Как отремонтировать вспениватель молока
своими руками
Капучинатор (вспениватель молока) – механическое или электромеханическое устройство аэрации молока (взбивания пенки) для приготовления напитков на базе кофе. Капучинатором можно взбивать или перемешивать и другие продукты питания, например, сливки, яйца.
Многие любители не представляют себе кофе без кремообразной молочной пены. Благодаря появлению литиевых аккумуляторов большой емкости появились беспроводные ручные капучинаторы, позволяющие более месяца взбивать воздушную молочную пенку без подзарядки устройства.
У меня среди бытовой кухонной техники тоже есть китайский капучинатор модели Milk Frother EW-071 (показан на фотографии) с литиевым аккумулятором емкостью 1,2 А×ч, который можно заряжать от любого USB-устройства. Безупречно отслужив при ежедневном утреннем использовании два с половиной года, вспениватель молока внезапно перестал вращать насадку.
Зарядка аккумулятора не помогла, кнопки включения разных скоростей при нажатии загорались, но насадка не вращалась. Стало очевидным, что капучинатор поломался и следует заняться его ремонтом.
Пример самостоятельного ремонта капучинатора
Milk Frother EW-071
Разборка капучинатора
После внешнего осмотра стало понятно, что корпус капучинатора состоит из двух половинок, и чтобы добраться до платы управления и электродвигателя нужно половинки разъединить.
В нижней части, со стороны разъёма для подключения зарядного устройства, половинки удерживала вместе этикетка на липучке.
Этикетка представляла собой тонкую алюминиевую пластину с нанесенным обозначением с одной стороны и покрытой липким слоем с другой. При поддевании лезвием ножика, без особых трудностей, ее удалось не повредив, отклеить.
Под этикеткой был обнаружен винтик, но он в креплении половинок корпуса участия не принимал, а удерживал печатную платку, служащую для передачи зарядного тока в случае зарядки через подставку.
Со стороны установки венчиков половинки корпуса скреплялись с помощью кольца из пластика с проточкой внутри. Для его снятия пришлось подцепить кольцо двумя плоскими отвертками и приложить немалое усилие.
Как показывает практика, разнимать половинки корпусов электроприборов лучше всего начинать с места вхождения провода или нахождения разъема. С помощью ножика потихоньку раздвигая половинки удалось, не поломав разомкнуть защелки. Их оказалось по три с каждой стороны.
Как видно на фотографии защелки находятся на боках половинки корпуса, на которой нет кнопок управления. Печатная плата привинчена к корпусу четырьмя винтами, аккумуляторная батарея и электродвигатель удерживаются за счет сжатых половинок корпуса.
Электрическая схема капучинатора и поиск неисправности
Для поиска неисправности нужно представлять структурную схему капучинатора. Если взглянуть на печатную плату и что к ней подключено, то становится понятно, как он устроен.
Слева на плате размещен USB разъем для зарядки аккумулятора, параллельно к нему подключены два провода, идущие на маленькую печатную плату с двумя контактами. Платка предназначена для передачи тока от подставки в случае если заряжать капучинатор через нее. На подставке тоже установлен USB разъем.
Два параллельно подключенных USB разъема позволяют заряжать аккумулятор по желанию в одном из двух положений капучинатора – вертикальном или горизонтальном, когда он установлен на подставке, как кому удобнее.
На фото показан участок платы, на котором установлен драйвер для зарядки аккумулятора. Он собран на широко распространенной микросхеме ASC4056. Электрическая схема этого контроллера представлена в статье сайта Модернизация светодиодного фонаря.
Участок печатной платы со схемой драйвера работает только во время зарядки аккумулятора. Во время работы капучинатора он выключен. Если при подключении зарядного устройства индикатор светит красным цветом, а через время, когда аккумулятор полностью зарядится, меняет его на зеленый, значит драйвер и аккумулятор исправны.
На этой фотографии показан участок печатной платы, на котором размещена схема включения и коммутации режимов работы капучинатора.
На чипе нет маркировки, очевидно, что он специализированный. Это широтно-импульсный преобразователь, позволяющий осуществлять включать три фиксированных скорости вращения насадки путем подачи напряжения трех величин при первом нажатии соответствующей кнопки на корпусе капучинатора, и отключать подачу при повторном нажатии.
Для усиления величины тока напряжение на электродвигатель с микросхемы подается через ключевой транзистор, на плате он имеет пластмассовый корпус с тремя выводами и обозначен Q3.
Аккумулятор и электродвигатель подключаются к плате с помощью двухконтактных разъемов, обозначенных В и М соответственно. Провода красного цвета ведут к положительным выводам.
Так как при нажатии на кнопки под ними загорались светодиоды синего цвета, следовательно, микросхема была работоспособной и значит неисправность находилась на участке цепи: управляющий вывод микросхемы – транзистор Q3 – электродвигатель.
Для точной диагностики к выводам электродвигателя был подключен мультиметр, включенный в режим изменения напряжения. Так как напряжение аккумулятора составляло около 4 В, следовательно, при включении капучинатора на выводах двигателя должно было тоже появляться это напряжение. Вольтметр показал 4 В, а двигатель не завращался. Вращение ротора рукой, иногда ротор попадает в мёртвую точку, не помогло. Стало ясно, что капучинатор перестал работать из-за отказа электродвигателя.
Для полной уверенности от электродвигателя были отпаяны провода и подано напряжение 4 В с блока питания непосредственно на его выводы, двигатель не заработал.
Ремонт капучинатора
Для определения причин поломки двигателя его необходимо разобрать. Для этого были отогнуты два лепестка, фиксирующие крышку, в которой находится подшипник и две щетки. Отгибать лепестки нужно аккуратно и только на сколько необходимо, чтобы они не отломались.
Как только держатель щеток был снят, сразу стало понятна причина поломки двигателя. За два с половиной года эксплуатации щетки износились. Да и сделаны они не надежными, без графита. Просто латунные пластины прижимались к коллектору.
Среди запчастей подходящего электродвигателя не нашлось, а цена нового составляла более чем половины стоимости капучинатора. Пришлось найти подходящий двигатель для снятия с него щеток на замену изношенным. В наличии имелся электродвигатель от узла заправки контейнера видеомагнитофона «Электроника ВМ-12». Его щетки по габаритам идеально подошли для ремонта.
Крышка со щетками в корпусе двигателя фиксировалась тоже двумя лепестками. После отсоединения крышки из нее были извлечены щеткодержатели путем нагрева паяльником заклепок, удерживающих их на крышке.
Далее латунные щеткодержатели были отломаны по линии изгиба и их концы залужены с помощью паяльника легкоплавким свинцовым припоем ПОС-61.
Для возможности припаять щеткодержатели к токоподводящим лепесткам их надо было выдвинуть из пластмассовой крышки. Для этого лепестки со стороны пайки проводов были нагреты паяльником и утоплены в пластмассу.
Далее остатки поломанных щеток были удалены и места их крепления залужены для дальнейшей припайки подготовленных щеток из графита.
Для надежной работы электродвигателя щетки должны находится на уровне продольной оси ротора. Для выполнения этого требования в подшипник скольжения было вставлено сверло и щетки припаяны как показано на фотографии.
Для возвращения лепестков щеткодержателей на прежнее место крышка была помещена в тиски и путем надавливания на место припайки щетки к щеткодержателю лепесток был задавлен на прежнее место. Чтобы лепесток не погнулся, в месте его выхода была установлена трубчатая шайба.
В результате работы капучинатора ламели коллектора покрылись нагаром, пришлось его удалить с помощью мелкозернистой наждачной бумаги, доведя поверхность коллектора до блеска меди.
Далее крышка со щетками была установлена в корпус электродвигателя и фиксирующие ее лепестки на корпусе загнуты на прежнее место. Устанавливать крышку надо аккуратно, чтобы коллектором ротора не погнуть щетки. Иногда даже приходится с помощью тонкой нитки отводить щетки от центра.
На следующем шаге на выводы электродвигателя было подано напряжение 4 В от блока питания, двигатель зажужжал и вал ротора шустро завращался. Ток потребления на холостом ходу составил 0,37 А. При приложении нагрузки ток возрастал до 0,5 А. Таким образом при емкости аккумулятора 1,2 А время работы капучинатора после зарядки составит более 1 часа.
При припайке проводов к выводам электродвигателя обнаружил, что на заводе провода были припаяны с нарушением полярности. Для работы двигателя это не принципиально, он просто будет вращаться в противоположную сторону. А вот для надежной фиксации пружины на венчике имеет значение, она может слетать, о чем иногда сетуют в интернете.
Сборка капучинатора выполняется в обратном порядке и трудностей не вызывает, поэтому на этом останавливаться нет смысла.
Ходовые испытания путем взбивания молока в течение месяца показали надежную работу капучинатора. Супруга отметила, что при увеличении нагрузки обороты перестали падать, что наблюдалось перед поломкой.
Причина этого понятна, точечный контакт латунных щеток имел большое сопротивление и при увеличении нагрузки ограничивал ток, что снижало рабочую мощность электродвигателя. Графитные щетки довольно быстро после начала эксплуатации в результате трения принимают форму коллектора, что многократно увеличивает взаимную площадь соприкосновения тем самым не препятствуют увеличению тока.
С учетом срока эксплуатации и качества проведенного ремонта с уверенностью могу сказать, что капучинатор прослужит еще не менее 5 лет. Модель удобная и ремонтопригодная. Один недостаток – недолговечный щеточный узел электродвигателя.
Следует отметить, если выйдет из строя микросхема включения, то электродвигатель можно через вновь установленный включатель напрямую подсоединить непосредственно к выводам аккумулятора в точках пайки их к печатной плате. Правда в таком случае капучинатор будет работать на максимальной скорости.