Универсальный двигатель в стиральной машине что это
Универсальный двигатель
Конструкция универсального электродвигателя
Конструкция универсального коллекторного электродвигателя не имеет принципиальных отличий от конструкции коллекторного электродвигателя постоянного тока с обмотками возбуждения, за исключением того, что вся магнитная система (и статор, и ротор) выполняется шихтованной и обмотка возбуждения делается секционированной. Шихтованная конструкция и статора, и ротора обусловлена тем, что при работе на переменном токе их пронизывают переменные магнитные потоки, вызывая значительные магнитные потери.
Секционирование обмотки возбуждения вызвано необходимостью изменения числа витков обмотки возбуждения с целью сближения рабочих характеристик при работе электродвигателя от сетей постоянного и переменного тока [2].
Универсальный коллекторный электродвигатель может быть выполнен как с последовательным, так и с параллельным и независимым возбуждением.
Таким образом, результирующий электромагнитный момент при работе двигателя от сети переменного тока пульсирует. Пульсации электромагнитного момента практически не нарушают работу двигателя. Объясняется это тем, что при значительной частоте пульсаций электромагнитного момента (
) и большом моменте инерции якоря вращение последнего оказывается равномерным.
Управление универсальным электродвигателем
Особенности универсального двигателя
Коэффициент полезного действия универсального двигателя при его работе от сети переменного тока более низкий, чем при его работе от сети постоянного тока. Другой недостаток универсального двигателя — тяжелые условия коммутации, вызывающие интенсивное искрение на коллекторе при включении двигателя в сеть переменного тока. Этот недостаток объясняется наличием трансформаторной связи между обмотками возбуждения и якоря, что ведет к наведению в коммутируемых секциях трансформаторной ЭДС, ухудшающей процесс коммутации в двигателе.
Наличие щеточно-коллекторного узла является причиной ряда недостатков универсальных коллекторных двигателей, особенно при их работе на переменном токе (искрение на коллекторе, радиопомехи, повышенный шум, невысокая надежность). Однако эти двигатели по сравнению с асинхронными и синхронными при частоте питающего напряжения f = 50 Гц позволяют получать частоту вращения до 10 000 об/мин и более (наибольшая синхронная частота вращения при f = 50 Гц равна 3000 об/мин) [3].
Области использования
Благодаря тому, что универсальный двигатель может иметь высокую скорость вращения при работе от однофазной сети переменного тока без использования дополнительных преобразовательных устройств, он получил широкое применение в таких домашних приборах как пылесосы, блендеры, фены и др. Так же универсальный электродвигатель широко используется в таких инструментах, как дрели и шуруповерты.
Благодаря тому, что скорость вращения универсального двигателя легко регулируется изменением величины питающего напряжения ранее он широко использовался в стиральных машинах. Сейчас благодаря развитию преобразовательной техники более широкое использование получают бесщеточные электродвигатели (СДПМ, АДКР) скорость вращения которых регулируется изменением частоты напряжения питания.
Какой двигатель стоит в стиральной машине
Двигатель — главный элемент любой автоматической машинки, который преобразует электрическую энергию в механическую. Иными словами, заставляет работать прибор, точнее обеспечивает вращения барабана.
Электродвигатели бывают трех типов:
Какой двигатель стоит в стиральной машине? В большинстве случаев производители оснащают свою технику коллекторными, которые пришли на смену двухфазным асинхронным. В статье мы расскажем о том, как устроены моторы и каков принцип их работы.
Какие двигатели используются в стиральной машине
Как было уже отмечено, в машинках-автоматах используют три типа моторов. Все они имеют разное строение, а также отличаются принципом работы. Об этом и пойдет речь дальше.
Асинхронный электродвигатель
Асинхронные двигатели для стиральных машинок тоже имеют разделение:
Двухфазные считаются устаревшими и с 2000-х годов практически не применяются. На смену им пришли более продвинутые трехфазные. Они состоят из двух основных частей: неподвижного статора и размещенного внутри него ротора. Как раз последний и приводит в действие барабан. Как это происходит? Ротор соединен с барабаном ремнем, который передает вращение. Так что при кручении ротора крутится и барабан. Количество оборотов в минуту может доходить до 2800.
Асинхронный электромотор имеет следующие преимущества:
Из недостатков отметим:
Такой мотор встречается в дешевых моделях автоматов, а также в стиральных машинах-полуавтоматах. В более современных и мощных моделях их не ставят.
Коллекторные электродвигатели
Коллекторный или универсальный электромотор используется в большинстве автоматических машинок. Он может работать как от постоянного тока, так и от переменного. В этом и заключается его универсальность.
Основными составляющими элементами мотора являются:
В некоторых моделях автоматических машин марки Bosch и Siemens вместо тахогенератора стоит датчик Холла.
Передача вращения обеспечивается за счет ремня, который соединяет шкив барабана с приводом.
Преимущества универсального электродвигателя заключаются в следующем:
К минусам относятся:
Невысокий коэффициент полезного действия также является недостатком. Это обусловлено тем, что часть энергии уходит на преодоление силы трения ремня, передающего вращение.
Инверторный мотор с прямым приводом
Главное их отличите — в приводе. В первом случае применяется ременная передача, во втором — привод подключается напрямую.
Именно последняя технология используется в автоматических машинках LG. Со временем ее стали применять и другие производители бытовой техники, поскольку машинки-автоматы с прямым приводом пришлись по вкусу потребителю за ряд существенных преимуществ. Но о них мы поговорим чуть позже.
В чем же особенность Digital Inverter? Он, как и коллекторный, состоит из ротора и статора, но щетки в нем отсутствуют. Принцип работы у него совсем другой.
Для подключения машинки к электросети используется инвертор.
Этот элемент управляет оборотами электродвигателя, преобразуя переменный ток в постоянный. Это позволяет управлять механизмом с предельной точностью.
Плюсы стиральных машин с Digital Inverter:
Недостатком Digital Inverter является его большая стоимость. А в случае поломки для ремонта понадобятся не менее дорогие комплектующие. Это обусловлено более сложной схемой управления. Впрочем, большинство производителей дают на эти двигатели гарантию в 10 лет.
Какой тип двигателя лучше
После ознакомления с принципом работы каждого типа мотора, у большинства читателей может и не возникнуть вопрос о том, какой из них лучше. В принципе, все характеристики говорят в пользу инверторного двигателя. Но так ли все однозначно?
Если говорить об энергоэффективности, то машинки инверторного типа с прямым приводом экономнее коллекторных. Просто им не приходится расходовать дополнительную энергию на преодоление силы трения щеток с ротором и ремня с барабаном. Но экономия и не столь ощутима, чтобы говорить о неоспоримом преимуществе.
Что касается уровня шума, то универсальные электромоторы также уступают Digital Inverter. У первого типа дополнительная шумность возникает из-за трущихся деталей, которые совсем отсутствуют у второго.
Отжим на больших оборотах — хорошая функция стиральной машинки. Digital Inverter может обеспечивать вращения до 2000 оборотов в минуту. Но нужен ли такой отжим вашей одежде, не боитесь ли вы за ее состояние после систематического запуска высоких оборотов? В большинстве случаев достаточно и 1000 оборотов в минуту, чтобы одежда потом просохла за несколько часов.
Какие типы двигателя стоят в стиральных машинах?
Электрические двигатели машин для стирки вещей обеспечивают вращение барабанов. Первые моторы, попавшие в производство массового характера, имели ременной привод. Данная технология применяется и в наше время, но все чаще изготовители используют иные типы двигателя в стиральных машинах.
Коллекторные двигатели
С подобными типами узлов стиральные машины встречаются чаще всего. Коллекторный электродвигатель конструктивно состоит из корпусной алюминиевой части, пары щеток, ротора и статора.
Щетки являются основным отличием коллекторного мотора. В процессе стирки можно услышать, как они двигаются в машине, издавая звуки, напоминающие шорохи и шелест.
С коллекторными моторами применяют ременную передачу. Электрический двигатель расположен внизу стиральной машины, с барабанным шкивом соединяется ремнем.
Преимуществами машины для стирки, на которой установлен коллекторный мотор, считаются:
Имеются и свои отрицательные моменты:
Коллекторный узел со щетками считается достаточно уязвимым, часто выходит из строя. В процессе возникшего трения появляется искрение, влекущее за собой перегревание и отслаивание коллекторных ламелей от изолирующего слоя. Случаются замыкания между витками, из-за чего магнитное поле становится слабее. От этого ротор и барабан совершают неполные вращения.
Инверторный тип двигателя
Это более современные моторы, появившиеся в 2005 г. Сначала их использовала компания LG, что позволило ей длительное время удерживать лидирующие позиции по продажам стиральных машин. Сегодня такой узел получил более широкое применение – его устанавливают фирмы Самсунг, Бош, AEG и др.
Такой двигатель, как и мотор коллекторного типа, имеет статор, но щетки в нем не применяются. По этой причине инверторные моторы считаются двигателями с прямой приводной передачей. Крепление их выполняется к барабану, для передачи вращения ремень не нужен.
Двигатель от стиральной машины активаторного типа обладает определенными преимуществами:
Правда, имеются определенные недостатки:
Асинхронный мотор
В стиральных машинах такой тип двигателя может быть на две или на три фазы. Первый вариант считается устаревшим, и сегодня почти не используется.
Конструктивно элемент состоит из ротора, отвечающего за вращение барабана, и статора, находящегося в неподвижном состоянии. Кручение на барабан от ротора передается ремнем, как в коллекторной модели. Ротор расположен внизу корпуса стиральной машины, с барабаном соединяется ремнем.
К положительным качествам асинхронного устройства относятся:
В качестве моментов негативного характера специалисты отмечают:
Для современных стиральных машин, отличающихся высоким уровнем мощности, такие моторы не используют, встретить их возможно на простых и недорогих машинах.
Сравнение двигателей
Если разбираться, какой тип двигателя стиральной машины лучше, необходимо определить требования к агрегату. Если вам не мешает шумная работа, и есть навыки постоянно обслуживать стиральную машину, но при этом возникает необходимость экономии денег, можно приобрести устройство с мотором коллекторного типа. Тем потребителям, кто не испытывает недостатка в финансах и предпочитает мощные, бесшумные и долго эксплуатирующиеся устройства, рекомендуется отдавать предпочтение машинам, оснащенным инверторными моторами.
Считается, что на бесколлекторные двигатели производитель дает гарантию до десяти лет. Но это не означает, что за указанный эксплуатационный срок другие узлы не утратят своей работоспособности.
Заключение
Мы рассмотрели типы электрических моторов стиральных машин, изучили их положительные качества и отрицательные моменты. Осталось только сделать правильный выбор.
Моторы в стиральных машинах: какой тип лучше?
Странная вещь – эта стиральная машина. Вы ведь тоже в первую очередь выбираете ее по размерам? И только потом, найдя идеал «90-60-90» для ниши на кухне или в ванной, смотрите на ее технические возможности. Правда в том, что Вы не обязаны досконально знать, как все устроено внутри машинки. Хотите комфортной стирки – Вы ее получите. До цели всего один шаг – определение типа двигателя.
Главные проблемы стиральных машин
Если Вы интересовались этим вопросом в Интернете, то наверняка видели подобные жалобы: «Вот, третий год эксплуатации, и я слышу скрежет во время стирки. Говорят, что подшипник барабана барахлит. Ремонтировать? Проще новую купить».
И такие отзывы – не редкость. Реклама же продолжает кормить обещаниями, из-за чего можно ненароком переплатить за бренд, что тоже неприятно.
Итак, окиньте взглядом ассортимент стиральных машин и постарайтесь не обольщаться в первые секунды маркетинговыми фишками. Знаем мы компании, которые заманивают сенсорными экранами и футуристическими формами. Но у Вас цель – выбрать долговечную стиралку. Это как женитьба – чтобы раз, и на всю жизнь. Поэтому спокойно диагностируем будущую избранницу. Важен мотор и только мотор – без преувеличения сердце стиральной машины.
3 типа двигателей стиральной машины
Мотор нужен для того, чтобы заставить крутиться барабан. Ну а признаки хорошего мотора – маленький размер, бесшумность, независимость от перепадов напряжения и долговечность. Так что же может предложить рынок? Каждая из технологий имеет свои преимущества, поэтому пойдем по порядку.
Обычный двигатель (щетки и ременной привод)
Этот однофазный механизм еще называют коллекторным, в нем заложен принцип последовательного возбуждения обмоток, а работа происходит в сети переменного или постоянного тока.
Чтобы понимать процесс, представьте себе цепочку событий:
*Ротор (якорь) – подвижная часть двигателя, имеет собрата под названием «статор» – неподвижная часть.
*Щетки – скользящие контакты, которые под углом примыкают к ламелям коллектора и обеспечивают электрическое соединение цепей ротора и статора. Имеют графитовую поверхность, изолированы. В общем эту подсистему именуют щеточно-коллекторным узлом.
Рисуем картину дальше. Сам мотор расположен в нижней части машинки, а значит, между ним и шкивом барабана – приличное расстояние. Тут приходит на помощь ремень, который передает крутящий момент – это незамысловато называется ременной передачей (о ней еще пойдет речь).
Преимущества обычного мотора:
А теперь о «приятном». Щетки в движении – страшная шелестящая сила. И этот шум во время стирки может раздражать. Срок службы щеток – тоже открытый вопрос, потому что они изнашиваются со временем и по-хорошему требуют замены. Вывод: не нужно к машинке с обычным движком сильно привязываться – этот «роман» вряд ли будет длиться десятилетиями.
Асинхронный (бесщеточный) двигатель
Щетки изрядно потрепали нервы всем, хотя ремонтные бюро и зарабатывают таким образом. Ну ладно, это скорее шутка, в которой доля правды. Трехфазный асинхронный тип двигателя исключает шумовую «добавку» и состоит просто из неподвижного статора и намагниченного якоря. Последний вращается внутри, возникает разница полюсов и, как следствие, магнитное поле.
Этот вариант подходит Вам, если: не хочется заморачиваться с обслуживанием (ремонтами), страдать от шума, а также платить большую сумму за бытовую технику.
Трехфазный асинхронный двигатель
Взаимодействие бесколлекторного двигателя с барабаном происходит тоже с помощью ремня, который одним концом закреплен на моторе, а другим – по центру оси барабана. Тут Вам нужно знать, что этот самый ремень изнашивается и создает нежелательную вибрацию. Придерживайтесь, пожалуйста, следующих рекомендаций, чтобы поберечь его:
Тогда ременной привод прослужит дольше.
Инверторный двигатель (прямой привод)
Если Вы уже слышали хвалебные оды данной технологии и хотите трезвого взгляда, то мы его Вам предоставляем.
Во-первых многие называют ее новой, но это не так. Машинки «с инвертором» выпускают более 10 лет, просто на сегодняшний день ничего лучше инженеры не изобрели.
Полное название – трехфазный бесколлекторный двигатель постоянного тока. Главные действующие детали все те же: вращающийся ротор с постоянными магнитами и неподвижный статор с катушками индуктивности (обмотками).
Окей, скажете Вы, и как привести сие чудо в действие? Всем заправляет инвертор (преобразователь напряжения). Он меняет частоту тока из переменной в постоянную. Получаем движок, независимый от сети и с контролируемой скоростью оборотов.
Что касается прямого привода, то его изобрела компания LG. Они первые напрямую соединили мотор с барабаном, избавившись от «массовки» – щеток и ремня. Стоит наперед сказать, что они не прогадали – в этой бочке больше меда, чем дегтя. В настоящее время технологию успешно применяют и другие бренды, такие как Samsung, Bosch, Electrolux, Whirlpool и т.д.
Вам наверняка интересно знать, а правда ли все то хорошее, что говорят о машинках с инверторным двигателем. Внесем ясность:
И кстати, цена на них не может быть низкой. Это объясняется сложностью разработки схемы: якобы над ней надо попотеть, в отличие от создания электросхемы того же коллекторного движка.
Какую стиральную машину выбрать
Знаете, автоматическая стиралка – это упрощение домашних забот, независимо от того, какой мотор заставляет ее «плясать». Однако здорово, что теперь Вы выбираете себе помощницу с пониманием ее внутреннего мира и знанием, чего ожидать в период эксплуатации. Желаем Вам только правильных покупок и взвешенных решений!
Комментарии (10)
Самсунг, 10 лет безупречной работы как один день, щеточный двигатель, семья большая, стирка 3-4 раза в неделю, износились щетки, посмотрел нутро, пришел к выводу что это начало высасывания денег на ремонт, и. поменял на новую стир. машину самсунг, с таким же щеточным двигателем. P/S никакого щеточного шума нет! самое главное простая схема управления щеточным двигателем, отсюда супер надежность! и расположение платы в сухом месте.
Щетки довольно надежны, если притертые и качественные. В том же автомобильном генераторе до сих пор щетки стоят, и ничего, десятилетиями работают. В воде, грязи, жаре и пыли.
Практически все современные стиральные машины рассчитаны на срок эксплуатации от 3 до 5 лет с учётом ежидневного использования после этого срока начинаются проблемы что первое выйдет из строя можно только гадать Ремень или сальники или подшипник или уплотнитель или насос у каждой марки свои проблемы в принципе ремонту поддаётся практически все если к тому времени на эту модель будет запчасти
Типы двигателей у стиральных машин
Вращение барабана стиральной машины обеспечивается электродвигателем. Изначально для преобразования электрической энергии в механическую использовали ременные приводы, присоединенные к барабану и вызывающие его движение.Сегодня в большинстве старых моделей стиральных машин все еще применяется именно эта технология, однако новые модели существенно эволюционировали. Если вам потребуется мастер по ремонту стиральной машины, обращайтесь в нашу фирму.
Техническое совершенствование принесло миру три улучшенных типа двигателей:
Каждый тип двигателей обладает своими достоинствами и недостатками, сильными и слабыми сторонами. При выборе стиральной машины следует учитывать эти показатели.
Асинхронный двигатель
Существуют двух- и трехфазные асинхронные двигатели для стиральных машин. Начиная с 2000-х годов, устройства с двухфазными двигателями практически не выпускают: их заменили более развитыми и компактными технологиями, к которым относятся и трехфазные с частотным регулированием скорости.
В устройстве таких моторов две основные части – неподвижный статор и вызывающий вращение барабана ротор. Скорость вращения может достигать 2800 оборотов в минуту. Самая частая неисправность – ослабление вращающего момента, из-за чего барабан начинает покачиваться по сторонам и не выполняет полных оборотов.
Асинхронный двигатель обладает следующими преимуществами:
Недостатками же является большой размер мотора, низкий КПД, сложность при управлении электросхемами. В современных мощных стиральных машинах такие двигатели не используют, встретить их можно в простеньких и недорогих моделях.
Коллекторный двигатель
Около 80% всех бытовых приборов оснащены коллекторными моторами, и стиральные машины не исключение. Их используют с 90-х, а в 2000-х коллекторные двигатели практически полностью заменили двухфазные асинхронные. Такие моторы универсальны – они могут работать как от переменного, так и от постоянного тока.
Эти двигатели состоят из статора, коллекторного ротора, тахогенератора (генератора скорости вращения), алюминиевого корпуса и хотя бы двух щеток для контакта ротора с мотором. Щетки стачиваются о коллектор, поэтому периодически их необходимо менять.
Коллекторный двигатель отличается такими достоинствами:
Значимые недостатки у коллекторных моторов – невысокий срок службы, необходимость замены щеток и шумность. Коллекторно-щеточный узел очень уязвим и выходит из строя чаще всех остальных деталей. При трении в этой области возникает искрение, вызывающее перегрев и отслоение ламелей коллектора от изолятора. Иногда обмотка ротора или статора подвергается межвитковому замыканию, что ведет к тому же искрению или ослаблению магнитного поля. В последнем случае ротор и барабан не крутятся полностью.
Прямой привод
Бесколлекторный двигатель называют также инверторным или мотором с прямым приводом. Это самая новая технология, разработанная корейским концерном LG. Распространение данного типа двигателей началось в середине 2005, с тех пор благодаря своей отличной работе, долговечности и компактности инверторный привод прочно занимает лидирующую позицию.
Сегодня эту технологию используют и другие компании, среди которых Haier, Samsung и Whirpool. Надежность, значимое превосходство прямых приводов над коллекторными и асинхронными двигателями, возможность сильно уменьшить габариты стиральных машин, устойчивость к износу, небольшое количество деталей и другие преимущества заметно расширили область применения бесколлекторных двигателей. Их оценили и начали использовать также в технике от Bosh и AEG.
В устройстве такого двигателя лишь ротор и статор, как и у асинхронного. Однако действие его совершенно иное. Привод присоединяется напрямую к барабану, что исключает применение соединительных элементов – самых уязвимых частей моторов. Управляющая схема в таких двигателях трехфазного инверторного типа.
Главные достоинства моторов этого типа такие:
Единственный значимый недостаток прямых двигателей не связан с потребителями, он больше задевает производителей – схема управления довольно сложна и ее разработка требует больших усилий, чем при создании электросхемы коллекторного двигателя. Это дополнительно увеличивает цену на инверторные стиральные машины от Электролюкс, Бош и остальных компаний.