Инверторный двигатель в современных стиральных машинах
Инверторный двигатель в стиральной машине — что это? В стиралках нашли применение два мотора с преобразованием переменного тока в постоянный — асинхронный и трёхфазный. Последний иногда называют бесщёточным двигателем постоянного тока (BLDC — Brushless Direct Current Motor). Рассмотрим подробнее каждый вариант, а также преимущества и недостатки.
Трёхфазный асинхронный
Этот двигатель был изобретён в 1889 году русским инженером Доливо-Добровольским, и нашёл широкое применение в промышленности, где используют трёхфазное напряжение 380 вольт. В стиральных машинах он начал использоваться после развития и широкого распространения электронных систем управления.
Работаю в сфере ремонта бытовой техники. Большой опыт в восстановлении стиральных и посудомоечных машин.
Управление
Так как в домах используется однофазный ток 220 вольт, то для работы такого двигателя нужен преобразователь с регулировкой скорости и направления вращения. Это довольно сложное электронное устройство, схема которого приведена ниже на рисунке.
Схема управления инвертора
Как видно, что сначала переменный ток преобразуется в постоянный в выпрямителе. Для этого используется мост на диодах. Катушка индуктивности L, ёмкость C и термистор (на схеме слева), служат для защиты модуля от перегрузок, а также предохраняет домашнюю электросеть от колебаний при работе машины.
Затем постоянное напряжение поступает в силовую часть, где преобразуется в трёхфазное импульсное, у которого меняется амплитуда и частота. Именно за счёт этого осуществляется изменение скорости и направления вращения двигателя. Тахометрический генератор (обозначен T) выполняет обратную связь с системой управления. С его помощью модуль понимает скорость барабана.
Работаю в сфере ремонта бытовой техники. Большой опыт в восстановлении стиральных и посудомоечных машин.
Инверторы бывают следующего исполнения:
Модуль управления инверторным мотором
Прямой привод
Второй тип инверторных двигателей, это трёхфазные бесщёточные постоянного тока. Впервые их стала применять фирма LG в 2005 году в качестве прямого привода. Он находится непосредственно на валу барабана. Ремень при этом отсутствует.
Это было революционным решением, которое стало очень удачным, и в настоящее время его применяют и другие производители: «Самсунг», «Вирпул», «Хайер» и «Беко».
Мотор прямого привода
Считается что эти моторы получили развитие от шаговых двигателей, которые уже широко распространены, в частности, электротехники. Считаются крайне надёжными и долговечными. Поэтому фирма «ЛДЖи» даёт на них расширенную гарантию — 10 лет. Одно из названий — BCDC. Такие двигатели широко применяются в посудомоечных машинах, в составе рециркуляционного насоса, а так же используются в электровелосипедах.
Одной из их особенностей — постоянные магниты на роторе. В стиральных машинах с прямым приводом ротором является металлическая чаша, которая крепится к валу барабана. Внутри неё находятся постоянные магниты.
Статор — неподвижная часть и соединена с внешней стороной бака. Она представляет собой круг, покрытый пластиком с местами для обмотки катушек. Внутри находятся электротехнические пластины. Также здесь располагается тахометрический генератор.
Статор инверторного двигателя
Система управления схожа с асинхронным двигателем, рассмотренным выше. Инвертор преобразует переменное однофазное напряжение 220 вольт, в постоянное трёхфазное. Параметры его могут меняться по напряжению — от 0 до 120 вольт, а по частоте — от 0 до 300 Гц. Схема и логика управления довольно сложная и не рассматривается здесь, т. к. нужна только специалистам.
Инверторные двигатели прямого привода имеют следующие преимущества:
Недостаток только один — сложная и дорогостоящая система управления. Отметим, что наметилась тенденция по отходу от коллекторных двигателей, но тем не менее они являются основой большинства стиральных автоматических машин.
Как подключить двигатель стиральной машины
Определяем тип движка
Включение двигателя зависит от вида. Поэтому перед тем, как подключить мотор, желательно выяснить, какой механизм вам достался. Комплектации стиралок включают три типа:
Асинхронный двигатель стиральной машины
Устанавливали в машинах, произведённых до 2000 года. У двигателя машины-полуавтомата вращений за минуту — 2800, мощность 180–360 Вт. Чтобы приспособить такой движок под гаражные «самоделки», нужны трёхфазная сеть, преобразователь частоты, набор конденсаторов. Это стоит дорого, поэтому асинхронники не пользуются популярностью у самодельщиков. Но если попался именно такой экземпляр — можете не бояться технических сложностей. Конструкция движка проста, за ней легко ухаживать.
Коллекторный двигатель
Инверторный мотор
Самый современный, экономичный вид. Преобразовывает переменный ток в постоянный. Функционирует без ременной передачи, щёток, мощностью 400–800 Вт, совершая количество поворотов от 16 000 до 20 000. Для его подключения не нужны конденсаторы, он может менять направление вращения, работает тихо, без лишней вибрации. Недостатки: дорого стоит, чувствителен к перепадам напряжения сети.
Опознание провели — начинаем запуск электродвигателя.
Как включить мотор асинхронного типа
Асинхронник состоит из:
В СМ использовались трёхфазные движки, которые полноценно могут работать при напряжении 380 В. Подключение двигателя от стиралки к однофазной сети 220 В требует подсоединения конденсатора.
Он снизит мощность устройства, зато сделает работу безопаснее.
Выбирайте конденсатор мощнее мотора, тогда он выдержит перепады напряжения.
Схема подключения «трёхфазника»
Понадобится набор приспособлений:
Подключение:
Если после включения в розетку не слышен шум мотора, скорее всего, пусковой конденсатор подсоединён неправильно. Искать нужную клемму придётся «методом научного тыка». Подробное описание, результат эксперимента с тремя проводами, можно посмотреть в этом видео:
Как включить двигатель коллекторного типа
Внешний вид моторов разных моделей может отличаться, но устройство, принцип работы практически идентичны. Прибор состоит из:
Чтобы подключить двигатель, нужно знать выходы обмоток якоря, статора, таходатчика. Не запутаться среди проводов поможет тестер.
Как подключить электродвигатель
Установите тестер в режим наименьшего сопротивления, обзвоните обмотки таходатчика, катушек, якоря. Проводите подключение по клеммам, которые прозваниваются между собой, чтобы найти пару. Если у вас конструкция с 4 проводами, то красно-коричневые — статор, серо-зелёные — ротор. Цвета проводов разных моделей СМА могут отличаться. Поэтому пользуйтесь мультиметром. Вам достался прибор с 6 проводами? Те, которые слева — регулируют обороты машинки таходатчиком. Их сопротивляемость составляет около 70 Ом. Правильно подключенный прибор набирает скорость плавно, не трещит, не искрится. Проверить, сколько оборотов делает мотор, можно датчиком оборотов.
Как запустить двигатель от стиралки, можно посмотреть здесь:
Регулировка вращения
Существует много способов управления оборотами:
Схема регулировки простая, её можно сделать своими руками.
Это удовлетворительный вариант для насоса, вентилятора. Более мощным механизмам (например, станкам) понадобится иная схема регулятора.
Суть вопроса — уменьшить обороты, сохранив работоспособность. Подключение производится через тахогенератор, который передаёт количество витков микросхеме регулятора оборотов, координирующей цикл тиристором.
Такая плата позволяет увеличить, снизить обороты, но требует постоянного, интенсивного охлаждения из-за перегрева. Подробное видео о регулировки скорости, силы хода, подключении микросхемы можно посмотреть здесь:
Как подсоединить двигатель инверторного типа
Многих «самоделкиных» волнует вопрос, как подключить электромотор без щёток. Вам потребуется блок питания, преобразователь частоты, паяльник. Как правильно подключить такой мотор, смотрите здесь:
Если запастись терпением, нужными инструментами, можно вдохнуть вторую жизнь в сердце любого механизма. Помните о правилах техники безопасности, используйте только исправные устройства. Удачного запуска двигателя!
Принцип работы и преимущества инверторного мотора
Инверторный мотор в стиральной машине, что это?
Что такое инвертоный двигатель в стиральной машине, можно понять, рассмотрев какие же электротехнические устройства применяются в современных агрегатах. Как известно, для вращения барабана стиральной машины необходимо преобразовать электрическую энергию, в механическую. С этой целью на большинстве старых моделей устанавливались асинхронные и коллекторные электродвигатели, связь которых с барабаном машинки осуществлялась посредством ременного привода.
Бесколлекторный или инверторный электродвигатель в стиральной машине — это инновационная технология, получившая свое развитие относительно недавно. Первыми электродвигателями с прямым приводом в стиральных агрегатах стали устанавливать корейские и японские производители бытовой техники. Концерн LG стал новатором в этой области. Сейчас эту технологию успешно развивают и применяют в своих устройствах компании Samsung, Bosch, Haier, Whirpool, AEG и многие другие.
Инверторный, как и асинхронный и коллекторный движок имеет статор и ротор, однако принцип его действия иной. Трехфазная схема управления таким двигателем позволяет подсоединить привод непосредственно к барабану на прямую. Это исключает применение таких дополнительных соединительных элементов, как ручейковые ремни, шкивы и ролики. В стиралке с инверторным двигателем барабан, подшипники с сальниками и ротор конструктивно находятся на одном валу и не имеют больше никаких трущихся или входящих в зацепление в процессе работы элементов.
Стиральные машины с инверторным двигателем так же могут применяться без прямого привода, что может говорить о наличии приводного ремня и расположения в нижней части агрегата, отличие их с коллекторным типом это отсутствие угольных щеток и принцип работы.
Принцип работы и устройство
Основное отличие инверторной стиральной машины – наличие инвертора. Это частотный преобразователь, с помощью которого ток необходимого напряжения подается на двигатель. Инверторный мотор не имеет ремня или щеток, что увеличивает срок его эксплуатации.
В таких устройствах отсутствуют щетки ротора, на которые подается ток в стиральных машинах стандартного типа. Инверторный двигатель, благодаря отсутствию щеток, может создавать скорость отжима до 1400-1600 оборотов в минуту.
Принцип работы:
Торсунов Павел Максимович
Барабан и ротор размещены на одном валу, что уменьшает их вибрацию, обеспечивает более точную балансировку.
Как работает инверторный двигатель
Главной особенностью такого электромотора является способность трансформировать переменный ток в постоянный. Принцип работы инверторного двигателя основывается на явлении электромагнитной индукции, как и у многих других электромеханических устройств. Однако его отличительной особенностью является отсутствие угольных щеток и применение в качестве элемента конструкции частотного преобразователя (инвертора). Инвертор, после преобразования переменного тока в постоянный, способен снова генерировать переменный ток необходимой частоты, что позволяет точно регулировать частоту вращения ротора.
В отличие от управления коллекторным типом, схема управления инверторным устройством гораздо более сложна и требует от разработчиков больших усилий и капиталовложений, что в конечном счете приводит к удорожанию всей конструкции. Однако такие компании как Samsung оснащают таким движком множество моделей, комплектуя их высокотехнологичными блоками управления, что не приводит к существенному удорожанию в целом. Электронные блоки этой компании зачастую устанавливают на различные виды бытовой техники, включая стиральные машины, и многие другие производители.
Как подключить двигатель от старой стиральной машины
Если стиральная машина сломалась, то не стоит ее выкидывать — возможно подключение рабочего двигателя от старой стиральной машины.
Эта часть техники сможет послужить еще какое-то время.
Применений двигателю можно найти очень много.
Стиральные машины, со временем, выходят из строя или морально устаревают. Как правило, основой любой стиралки есть ее электродвигатель, который может найти свое применение и после разборки стиралки на запчасти.
Мощность таких двигателей, как правило не меньше 200 Вт, а порой и куда больше, скорость оборотов вала может доходить и до 11 000 оборотов в минуту что вполне может подойти для использование такого двигателя в хозяйственных или мелких промышленных нуждах.
Вот лишь несколько идей удачного применения электродвигателя от стиралки:
Вариантов применения электромотора может быть очень много, суть процесса заключается в возможности вращать на высоких оборотах разные механизмы и приспособления. Но какой бы механизм сконструировать вы б не собирались, все равно вам нужно будит правильно подключить двигатель от стиральной машинки.
Виды двигателей
Асинхронный. В основном это все трехфазные двигатели, могут быть и двухфазными но это большая редкость. Такие двигатели просты в своей конструкции и обслуживанию, в основном все сводится к смазке подшипников. Недостатком есть большой вес и габариты при небольшом КПД. Такие двигатели стоят в старинных, маломощных и недорогих моделях стиральных машин. Коллекторный.
Двигатели которые пришли на смену большим и тяжелым асинхронным устройствам. Такой двигатель может работать как от переменного так и от постоянного тока, на практике он будет вращаться даже от автомобильного аккумулятора на 12 вольт. Двигатель может вращаться в нужную нам сторону, для этого нужно всего лишь сменить полярность подключения щеток к обмоткам статора.
Высокая скорость вращения, плавное изменение оборотов изменением прилагаемого напряжения, небольшие размеры и большой пусковой момент — вот лишь небольшая часть преимуществ такого типа двигателей. К недостаткам можно отнести износ коллекторного барабана и щеток и повышенный нагрев при не столь продолжительной работе. Также необходима более частая профилактика, например чистка коллектора и замена щеток.
Инверторный (бесколлекторный)Инновационный тип двигателей с прямым приводом и небольшими габаритами при довольно не малой мощности и высоком КПД. В конструкции двигателя все так же присутствует статор и ротор, однако количество соединительных элементов сведено к минимуму. Отсутствие элементов подверженных быстрому износу, а так же низкий уровень шума.
Хорошие моторы стоят в стиральных машинах, даже когда последняя выходит из строя и выбрасывается — двигатели оставляют и позже используют в хозяйстве (например для мини-станка). Здесь будет рассмотрен типичный двигатель от стиральной машины автомат (нового и старого типа) и схема его отдельного подключения к 220 В. Но вначале позвольте выложить немного скучной теории, которую можно и пропустить перейдя ко второй, практической, части статьи.
Стиральная машина-автомат, как и любая другая техника, рано или поздно выходит из строя. Бывает, что ремонт не оправдывает себя, и тогда проще купить новый агрегат. Что же делать со старой домашней помощницей? Можно просто отправить ее на свалку, а можно попробовать извлечь максимум пользы из всех ее рабочих деталей.
Двигатель – одна из частей стиральной машины, которая может получить «вторую жизнь». В нашей статье мы расскажем, как подключить двигатель от стиральной машины к другому устройству.
Предлагаем ознакомиться Расход воды стиральной машины автомат за одну стирку
Особенности стиральных машин с инверторными двигателями
Устройство коллекторного двигателя подразумевает установку токоподводящих угольных щеток, которые со временем изнашиваются и требуют замены. Приводной резиновый ремень, приводящий в движение барабан, также имеет ограниченный ресурс.
Стиральная машинка с инверторным мотором таких недостатков лишена. Подшипники установленные на валу ротора трущимися деталями назвать можно лишь условно. При нормальной работе сальника и правильной установке подшипников на валу, аппарат при работе практически бесшумен. При стирке можно слышать лишь шелест стирающегося белья, так как деталей, генерирующих лишние децибелы в таких агрегатах просто нет. Вращение ротора при этом происходит плавно и с высокой точностью на протяжении всего рабочего цикла стирки.
В качестве особенности инверторного мотора по сравнению с традиционными, можно рассматривать и возможность отжима на более высоких скоростях. На некоторых моделях устанавливаются предельные значения для данного цикла 1600-2000 об/мин, что позволяет доставать из машинки практически сухое белье, однако стоит помнить, что при этом и высок риск его повредить. В целом, специалистами отмечается более высокое качество стирки в машинах с прямым приводом за счет более точной регулировки оборотов барабана на каждом этапе стирки, от замачивания, до отжима.
В качестве основных преимуществ стиральных машин с инверторными двигателями специалисты отмечают:
В качестве недостатка машинок с инверторным мотором является более высокая стоимость по сравнению с обычными видами. Сложность и дороговизна ремонта, однако об этом скорее можно было говорить лет 10 назад. Сейчас технология производства подобной техники развита довольно хорошо, а стоимость моделей с коллекторными и инверторными электромоторами практически сравнялась.
На стоимость агрегатов в большей степени влияет принадлежность к премиум или эконом классу. Премиум агрегаты оснащаются многофункциональными дисплеями, имеют большее количество различных функций и дополнительных опций. Их бюджетные версии содержат в себе более скромную электронную начинку и характеристики, но зачастую они практически не отличаются. Производители в большей степени заняты совершенствованием электросхем как для управления коллекторными, так и инверторными двигателями, в то время как надежность доведена до самого высокого уровня. Надежность обоих типов электромоторов в современных машинках довольно высока, однако предпочтительней все же прямой привод, по той лишь причине, что количество взаимодействующих деталей в движке при работе намного меньше.
Виды КД
Классифицировать данные устройства принято по типу питания, в зависимости от этого различают две группы КД:
Первые, делятся на два подвида, в зависимости от организации индуктора он может быть на постоянных магнитах или специальных катушках возбуждения. Они служат для создания магнитного потока, необходимого для образования вращательного момента. КД, где используются катушки возбуждения, различают по типам обмоток, они могут быть:
Разобравшись с видами, рассмотрим каждый из них.
КД универсального типа
На рисунке ниже представлен внешний вид электромашины данного типа и ее основные элементы конструкции. Данное исполнение характерно практически для всех КД.
Конструкция универсального коллекторного двигателя
Обозначения:
У устройств данного типа, возбуждение может быть последовательным и параллельным, но поскольку последний вариант сейчас не производят, мы его не будем рассматривать. Что касается универсальных КД последовательного возбуждения, то типовая схема таких электромашин представлена ниже.
Схема универсального коллекторного двигателя
Универсальный КД может работать от переменного напряжения благодаря тому, что когда происходит смена полярности, ток в обмотках возбуждения и якоря также меняет направление. В результате этого вращательный момент не изменяет своего направления.
Стоит ли покупать инверторную стиральную машину с прямым приводом?
Модели с прямым приводом несомненно являются технологическим шагом вперед, по сравнению с агрегатами оснащенными традиционными видами электромоторов. Стиральные машины Samsung, оснащенные инвертором с технологией пузырьковой стирки Eco Bubble можно назвать одним из лидеров в данном сегменте бытовой техники. Только тот факт, что компания дает десятилетнюю гарантию на свои моторы говорит в пользу их покупки и эксплуатации. Если вопрос существенной экономии воды и электроэнергии остается для подобной техники спорным, то надежность и бесшумность новых моделей оснащенных прямым приводом являются их несомненным и неоспоримым преимуществом.
Недостатки и преимущества
Инверторный мотор с прямым приводом используется в большинстве бытовых агрегатов: посудомоечные машины, холодильники, стиралки. Наличие прямого привода имеет ярко выраженные положительные факторы:
Стиральная машина Samsung с инверторным двигателем
Обратите внимание! Как правило, машины LG и Самсунг с прямым типом привода выпускаются с большим объемом загрузки сухого белья.