индукционный мотор в стиральной машине что это
Зачем нужны инверторные бытовые приборы?
Содержание
Содержание
Инвертор – функциональный блок, который умеет регулировать уровень выходного напряжения, тем самым плавно управляя частотой вращения электродвигателей в стиральных машинах, в компрессорах холодильников или кондиционеров и так далее. Устройства, которые используют указанные преобразования энергии экономны, тихо работают, компактны. По этой причине производители бытовой техники, промышленного оборудования, профессиональных инструментов все чаще выпускают изделия, в которых используются инверторные технологии.
Техника
В начале 2 000-х годов наладили массовый выпуск микросхем, обеспечивающих преобразование напряжения с помощью широтно-импульсной модуляции (ШИМ). Частота напряжения в вашей розетке 50 Гц. Модуль с ШИМ изменяет этот параметр в частоту выше 20 000 Гц. За счет этого в 10 и более раз уменьшились габариты и вес трансформаторов, они стали дешевле. Потребитель получил миниатюрные, легкие зарядные устройства, блоки бесперебойного питания для компьютеров и другой техники. Это были первые изделия для бытовой техники, в которых инженеры использовали инверторные технологии – микросхемы с ШИМ.
В современном оборудовании инверторные блоки применяют все чаще, например:
Хозяин, поставивший у себя дома микроволновку, кондиционер, холодильник и другие бытовые приборы с инверторными технологиями экономит от 15 до 45% электроэнергии. Кроме этого, уменьшаются затраты на блоки бесперебойного питания сети, стабилизацию напряжения, увеличивается срок работы бытовых приборов, котельного и насосного оборудования.
Особенности инверторов
Компрессор – основная деталь кондиционеров, холодильников, систем подачи воздуха в пневмоинструменты. Привычные нам компрессоры работают с паузами. Устройство либо сжимает фреон, либо система обесточена. Каждый пуск сопровождается повышенным расходом энергии.
Компрессор с инверторным блоком работает непрерывно. При этом:
В холодильниках и кондиционерах работают не только компрессор, но и вентиляторы. Использование инверторных технологий относится и к этим элементам техники. Таким образом, эффект экономии достигается за счет непрерывной работы всех движущихся частей.
Инверторные стиральные машины
Чистое белье – стандарт в быту. Инверторная техника для стирки белья обеспечивает привычные нам удобства, потребляя меньше ресурсов.
В стиральной машине с инвертором используется трехфазный двигатель, который обеспечивает:
Стиральные машины с инверторным двигателем намного компактнее привычных нам устройств.
Если учесть совместимость современного оборудования с другими приборами и жителями в доме, то проблем не возникает. Напротив, прогрессивные решения с инверторными технологиями приводят к экономии затрат на электроэнергию, улучшают климатические характеристики в доме, свойства приготовленных блюд. Бытовая техника с ШИМ-регулированием надежна, имеет продолжительный срок службы, не требует дополнительных затрат при подключении.
Инверторный привод в бытовой технике: что это, плюсы и минусы инверторного управления
Инверторное управление обеспечивает более надежную и экономичную работу бытовой техники. Устройства с инверторным приводом демонстрируют меньшую расточительность в энергопотреблении, с высокой точностью поддерживают требуемые обороты мотора, отличаются малошумностью и увеличенным эксплуатационным ресурсом. Применяются инверторы в холодильниках, стиральных машинах, посудомойках, кондиционерах и даже в обогревателях. Давайте познакомимся с технологией ближе.
Инверторные системы позволяют держать сердце бытовой техники постоянно «бьющимся» и плавно регулировать мощность, подбирая ее под конкретные нужды. Как минимум, это уменьшает преждевременный износ узлов. Для экономии энергии инверторные моторы не отключаются полностью — они снижают обороты, когда в работе «на полную катушку» нет необходимости. Плавные переходы с высоких на низкие обороты менее вредны для бытового прибора, чем постоянные включения/отключения.
В основе инверторной технологии лежит принцип двойного преобразования напряжения. Сперва синусоидальное напряжение на входе преобразуется в постоянное, фильтруется и сглаживается. На втором этапе из него формируются положительные и отрицательные управляющие импульсы. С их помощью создается переменное напряжение требуемой величины и частоты на выходе преобразователя, которое затем и подается на двигатель. Сам принцип работы двигателя от наличия инвертора не зависит, но этот дополнительный блочок дает возможность управлять работой электромотора в широких границах.
 |
| Многие именитые производители бытовой техники не стесняются давать на инверторные приводы увеличенную гарантию (10 лет и больше). |
Зачастую инверторы включаются в схемы с асинхронными двигателями. Они решают проблемы с высокими пусковыми токами и перегрузками, а также позволяют изменять скорость вращения ротора электромотора от десятков оборотов в минуту до нескольких тысяч. Наиболее важное преимущество подобного сочетания — отсутствие в конструкции мотора уязвимого щеточного узла, который является визитной карточкой электродвижков коллекторного типа. Со временем токоподводящие щетки в них изнашиваются и нуждаются в замене. Главные действующие лица моторов с инверторным приводом: вращающийся ротор с постоянными магнитами и неподвижный статор с катушками индуктивности. Впрочем, схемы управления, называемые инвертором, в разных устройствах могут быть реализованы совершенно по-разному.
Глубоко в дебри технической стороны вопроса мы лезть не будем. Акцент лучше поставить на преимуществах и недостатках инверторной технологии, а также особенностях ее применяемости в конкретных группах бытовой техники.
Итак, приступим ко всестороннему изучению качеств инверторов с холодильного оборудования:
Холодильники и морозилки
Холодильники и морозильные камеры с традиционным компрессором линейной конструкции систематически отключаются по достижению оптимальной температуры в камере. Точность ее поддержания варьируется в пределах 3-5 °С (зависит от конкретной модели). При каждом последующем включении мотор холодильника испытывает повышенные пусковые нагрузки, его элементы разогреваются, что провоцирует преждевременный выход узлов из строя, а домочадцы отчетливо слышат гудение во время работы компрессора.
Инверторный компрессор берет разгон с малых оборотов, наращивая силы постепенно. Первым делом он охлаждает воздух в камере до нужного значения температуры, после чего сбавляет темп на ее поддержание. Движок то работает почти неслышно на минимальных оборотах, то немного прибавляет мощности и его размеренное «урчание» можно услышать. Такой режим наиболее благоприятен для компрессора, поскольку он работает без пусковых перегрузок и за счет их же отсутствия потребляет меньше электроэнергии.
 |
| Наглядные преимущества использования инверторного компрессора в гипотетической модели холодильника. |
Плюсы инверторных компрессоров в холодильниках и морозилках:
Инверторные стиральные машины: чем они лучше обычных и как их правильно выбрать
В ассортименте ведущих брендов инверторных моделей все больше. Действительно ли они имеют преимущества? Разбираемся в деталях.
Не секрет, что некоторые «инновационные» технологии на деле оказываются происками маркетологов — никаких реальных инноваций они не несут. Что же с инверторными стиральными машинами? Здесь есть, о чем поговорить. Так что расскажем о принципе работы такой техники и посоветуем несколько оптимальных моделей 2020 года для дома.
Инверторный мотор в стиральной машине: что это?
Главное отличие такого мотора от обычного — в принципе работы. По сути это тот же электрический двигатель, но управление им происходит через инвертор, частотный преобразователь. В инверторных моторах нет угольных щеток, за счет этого они работают тише и могут обеспечивать более высокие обороты (до 2000 об/мин).
Надежны ли инверторные двигатели?
Нет щеток — значит, не надо их менять. А еще, как правило, в таких моделях используется прямой привод, и приводного ремня тоже нет. Чем проще конструкция — тем она надежнее. Соответственно, инверторные моторы служат дольше, чем обычные (хотя и стоят дороже) — обычно по 10-15 лет без ремонта. Но учтите: если ремонт все-таки потребуется, он тоже обойдется дороже.
Стоит ли тогда покупать инверторную стиральную машину? Вопрос остается открытым. По сути это новый виток в развитии стиралок и, если вы привыкли быть на острие прогресса, покупка будет вполне оправданной. Но списывать со счетов обычные машины тоже рано: их проще починить и «реанимировать» для дальнейшей службы. Так что инверторный двигатель стиральной машины имеет как плюсы и минусы, как любой другой.
В плане выбора модели с инвертором ничем не отличаются от обычных. Алгоритм довольно прост.
С вертикальной или фронтальной загрузкой
Также некоторым хозяйкам проще в них загружать белье, так как не нужно сильно нагибаться. Помимо прочего при открытии, крышка не занимает полезное пространство, так как открывается вверх. У вертикальных моделей привод оснащен дополнительными противовесами, поэтому уровень вибрации у них меньше, чем у фронталок (если сравнивать в пределах одного бренда).
Однако по объему загружаемого белья вертикальные проигрывают фронтальным – редко можно встретить модель объемом больше 7 кг. Также перед покупкой стоит уточнить, есть ли система парковки барабана, то есть возможность остановки после работы крышкой вверх. Например, у старых вертикальных машинок барабан мог останавливаться как придется, после чего его приходилось прокручивать руками. В современных машинках обычно есть парковка барабана. Из вертикальных с инверторным двигателем хотим посоветовать Gorenje WT 6213 на 6 кг загрузки.
Лучшие инверторные стиральные машины с фронтальной загрузкой имеют обороты отжима 1400 — 1600 об/мин. При такой скорости белье получается практически сухим. А огромное количество программ позволит подобрать подходящую для определенного типа белья.
Однако плюсы фронтальных машин сказались на их габаритах. Для них нужно гораздо больше места (хотя есть и компактные модели). Для открывания крышки также потребуется дополнительное место. При равной загрузке и в пределах одного бренда фронтальные машинки стоят несколько дороже вертикальных. Одной из популярных фронтальных моделей с инверторным двигателем можно назвать LG F-1096TD3. Она удовлетворит потребности большой семьи, так как ее вместимость составляет 8 кг. При этом у нее небольшое энергопотребление — 0,17 кВт*ч/кг.
Какая должна быть вместимость у стиральной машинки?
Этот параметр во многом зависит от размера семьи: чем она больше, тем больший объем белья необходимо стирать. Также объем загрузки влияет на размеры машинки. Если в ванной относительно мало места, модель с большим объемом загрузки просто не поставить. Обратите внимание, что параметр загрузки характеризует, какой вес сухого белья можно загрузить за один раз. При этом стоит помнить, что некоторые режимы (например, быстрая стирка) подразумевают неполное заполнение барабана.
Мы выделили среднее соотношение веса загрузки к количеству человек в семье:
Впрочем, это не значит, что семье из 4 человек не подойдет машинка на 5 кг. Все равно цветное и белое белье обычно стирают отдельно, то есть можно запустить просто несколько циклов. Для больших объемов или объемных вещей типа толстых одеял часто берут модель Samsung WW80R42LHES с вместимостью белья до 8 кг.
Нужны ли вам высокие обороты?
Мы уже отмечали, что инверторные стиральные машины могут работать на высоких оборотах для отжима. Как правило, они регулируются программно или вручную. Это необходимо потому, что некоторым вещам высокие обороты противопоказаны. Например, в программе «Шерсть» обычно они не превышают 800 об/мин.
При выборе стиралки применительно к оборотам можно исходить из принципа «больше — не меньше». Хлопчатобумажные вещи вы сможете отжимать на максимуме, вынимая их почти сухими, а для более нежных вещей — снижать обороты до рекомендованного значения.
Какое управление лучше?
Существует три типа управления стиральных машин:
С механическим все понятно — это самый простой вариант с физическими ручками и кнопками. Если говорить о современных инверторных машинах, вы в них такого не встретите.
Электронное управление подразумевает наличие дисплея и меню. Здесь тоже есть кнопки, но их меньше, и служат они, в основном, для навигации по меню.
Сенсорное управление ничем не отличается от электронного, кроме типа кнопок. Здесь они (никогда не догадаетесь) сенсорные, поэтому панель управления проще содержать в чистоте.
Лучшие инверторные стиральные машины 2020
LG F-2H5HS6W
Компания LG первой стала применять инверторный двигатель в стиральных машинах, так что ее можно считать «родоначальником» новой технологии. Эта модель рассчитана на общую загрузку белья в 7 кг. Максимальные обороты отжима — 1200 об/мин. Здесь есть система защиты от детей, то есть панель управления можно заблокировать.
Эта стиральная машина оснащена не только инверторным двигателем, но и фирменной технологией диагностики Smart Diagnosis. Подключившись к стиралке через смартфон, можно корректировать режимы стирки, а также считывать ошибки работы системы. Правда, для подключения потребуется модуль NFC в смартфоне. Помимо прочего, машинка оснащена функцией контроля образования пены, за счет чего улучшается качество стирки.
Weissgauff WM 5649
Это одна из самых экономичных в плане энергопотребления стиральных машин с таким объемом загрузки. Класс энергопотребления у нее А+++, что соответствует приблизительно 0,14 кВт*ч/кг. За один раз стиралка может «взять» до 9 кг белья, что делает ее востребованной для семьи из 5 — 6 человек. Также в ней можно стирать большие толстые одеяла. Отметим также, что максимальные обороты в режиме отжима достигают 1400 об/мин, так что вещи будут лишь слегка влажными.
Стиральная машина позволяет не только использовать фиксированные режимы стирки, но и настроить свой. То есть вы можете выбрать из списка (16 шт) одну из программ и дополнительно откорретикровать ее (например, добавить полоскание или уменьшить обороты отжима). Эти настройки сохраняются в памяти устройства, их можно запустить одним нажатием при каждой новой стирке. За один цикл устройство расходует 56 л воды. При 9 кг белья это небольшой расход. ТЭН изготовлен из нержавеющей стали.
Samsung WW80R52LCFS
Инверторная стиралка от Samsung позволяет одновременно стирать до 8 кг белья. Производитель оснастил устройство функцией пузырьковой стирки Eco Bubble. Благодаря ей пузырьки воздуха проходят сквозь ткань, что позволяет лучше бороться с загрязнениями. Однако для работы этой функции желательна мягкая вода, так как в жесткой пузырьки не будут образовываться.
Помимо прочего, есть функция стирки паром (есть далеко не во всех моделях). Вещи обдаются паром, температура которого выше 100 °С, благодаря чему отстирываются даже самые старые загрязнения. Из опыта скажем, что стирать паром хорошо в том числе спецодежду. За один цикл стиральная машинка расходует 48 л воды. Отметим, что здесь установлен керамический ТЭН.
Haier HW70-BP1439G
Как и стиральная машина Weissgauff, эта имеет класс энергопотребления А+++, поэтому экономно расходует электроэнергию. Благодаря инверторному двигателю она очень тихая, и при стирке издает шум примерно в 54 дБ. При 7 кг загрузки устройство расходует всего 37 л воды. Максимальный отжим достигает 1400 об/мин — если вам хочется доставать вещи из бака практически сухими, эта машинка то, что нужно.
Производитель оснастил устройство функцией стирки паром, которая удобна для очистки вещей с застарелыми пятнами и детского белья. В некоторых магазинах в данный момент на нее действует скидка, поэтому можно купить дешевле обычного.
Bosch WAT 28541
Очень экономная немецкая стиральная машина расходует всего 0,13 кВт*ч/кг (класс энергопотребления А+++). При загрузке в 9 кг ее среднегодовое потребление воды составляет 12 400 л. Оснащена функцией ActiveWater, которая, по заявлению производителя, экономит ресурсы (воду и электроэнергию) в зависимости от загрузки. Если во время работы нарушится целостность сливного или заливного патрубков, то сработает система защиты от протечек Aquastop.
Как и у большинства машин, в данной модели есть функция отложенного старта, которая позволяет запустить стиралку в работу без участия человека. Это удобно, если нужно стирать ночью, когда тарифы на электроэнергию самые выгодные. Шумность устройства в режиме стирки составляет всего 48 дБ, при отжиме — 73 дБ. Единственным недостатком машинки является ее не самая демократичная цена.
Правда ли, что стиральные машины с инверторным мотором лучше?
И есть ли смысл переплачивать
Производители стиральных машин часто указывают инверторный мотор в списке преимуществ. Но техника с таким типом двигателя обычно дороже: разница по сравнению с аналогичной моделью с обычным мотором может составлять 10–30%. Действительно ли инверторный настолько хорош, что стоит за него переплачивать?
Чем они лучше
Первые стиральные машины с инверторным мотором были представлены в 2005 году компанией LG. Инверторными их назвали из-за наличия в схеме управления инвертора — он превращает переменный ток в постоянный, а после преобразует в ток нужной частоты. За счет изменения частоты меняется и скорость вращения двигателя.
Такой принцип работы позволяет точнее управлять частотой вращения барабана. А значит, можно реализовать больше программ стирки. Еще одним преимуществом считают более высокие обороты отжима — как правило, 1200 об/мин и выше. Например, у LG F4H5VS6W — 1400 оборотов в минуту.
Но в большинстве программ обороты отжима не превышают 900 в минуту — такие ограничения действуют для шерсти, шелка, других деликатных тканей, синтетики. На оборотах более 1200 в минуту можно отжимать постельное белье из хлопка, полотенца. Но чем больше скорость вращения — тем выше нагрузка на швы и структуру самой ткани, так что лучше все-таки не разгонять барабан выше 1200 об/мин, даже если такая возможность есть.
Мотор может быть размещен как по стандартной схеме (внизу с использованием ременной передачи), так и непосредственно на оси барабана. Последнее решение получило название «прямой привод» и позволило избавиться от еще одного расходного элемента — ремня. В конструкции такой стиральной машины его нет — ротор крепится непосредственно к барабану. Минус одна деталь, которая может сломаться.
Электроника у инверторных двигателей — самая сложная среди всех типов моторов стиральных машин. Но достоинств у такой конструкции гораздо больше, чем недостатков. Они тихо работают (уровень шума около 55–75 дБ), у них меньше деталей. Так как нет ремня, машина меньше вибрирует вибраций, а поскольку нет трения со щетками и ремнем, экономится электроэнергия — до 15%.
Но из-за сложной системы управления такие модели дороже. И если все-таки что-то сломается, чинить машину будет дорого.
А какие еще бывают моторы?
Асинхронные и коллекторные. Первые — устаревший вариант. Коллекторный мотор встречается примерно в 70% стиральных машин, в основном в недорогих. Важный элемент такого двигателя — щеточно-коллекторный узел. Щетки — это графитовые элементы, которые контактируют с ротором и со временем изнашиваются. Замена щеток обойдется примерно в 2 000 рублей. Кроме того, при соприкосновении деталей возникает шум, поэтому машины с коллекторным мотором не могут быть тихими. Средний показатель — 60–80 дБ (у моделей с инверторным двигателем — 55–75 дБ)
Можно ли сказать, что инверторные двигатели лучше остальных? Да! Но это не значит, что другие моторы плохие.
Если бюджет покупки ограничен и есть место для установки стиральной машины, подойдет модель с коллекторным двигателем. Соблюдайте правила эксплуатации, прописанные в руководстве пользователя, — и машина прослужит несколько лет без ремонта. Недорогие машины
Если вам важен минимальный уровень шума, вы готовы заплатить чуть больше средней цены стиральной машины и не хотите связываться с сервисом в ближайшие годы — выбирайте модель с инверторным двигателем.
Инверторный двигатель в стиральной машине — плюсы и минусы конструкции, определяющие стоимость и качество стирки
Рачительная хозяйка всегда учитывает денежные затраты на стирку белья не разово, а за длительный, продолжительный срок эксплуатации в несколько лет.
Они зависят от целого комплекса факторов, в составе которых надежность конструкции выбранного оборудования занимает одно из первых мест.
Эта статья подробно рассматривает современный инверторный двигатель в стиральной машине — плюсы и минусы его устройства, удобства эксплуатации, ремонтопригодность и даже гарантийные обязательства производителя.
3 главных отличия конструкций электродвигателей, определяющие качество работы стиральных машин — краткое пояснение
Современные бытовые автоматы для стирки используют всего два типа приводов вращения барабана:
Для оптимального режима стирка требуется поддерживать и регулировать обороты барабана в определенных пределах.
Схема с ремнем требует установки двигателя с высокой мощностью и скоростью вращения. Здесь действует знаменитый закон Архимеда, когда применение рычага уменьшает силу, но создает выигрыш в расстоянии.
Ременная передача в стиральных машинах используется с самых первых моделей. Под нее выпускаются два распространённых типа однофазных электродвигателей:
Их якорь движется за счет воздействия на силовое поле ротора вращающегося магнитного поля статора, создаваемого прохождением тока по обмоткам.
Как работают коллекторные двигатели: преимущества и недостатки
Коллекторные механизмы, кроме стиральных машин, издавна нашли массовое применение в бытовом и профессиональном электрическом инструменте на 220 вольт.
Они работают в дрелях, перфораторах, электролобзиках и ряде других приборов благодаря таким преимуществам, как:
Для изменения их скорости вращения используется обычная схема двухполупериодного выпрямления на тиристорах.
Она позволяет изменять обороты и величину выходной мощности регулированием тока, протекающего по цепи управляющего электрода.
Основным недостатком этих двигателей является естественный износ материалов коллекторных пластин и графитовых щеток, когда через них проходит электрический ток, создающий магнитное поле.
Образующаяся при трении якоря токопроводящая пыль от графита щеток оседает внутри корпуса, загрязняет все окружающее пространство. Поверхности медных коллекторных пластин постепенно разрушаются, покрываясь слоем круговых борозд и царапин.
Все это требует периодической замены щеток и притирки контактных площадок. При игнорировании технического обслуживания якорь со временем выходит из строя, требует замены.
Людей с хорошим музыкальным слухом, а часто и обычных пользователей, может раздражать повышенный шум, издаваемый коллекторным механизмом при стирке. Он чем-то напоминает легкое визжание циркулярной пилы.
Производители современных стиралок подобного типа нашли способ его устранения: они закрывают корпус пористыми звукоизолирующими материалами. Это позволяет обеспечить более тихую стирку, но ухудшает отвод тепла с обмоток ротора и статора.
Они в критических режимах могут перегреться и потерять диэлектрические свойства из-за повреждения слоя электротехнического лака. Поэтому здесь требуется точное соблюдение допустимого температурного режима, установка дополнительных тепловых защит.
Все это немного сказывается на устройстве и итоговой цене конечного оборудования.
Обзор устройства и работы однофазных асинхронных электродвигателей — их плюсы и минусы при стирке
Эти модели отмечаются упрощенной конструкцией. У них отсутствуют трущиеся детали, через которые протекают рабочие нагрузки.
В короткозамкнутых обмотках ротора просто наводится электрический ток от вращающегося электромагнитного поля статора.
Он создает свое магнитное поле якоря, которое начинает вращаться, повторяя движение магнитного потока статорной обмотки. Оно немного отстает от него по времени. Эта величина оценивается скольжением — отношением разности обеих скоростей к скорости ротора.
Однофазные асинхронные двигатели не требуют установки специальных шумопоглощающих прокладок, они лучше охлаждаются, проще в эксплуатации.
Для регулировки оборотами могут использоваться два способа управления, основанные на изменении:
Методы тиристорного управления, применяемые для коллекторных щеточных механизмов, не подходят для нагрузок стиральных машин с асинхронными двигателями по ряду причин.
Второй технический прием регулирования напряжения — широтно-импульсная модуляция (ШИМ).
В этой схеме вначале переменная синусоида 220 вольт выпрямляется и сглаживается до стабильно постоянной величины, а затем преобразуется в прямоугольные импульсы силовым ключом инвертора с импульсным трансформатором.
Схема управления позволяет формировать фронт импульсов различной ширины на частоте порядка 50кГц, влияющих на скорость вращения якоря асинхронного двигателя.
Все эти процессы происходят на электронных платах по довольно сложной технологии с различными полупроводниковыми элементами.
Регулирование работы асинхронного однофазного двигателя по частоте осуществляется специальными частотными модулями, которые выпускаются промышленностью.
У современных стиральных машин они встроены внутри корпуса на платах управления.
Как устроен и работает инверторный двигатель: преимущества и недостатки конструкции по сравнению с другими моделями стиральных машин
Конструкция электродвигателя
Схема устройства и состав ее деталей упрощены по максимуму как на статоре, так и на роторе.
Статор через шесть отверстий на внутренней части жестко соединяется болтами с корпусом стиральной машины. Он выполнен в виде кольца с обмотками катушек, смонтированными так, что их выводы имеют всего три провода на клеммнике.
Ротор изготавливается штамповкой из листа жести и крепится шлицевым соединением на валу барабана стиральной машины. Он закрывает статор снаружи, вращаясь вокруг неподвижных катушек.
На внутренней части ротора вмонтированы с противоположных сторон два мощных неодимовых магнита, создающие постоянное магнитное поле N-S.
Вот и все устройство. Внутри него даже подшипники отсутствуют. Ими держится вал стирального барабана на корпусе. С учетом того, что сборка подобных двигателей на заводах ведется станками-роботами по строго учтенной технологии, то ломаться здесь практически нечему.
Поэтому маркетологи производителей подобных стиральных машин придумали хитрый ход увеличения продаж: они предоставляют гарантию на такие электродвигатели аж на 10 лет их постоянной работы.
Однако эта гарантия распространяется только на статор и ротор. Сюда не входят:
Кстати, неисправности в подшипниках и электронике чаще всего являются причинами отказов любых современных стиральных автоматов.
Какие принципы заложены в работу мотора
Устройство инверторного электродвигателя представим упрощенным видом, где 3 пары катушек статора соединены попарно и расположены на противоположных сторонах друг от друга «А-А», «В-В», «С-С».
По одной паре обмоток, например, А-А пропускают постоянный ток. За счет этого они начинают работать электромагнитом. Его магнитное поле S-N показал на картинке справа желтым цветом.
Дальше поля постоянных неодимовых магнитов и электромагнита статора начинают взаимодействовать своими полюсами. Под действием сил притяжения происходит сближение ротора или его поворот в направлении к статору.
С приближением ротора к полюсам катушки A-A на обмотки B-B подается напряжение, а с A-A снимается.
С приближением ротора к полюсам катушки B-B на обмотки C-C подается напряжение, а с B-B снимается.
Следующий этап состоит в подаче на A-A напряжения обратной полярности.
Далее вращение якоря продолжается чередованием подачи постоянных напряжений в различные пары катушек по циклическому графику.
Если внимательно присмотреться к происходящему процессу, то можно заметить, что ротор на каждом секторе окружности в 60 градусов стремится приблизиться к полюсам магнитного поля статорной обмотки, но достичь ее не может.
Электромагнитное поле на близком расстоянии якоря просто переключается. Вращение подвижной части с неодимовыми магнитами продолжается дальше, а не останавливается.
Подобный принцип работы считается эффективным, но у него имеется один существенный недостаток: в любой момент времени работает только одна из трех пар статорных катушек, а две другие не участвуют в создании вращательного движения — бездействуют.
Этот процесс выглядит следующим образом: протекание тока по катушкам A-A создает силы притяжения для неодимовых магнитов, а по катушкам B-B — отталкивает их с противоположной стороны.
Комбинирование применение подачи напряжений в обмотки статора придает электродвигателю больший крутящий момент и мощность.
При этом графике протекания токов повышается стабильность крутящего момента, что важно для поддержания процессов, происходящих при стирке белья.
Подобная технология требует раздельного, независимого способа подключения катушек к питающему постоянному напряжению. Он реализуется за счет схемы коммутации обмоток статора, которой управляет специальный электронный блок.
Как работает контроллер
Этому чудо девайсу электроники для точной работы требуется в каждый момент времени учитывать:
Для создания стабильного вращения необходимо точно знать информацию об угловом перемещении якоря. Ее предоставляет специальный датчик, постоянно контролирующий положение ротора.
Его выполняют на небольшой электронной плате, монтируют непосредственно на двигателе, подключают стационарным разъемом. Это чаще всего обычный датчик Холла.
Для оптимального преобразования электрической энергии бытовой сети в эффективный крутящий момент у этого мотора используются различные технические процессы:
Благодаря их реализации этот мотор стиральных машин называют совершенно разными терминами:
Вам же надо просто понимать, что это всего лишь одна и та же разработка, которая чаще всего используется в современных стиральных машинах таких производителей Южнокорейских компаний, как LG и Самсунг.
Эти компании известны всему миру как производители сложной электронной техники с полноцикловым автоматизированным процессом.
В
нашем случае мы видим удачное сочетание простейших конструкций статора и ротора с оптимальной схемой управления их работой современными технологиями.
Сравнение эксплуатационных характеристик электродвигателей стиральных машин
Проанализируем часть рабочих параметров, которые всегда волнуют конечного пользователя, ожидающего положительные результаты от вложения своих денег в покупку сложной бытовой техники.
Как расходуется электрическая энергия разными типами моторов: какой лучше
Этот вопрос настолько злободневен, что Комиссия Евросоза своими директивами жестко установила технические нормативы контроля. Последние изменения для стиральных машин и сушилок белья утверждены в 2010 году.
Такой продукции присваивается этикетка энергоэффективности, учитывающая расход электроэнергии на обработку 1 кг белья (хлопковый цикл при контроле определенной температуры воды).
Самым бережливым моделям присваивается класс «A+++», а «транжирам» — «D».
Другими словами, всю работу по определению затрат электрической энергии на стирку белья и вычисление качества стирки за нас выполняет Комиссия ЕС по энергетике и транспорту. Ее результатам вполне можно доверять.
Для этого достаточно при покупке оборудования ознакомиться с этикеткой энергоэффективности, которую производители брендовых приборов не стесняются показывать прямо на самом видном месте корпуса — верхнем левом углу.
Если же рассматривать по отдельности потребление энергии однофазными асинхронными, коллекторными или инверторными двигателями, то самостоятельно здесь можно наделать много ошибок, ибо у них разные принципы регулирования:
Кроме того, любого владельца стиральной машины интересует не столько экономная работа исключительно двигателя, а всего автомата в комплексе, приобретаемого для стирки. Ведь потери энергии могут происходить в других местах:
Все эти процессы уже сравнили и оценили специалисты ЕС в своих лабораториях. Мы просто пользуемся конечными результатами их труда.
Гарантийные обязательства на продукцию и реальность
Каждый производитель самостоятельно определяет сроки, в течение которых безвозмедно устраняет дефекты и поломки, выявленные в процессе эксплуатации продукции по его вине.
Например, автоматам LG, Samsung, Атлант и ряду другим отведено 3 года на гарантийный ремонт, а Bosh — два. Иные сроки можно встретить у разных компаний.
Важно понимать, что право бесплатного сервиса можно потерять по различным причинам, например:
Здесь же я еще раз подчеркиваю, что на некоторые узлы производитель дает отдельные, увеличенные гарантии, как на инверторный двигатель — аж 10 лет.
В большинстве случаев на такие вещи следует смотреть реально: там практически исключены поломки, а заявленная гарантия — умелый маркетинговый ход.
Как режимы стирки влияют на окончательную чистоту белья и работоспособность мотора: кратко
У современных стиральных автоматов довольно большое количество вариантов обработки белья.
Их выбор влияет не только на чистоту и прочность отстирываемых тканей, но также на техническое состояние самой машины, ибо внутри нее создаются различные механические нагрузки, вибрации и тепловые процессы.
Скорость отжима белья
Желание высушить белье практически до сухого состояния заставляет устанавливать самые высокие обороты вращения стирального барабана. При этом создаются максимальные воздействия на корпус, амортизаторы, механику привода, электрический двигатель.
Его использование несколько десятков раз не сразу сказывается на понижении работоспособности. Но, если применять такой режим постоянно, то очень высока вероятность того, что заявленный производителем ресурс закончится намного раньше ожидаемого срока.
Рачительные хозяйки выставляют обороты двигателя для отжима по минимально необходимому пределу: 400 или 800 оборотов в минуту. Да, белье получается несколько влажным. Но, оно не так уж долго подсыхает до нормального состояния на веревках…
Повышенные обороты отжима и создаваемые ими вибрации больше всего оказывают вредное воздействие на подшипники коллекторных и асинхронных двигателей даже с учетом того, что они работают через ременную передачу.
Температура воды и раздельная стирка
Жесткость нашей водопроводной воды отрицательно сказывается на общем техническом состоянии по той причине, что из нее при нагреве начинают выделяться растворенные соли карбонатов натрия и калия. Они оседают накипью на всех внутренних полостях.
Эти отложения мешают нормальной стирке, повышают жесткость прокладок, нарушают их пластичность, гидроизоляционные свойства. Как результат — создаются протечки стирального раствора.
Они обладают ярко выраженными щелочными свойствами, разъедают силуминовые крепления стирального барабана, загрязняют подшипники. Все это сказывается на нагрузках двигателя.
Продлить ресурс работы стиралки не сложно. Достаточно:
Вес загруженного белья в барабан
Этот параметр прописан в паспорте и физически ограничен габаритами емкости для закладки белья. Однако, использование его по максимуму часто не целесообразно.
В режимах отжима раствора белье должно быть равномерно распределено по всей внутренней полости. Иначе смещается центр масс, что вызывает не только повышенные вибрации на амортизаторы, но создает тряску и даже прыжки корпуса.
Такие ударные нагрузки передаются на вращающийся ротор двигателя и его подшипники. Ресурс их работы будет сокращаться.
Какой мотор стирального автомата работает надежнее и комфортнее — личные наблюдения
Маркетологи производителей стиральных машин с инверторными двигателями заявляют о тихой работе последних по сравнению с коллекторными аналогами. В этом они частично правы, если сравнить чисто режим стирки. Шум от трущихся щеток здесь отсутствует.
Но любой стиральный автомат сильно шумит при:
Так что, на мой взгляд, учитывать чисто шум самого двигателя — не очень корректный метод анализа комфортной эксплуатации всего агрегата.
Теперь поделюсь своими личными наблюдениями о работе всех трех типов электродвигателей.
Коллекторный механизм
Пример №1
У меня старая советская дрель мощностью всего 300 ватт с тиристорным регулятором проработала более 30 лет. Приходилось сверлить не только простой металл, но и толстые стальные заготовки, причем сверлами больших диаметров.
Очень много пришлось делать отверстий в бетонных стенах: тогда перфораторов не было. Бетон брали победитовым сверлом и специальным пробойником с молотком, работая поочередно. Сверлил не только сам, но и одалживал друзьям для навешивания полочек, ковров, карнизов в панельном доме.
Нерасчетные нагрузки вызвали появление искр на коллекторе. Мой товарищ решил притереть щетки, но неумелыми действиями только ухудшил их прилегание.
Пример №2
В годы перестройки к нам на работе в электролабораторию приобрели дрель DWT на 800 ватт с ударным механизмом. Один монтер стал вечерами брать ее на калымы: штробил бетонные стены.
Через два месяца упорной работы сумел погнуть вал так, что пришлось менять якорь полностью. Щетки и коллектор не пострадали, хотя весь корпус был забит бетонной пылью.
Так что считаю эту конструкцию вполне надежной.
Однофазный асинхронный двигатель
Лично у меня в мастерской на наждаке и циркулярке работают движки от старых советских активаторных стиралок. Мощность порядка 300 ватт. До этого они отработали полный цикл по прямому назначению. Нареканий к их работе нет.
У соседа по даче подобный движок стоит на зернодробилке. Пользуются ею регулярно. Пока все исправно.
Показываю фото своей стиралки с вертикальной загрузкой белья и системой автоматики, работающей еще на электромагнитной и релейной базе.
Купили у мастера, который привез ее из Германии как бывшую в употреблении. Сколько она проработала до нас и где — вопрос еще тот… На всякий случай: выпущена в ФРГ.
Примерно через год после установки затопили соседей… Вызвали этого мастера. Оказалось, что когда он делал ревизию, то забыл поставить на водяной шланг пружину-фиксатор. Последний был просто надет на штуцер и не закреплен. Вот такие дела.
Вторая поломка этой машины: жена случайно уронила вилку внутрь барабана, которая куда-то там провалилась, достать сразу без разборки не получилось… Покрутила барабан — ничего не цепляется. Решила постирать белье. Все получилось.
Через несколько стирок появился скрежет и шум. Пришлось разбирать. Зубья у вилки выгнуло, пластмассовое крепление крышек барабана сорвало. Пришлось колхозить… С тех пор нареканий к машинке нет. Продолжает нормально работать (по скромным прикидкам ее уже под 40 лет).
Однофазный асинхронный движок отлично справляется с подобными нагрузками.
Инверторные модели
Не было у меня практической возможности оценить их рабочие характеристики, но по наитию я не вижу причин для преждевременных поломок таких конструкций.
Вот в общем и все, что я хотел рассказать про инверторный двигатель в стиральной машине: плюсы и минусы его работы в сравнении с коллекторными и асинхронными аналогами.
Рекомендую посмотреть по этой теме видеообзор владельца Мастер Плюс. Он дополнительно объясняет свое мнение на основе приобретенного опыта ремонта.
Напоминаю, что сейчас у вас самое благоприятное время задать вопрос или высказать свое мнение в комментариях. Обязательно обсудим.