Переделка стиральной машины - автомат для работы на даче без водопровода. Не ищем легких путей

Не каждое загородное жилище снабжено центральным водопроводом с постоянным давлением воды, что затрудняет использование стиральных машин — автомат, которым для работы необходим напор воды. Выходов из ситуации много: установка насосной станции с гидроаккумулятором или емкости с водой на большой высоте для поддержания давления воды, или же заливать ведрами воду в стиралку через лоток для порошка. У каждого способа свои плюсы и минусы, я же хочу предложить свой вариант доработки. Для него понадобятся:
— насос «Малыш»,
— выпаянные из всякого хлама радиодетали,
— желание залезть внутрь стиралки и шурудить там паяльником.


Предисловие
Живу я в деревне, центрального водоснабжения у нас нет. Воду получаем из скважины, которая со временем запесочилась, и ее приходится отстаивать в бочках. Поэтому не получится использовать насосную станцию, которая будет гнать воду с песком в стиралку. Устанавливать бак на высоту довольно сложно, нужно все равно отстаивать воду в другой емкости, из которой придется заливать ее каким-то образом, трудно контролировать уровень воды и при снижении уровня воды давление будет ниже и не сможет пройти через впускные клапаны машинки. Оставалось только одно — заливать ведрами чистую воду прямо в отсек для порошка. Это тяжело, из ведра трудно попасть в небольшой лоток и вода начинает течь по корпусу стиралки, вероятно попадает внутрь корпуса, способствуя появлению ржавчины. К тому же процесс стирки лишается автоматизма, приходится стоять возле нее наготове, ловить момент, когда начинают жужжать впускные клапаны и в этот момент лить воду в нее.
И вот настала эпоха самоизоляции, появилось свободное время и я решил сделать процесс стирки полностью автоматическим.

Задача: бочка с чистой водой стоит на земле, на одном уровне со стиралкой. Напор воды легко создать дешевым вибрационным насосом типа «Малыша», находящимся в бочке. Но если насос будет работать в тот момент, когда клапан стиралки закрыт, то шланг выбьет, а услышать, когда клапан открыт и одновременно с ним включать/выключать насос также нереально. Значит, нужно сделать так, чтобы насос работал только в тот момент, когда открыт хотя бы один клапан стиралки.

Разработка автомата включения насоса
Итак, имеется стиральная машина LG WD-80150NU.
Это условная схема включения клапанов:

Впускной клапан стиральной машины по сути есть электромагнит, открывающий заслонку при подаче на него напряжения 220в. Управляющий сигнал с процессора стиралки через транзисторную сборку поступает на симистор, который открывается и включает электромагнит.

Казалось бы, очевидное решение — подключить насос параллельно электромагниту клапана. Но так как потребляемая мощность впускного клапана всего 30 Вт, управляющий симистор маленький, на ток 1 А. Можно подключить сливной насос от другой стиралки мощностью также 30 Вт и использовать его для закачки воды. Но его мощность будет слишком мала, чтобы забирать воду из емкости, стоящей на земле. Можно в таком случае использовать его как вспомогательный, но емкость с водой все равно должна стоять выше уровня стиральной машины. А если подключить насос «Малыш», потребляющий около 300 Вт, параллельно клапану, то симистор задымится и выйдет из строя, потянув за собой еще и транзисторную сборку, в чем я и убедился, попробовав сделать сначала именно так. Я был не знаком со схемотехникой стиральных машин и почему-то был уверен, что клапаны включаются с помощью реле.



Стало понятно, что нужно сделать что-то вроде транзисторного ключа, включающего насос с помощью реле. Логично управляющий сигнал снять с выхода проца и подать на базу транзистора. Но симистор управляется короткими импульсами, поэтому такой способ не подойдет, так как ключ будет включаться такими же импульсами. Возникла идея выпрямить напряжение 220 В, подающееся на клапан, и подать его на светодиод оптопары, которая открывала бы ключ в момент горения светодиода. А так как клапана два, нужно сделать так, чтобы ключ срабатывал и когда работает первый клапан (для предварительной стирки), и когда работает второй клапан (для основной стирки), и когда работают оба клапана одновременно (чтобы вода проходила через отсек для кондиционера во время полоскания). Была набросана вот такая схема.

Когда запускается стирка и переменное напряжение подается, к примеру, на клапан 1, оно выпрямляется диодным мостом VD1-VD4, и через резистор R1 поступает на светодиод оптопары DA1. Конденсатор С1 сглаживает пульсации светодиода. Открывается транзистор оптопары, и напряжение питания +12 В через резисторный делитель напряжения R3R5 поступает на базу транзистора VT1. Транзистор открывается, срабатывает реле К1 и своими контактами К1.1 включает насос, закачивающий воду в барабан. Когда стиралка решит, что воды в барабане достаточно, она выключит клапаны, светодиод оптопары погаснет, транзистор VT1 закроется и реле выключит насос.
Аналогично схема работает при срабатывании клапана 2, используется диодный мост VD5-VD8, оптопара DA2 и делитель R4R5. При работе двух клапанов одновременно открыты транзисторы в обеих оптопарах, и делитель напряжения формируется из резисторов R3 и R4, включенных параллельно, и R5.
Питание ключа +12В берется с платы стиральной машины. Еще в процессе ремонта я нашел на ней стабилизатор 7812 и подпаял к его выводам со стороны дорожек два провода.



Схема управления насосом была распаяна на двух небольших платах. Почему на двух платах? Просто далеко ехать в магазин радиодеталей за нормальным куском текстолита, а собрать хочется здесь и сейчас. Нашел дома два маленьких обрезка. На одном смонтировал транзисторный ключ с реле:


На другом — диодные мосты и сглаживающие кондеры. Сначала использовал электролитические 2,7 мкФ и 4,7 мкФ х 400В, но их емкость оказалась слишком большой, и после прекращения подачи напряжения с клапанов насос еще полсекунды работал, так как накопившийся заряд в конденсаторе проходил через светодиод оптопары. После первых испытаний заменил их на 470 нФ Х 250 В.

Подпаиваюсь к проводам, идущим к электромагнитам клапанов с платы стиралки, для подключения к диодным мостам:

И к сетевому фильтру для получения 220 В питания насоса (два белых провода). Они идут на плату с ключом и реле:

Две платы соединил проводками, между которыми были оптопары с резистором, спрятаные в термоусадке:

В итоге все выглядело как-то так:

Схема работает, насос включается одновременно с клапанами и выключается вместе с ними на любом режиме работы стиральной машины. Стал думать, где разместить эту конструкцию. Думал недолго. Взял мягкую пластиковую емкость из-под селедки и приклеил две платы в ней на клеевой пистолет, соединительные провода скрутил внутри. Саму емкость закрепил на один шуруп внутри стиралки с левой стороны.


Провод к розетке, к которой будет подключаться насос, протащил через естественное отверстие сзади машинки:

Стиральная машина-автомат для дачи готова.

Видео, демонстрирующее работу стиральной машины:



Несколько стирок схема отработала без нареканий, и я решил таким же образом доработать вторую стиральную машину, которая стоит в качестве резервной — Вятка-автомат 14.

Но не все так просто. В отличие от сравнительно современной LG, Вятка имеет механический командоаппарат, управляющий всеми ее узлами, в том числе клапанами забора воды. То есть 12 В для питания реле из машинки взять просто неоткуда.


А еще у «Вятки» оказалось не два, а целых три электромагнитных клапана — по одному для каждого отсека для порошка.


Клапан для предварительной стирки не работал, причем дело скорее всего было в командоаппарате — на электромагнит не приходило 220В. Решил не возиться с командоаппаратом и подключиться к двум оставшимся клапанам, предварительной стиркой практически не пользуюсь.

Схема автомата включения насоса для «Вятки» выглядит так:

Отличие от схемы для стиралки с электронным модулем управления в наличии собственного блока питания, состоящего из понижающего трансформатора 220-12В и выпрямителя. Автомат подключается в сеть одновременно с машинкой. Добавил еще светодиоды — индикации включенного насоса и сети. В остальном схема работает так же, как и для LG.
Так как в «Вятке» не особо много свободного места, к тому же во время работы она довольно сильно трясется (особенно на отжиме), решено было сделать автомат в виде выносного устройства, подключающимся к клапанам проводами, выведенными через корпус стиралки. Это также позволит в случае замены стиральной машины не возиться с переносом автомата включения насоса в корпус новой, а просто подключиться через разъем к этому же автомату, припаяв провода со штекерами к новой стиралке.

Купил нормальный кусок текстолита для платы. Дорожки рисовал маркером, травил в перекиси с лимонной кислотой. Радиодетали так же выпаянные из всего, что подворачивалось под руки: из нерабочих плат от ЖК-телевизоров, из приемника «Альпинист», из всякого другого хлама. Реле — снято с нерабочей платы от другой стиралки. Трансформатор из универсального блока питания. Коннекторы для внешних подключений с нерабочей майн-платы от ЖК-телевизора. Сглаживающие конденсаторы С1 и С2 на 330 нФ / 250В (сначала один из них был на 100 нФ, на плате желтый поменьше, но его емкость оказалась мала, реле трещало с частотой сети, так как недостаточно сглаживались импульсы светодиода оптопары, после испытаний заменил его на 330 нФ).







В некоторых местах неправильно нарисовал дорожки, пришлось уже после травления подрезать и подпаивать проводки. Со стороны дорожек плату замазал толстым слоем ультрафиолетовой маски, будет как дополнительная защита от КЗ и влаги.

После долгих раздумий, что же использовать в качестве корпуса, в магазине на глаза попалась большая распаечная коробка. Она оказалась идеальным корпусом: с крепежом под плату внутри, из крепкого пластика, который легко сверлится и обрабатывается, плюс есть возможность повесить на стену.

Плату сделал еще до покупки коробки, поэтому габариты платы не совпали под расположение крепежных стоек в коробке.

Тяжелый трансформатор прижал металлической скобой, чтобы он не отклеился от платы.

В качестве разъемов для подключения к клапанам решил использовать RCA-разъемы из телевизора, они же «тюльпаны». Они более малогабаритные, чем сетевые розетки. Выпаял из платы от DVD-плеера 4 разъема -«мамы». Они соединены вместе и в центре есть отверстие под крепеж. Припаял к ним коннектор, который подключается к плате автомата.




Светодиоды разместил на небольшой плате от того же плеера, на которой уже был один светодиод и кнопка. Выпаял кнопку, на ее место поставил светодиод.

Плату разместил на верхней крышке распаечной коробки, приклеив ее на клеевой пистолет.


Розетку для подключения насоса и выключатель питания с сетевым шнуром разместил на боковой стенке коробки. Прикрутил их на металлическую основу, вырезанную из корпуса компьютерного БП, а уже эту основу прикрутил к коробке. Получилось не так аккуратно, как хотелось бы, так как опыта работы с металлом мало.

Розетка и шнур питания через коннекторы подключаются к плате.


Подключаем светодиоды на верхней крышке.

И устройство готово к использованию.
Осталось соединить автомат включения насоса со стиральной машиной. Взял RCA-кабель с штекерами-«папами», разобрал штекеры и заменил провод на сетевой. Возможно, в этом не было особой необходимости, ток, проходящий через светодиод оптопары, очень мал, но на всякий случай.


Другие концы проводов припаял к двум рабочим клапанам «Вятки». Желтые штекеры — к одному клапану, красные — к другому. Провод вывел сзади стиралки.


Корпус автомата прикрутил к балке навеса. Подключил стиралку к автомату «тюльпанами». Готово




Видео работы «Вятки» с устройством включения насоса:


Итоги
Возможно, это не самый простой способ переделки стиралки-автомат для дачи. В сети есть куча способов заставить работать стиральную машину с емкостью для воды, для меня данный вариант наиболее оптимален: не нужно устанавливать бак с водой на высоту, насос можно использовать для других целей, воткнув в обычную розетку (я еще и в душ набираю воду из этой емкости), сама стиральная машина требует минимум переделок (если устройство включения насоса будет выносным, как у «Вятки», то нужно будет всего лишь подпаяться к электромагнитам клапанов). Детали для схемы можно выпаять из разного хлама, в моем случае я потратился только на текстолит и корпус-распаечную коробку для второго проекта. Схема некритична к номиналам элементов, можно использовать почти любой npn транзистор, если нет трансформатора, то можно использовать готовый блок питания на 12 В или даже зарядку от телефона, но в таком случае нужно использовать реле на 5 В и, возможно, уменьшить номиналы резисторов R3-R5. Диоды для диодных мостов, подключаемых к клапанам, должны быть на обратное напряжение не менее 400В. Из критических недостатков — разве что очень громкий шум от вибрационного насоса.