滚筒式全自动洗衣机(简称滚筒洗衣机)发源于欧洲，近年来，滚筒洗衣机在我国迅猛普及，已大量进入普通家庭，其销量逐年稳步上升，大有超越波轮式全自动洗衣机之势。滚筒洗衣机排水方式分为下排水与上排水两大类。下排水被大多数波轮洗衣机和部分滚筒洗衣机所采用，其原理是利用水压差将水直接从机器底部排出，具有结构简单，排水时不需额外用电，排水彻底等优点，缺点是排出的水一般只能流进地漏难以二次利用，同时要求洗衣机放置在地漏附近。
上排水方式多用于中高端滚筒洗衣机中，其原理是通过排水泵将水抽出，其优点是排出的水可二次利用(如用来冲马桶、拖地等)，并且不要求洗衣机一定要放置在地漏附近，但缺点是排水结构较复杂，并且排水时需用电，排水泵运转时还会产生噪音。本文就滚筒洗衣机的原理、结构、分类与特点，及其检修进行介绍，供参考。
1、洗涤原理简介
滚筒洗衣机以滚筒(又称内筒)而得名，滚筒上有很多小孔，可以让洗涤液自由地流入、流出。洗涤的衣物装在滚筒之中，滚筒外为盛放洗涤液的外筒(盛水筒)。洗涤时，进水电磁阀打开，自来水同洗涤剂冲进筒内，滚筒在电动机的带动下以较低速度周期性地正反向旋转，衣物在筒内翻滚，如图1所示。
在洗涤过程中，衣物与滚筒内壁及筒壁上的提升筋相摩擦，产生揉搓作用。同时，滚筒内壁上的提升筋带动衣物-起转动，衣物被提升出液面并升到一定高度，在重力作用下又重新跌入洗涤液中，与洗涤液相撞击，产生如同棒锤击打衣物的效果，从而达到洗净衣物的目的。
另外，滚筒洗衣机中安装有加热管，可自动对洗涤液加热，进行热洗(温度调节范围一般为30°C~90°C)。洗涤液温度升高，分子运动速度加快，洗涤剂溶解污垢的能力更强，洗涤效果更好。
提示:由于滚筒洗衣机模仿棒锤击打衣物去污的原理设计，所以洗涤时衣物无缠绕现象，衣物间的磨损较小。
2、分类及特点
滚筒洗衣机按衣物的投入方式可分为前装式(又称前开式)与顶装式(又称顶开式)两大类:前装式的投放口设在机器的正前面，滚筒轴向与机器前面板垂直，衣物从滚筒的前端口放入或取出。
为了确保使用安全，前装式滚筒洗衣机须安装具有密封防漏功能的机门，并可通过机门中间的透明窗观察衣物的洗涤情况。如果筒内的水未排净，或者筒内衣物温度较高(≥50°C，适用于具有加热、烘干等功能的滚筒洗衣机)时打开机门，必然会导致水溢到机外，或者烫伤使用者。为防止出现，上述情况，要求机门除具有密封防漏功能外，还应具有延时开启功能。
因前装式滚筒洗衣机的造型美观技术成熟，且使用方便，所以前装式已成为滚筒洗衣机的主流。本文后面所述的“基本结构”、“控制原理”与“常见故障检修”均以此类洗衣机为例。
顶装式滚筒洗衣机的滚筒轴向与机器前面板平行，并且在内外筒的筒壁上均设有一块可开合的挡板(即外筒盖与内筒盖)，衣物的投放口设在洗衣机箱体的顶部。在放入或取出衣物时，须先揭起箱体顶盖(外盖)，然后同步开起外筒盖(中盖)与内筒盖(内盖)，使之与箱体的衣物投放口对齐，如图2所示。
目前，顶装式滚筒洗衣机的价格不菲，且机型不多，常见机型有三洋XQG85-T1099BHX、三洋XQG80-518HD、CTL-10072DS1、CTL-12794DS2及海尔天沐、浣纱和帝道a等系列机型。
另外，按照有无烘干功能分类，滚筒洗衣机又可分为“滚筒单洗”和“滚筒烘干”两类，后者就是常称的“洗烘一体机”，作为后起之秀的它，正获得越来越多的用户青睐。
提示:由于滚筒在机内的安装方向不一-样，所以前装式滚筒洗衣机与顶装式滚筒洗衣机的外观差异明显，并且外形尺寸也有较大差异:前装式滚筒洗衣机外形较宽，其高宽厚尺寸约为850mmX600mmX600mm(洗涤量8kg);顶装式滚筒洗衣机外形较窄，其高宽厚尺寸约为900mmX400mmX600mm(洗涤量10kg)。
3、基本结构
尽管滚筒洗衣机的品牌和型号很多，但基本结构大致相同，主要分为洗涤部分、传动部分、操作部分、支撑部分给排水系统和电气部分。
3.1洗涤部分
洗涤部分由内筒(滚筒)、外筒(盛水筒)、内筒叉形架转轴、外筒大皮带轮、轴承等组成。内筒用于盛装洗涤液和衣物，由筒体、前盖、后盖构成，这三个部件均采用厚约0.4mm的拋光不锈钢板制成。筒体上开有直径为4mm的圆孔，孔与孔的间距约10mmr-20mm ，如图3所示。圆孔自内向外冲制，翻边向外，以保证内壁光滑，防止挂坏衣物。
后盖采用部分封闭或全封闭结构，前盖中心开有一个大圆孔，衣物由此孔投入。筒内壁沿轴向方向设计有3~6条凸筋(称为提升筋或举升筋)，其作用是在内筒转动时带动和提升衣物，以增大衣物与筒壁的摩擦，并产生拋掷、搓洗动作。
内筒的叉形架与轴套铸成一体， 然后用螺栓固定于内筒后端面上，以便带动内筒同速转动。
提示:在滚筒洗衣机故障中，机械故障占有较高比例。因此，熟知滚筒洗衣机的内部结构与主要器件的特点，有助于拆装与故障检修。
外筒用于盛装洗涤液，同时还对电机、加热器、温控器、减震器等部件起支撑作用。外筒由筒体、前盖、后盖和外筒叉形架组成。内筒主轴先穿过外筒叉形架的中心孔，再穿过轴承支架的内孔，最后固定在大皮带轮的中心轴上，大皮带轮通过皮带与电动机相连，如图4所示。
近年来，部分新型滚筒洗衣机未采用传动带传输或齿轮传输方式，而是由电动机直接驱动滚筒，如图5所示。在直接驱动方式中，因电动机的转轴与滚筒转轴保持在一条线上，所以滚筒在运转中的偏移量很小，整机运行更平稳、更安静，并能有效地减小动力传输中的器件摩擦，大大降低传动过程中的动力损耗，从而提高洗衣机的能效，延长洗衣机的使用寿命。
3.2传动部分
滚筒洗衣机的传动部分由电动机、大小皮带轮、皮带等构成。滚筒洗衣机的电动机仍然采用单相异步电容运转型电动机，但内部结构不同于普通洗衣机所用的单相异步电容运转型电动机，这是因为在滚筒洗衣机中，须由同一个电动机完成洗衣与脱水功能，但洗衣与脱水时的转速比和功率相差较大，所以不能选用单绕组抽头或变极的办法进行调速，而是采用双速电动机，即在同一定子铁芯内嵌放2极绕组和12极绕组两套绕组。从外形上看，双速电动机的引线较多(通常有5根电机绕组引线，两根转速检测线)，如图6所示。
双速电动机内部的绕组情况如下: 2极绕组由一组主绕组和一组副绕组组成，并且主副绕组均采用正弦绕组;12极绕组包含主绕组、副绕组和公共绕组，这3个绕组采用星形(Y)接法，即将这3个绕组的尾端接在一起，如图7所示。
根据电动机的工作原理可知:2极绕组的同步转速(旋转磁场转速)为3000r/min ，结合滚筒洗衣机的工作状态，其电动机转速可达2800r/min，经过传动系统减速，滚筒的转速约为350r/min，此时滚筒高速运转，用于脱水，因此2极绕组又称为脱水电动机绕组。由于脱水时电动机只是单向运转，所以其主、副绕组有着明显差异:主绕组的线径粗、匝数少，直流电阻值小;副绕组的线径细、匝数多，直流电阻值大。
同理，12极绕组(又称为洗涤电动机绕组)的同步转速为500r/min，电动机转速可达450r/min， 经过传动系统减速，滚筒的转速约为55/min，此时滚简低速运转，用于洗涤。由于在洗涤过程中，洗涤电动机须正、反向运转，所以主绕组副绕组和公共绕组的线径、匝数极距、节距、直流电阻均相同。实测普通滚筒洗衣机中的洗涤电动机绕组的直流电阻为9Ω~16Ω，变频滚筒中的洗涤电动机绕组的直流电阻为2Ω~5Ω。
洗涤电动机绕组接成星形后，其公共绕组的首端与脱水电动机绕组的公共端连接，构成双速电动机的公共引出线，接AC220V。图7中的双刀双掷开关K实为多只双向可控硅或继电器，由电脑板或变频板控制:当K置于上端时，启动电容与洗涤电动机的副绕组串联后，再与洗涤电动机的主绕组并联，洗涤电动机启动运行;当K置于下端时，启动电容与脱水电动机的副绕组串联后，再与脱水电动机的主绕组并联，脱水电动机启动运行。
提示:正弦绕组因绕组产生的气隙磁动势分布接近正弦波而得名，这是-种相对特殊的单、双层不等匝混合绕组，具有普通单层和双层绕组的基本特征，并能明显地削弱磁势及电势中的高次谐波，从而改善电动机的运行性能，提高电动机效率，降低电动机温升。在正弦绕组中，由于各个定子槽中的导线数量不是均匀分布的，所以在实际生产加工过程中，其绕组很难用自动嵌线方式进行绕制，而多由手工操作完成，致使采用该类绕组的电动机的制造成本较高。
3.3操作部分
滚筒洗衣机的操作部分主要由面板和机门等器件组成，如图8所示。面板由按键、指示灯、显示屏等组成，机门主要由观察窗、门开关(或电动门锁)、抓钩、密封圈等器件组成。
在早期的普通机型中，门开关实质是一只微动开关，串接在主电源电路(即加热器、电动机、进水阀、排水泵等器件的供电电路)中，安装在机门内侧，起安全保护作用，相当于波轮式洗衣机中的安全开关。如果机门没关好或关闭不严，则门开关处于断开状态，洗衣机不运行。
新型滚筒洗衣机多采用电动门锁(简称门锁)，一般固定在洗衣机前门右侧的箱体内，控制主电源电路的通断。根据电动门锁的内部结构，可分为电磁式与PTC式两大类，前者是依靠电磁力使开关闭合，由线圈、衔铁、滑块、触点开关等器件组成，如图9所示。该类门锁通常有3个接线端，中间的端子多为供电L端，两端的端子分别为线圈供电N端与触点开关的输出端。线圈得电后，线圈产生电磁场，线圈内部的铁芯被磁化而成为强磁体，吸引衔铁并使之移动，从而带动滑块使触点开关K闭合。
提示:电磁式门锁的常见故障是内部开关触点烧蚀，导致门锁失效。如果烧蚀情况不严重，可用细砂纸擦亮触点后再用。另外，门锁内部的线圈断路也时有发生。正常时，该线圈的直流电阻约为150Ω~200Ω。
因PTC式门锁具有自动延时开启功能，所以较多的机型采用该类门锁。PTC式门锁内部由PTC元件、双金属片、塑料插销、活动板等器件组成，如图10所示。门锁得电后，PTC元件发热双金属片 变形，触点开关闭合。 该类门锁通常也有3个接线端，其中两个端子内接PTC元件。
若在机器未上电时关上机门，门上的抓钩钩在洗衣机外壳上，此时门锁内的塑料插销未伸到活动板的孔中，活动板未被锁住，机门可自由地打开和关闭。若在机器上电后关上机门，电脑板给门锁的L.N端供电， prc元件发热，双金属片受热变形，带动塑料插销，使之伸到活动板的孔中，锁住活动板，使之不能移动，则机门不能打开，如图11所示;同时，双金属片受热变形，使杠杆上的触点开关K接通。断电后，因PTC元件仍有余热，双金属片仍处于变形状态，此时无法打开机门。两三分钟后PTC元件冷却，双金属片复位，活动板解锁，这时方可打开机门。
提示:PTC是英文Positive Temperature Coef-ficient的缩写，意思是正的温度系数，泛指正温度系数很大的半导体材料或元器件，通常指正温度系数热敏电阻(阻值随温度的升高而增大)。在滚筒洗衣机的PTC式门锁中，常温下PTC元件的阻值为0.8k~2k。
3.4支承部分
支承部分由拉簧、阻尼杆及脚垫等组成。洗衣机外筒采用整体吊装形式，.上部用 2根或4根拉簧(或内置拉伸弹簧的吊杆)将外筒吊装在箱体两侧，并在箱体顶部装有配重块，如图12所示。
外筒底部通过两根或4根阻尼杆(内置高强度弹簧，又称弹簧杆或弹性支承减震器)固定在箱体底部，阻尼杆起支承减震作用，如图13所示。在上下弹簧的作用下，外筒工作时的震动或晃动得以大幅衰咸，再加之配重块的作用，这使得整机具有很高的稳定性，尤其在电动机高速旋转时(脱水状态)。
3.5给排水系统
由于滚筒洗衣机具有自动添加洗衣粉、柔顺剂{或软化剂)、消毒剂的功能，因此进水系统除安装有进水电磁阀外，还有用于盛装洗衣粉、柔顺剂和消毒剂的洗涤剂盒，并且进水电磁阀有两只甚至更多，以完成自动添加洗衣粉、柔顺剂等功能。进水电磁阀的结构和工作原理与波轮式洗衣机的进水电磁阀相同，此处不再赘述。
滚筒洗衣机都采用上排水方式，先用排水泵把污水抽到80cm左右的高处，然后再排出去。因此，滚筒洗衣机排水口的位置要设置在离地8icm-100cm之间。如果直接排水到地漏，需要把排水管的一端固定在离地80cm左右的位置(可将排水管固定在机器后背上的卡扣中)，再将另一端插到地漏里。排水泵电动机通常采用开启式单相罩极电动机，功率约为90W ，排水泵扬程为1.5m左右.排水量为25L/min。
另外，在滚筒洗衣机的右下角通常设有一个小门(常称过滤器清洗门)，平常处于关闭状态。当突然断电或遇其他异常情况，需要排干筒内积水或清洗排水过滤器时，轻轻按压小门或将小改锥伸入门中小孔轻轻按压，小门就会弹开，这时就可看见过滤器污水管堵头与机门应急接线开关(拉动此绳可强行打开机门)，如图14所示。
3.6电气部分
滚筒洗衣机的电气部分由程序控制板( 简称程控板)、水位开关、加热管、温控器和电源滤波器等器件组成。程控板是滚筒洗衣机的“决策”与“指挥”中心，其优劣直接影响整机的功能性与先进性。近年来，上市的绝大多数机型均采用微电脑控制方式，所以程控板又被称为电脑板或电控板。
(1)水位开关
水位开关又称压力开关、水位控制器或水位传感器，内置膜片(膜片的形变大致与腔内的气压成正比)，外接一段直径约5mm的软管(又称导气管)，软管的另一端与外筒下方的气室管口相连。水位开关分为机械式与电子式两种:前者内置一只微动开关，该开关受膜片控制;后者内置一个由电容、线圈(内部插有-段可移动铁芯)组成的LC电路，铁芯在线圈中的位置受膜片控制，即线圈的电感量受膜片控制，外筒内水位不同，则膜片的形变不同，线圈的电感量与LC电路的振荡频率随之变化，电脑板根据频率值的大小来判断水位的高低，以便发出指令。
提示:1)滚筒洗衣机多采用双水位开关，即具.有标准洗涤水位和节水洗涤水位两种水位控制功能。2)若水位开关异常，通常整机会停止运行，并在面板上显示相应的故障代码。3)滚筒洗衣机水位开关的检测方法与波轮洗衣机水位开关的检测方法相同。
(2)洗涤加热管
为了提高洗涤效果，滚筒洗衣机多采用电加热洗涤方式，其加热管(为了与烘干加热管相区分，常将其称为洗涤加热管)安装在外筒的下部，位于外筒与滚筒的下部间隙里，如图15所示。洗涤加热管外壁为不锈钢管，中间装加热丝，两者之间填充用于绝缘与传热的镁粉，其加热功率为1kW~2kW(常温下的电阻值约为15Ω~25Ω)。因加热管的主体长期浸泡在洗涤液中，所以使用一段时间后，其表面易堆积大量的水垢，严重影响加热效果。在更换时， 一是要安装好固定处的密封垫，以防洗涤液渗漏;二是须固定好加热管中前端的固定夹，以免在运转过程中因滚筒晃动而撞碰加热管。
(3)烘干加热管
在带有烘干功能的滚筒洗衣机中，除有上述洗涤加热管外，还有安装在烘干腔内风道上的烘干加热管，如图16所示。
在脱水程序运行完毕后，滚筒先以较低的速度正、反向转动几秒钟，让筒内衣物展开，然后烘干加热管得电发热，安装在烘干腔上的鼓风机运转，将腔内的热空气送入滚筒内，同时滚筒内的湿空气在排风装置的作用下从排气管排出。如此周而复始，干燥的空气不断进入滚筒内，湿气不断被排出，这样衣物很快被烘干。
由于烘干加热管工作于干烧状态，所以其材料的耐温要求远高于洗涤加热管，多采用复合材料。烘干加热管的功率为1kW~1.5kW，常温下的电阻值为20Ω~30Ω。
(4)温度传感器
温度传感器又称温控器，作用是检测洗涤液的温度，分为机械式和电子式两大类，前者通过感温元件将洗涤液的温度转换成对应的机械力，后者通过感温元件将洗涤液的温度转换成电压。目前，绝大多数滚筒洗衣机采用电子式温度传感器。
(5)电源滤波器
电源滤波器又称滤波器、滤噪器或电磁过滤器，通常安装在机器顶部，并且引脚朝下，以防潮。电源滤波器通常有5个引脚，其中一个引脚为接地端(外接黄绿色线，或与洗衣机外壳相接)，另外4个引脚为市电输入与输出端。
滚筒洗衣机在运行过程中，由于电动机频繁地正反向转动，所以会产生较强的电磁干扰。电源滤波器内置由大电感与高压电容组成的滤波电路，既对市电网中的高频谐波、浪涌脉冲进行吸收，降低其对洗衣机的干扰，又对洗衣机工作时产生的电磁干扰进行吸收，防止干扰脉冲窜入市电网，影响其他电器的工作。
提示:1)洗衣机的市电输入保险管安装在电源滤波器中。若保险管熔断，在排除短路或过流故障后，可拆开电源滤波器，更换保险管。2)若洗衣机长期放置在封闭潮湿的环境里，电源滤波器的引脚间易受潮漏电，上电时家 中的漏电保护器易跳闸。3)洗衣机的电源滤波器均可通用。
4、控制原理简介
滚筒洗衣机的控制分为时间控制与条件控制两大类:时间控制是指进水、加温、电机运转、排水、脱水等与时间有关的控制，条件控制是指电脑板根据按键(或旋钮)、门开关及水位开关温控器等传感器的实时状态而进行的相关控制。下面以-款海尔滚筒洗衣机为例(其电气接线如图17所示，介绍其控制原理。
加热管、电动机(M)、进水电磁阀(EV)排水泵(PS)等受控强电类电器(工作电压均为AC220V)的一端，经门锁内的触点开关K与市电的零线(L)相连，另-端与电脑板上的对应输出端相连。只有门锁内触点开关K闭合，并且电脑板上的输出端通过继电器或双向可控硅与市电的零线(N )相连，对应电器才能得电工作。继电器或双向可控硅的导通与否受电脑板控制，其控制指令基于上述时间控制与条件控制而发出。
4.1供电电路
接通洗衣机的电源后，电脑板的XP1、XP15端得到AC220V供电，经AC-DC电路变换后输出+5V、+12V电压，电脑板上的单片机和驱动电路得电工作:若10s 内无按键或旋钮信号输入，则电脑板自动执行内部设定的程序;若有信号输入，则执行相应程序。一旦程序运行，电脑板上的XP2端与输入市电的N端相通，门锁(IP )内的PTC元件得电发热，双金属片变形使门锁内部的触点开关K闭合，电脑板上的CN5端及加热管、电动机、进水电磁阀、排水泵等器件与市电L端接通。
如果程序启动后的8s内，电脑板在CN5端未检测到市电信号，则电脑板判断机门没有关好，此时蜂鸣器发声，并在显示屏上显示相应的故障代码。表1是滚筒洗衣机常见故障检修方法。
4.2供水电路
本机采用双水位开关(L)，触点11、12、14组成节水水位开关(又称低水位开关)，触点11、12常闭;触点21、22、44组成标准水位开关(又称高水位开关)，触点21.22常闭。当筒内水位达到节水水位时，触点11.14接通;当达到标准水位时，触点11、14和21、24均接通。
当洗衣机运行预洗、主洗或漂洗程序时，如果用户选择节水模式，则电脑板实时检测XP11端外接水位开关的11.14触点是否接通，若接通，则表明筒内水位已达到节水水位要求，则电脑板不给XP3(或XP4、XP5)端供电，进水电磁阀关闭而不进水;若未接通，则表明筒内水位未达到要求，则电脑板给XP3(或XP4、XP5 )供电，进水电磁阀打开进水。如果用户选择标准模式，则电脑板实时检测CN1.CN6端外接水位开关的21、24触点是否接通，其后续控制过程同节水模式。
电脑板上XP3~XP5中哪一端得电与当时的程序有关:当洗衣机运行预洗程序时，XP3端得电，进水电磁阀EV1工作，给洗涤盒1号槽(如图18所示)注水，并将放在1号槽内的洗衣粉或洗衣液冲入筒内;当洗衣机运行主洗程序时，XP4端得电，进水电磁阀EV2工作，给洗涤盒3号槽注水，并将放在3号槽内的消毒剂冲入筒内;当洗衣机运行漂洗程序时，XP5端得电，进水电磁阀EV3工作，给洗涤盒2号槽注水，并将放在2号槽内的软化剂或香料冲入筒内。
4.3加热电路
电脑板CN3和CN10端外接的温度传感器(wD)安装在洗涤加热管的底端， 用于检测筒内洗涤液的温度。该传感器实质是一只热敏电阻，其阻值随温度的变化而变化。当运行加热程序时，电脑板实时检测温度传感器两端的电压，并与设定值相比较，据此判断洗涤液的温度是否达到要求。当洗涤液的温度低于设定值(多为40°C~60°C )时，电脑板上的XP11端得电(因水位已达到要求，所以水位开关的触点11、14 接通)，加热管发热;当洗涤液温度达到设定值时，XP11端失电，加热管停止发热。为防止温度传感器失效导致加热失控，故在加热回路中串联一只90°C过热保护器。当洗涤液温度达到90C时，过热保护器的内部触点断开，加热管失电停止工作。
4.4洗涤电路
在洗涤过程中，电脑板的XP6、XP8端交替接通市电N端，即启动电容C1交替与洗涤电动机中的两个绕组串联，则电动机交替正、反向转动。
4.5排水电路
当运行排水程序时，电脑板的xP7端得电，排水泵得电工作，洗衣机排水。
4.6脱水电路
当洗衣机运行脱水程序时，单片机先测检CN2端电压，以判断筒内水位，只有筒内水位为“0"时，XP9端才得电，电动机才高速运转，整机进入脱水状态。
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