Асинхронный двигатель получил свое название благодаря особенностям своего принципа работы. Вал ротора этого устройства вращается за счет воздействия электромагнитного поля. Это поле создается в результате действия электрических потоков, протекающих в обмотках статора, которые функционируют на частоте, превышающей частоту ротора. В результате этого процесса наблюдается снижение коэффициента полезного действия мотора, что является следствием неэффективного преобразования электрической энергии в механическую.
Двигатели стиральных машин: особенности, разновидности, советы по выбору
При выборе стиральной машины потенциальные покупатели обращают внимание не только на внешний вид, но и на технические характеристики, которые могут значительно влиять на производительность устройства. Наиболее важным аспектом является тип двигателя, который используется в данной модели, а также его рабочие параметры. В данной статье мы подробно рассмотрим, какие двигатели устанавливаются на современные стиральные машины, какой из них считается оптимальным и по каким причинам — на эти вопросы мы постараемся ответить.
Устройство и принцип работы
Двигатель, отвечающий за привод барабана стиральной машины, обычно размещается в нижней части конструкции устройства. Исключение составляют лишь некоторые модели, в которых определенный тип моторов устанавливается непосредственно на барабан. Данный силовой агрегат обеспечивает вращение барабана, преобразуя электрическую энергию в механическую.
Рассмотрим принцип работы этого устройства на примере коллекторного мотора, который в настоящее время является наиболее распространенным в бытовых стиральных машинах.
- В конструкции коллекторного мотора имеется медный барабан, разделенный на равномерные ряды или секции изолирующими перегородками. Каждая секция имеет контакты, соединяющиеся с внешними электрическими цепями, которые расположены диаметрально относительно друг друга.
- К выводам секций подводятся щетки, которые выполняют функцию скользящих контактов. Благодаря щеткам происходит взаимодействие ротора с мотором. При подаче электрического тока на определенную секцию в катушке создается магнитное поле.
- Прямое подключение статора и ротора приводит к вращению вала мотора по часовой стрелке благодаря возникшему магнитному полю. В процессе работы щетки перемещаются по секциям, и это движение продолжается. Цикл работы будет не прерываться до тех пор, пока на двигатель поступает электрическое напряжение.
- Для того чтобы поменять направление вращения вала, необходимо изменить распределение электрических зарядов на роторе. Щетки могут быть отключены в обратном направлении с помощью электромагнитных пускателей или силовых реле, что позволяет менять направление вращения.
Асинхронный двигатель
Асинхронные двигатели для стиральных машин могут быть как двухфазными, так и трехфазными. Однако начиная с 2000-х годов, двухфазные модели практически не производятся, уступив место более современным и компактным технологиям, среди которых трехфазные с функцией частотного регулирования скорости занимают значительное место.
Основные компоненты таких двигателей включают неподвижный статор и вращающийся ротор, который отвечает за движение барабана. Максимальная скорость вращения может достигать 2800 оборотов в минуту. Одной из часто встречающихся неисправностей является ослабление крутящего момента, из-за чего барабан начинает раскачиваться, не достигая нужного уровня вращения.
Асинхронный двигатель имеет ряд преимуществ:
- простота конструкции, что облегчает его производство;
- легкость в обслуживании, часто сводящаяся к необходимости периодической смазки или замены подшипников;
- низкий уровень шума во время работы;
- относительная доступность, что проявляется в низкой стоимости таких двигателей.
Среди недостатков стоит выделить крупные размеры мотора, низкий коэффициент полезного действия (КПД) и некоторую сложность в управлении электросхемами. Таким образом, в современных мощных стиральных машинах такие двигатели не применяются, и их можно обнаружить в более простых и бюджетных моделях.
Коллекторный двигатель
Согласно статистике, около 80% всех бытовых приборов оснащены именно коллекторными моторами, и стиральные машины не являются исключением. Эти двигатели начали использовать в 90-х годах, а к 2000-м годам коллекторные модели фактически полностью заменили двухфазные асинхронные аналоги благодаря своей универсальности — они могут работать как от переменного, так и от постоянного тока.
Структура коллекторного двигателя включает в себя следующие компоненты:
- недвижимый статор;
- коллекторный ротор;
- тахогенератор, который контролирует скорость вращения;
- корпус из алюминия;
- по меньшей мере две щетки для обеспечения контакта ротора с мотором.
Важно учитывать, что щетки могут изнашиваться в процессе эксплуатации, так как они трения о коллектор. Это приводит к тому, что периодически требуется их замена, чтобы обеспечить нормальную работу устройства.
Достоинства коллекторного двигателя:
- компактные размеры;
- высокий пусковой момент, что позволяет с лёгкостью стартовать под нагрузкой;
- отсутствие жесткой зависимости от частоты сети;
- плавная регулировка оборотов — скорость вращения можно менять за счет увеличения или уменьшения напряжения;
- универсальность использования;
- простота управления электросхемой;
- высокая скорость работы.
Однако, коллекторные двигатели также имеют свои недостатки:
- ограниченный срок службы, что связано с износом компонентов;
- потребность в регулярной замене щеток, что приводит к дополнительным затратам;
- повышенный уровень шума во время работы.
К числу важных недостатков относится риск возникновения межвиткового замыкания (пробивки обмотки), что может привести к потере мощности или возникновению искр.
Мотор инверторной системы
Наиболее современным типом двигателя в стиральных машинах считается инверторный двигатель. Хотя его разработка и внедрение началось еще в 2010-х годах, он и по сей день остаётся одним из лучших на рынке. Ключевым элементом технологии инверторных моторов является инвертор — преобразователь, способный изменять частоту напряжения с переменного на постоянное. Эта особенность делает инверторный мотор независимым от параметров электросети и позволяет точно контролировать количество оборотов.
Технически инверторный электромотор обозначается как трехфазный бесколлекторный двигатель постоянного тока. Основные элементы такого двигателя не отличаются от других типов: имеется обмотка, подвижный ротор и статичный статор с магнитными сердечниками. Одной из ключевых разработок компании LG является технология прямого привода, при которой двигатель соединяется с барабаном напрямую, без использования электрощеток и ременной передачи. Это значительно упрощает конструкцию и повышает надежность работы агрегата.
На сегодняшний день технология Direct Drive, которая подразумевает прямой привод, стали внедрять не только стиральные машины от LG, но и другие известные бренды, такие как Samsung, Hotpoint-Ariston, Siemens, Bosch и Whirlpool, что подтверждает её актуальность и эффективность.
Сравнительно с коллекторными и асинхронными моторами, инверторы имеют несколько ощутимых преимущества, о которых отмечают как производители, так и потребители. Давайте рассмотрим основные аргументы в пользу инверторных моторов.
- Компактность машин с инвертором. Инверторные моторы, в отличие от своих аналогов, имеют уменьшенные размеры, однако это не приводит к значительным изменениям в размерах стиралки. Основное пространство внутри устройства занимает барабан, особенно если его вместительность составляет 6 кг. Благодаря отсутствию шкивов и ременной передачи, конструктивный объём немного снижается, однако это всего лишь на несколько сантиметров.
Технология Direct Drive обеспечивает стиральной машине большую компактность, надежность и бесшумность.
- Долговечность моторов без трущихся частей. В инверторных двигателях отсутствуют электрощетки, что устраняет проблемы, связанные с их износом и заменой. Это значительно увеличивает Интервал между периодами обслуживания. Однако, не стоит забывать о подшипниках, так как и они могут выйти из строя при неправильной эксплуатации машины.
- Тишина работы инверторного мотора. В отличие от коллекторных двигателей, которые могут создавать шум и вибрации из-за трения щеток, инверторные модели работают намного тише. Хотя и об абсолютной бесшумности говорить не приходится — механизмы издают незначительный шумофоновый эффект, уровень которого можно сравнить с легким попискиванием троллейбуса. Однако по сравнению с другими устройствами, работающими на коллекторном приводе, инверторные моторы требуют значительно меньше усилий для управления и обычно не создают значительных вибраций.
- Серьезная экономия электроэнергии. Обычно стиральные машины с инверторными двигателями обладают классом энергоэффективности А+++, что является самым высоким на данный момент. Усовершенствованные технологии позволяют экономить до 15% электроэнергии за счет интеллектуальной стабилизации оборотов, когда машина подстраивается под вес загрузки барабана, избегая неэффективных затрат электричества.
Основной недостаток инверторных моторов заключается в их высокой цене. Сложность разработки соответствующих электросхем делает их существенно дороже в изготовлении, что отражается на стоимости готовых изделий.
Какие двигатели используются в стиральной машине
Давайте по отдельности рассмотрим каждый из типов двигателей, оценим их сильные и слабые стороны, чтобы вы могли принимать обоснованные решения при выборе необходимой техники.
Асинхронные
В современных стиральных машинах встречаются как двухфазные, так и трехфазные двигатели. Однако с начала 2000-х годов двухфазные двигатели практически исчезли с рынка, уступив место более современным и компактным трехфазным моделям, которые также обладают возможностью регулировки скорости вращения.
Принцип работы асинхронного двигателя заключается в наличии двух основных частей – статора, который остается неподвижным, и ротора, обеспечивающего вращение барабана. Модель способна достигать скорости до 2800 оборотов в минуту.
Однако у асинхронного двигателя есть и слабые стороны, среди которых можно отметить ослабление крутящего момента, что может приводить к раскачиванию барабана и недостаточной мощности при его вращении. Тем не менее, если ваша стиральная машина оснащена движком асинхронного типа, вы можете рассчитывать на такие преимущества:
- простота конструкции как самого элемента, так и всей стиральной машины;
- относительная легкость обслуживания – достаточно периодически проводить замену смазки или подшипников;
- тихая работа, создающая комфортные условия пользования;
- Низкая цена на такие модели, что делает их доступными для широкого круга потребителей.
Однако эксперты также отмечают некоторые недостатки:
- значительные размеры двигателя, которые могут стать препятствием при установке;
- относительно низкий коэффициент полезного действия (КПД) в сравнении с современными моделями;
- сложность в управлении электросхемами относительно других реализаций.
В последние годы такие двигатели уже не устанавливаются в мощные стиральные машины, и их можно встретить только в простых моделях, находящихся в более низкой ценовой категории.
Коллекторные
Около 80% бытовых приборов оснащены именно коллекторными моторами, в том числе и стиральные машины. Эти двигатели начали использовать с начала 90-х годов, а к 2000-му году коллекторные аналоги практически полностью вытеснили двухфазные асинхронные устройства. Их универсальность, позволяющая работать как от постоянного, так и от переменного тока, стала весомым аргументом за их выбор в бытовой технике.
Структура коллекторного двигателя включает в себя следующие компоненты:
- статор;
- коллекторный ротор;
- тахогенератор, то есть прибор, контролирующий скорость вращения;
- алюминиевый корпус;
- как минимум две щетки, поддерживающие контакт с двигателем.
Важное примечание! Щетки подвергаются износу из-за трения о коллектор, что требует их периодической замены. Заметить необходимость замены можно по искрам, возникающим из-под нижней панели стиральной машины.
- малые размеры по сравнению с другими типами двигателей;
- высокий пусковой момент, что делает старт более эффективным;
- независимость от частоты сети;
- возможность плавного управления количеством оборотов, что удобно для различных режимов стирки;
- универсальность в использовании;
- сравнительно простая схема управления;
- высокая скорость вращения, что ускоряет процесс стирки.
- небольшой срок службы, что связано с скорым износом компонентов;
- быстро изнашиваемые элементы, такие как щетки;
- значительный уровень шума во время работы, что может вызвать дискомфорт.
К недостаткам коллекторных двигателей также относится вероятность межвиткового замыкания (пробивка обмотки), что может привести как к потере мощности, так и к возникновению искр.
С прямым приводом
Какой тип двигателя лучше
В процессе выбора стиральной машины с определенным типом двигателя, важно четко определить свои требования к этому прибору. Это поможет вам сделать правильный и обоснованный выбор.
Если вы готовы мириться с более шумной работой и необходимостью постоянного технического обслуживания стиральной машинки, но рассчитываете на полное сбалансированное решение по цене и качеству, то машины с коллекторными двигателями будут оптимальным вариантом. Если же цена не является для вас решающим фактором и приоритетом для вас выступают мощность, бесшумность и долговечность, то лучше выбрать стиральную машину с инверторным двигателем.
Обратите внимание! Гарантия на бесколлекторный мотор обычно составляет не менее 10 лет! Однако это не исключает возможности преждевременного выхода из строя других элементов машины, которые могут сломаться раньше, чем истечет гарантийный срок на двигатель.
Желаем делать взвешенный и разумный выбор.
Вас может заинтересовать:
- Как вытащить барабан из стиральной машины
- Как заменить щетки двигателя в стиральной машине
- Как заменить щетки на стиральной машине Бош
- Как поменять щетки в стиральной машине Индезит
- Как проверить двигатель стиральной машины
- Как проверить коллекторный двигатель стиральной машины
- Неисправности стиральной машины Индезит
- Неисправности стиральных машин Канди
- Ошибка F12 в стиральной машине Атлант
- Почему не работает двигатель стиральной машины
Регулятор оборотов
Как асинхронные, так и коллекторные электромоторы могут управляться напряжением, подаваемым на них. Изменяя величину этого напряжения, можно регулировать скорость вращения. Удобным инструментом для осуществления этой регулировки может служить обычный диммер для ламп накаливания. Он устанавливается на одну из линий питания устройства.
Важно помнить! Однако диммер требует доработки, необходимо менять силовой ключ и симистор, чтобы он мог эффективно функционировать в системе стиральной машины.
Рекомендуется выполнять такие манипуляции исключительно пользователям с соответствующими навыками. Тем же, кто не обладает достаточным опытом, следует просто выбирать диммер с номинальной мощностью, которая будет превышать соответствующее значение электромотора в 1.2 — 1.5 раз, что обеспечит надежное и стабильное регулирование скорости.
Возможные неисправности
Теперь вы знакомы с тем, как подключить электродвигатель, чтобы продлить его срок службы, но существует вероятность, что двигатель может не запуститься после подключения. Необходимо разобраться в возможных причинах этой неисправности и найти пути решения проблемы.
Для начала, стоит проверить нагрев мотора после его работы в течение одной минуты. Поскольку за такой короткий промежуток времени тепло не успевает равномерно распределиться между всеми компонентами, вы сможете точно определить место локализации интенсивного нагрева, это может быть как статор, так и узел подшипника или другие составляющие.
Основные причины быстрого нагрева могут включать:
- износ или загрязнение подшипника, что может привести к увеличению трения и, следовательно, перегреву;
- избыточная емкость конденсатора (относится только к асинхронным типам двигателей), что может также негативно сказаться на его работе.
Проверьте тепло через каждые 5 минут работы — должно быть достаточно только трёх замеров, чтобы выявить неисправность. Если проблема кроется в подшипнике, потребуется разобрать устройство, произвести смазку или замену. В дальнейшем важно следить за уровнем нагрева двигателя, чтобы избежать перегрева, так как это может оказать серьезное влияние на ваш бюджет из-за возможных ремонтных расходов.
Следите за свежими новостями о последних технологиях и гаджетах в нашем Телеграм-канале.
