заключается лишь в подгорании пары-другой контактов. Хоть программаторы и считаются неразборными узлами, при определенных навыках их вполне можно разобрать и восстановить. Основные дефекты, как уже упоминалось, возникают в контактных системах программаторов от попадания воды или моющего раствора или от замыканий во внешних цепях — в этом случае контакты подгорают.

Также довольно часто наблюдалось подгорание контактов, коммутирующих мощную нагрузку: нагревательные элементы, обмотки ведущих моторов и от замыканий в перетершемся жгуте электропроводки. Начнем экскурсию с рассмотрения самых простых типов программаторов. Это программаторы с одной или двумя съемными боковыми крышками. Крышки из гетинакса легко вынимаются из пазов в корпусе. На рис. 11.7 представлены два программатора со снятыми боковыми крышками (кстати, эти крышки защищают только от пыли).

Рис. 11.7. Программаторы со съемными боковыми крышками

Как правило, особых хлопот такие типы программаторов не доставляют, т. к. легко и просто осмотреть всю контактную систему и почистить или, если нужно, подогнуть подозрительные контакты. В большинстве случаев такой ремонт можно провести, даже не отсоединяя разъемы жгута электропроводки СМА.

Возьмемся за следующий — это программатор рис. 11.8, у которого контактная система из отдельных плоских галет, а в самой нижней галете расположен редуктор.

Рис. 11.8. Программатор с плоскими галетами

Снизу галеты — синхромотор. Все галеты стянуты в единый блок двумя винтами. Чтобы без усилий разобрать, а затем собрать такой программатор, желательно изготовить из любой толстостенной трубки стопорное устройство (или из куска пластмассы).

Перед разборкой этот стопор надевается на ось программного барабана до упора в верхнюю галету и сбоку завинчивается контрящий винт. Это нужно, чтобы после отвинчивания стягивающих винтов детали программатора не разлетелись по помещению. И еще: перед разборкой любого программатора программный барабан устанавливают в нулевое (начальное) положение — программа стирки выключена. После того как зафиксирована стопорная втулка, отвинчивают стягивающие винты и одновременно придерживают нижнюю галету с синхромотором и редуктором.

Итак, программатор разобран, это видно на рис. 11.9.

Рис. 11.9. Галеты программатора

Все контакты как на ладони. При обугливании контактов практически всегда копоть оседает и на пластиковой основе, поэтому подгоревшие контакты легко обнаружить визуально и почистить. При последующей сборке галет надо обратить внимание на храповую шестерню, которая передает вращение от редуктора на программный барабан. Эта шестерня подпружинена и при сборке должна попасть посадочными отверстиями (их три) на соответствующие штыри на шестерне редуктора.

Рассмотрим более сложный программатор.

Сложность в том, что к выводам контактов припаяна печатная плата. Галеты с контактами также стянуты винтом с гайкой по центру. Программатор показан на рис. 11.10.

Рис. 11.10. Программатор с печатной платой — тип 1

При разборке подобного прибора одной отверткой не обойтись никак. Обязательно нужен паяльник мощностью не менее 65 Вт и расплющенным острозаточенным жалом. Ширина расплющенного и заточенного конца жала должна соответствовать ширине контактных выводов. Удаление припоя с контактных площадок печатной платы проводится по известной методике с помощью специальной оплетки из медной проволоки (продается в магазинах и на радиорынках). Торец облуженного жала через оплетку (отрезок) прижимают к месту пайки, и расплавленный припой моментально впитывается в оплетку. Таким образом освобождают все контакты. Делать это надо по возможности быстро, т. к. основа, в которой «сидят» контакты, сделана из пластика. Если под руками нет специальной оплетки, ее можно сделать самому из оплетки экранирующего провода. Снимают с провода «чулок» и пропитывают его флюсом, лучше всего ЛТИ-120, но можно и канифольным.

Затем «чулок» подсушивают. Этот способ широко известен всем радиолюбителям. Вот, наконец, программатор разобран, снят весь контактный блок и отпаяна плата. Теперь можно отвинтить винт, скрепляющий галеты, и отыскать секцию с дефектными контактами. Подгоревшие контакты, как обычно, зачищаются полоской шлифовальной бумаги. На рис. 11.11 показаны все этапы разборки программатора.

Рис. 11.11. Разборка программатора

Как видно из рис. 11.11,в, в галетах потри контактные группы.

В некоторых галетах есть дополнительные контакты, но они не используются. В начале разборки нужно сначала снять общую металлическую крышку (кожух), иначе невозможно будет освободить фиксаторы контактного блока. Эти фиксаторы сделаны в виде небольших выступов. Выступы защелкиваются в квадратных окошечках на торцевых (крайних) пластинах. После припайки печатной платы программатор снова пригоден к работе. Следующим на рис. 11.12 представлен уже разобранный «родной брат» предыдущего программатора.

Рис. 11.12. Программатор с печатной платой — тип 2

Отличие только в конфигурации печатной платы и в том, что нет необходимости затачивать специально жало паяльника, так как основные соединительные контакты припаяны к печатной плате. Галеты также содержат по три контактные группы.

В заключение этого раздела рассмотрим еще две модели программаторов. Поскольку мы основное внимание уделяем устройству контактных галет, то и программаторы (рис. 11.13 и рис. 11.14) показываем уже разобранными.

Рис. 11.13, 11.14. Программаторы в разобранном виде

Разбираются они следующим образом. Сначала отпаивается печатная плата. У первого программатора — печатной платы нет, так как все его галеты имеют плоские выводы, предназначенные для разъемов. На рис. 11.15, а приведен вид программаторов с лицевой стороны.

Рис. 11.15. Крепление контактных блоков

Стрелками указаны места сквозных стержней, скрепляющих галетные блоки. Чтобы вытащить эти стержни, нужно сначала снять синхромотор, выводы которого также могут быть припаяны к печатной плате. При нажатии на выступающие концы стержни подаются назад и легко вынимаются. Поскольку у этих моделей программные барабаны состоят из двух частей, то перед разборкой желательно сделать метки фломастером на обоих частях барабана. Это можно сделать через технологические вырезы в кожухе программатора. Иначе после последующей сборки придется искать начальное положение барабанов с «медленными» кулачками и с «быстрыми», чтобы попасть в то положение, в котором барабаны находились до разборки. Итак, мы сняли галетные блоки. На рис. 11.16 показано несколько галет с плоскими контактами, предназначенными под разъемы.

Рис. 11.16. Устройство контактной галеты под разъем

Если считать слева направо, то получится: первый контакт — переключаемый, в следующей группе контактов (правой) — то же самое, галетные блоки наших программаторов имеют более сложное устройство из-за наличия дополнительных кулачков (1) и возвратных пружинок (2), поэтому при разборке нужны максимальные осторожность и аккуратность. На рис. 11.17 представлена одна галета с выводом под печатный монтаж. Как видим, ее устройство точно такое, как у предыдущей.

Рис. 11.17. Устройство контактной галеты под печатный монтаж

И в заключение этого раздела можно посоветовать не спешить с разборкой сложных программаторов. В секцию с подозрительными контактами можно впрыснуть с помощью шприца жидкость для очистки контактов (типа «контактол»). Если нагар не очень сильный, то проводимость контактов восстановится. Также не следует спешить разбирать программатор, работающий в составе микроконтроллерного блока. Сначала нужно убедиться в работоспособности микроконтроллера. О том, как это сделать, будет рассказано в разделе «Устранение неисправностей».