(3)电机的功率:P?nT 9550洗涤漂洗时电机的功率:T?380N?m m?50Kg P?320w 脱水时电机的功率:T?225N?m m?10Kg P?565w
全自动洗衣机马达必须满足洗涤、漂洗和脱水时的转速要求,洗涤、漂洗和脱水时电机的功率、转速是不同的。根据上述计算可知:洗涤电机功率320瓦,转速480转/分 ;脱水电机功率565瓦,转速1440转/分。
2.洗涤-脱水电机的原理
洗涤衣物时为提高洗涤效果及防止衣物缠绕,要求波轮双向运转工作,故而用于洗涤的洗涤-脱水电机都是双向运转电机。洗涤-脱水电机为配合洗衣机的洗涤及脱水转速的不同,采用双速设计。它在电机定子上布置有两套不同极数的绕组。采用鼠笼型转子,可以自动适应两套定子绕组。由于此种电机的低速时极数较多、速度较低,考虑到满足低速时的转矩及此时电机的温升、效率,所以电机的体积较大。单相异步双速电机结构较简单、寿命长,但造价较单速单相异步电机要高。
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本设计根据电机的功率和转速,选择西门子单相异步双速电机YXG62/2/16G。图3.13.2分别是其实物图和接线图。
图3.1 电动机的实物图
图3.2 电动机的接线图
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和
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3.3 单片机的选择
1. AT89C51单片机的优点
(1)低电压、高性能、功耗小、价格便宜且应用广泛; (2)可擦除只读存储器可以反复擦除100次;
(3)采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造,与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容;
(4)用该单片机设计的系统,可以反复进行系统试验,能够保证用户的系统设计达到最优;
2. AT89C51单片机的引脚图和实物图
图3.3 AT89C51引脚图 图3.4 AT89C51实物图
3. 引脚描述
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青岛大学专科生毕业论文(设计) 表3.1AT89C51引脚功能表
表3.2 P3
能
端口引脚 VCC GND XTAL1 XTAL2 RST ALE PSEN EA P0口 P1口 P2口 P3口 端口引脚 P3.0 P3.1 P3.2 P3.3 P3.4 P3.5 P3.6 P3.7 RXD(串行输入口) TXD(串行输出口) INT0 (外部中断0) INT1 (外部中断1) T0(定时/计数器0) T1(定时/计数器1) WR (外部数据存储器写选通) RD (外部数据存储器读选通) 电源端 接地端 外接石英晶体的一个引脚 外接石英晶体的另一个引脚 复位输入端 地址锁存允许 外部程序存储器(外ROM)的读选通信号 外部访问允许端 一组8位漏极开路型双向I/O口,地址数据总线复用口 一个内部上拉电阻的8位双向I/O口 一个内部上拉电阻的8位双向I/O口 一个内部上拉电阻的8位双向I/O口 第二功能 口第二功
功能
AT89C51单片机优点甚多,能够满足全自动洗衣机的程序的设计,所以,本设计采用美国ATMEL公司生产的低电压,高性能单片机AT89C51。
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3.4 水位开关与电磁进水、排水阀
全自动洗衣机是通过水位开关与电磁进水、排水阀配合来控制进水、排水以及电机的通断,从而实现自动控制的。
3.4.1电磁进水、排水阀
电磁进水阀起着通、断水源的作用。电磁排水阀起着通、断排水的作用。当电磁线圈断电时,移动铁芯在重力和弹簧力的作用下,紧紧顶在橡胶膜片上,并将膜片的中心小孔堵塞,这样阀门关闭,水流不通。当电磁线圈通电后,移动铁芯在磁力作用下上移,离开膜片,并使膜片的中心小孔打开,于是膜片上方的水通过中心小孔流入洗衣桶内。由于中心小孔的流通能力大于膜片两侧小孔的流通能力,膜片上方压强迅速减小,膜片将在压力差的作用下上移,闭门开启,水流导通。
我们设计所要选择的阀体必须结构简单,性能好,价格便宜,且维修方便。通过上网查阅资料得知科多牌电磁阀性价比很高且应用广泛,所以我们选择科多牌电磁阀。根据排水量的大小,本设计采用的电磁阀型号:科多FCD-270L 工作电压:220V(交流) 流量:可调范围(设为最大)20~50L/min。电磁阀的实物图如图3.5所示。
图3.5 电磁阀的实物图
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3.4.2水位开关
水位开关实际上是一个空气压力开关。气室的入口与洗衣桶中的贮气室相联接。当水注入洗衣桶后,贮气室口很快被封闭,随水位上升,贮气室的水位也上升,被封闭的空气压强亦增大,水位开关中的波纹管受压而胀起,推动顶杆运动而使触点改变,从而实现自动通断。水位开关触头(Kq1)只连接在进水电路中且与电磁进水阀的线圈串联在一起,当进水结束时能够切断电路。洗衣机排水时,贮气室的水位也下降,被封闭的空气压强亦减小,水位开关触头(Kq1)自动复位。Kq1指如图3.9的AB两触点。
水位开关的压力值得设定,如下是其计算值。 压力的设定值P1?P??gh
贮气室水位上升高度h?0.6m 标准大气压P?101.325KPa g?9.8N/Kg
2P a水的密度??1000kg/m^3 P1?107.K由计算所得压力为根据,本设计采用采用KEWLL公司的KFP30系列柱塞式压力开关,该压力开关性能高价格便宜、压力可调且误差不超过2%,压力范围100KPa~110KPa,完全满足设计需要。图3.6和3.7分别是压力开关的实物图和接线图。
图3.6 压力开关实物图 图3.7 压力开关接线图
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3.5 传感器
3.5.1 TS浊度传感器
TS 浊度传感器具有结构简单、非接触、高可靠性、高精度、可测参数多、反应快以及结构简单,形式灵活多样等优点。此外,它价格便宜,应用也非常广泛。TS 浊度传感器详细参数表如表3.3所示。
表3.3TS浊度传感器的详细参数表 操作温度、范围 额定电压 额定电流 应用范围 -30~80℃ 5VDC 最大30mA 检测水的浑浊度 TS 浊度传感器原理:当光线穿过一定量的水时, 光线的透过量取决于该水的污浊程度, 水越污浊, 透过的光就越少。光接收端把透过的光强度转换为对应的电流大小, 透过的光多, 电流大, 反之透过的光少, 电流小。通过测量接收端电流的大小,就可以计算出水的污浊程度。如图3.8所示 ( 虚线框内为浊度传感器内部)。浊度电流信号经过电阻 R1 转换为 0 V~ 5 V 电压信号, 利用电压比较器进行采样处理, 单片机就可以获知当前水的浊度状况,从而确定漂洗的次数和时间。TS 浊度传感器有 3 个引脚, 按照图3.8电路连接就可以实现水浊度的测量。实际使用时需要通过实验获得衣物污浊程度的经验数据。 因为TS浊度传感器应用广泛,性能高且工作温度范围广,完全能够满足本设计的要求,所以本设计选用GE(通用)公司的TS浊度传感器。水的清洁度检测值有个标准,换算成电压后,通过查手册可知,该值大小为4.5V。图3.9为浊度传感器的实物图。