Техническое устройство Dyson DC52

Пылесосы Dyson работают по принципу центробежного сепаратора (циклона), описание которого можно найти в Википедии здесь: https://de.wikipedia.org/wiki/Fliehkraft.... Центробежный сепаратор всегда имеет тангенциальный вход, круглый, обычно конический корпус сепаратора и центральную погружную трубу в качестве выхода.

В Dyson DC52 используется трехступенчатая циклонная система.

Начнем с первой ступени — отделения крупного мусора.

Циклон имеет тангенциальный вход; у Dyson это прямоугольное отверстие в пылесборник. Прямоугольное сечение улучшает процесс циклонной сепарации, так как входной поток становится более тангенциальным. Недостатком является то, что перед контейнером сечение меняется с круглого шланга на прямоугольное, дважды изгибаясь под прямым углом. Поэтому воздуховод под контейнером становится ловушкой для всосанных предметов (игрушек и т. д.). В пылесосах с мешком воздуховод обычно сохраняет круглое сечение вплоть до самого мешка.

Всасываемый воздух должен следовать по изгибу круглого контейнера. При движении по круговой траектории на частицы всегда действует центробежная сила, направленная наружу. Эта сила пропорциональна массе. Частица, которая, разумеется, намного тяжелее, чем такой же объем воздуха, прижимается к стенке контейнера. Если вы когда-нибудь засасывали бусинку или шарик, то иногда можно услышать и увидеть, как они вращаются вдоль стенки контейнера. Именно поэтому у старых устройств стенки контейнера внутри обычно исцарапаны. Если внутри устройства вращается крупный предмет, рекомендуется выключить прибор и извлечь его.

Из-за трения о стенку скорость частицы падает, и она движется по спирали вниз.

Затем воздух попадает в погружную трубу. На первой ступени Dyson это кольцевой зазор, образованный металлической сеткой в центре и внутренней трубой.

На металлической сетке оседают частицы с низкой плотностью, но высоким сопротивлением воздушному потоку, прежде всего — волосы. Однако я часто находил волосы, которые проникали даже в двигатель.

Если сетка забита волосами, воздуху сложнее проходить через нее, и устройство теряет мощность всасывания.

Если контейнер переполнен (поэтому существует отметка «Max»), то отделенная пыль оказывается слишком близко к воздухозаборнику и снова поднимается потоком. Регулярная очистка помогает продлить срок службы устройства.

Теперь понятно, почему пылесос во время работы не должен опрокидываться или переворачиваться вверх дном. Иначе весь собранный мусор моментально попадет обратно в тангенциальный поток воздуха. В этом случае две следующие ступени сепарации уже не смогут отфильтровать всё, и пыль попадет в двигатель и постмоторный фильтр (вероятно, именно поэтому вы сейчас находитесь на моей странице на iFixit).

Статья о следующих ступенях появится, как только я разберу циклон.

С точки зрения электрики, Dyson DC52 устроен очень просто. Это одно из немногих устройств 2010-х годов, которое обходится без электроники.

Поскольку корпус имеет полную изоляцию, достаточно двухжильного кабеля (как у большинства пылесосов). Он намотан на катушку, закреплен на ее ступице и заканчивается двумя подпружиненными контактами из особого медного сплава. Они прижимаются к двум кольцам из того же материала, которые закреплены на неподвижной оси, соединенной с корпусом. Корпус и катушка также соединены спиральной пружиной из пружинной стали. При вытягивании кабеля плоская пружина натягивается. Небольшой рычаг прижимает резиновый ролик к катушке, предотвращая сматывание. Нажатие на кнопку сматывания кабеля освобождает резиновый ролик.

От двух контактных колец вверх идут белый и черный провода. Черный провод проходит через выключатель.

Оба провода затем подходят к последовательному коллекторному двигателю.

У него есть зеленый помехоподавляющий конденсатор, чтобы искры в двигателе не создавали помех для окружающих устройств. Но это также пассивный элемент, а не электроника, и уж точно не запрограммированный чип, который ограничивает срок службы устройства, как распространяют сетевые теоретики заговора.

Двигатель имеет две обмотки статора, две угольные щетки и якорь, который по сути является катушкой с множеством отводов. Принцип работы коллекторного двигателя можно найти в Википедии: https://de.wikipedia.org/wiki/Einphasen-....

Вал якоря установлен на шарикоподшипниках, а с противоположной стороны соединен с крыльчаткой вентилятора. Обмотки соединены таким образом, что крыльчатка всегда работает на всасывание. Сжатый воздух затем проходит поверх обмоток наружу.

Расходными материалами в двигателе являются угольные щетки, которые здесь легко заменить.

Двигатель мощностью 1200 Вт нуждается в воздушном охлаждении, иначе он очень быстро сгорит.

В отличие от многих других пылесосов, в Dyson я не нашел защиты от перегрева.

Типичная цепочка ошибок: неправильная эксплуатация (слишком много пыли) > засорение постмоторного фильтра > снижение потока воздуха > ухудшение охлаждения > повышение рабочей температуры > преждевременный выход двигателя из строя.

Кроме того, пыль, которая попала внутрь и не была отсеяна циклоном, может действовать как абразив на угольные щетки и коллектор, снижая их ресурс.

Если в крыльчатку попадет крупный предмет и заблокирует ее, двигатель начнет потреблять полную мощность без охлаждения, к тому же не возникнет противо-ЭДС. В этом случае сгорит предохранитель и/или сам двигатель.

Поэтому Dyson не стоит включать без циклона. При тестировании обязательно убедитесь, что внутрь ничего не может попасть.

Поскольку всасывающий шланг действительно может забиться, двигатель может быстро оказаться в серьезной опасности. Так как электронной защиты от перегрева нет, эту функцию выполняет простая механическая деталь, установленная на катушке кабеля. Это резиновая пластина на спиральной пружине. Если поток воздуха прерывается, давление внутри моторного отсека значительно падает, и атмосферное давление снаружи становится сильнее силы пружины. Таким образом, создается поток воздуха снаружи через верхнюю часть корпуса к двигателю.

Если вы закроете поток воздуха рукой, то через несколько секунд изменится звук работы двигателя, потому что сработала пружина.