第二节 洗衣机工作原理概述

一、双桶洗衣机的工作原理

1.洗涤工作原理

接通电源后，根据衣物的多少注入适量的洗涤剂和水，打开洗涤定时器来控制洗涤电动机的正反向运转和洗涤工作的时间，通过三角带降低转速传递到齿轮箱，再通过齿轮箱进行二次减速，并带动波轮进行正反向间歇转动，转盘的转动使洗涤桶内的洗涤液产生涡流，洗涤物通过波盘的搅拌振动等物理作用，使附着在衣物上的污垢分离，从而达到洗净衣物的目的。

2.脱水工作原理

接通电源后，打开脱水定时器来控制脱水电动机的运行及脱水时间，脱水桶通过制动轮连接至电动机，电动机带动脱水桶的高速转动产生的离心力，将洗涤物内所含的水甩出，达到甩干衣物的目的。

二、波轮式全自动洗衣机的工作原理

波轮式全自动洗衣机是将洗涤脱水桶套装在水槽内，通过电脑程控器设定的程序，在同一桶内自动完成洗涤、漂洗、排水、脱水的整个洗涤过程；其洗涤过程主要是在机械产生的排渗、冲刷等机械作用和洗涤剂的润湿、分散作用下，将污垢拉入水中来实现洗净的目的。

图3-17所示为波轮式全自动洗衣机电气原理图。当洗衣机接通电源启动后，根据衣物的多少、类型及污染程度来选择电脑板上相应的水位、程序及功能等，按启动键洗衣机开始进入洗涤状态，电脑程控器发出指令给进水阀，进水阀电源接通，进水口打开，开始进水，随着水位增高水压增大，水位开关簧片动作，等达到设置水位时，将信号反馈给电脑程控器，进水阀电路切断，停止进水，同时洗涤电动机电源接通，在电脑程控器控制下电动机间歇正反转，通过传动带及减速离合器转动到波轮，进行洗涤动作。

等洗涤到大约15min后，电脑程控器切断电动机电路，同时接通牵引器电源，打开排水阀，开始进水，牵引器同时拉开离合器制动臂，使离合器棘轮与棘爪分离，离合器制动带同时放松，做好脱水准备，等几分钟后排水结束后，电动机进行单方向高速运转的脱水动作；脱水进行一定时间后，牵引器及电动机电源被切断，排水阀关闭，离合器制动臂复位，棘轮复被棘爪卡住，制动带抱紧。然后又回到洗涤状态，又按照以上类似的程序重复两次，完成洗衣漂洗过程，再进行最后的脱水动作。此时，电动机通过三角带减速并将动力传递至离合器，再由离合器带动内桶高速旋转，高速旋转产生的离心力将衣物中水分从衣物中分离出去，达到甩干衣物的目的，完毕后报警并自动断电。

图3-17 波轮式全自动洗衣机电气原理图

三、滚筒式全自动洗衣机的工作原理

滚筒式全自动洗衣机由两根减振器、滚筒双轴支撑。其偏心平衡方式主要由滚筒左右安装的平衡环来实现，平衡环内装盐水，采用振动摩擦先进工艺融合，依靠水的流动来平衡衣物的偏心，以减少机器振动。

滚筒式全自动洗衣机采用永磁无刷电动机（其结构见图3-18），定子转子完全分离形式，转子依靠滚筒轴的花键与转子中央花键啮合从而带动滚筒旋转。通过定子产生旋转变换的磁场来驱动转子的动作。定子上带有霍尔电路实时监控电动机转速。

当洗衣机正在运行或结束运行时，为确保使用方便，必须保证滚筒的内桶门向上。滚筒的转子上带有定位的电动机磁铁，当电动机转动到磁铁和霍尔电路转动到重合位置时，则由定位装置的销子锁住滚筒的电动机转子，确保滚筒的内桶门正确朝上。

图3-19所示为滚筒式全自动洗衣机电路原理图。当洗衣机通电后，开始检测各个用电器的电阻反馈情况（当任一个出现异常时，都会进行相应的报警），门关闭好后则进行拉门门锁上电锁住拉门，电动机转子销子从电动机转子退出，电动机开始转动运行，洗衣机通过电动机进行模糊称重，检测洗衣机内部衣物的重量，并进行衣物量的显示，1min后洗衣机开始进水，自来水通过洗涤剂盒连同洗涤剂冲进桶内，衣物在内桶之中，内桶沿轴向设置了三条凸筋，洗涤的水位液面高度大约在内桶半径的2/5处，可使衣物在内桶里处在半浸泡状态。

图3-18 永磁无刷电动机结构

图3-19 滚筒式全自动洗衣机电路原理图

洗涤时，衣物在洗涤液中与内桶壁以及桶壁上的提升筋之间产生摩擦力，衣物靠近提升筋部分与相对运动部分互相摩擦产生搓揉作用。随后，内桶在电动机的带动下以低速度周期性地正反向旋转，依靠内桶内三条凸筋的作用，将洗涤衣物举升到高出洗涤液面，洗涤衣物在自身重力的作用下，自由跌落在洗涤液中。随着内桶不断正转、反转，衣物不断升起、跌落以及洗涤液的轻柔运动，并不断地与洗涤液发生撞击。这些作用类似于手揉、揉搓、刷洗、甩打、敲击等手工洗涤的作用，从而使衣物达到去污、洗净的目的。

滚筒搅拌结束作为一个单洗程序，之后排水、进水、搅拌为一个漂洗程序，执行最终脱水程序后会根据用户程序要求，结束或者进行烘干。烘干过程中由冷凝阀开始进水，采用冷凝式烘干，排水阀打开。烘干加热管和烘干电动机开始工作，电动机开始低转速运行，到烘干热敏电阻判断桶内衣物干了为止，并进行冷却，停止加热继续送风并进冷凝水。冷却结束后，则显示“结束”，电动机定位，门锁解锁，报警自动断电。

四、搅拌式全自动洗衣机的工作原理

搅拌式全自动洗衣机是在波轮式全自动洗衣机的基础上研发制造的一种新型洗衣机，如图3-20所示。它是在波轮的上部中心安装了一个搅拌器，通过搅拌棒与波轮连接，搅拌棒上有三个凸出的搅拌叶片，在搅拌叶片之间设置了若干个小孔与轴心相通，工作时依靠搅拌器的往复运动产生水流（其形式见图3-21）。

图3-20 搅拌式全自动洗衣机结构

图3-21 工作时产生的水流形式

当洗衣机进入洗涤程序时，波轮做正、反向旋转，产生的水流对衣物起揉搓的作用；搅拌棒上的搅拌叶片运动产生的水流对衣物起到摆洗的作用。因此，搅拌式全自动洗衣机克服了波轮式全自动洗衣机衣物容易缠绕和洗涤不均匀的缺点。

图3-22 洗衣机电动机的工作原理

五、电动机的工作原理

洗衣机电动机的工作原理如图3-22所示，电动机的正、反旋转由洗衣机开关控制，当洗衣机接通电源后，只要拧动洗衣机开关旋钮，便会给电动机的主、副绕组加上电流。根据电容分相电动机的起动原理，当K与K1接通时，主副绕组便通以电流。由于电容C的作用，使通过副绕组的电流超前主绕组90°电角度，形成两相磁场，电动机起动运行，假设为正转。由于旋转磁场的方向与绕组中电流达到最大值的次序有关，所以，当K与K2接触时，则流进主绕组的电流超前于副绕组电流90°电角度，旋转磁场方向相反，电动机反向运转。如果K与K1、K2不断交替接通，则电动机便会一会儿正转，一会儿反转，这就是洗衣机电动机正、反运转的工作原理。所以，实现了波轮式全自动洗衣机在强洗时，正转25～35s停止5s再反转25～35s停止5s，如此周期性旋转。

六、离合器的工作原理

图3-23所示为离合器结构。其工作原理如下：

图3-23 离合器结构

1.洗涤和漂洗的工作原理

（1）顺时针方向旋转时离合器的工作原理

洗涤时离合器电磁铁不通电，动铁心挡住制动带，使弹簧套不能转动，扭簧（小）被弹簧套松开，传动轮轮毂的扭矩不能传递到内轮毂（2）上。同时，扭簧（中）被卷紧，内轮毂（1）和内轮毂（2）呈一体，脱水桶的扭矩传递到内轮毂（2）上。内轮毂（1）和制动盘呈一体，当脱水桶的扭矩传送到制动盘上时，制动盘产生摩擦力，阻止脱水桶跟转。此时，电动机运转产生的扭力经传动轮、齿轮组件传递到波轮轴上，波轮便顺时针方向旋转。

（2）逆时针方向旋转时离合器的工作原理

洗涤时，离合器电磁铁不通电，动铁心挡住制动带，使弹簧套不能转动。此时，扭簧（小）和扭簧（中）处于拨松方向，扭矩不能传递到内轮毂（2）和制动盘上，制动盘不产生摩擦力。装在制动盘座轴上的防逆转弹簧被卷紧，产生摩擦力阻止脱水桶跟转。此时，电动机运转产生的扭力经传动轮、齿轮组件传递到波轮轴上，波轮便逆时针方向旋转。

2.脱水时离合器的工作原理

脱水时旋转的方向为顺时针方向，扭簧（小）被卷紧，传动带传输线轮毂和内轮毂（2）呈一体，扭矩通过内轮毂（2）传递到脱水轴上。此时，离合器电磁铁通电，动铁心缩进，弹簧套可以自动转动，扭簧（中）被松开，切断了制动盘的动力源。电动机运转产生的动力经传动轮轮毂、扭簧（小）、内轮毂（2）、齿轮盖轴、齿轮座轴、脱水轴传递到脱水桶，脱水桶进行高速运转。

3.制动时离合器的工作原理

制动是指在脱水运行中的制动，它有两种情况：一种是脱水结束时的制动；另一种是在脱水运行中上盖被打开时的制动。

（1）脱水结束时的制动原理

脱水结束时，电动机和离合器电磁铁断电，动铁心还原，动铁心挡住旋转的制动带，制动带和弹簧套之间产生滑动阻力。弹簧套的旋转慢于内轮毂（2），扭簧（中）被旋紧，动力经内轮毂（1）传递到制动盘，使脱水桶停止转动。

（2）上盖被打开时的制动原理

由于洗衣机设置有安全开关，在脱水，上盖被打时，安全开关动作，切断了离合器电磁铁和电动机的电源，电磁铁断电后，其动铁心还原，使制动带和弹簧套之间产生滑动阻力，使扭簧（中）被旋紧，动力经内轮毂（1）传递到制动盘，制动器开始工作，使脱水桶停止运转。