- Инверторный двигатель в стиральной машине: описание, фото, видео
- Инверторный мотор в стиральной машине, что это?
- Как работает инверторный двигатель
- Особенности стиральных машин с инверторными двигателями
- Стоит ли покупать инверторную стиральную машину с прямым приводом?
- Стиральные машины с инверторным двигателем: стоит ли за них переплачивать?
- Как проверить двигатель стиральной машины?
- Виды устройств для проверки
- Мультиметр
- Тестер
- Выявление неисправностей
- Асинхронный
- Коллекторный
- Прямоприводной
- Советы
- Видео
Инверторный двигатель в стиральной машине: описание, фото, видео
Инверторный электродвигатель, является электрическим механизмом, все чаще встречающимся в различных бытовых устройствах. Это объясняется тем что данные типы моторов стали более усовершенствованными перед обычными асинхронными и коллекторными электромоторами. Стиральные машины стали не исключением, так как применение такого типа электродвигателя дало ряд преимуществ по сравнению с другими.
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.
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.
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. С ложность 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.
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.
Стиральные машины с инверторным двигателем: стоит ли за них переплачивать?
Такие модели стоят дороже по сравнению с обычными, и возникает логичный вопрос: что именно мы получаем за эти деньги?
Стиральные машины — та категория техники, которую не обновляют раз в год или в несколько лет. Соответственно, при покупке возникает желание сразу купить хорошую модель, которая будет служить долго и безотказно. Практически во всех магазинах вам порекомендуют брать машину с инверторным двигателем, хотя она заметно дороже, чем такая же с обычным. Многие уверены, что это банальный развод, вызванный желанием продавцов продать вам более дорогую технику. Давайте разберемся, так ли это.
Стиральные машины с обычным двигателем: что с ними не так?
Итак, старые добрые стиралки с обычным коллекторным мотором. Годами служили нашим родителям, не так уж и часто ломались. Почему любовь к ним с годами пропала?
Основные элементы любого коллекторного двигателя — это ротор и статор. Плюс графитовые щетки, которые необходимы для подачи напряжения к обмоткам ротора. В этих щетках и кроется главная проблема. По сути они относятся к расходным элементам — то есть периодически их приходится менять. Чтобы это сделать, нужно вызывать мастера (соответственно, оплачивать его работу). Поскольку щетки механически контактируют с ротором, работа двигателя сопровождается довольно сильным шумом. Наверняка, вам знаком гул, с которым начинает стирать вещи обычная стиральная машина.
Шумность и необходимость обслуживания — это и есть две главные проблемы стиралок с коллекторными моторами.
Инверторный двигатель: какие у него преимущества?
У инверторного двигателя конструкция принципиально иная. Здесь вращение ротора происходит только за счет изменения электромагнитного поля, никаких щеток нет в принципе. Для управления оборотами используется инвертор, который создает переменный ток нужной частоты. Какие преимущества получаем мы как пользователи от инверторного двигателя в стиральной машине?
Высокая надежность. Тут опять возвращаемся к щеткам, которые нужно менять. Кстати, если этого не сделать вовремя, может выйти из строя ротор, а это уже гораздо более дорогостоящий ремонт. Нет щеток — нет проблемы. Более надежная и менее требовательная к обслуживанию конструкция позволяет производителям давать увеличенные гарантийные сроки на машины с инверторным мотором. Например, у Hisense на такой двигатель действует гарантия 10 лет.
Низкий уровень шума. Вы удивитесь, но мы опять про щетки. Поскольку их нет, отсутствует и механический контакт неподвижных частей (щеток) с вращающимся ротором. Поэтому машинки с инверторным двигателем работают тише, чем с обычным.
Больше выбор программ. Инверторное управление позволяет очень точно управлять оборотами барабана. А за счет этого появляется возможность создавать оптимальные программы для разных типов вещей или загрязнений. Как правило, у таких машин ассортимент программ гораздо больше.
Экономия электроэнергии. Сами инверторные двигатели гораздо экономичнее коллекторных, но дело не только в этом. Поскольку машинки с ними шумят гораздо меньше, вы можете планировать стирку на ночное время, не боясь возмущенных упреков со стороны соседей. Учитывая, что ночной тариф в несколько раз дешевле дневного, экономия окажется очень существенной.
Согласитесь, преимуществ достаточно много, чтобы предпочесть инверторную модель. Переплатив около 15% по сравнению с машинами, оснащенными коллекторными двигателями, вы получаете гораздо более прогрессивную технику, которая сделает вашу жизнь комфортнее.
Как проверить двигатель стиральной машины?
Зачастую причина поломки стиральной машины – проблемы с двигателем. Не выдавая заявленные обороты барабана или вообще отказав, стиральная машина подлежит переборке двигателя или привода, посредством которого вращается барабан.
Виды устройств для проверки
Кроме стандартного набора инструментов (пассатижи, набор отвёрток и ключей), потребуется электротехнический прибор, выполняющий «прозвонку» мотора.
Мультиметр
Раньше мультиметр именовался авометром – это был стрелочный прибор, измеряющий сопротивление, напряжение и силу тока. Сегодня стрелочные приборы почти полностью ушли с рынка – за исключением миниатюрных, современных версий, которые найти проблематично. Они уступили место цифровым собратьям, которые позволяют проверять диоды, конденсаторы, катушки индуктивности и обмотки, и даже исправность транзисторов.
Тестер
То же, что и мультиметр, но может быть изготовлен и самостоятельно – из любого стрелочного гальванометра. Для проведения измерений тестер переключается в режим замеров сопротивления (значения на секторе с обозначениями Ом и кОм).
Прибор получил название «прозвонка» – за режим зуммера: при сопротивлении ниже 200 Ом срабатывает звуковой сигнализатор.
Выявление неисправностей
Прежде чем отремонтировать двигатель в домашних условиях, уточните, какой из трёх видов моторов используется в вашей стиральной машине.
Асинхронный
Устаревший тип. Несмотря на его простоту, магниты на роторе и обмотки статора, без колец и щёток, – вытеснен с рынка современных бытовых приборов за низкую мощностную отдачу и внушительные габариты. Он нашёл применение лишь у пользователей в качестве генератора – собранная установка может работать 30 лет и более без ремонта. Как потребитель он никудышный: выдаёт энергии вдвое меньше, чем забирает из электросети, остальное тратится на потери в работе.
Его усовершенствованная версия – шаговый двигатель в десятком обмоток, которому требуется плата импульсного драйвера. В шаговом двигателе устранён низкий КПД – у «шаговика» очень сильная тяга (моменты вырабатываемой крутящей силы при последовательной подаче импульсов тока на разные катушки).
Но такая схема в стиральных машинах-автоматах не применяется – слишком высоки обороты, потребовался бы мощный высокочастотный драйвер на десятки килогерц тактовой частоты.
Коллекторный
Обладает значительно более высоким КПД. Ротор и статор – набор независимых обмоток, включённых последовательно. Роторный контур поделён на десяток секторов-обмоток, для каждой из которых отведена пара ламелей – скользящих медных или омеднённых контактов, закреплённых на валу. Количество ламелей может достигать 20 и более – по числу обмоток.
Чтобы ламели не изнашивались, вместо медных контактов используются графитовые щётки. Щётка имеет вид параллелепипеда, этакого «кирпичика» длиной до пары сантиметров, соединённая при помощи впрессованного в неё бронзового или латунного контакта, к концу которого припаян медный многожильный проводник.
Графит обладает удельным сопротивлением, в сотни раз большим, чем медный проводник, но его проводимости достаточно, чтобы запитать обмотки ротора нужным количеством тока – те имеют сопротивление 1-4 Ом.
Сборка ротора соединяется последовательно со статором, чьи обмотки, подобно первичной катушке трансформатора, обладают сопротивлением до 200 Ом.
Прямоприводной
Обладает повышенным КПД за счёт дополнительного намагничивания от постоянных неодимовых магнитов. Стоит такой двигатель заметно дороже остальных, но выдаёт, подобно шаговому мотору, высокий КПД – порядка 90-95%. Не требует ремней или шестерней, через которые на барабан передавалось бы крутящее усилие.
Если двигатель не крутится или работает с перебоями, то у коллекторного первым делом проверяют исправность щёток. Вытащите их – изношенные щётки становятся в несколько раз короче новых: графит относится к мягким материалам и при интенсивной, многочасовой работе быстро изнашивается. Это главный недостаток коллекторного мотора.
Если щётки целые, то проверьте целостность ламелей. Почерневшие ламели можно почистить мелкой наждачкой либо в условиях мастерской на токарном станке. После очистки с ламелей удаляют следы счищенного материала.
Если ламели вконец изношены – заменяют весь ротор, так как эти контакты заменить невозможно. Хорошо, если рядом окажется точно такой же или похожий мотор с исправным и полностью рабочим ротором. При целостности щёток и ламелей остаётся проверить обмотки ротора и статора.
В прямоприводном двигателе проверяют целостность магнитов. Если один из них раскрошился или отлетел, можно заказать из Китая точно такие же или похожие неодимовые магниты и вклеить новые взамен разрушенных. Если магниты целые – проверяют исправность обмоток.
В коллекторном двигателе по очереди «прозвоните» обмотки на роторе, подключив тестер с помощью его щупов к соответствующим «парным» ламелям. Бесконечное сопротивление свидетельствует об обрыве, а почти нулевое – о межвитковом замыкании. Замыкание чаще всего происходит от постоянного перегрева, из-за которого эпоксидный клей, которым залита обмотка, и лак, покрывающий тонким слоем обмоточный провод, отслаиваются.
Переменное магнитное поле, наводимое обмоткой статора, делает своё чёрное дело – замкнутые витки из-за выделения слишком большого индукционного тока и собственного малого сопротивления буквально раскаляются, и эта часть обмотки попросту отгорает. Затем участок провода теряет контакт, и мультиметр указывает на обрыв контура. Обмотки ротора не должны замыкать на корпус (пробой катушек на вал).
Межвитковое замыкание случается как в роторе, так и в статоре. Статорная обмотка с короткозамкнутыми одним или несколькими витками не может обеспечить запрашиваемую потребителем мощность, при этом она перегревается. Если бы в стиральной машине на моторе не стоял термистор, то она стала бы пожароопасным прибором: из двигателя пойдёт дым, и сетевой предохранитель на электрощитке «выбивается».
Термистор выключает подачу электропитания на мотор, если тот нагрелся до 90 градусов: в норме исправный двигатель, даже при каждодневной стирке продолжительностью в несколько часов, не нагреется свыше 80 градусов.
В статорных электродвигателях имеется 3 обмотки: когда одна из них выходит из строя, оставшиеся 2 плохо «тянут». Двигатель обретает «мёртвую точку»: при остановке вала он может не запуститься. Одна обмотка – то же самое, что и полностью неисправный мотор. Двигатель так устроен, что все 3 статорные обмотки согласованно «толкают» ротор – при взаимодействии статорных и роторных магнитных полей.
Исправляется такая неполадка перемоткой двигателя: снимается старый эмальпровод, а вместо него наматывается новый. Продвинутый пользователь закажет нужный провод у российских или китайских поставщиков и перемотает статор самостоятельно. Начинающий – воспользуется услугами сервис-центра. «Залитый» заводом-изготовителем ротор перемотать в десятки раз сложнее – его заменят.
Наконец, в моторе могут износиться подшипники. Завод-изготовитель применяет достаточное количество смазки, чтобы двигатель мог работать несколько месяцев без дополнительного смазывания. Но температура вала и статорных торцов повышается от нагревания обмоток до нескольких десятков градусов, от искрения щёток (если они есть), отчего смазка постепенно испаряется. В идеале смазывать двигатель литолом или солидолом при каждодневной стирке белья нужно хотя бы раз в полгода.
Какими бы ни были высококачественными вал, пластины статора и подшипники, масляный «голод» – путь к трению, в десятки раз большему, чем при своевременно смазанном механизме.
Шарики и сепараторы подшипников изнашиваются, образуется паразитный зазор. Сепаратор и шарики разбиваются, вал «гуляет» и двигатель вибрирует на высоких оборотах. Появляется звук трения, вал заклинивает и двигатель работает крайне нестабильно. Зазор между ротором и статором (меньше 1 мм) с одной из сторон при шатании вала нарушается. Пластины статора и ротора стачиваются, что расцентровывает идеально сбалансированный заводом мотор. В свою очередь, расцентровка ведёт к дополнительной вибрации. Разобрав мотор, обязательно проверьте, в каком состоянии подшипники.
У прямоприводных двигателей изнашивается часть вала, соприкасающаяся с мотором. Это колесо, жёстко соединённое с валом двигателя. Оно меньше по диаметру, чем барабан. Накладка на этом колесе также изнашивается.
Сделана ли она из резины либо напоминает зубчатку косозубой шестерни, изношенный элемент нужно заменить.
Советы
Стиральная машина, как и всякий прибор, нуждается в бережном обращении и своевременном уходе. Тогда она без особых проблем проработает лет 10-20.
О том, как проверить двигатель стиральной машины, смотрите далее.
Видео
Стиральная машинка LG с прямым приводом.Обрыв обмотки статора. Ремонт на пару рублейСкачать
Стиральная машина Samsung digital inverter. Не крутит барабан. Ремонт платы.Скачать
Инверторный мотор LG Direct Drive (прямой привод)Скачать
Двигатели стиральных машин. Эволюция и новые разработкиСкачать
Ремонт стиральной машины LG с инверторным двигателем. Замена подшипников и сальника. Своими руками.Скачать
Запуск безщеточного двигателя постоянного тока 220 vСкачать