Инверторный двигатель впервые изготовлен в 2005 году южно-корейской компанией LG . Применяются они в новейшей бытовой технике: автоматических стиральных машинах, холодильниках, кондиционерах. Основным отличием инверторного двигателя от, скажем, коллекторного типа двигателей является двойное преобразование электрического напряжения для его работы. В начале преобразователь, который выполняет функцию источника питания двигателя, преобразует переменное напряжение в постоянное, а затем инвертирует полученный постоянный ток в переменный заданной частоты.
Для работы инверторного двигателя требуется, как минимум две основные части:
- частотный преобразователь,
- сам двигатель.
Созданный, благодаря последним достижениям электротехники и электроники, частотный преобразователь предназначен для точного регулирования скорости двигателя за счет формирования заданной частоты напряжения на выходе преобразователя. Выходная частота в таких преобразователях может варьироваться в большом диапазоне и ее предельные значения могут быть в десятки раз больше, или меньше частоты питающей сети.
В инверторном преобразователе используется двойное преобразование электрического напряжения. В начале синусоидальное напряжение на входе преобразователя выпрямляется в блоке выпрямителя, отфильтровывается и сглаживается электрическим фильтром, состоящим из конденсаторов. После этого из полученного постоянного напряжения при помощи схем управления и выходных электронных ключей формируется последовательность управляемых импульсов определенной частоты и формы. Переменное напряжение задаваемой частоты и величины, формируемое на выходе преобразователя, создается при помощи этих импульсов.
Переменный синусоидальный ток на обмотках электродвигателя, вырабатываемый преобразователем, формируется по образцу широтно-импульсного, или частотно-импульсного модулирования. В качестве электронных ключей для преобразователей могут служить выключаемые тиристоры GTO
, или их модернизированные разновидности SGCT
, IGCT
, GCT
, а также транзисторы IGBT
.
Сам двигатель состоит из статора с размещенными на нем небольшими обмотками возбуждения в количестве, кратном числу три. Внутри статора вращается ротор с закрепленными на нем постоянными магнитами, количество которых в три раза меньше чем количество обмоток возбуждения. Коллекторно-щеточный узел в данном двигателе отсутствует.
Работа инверторного двигателя основана на взаимодействии магнитных полей ротора и статора. Созданное преобразователем вращающееся электромагнитное поле статора заставляет вращаться с такой же частотой ротор. Таким образом, двигатель управляется инверторным преобразователем.
Преимуществами инверторного двигателя перед другими являются: отсутствие трущихся частей, увеличение КПД двигателя и его экономичности, высокая надежность, очень низкий уровень шума, возможность очень точного поддержания определенной частоты вращения, практически мгновенное достижение заданной частоты вращения, компактность.
У инверторного двигателя есть и недостатки
В большей степени это относится к инверторному преобразователю. К таковым относятся: трудоемкость и, как следствие, высокая цена преобразователя, необходимость проведения дорогого в случае выхода его из строя, требовательность к поддержанию в сети определенного уровня напряжения, невозможность работы из-за изменения питающего напряжения сети.
Электродвигатель стиральной машины вращает ее центральную часть – барабан. Первыми двигателями, вставшими на массовое производство, были моторы с ременным приводом, приводящие барабан в движение посредством ременной передачи. Эта технология используется и по сей день, но это не отменило эволюцию стиральных машин.
Сегодня производители стали использовать и другие типы моторов. Итого, на сегодняшний день есть три основных типа ЭД:
- асинхронные;
- коллекторные;
- бесколлекторные (прямоприводные).
У каждого из них есть свои плюсы и минусы, которые стоит учитывать, подбирая стиральную машинку.
Какие двигатели используются в стиральной машине
Рассмотрим каждый тип двигателя по отдельности, оценим их сильные и слабые стороны, чтобы вы могли сделать взвешенный выбор при подборе техники.
В стиральных машинах используются как двухфазные, так и трехфазные моторы. Но с 2000-х годов первый тип ушел в небытие, и сегодня используются более компактные моторы на 3 фазы и с возможностью регуляции скорости оборотов.
Устроены они таким образом: в их конструкции предусмотрено две части – статор (недвижимый) и ротор (обеспечивающий вращение барабана). Такой мотор может вращаться до 2,8 тыс. оборотов за 1 минуту.
Слабая сторона движка асинхронного типа: ослабевание крутящего момента, что вызывает раскачивание барабана и потерю мощности при вращении. Но если в вашей стиральной машинке стоит движок асинхронного типа, значит, вас ждут такие преимущества:
- конструкция элемента и всей машинки предельно проста;
- обслуживание относительно легкое – достаточно периодически менять смазку или подшипники;
- тихая работа;
- низкая цена.
К минусам эксперты относят такие моменты:
- внушительные габариты детали;
- не слишком высокий коэффициент полезного действия (КПД);
- сложное управление электросхемами.
В мощных СМА последних годов такие моторы уже не используются. Их можно встретить только в простых моделях из невысокой ценовой категории.
8 из 10 бытовых приборов в своей конструкции предусматривают именно такие ЭД. В стиральных машинках коллекторные движки стали использоваться с начала 90-х годов, а уже спустя десятилетие практически полностью вытеснили асинхронные двухфазные аналоги. Главный их плюс – универсальность и работа от постоянного и переменного тока.
Конструкция движка коллекторного типа такова:
- статор;
- коллекторный ротор;
- (прибор, контролирующий скорость вращения);
- корпус из алюминия;
- как минимум пара щеток, обеспечивающих контакт ротора и двигателя.
Важно! Щетки трутся о коллектор, поэтому со временем изнашиваются и . Заметить стертые щетки можно по искрам из-под нижней панели СМА.
Преимущества:
- скромные размеры;
- внушительный пусковой момент;
- отсутствие привязки к частоте;
- возможность плавного управления количеством оборотов;
- универсальность;
- простора в управлении со стороны электросхемы;
- быстрый ход.
- скромный срок исправной службы;
- быстро изнашиваемые элементы – щетки;
- шумная работа.
К недостаткам также можно отнести риск межвиткового замыкания (пробивание обмотки), что вызывает потерю мощности или искры.
Так называемый инверторный мотор используется фирмой LG, опыт которой впоследствии переняли и другие бренды. На рынок эти электродвигатели вышли в середине 2000-х годов и сразу пришлись по вкусу покупателям за ряд неоспоримых преимуществ. Сегодня прямо-приводные движки можно встретить в стиральных машинах таких марок: Самсунг, Хайер, Вирпул, Хотпоинт-Аристон, Бош, АЕГ и других.
Возможность использования бесколлекторной технологии позволила делать СМ менее габаритными и сохранять работоспособность других деталей. Как и в двигателе предыдущего типа, в конструкции инвертора есть ротор и статор, но принцип работы иной. Главное отличие – в приводе. Он напрямую подключен к барабану, поэтому в стиралках отсутствует ременная передача.
Отметим плюсы:
- интуитивная конструкция;
- удобное конструкционное размещение в корпусе прибора;
- скромные габариты самого электромотора;
- сниженный уровень вибраций СМ;
- наивысший КПД из всех трех типов;
- отсутствие деталей, требующих постоянного обслуживания (щетки, ремень);
- тихая работа.
Из недостатков специалисты выделяют только то, что схема управления таким движком намного сложнее, чем у аналогов. Это прямо пропорционально влияет на цену таких стиралок.
Теперь вы знаете, какой двигатель в стиральной машине самый мощный и тихий. Осталось разобраться только в том, какой же лучше и на чем остановить свой выбор.
Разбираясь в том, машину с каким типом двигателя купить, определитесь в первую очередь с требованиями к будущей стиралке.
Если вы готовы к более шумной работе и постоянному техническому обслуживанию машинки, но хотите существенно сэкономить, покупайте СМА с коллекторным двигателем. Если же цена для вас значения не имеет, но в приоритете мощность, бесшумность и долговечность, то лучше отдать предпочтение машине с инверторным двигателем.
Внимание! Гарантия от изготовителя на бесколлекторный мотор не менее 10 лет! Но это не отменяет риска, что другие детали машины испортятся намного раньше, чем истечет гарантийного срока на движок.
Желаем взвешенного и мудрого выбора.
В стиральной машине с обычным двигателем принцип работы достаточно прост, так как происходит поступление тока на поверхность ротора за счет специальных щеток. За счет магнитного поля, которое образуется в обмотке ротора, происходит включение двигательной системы, а скорость напряжения будет зависеть от напряжения в сети.
Инверторный коллекторный двигатель – это мотор, в котором отсутствуют трущиеся части или, другими словами, щетки. Инвертор является частотным преобразователем, за счет которого происходит преобразование переменного тока в постоянный, а после этого вполне возможно образование первого с конкретным уровнем частоты, за счет чего проводится регулирование скорости и частотности режимов барабана.
Стиральная машина, в которой установлен двигатель, инвертор имеет и плюсы, и минусы, основываясь на которые можно сделать вывод относительно надобности в приобретении устройства.
А именно:
- В силу того, что отсутствуют трущиеся щетки, то на вращение двигательной системы требуется гораздо меньше питания.
- В среднем, уровень энергопотребления снижается на 20%, увеличивается КПД.
- Оборудование прослужит на протяжении длительного времени, так как не потребуется регулярно менять щетки.
- Из-за отсутствия этих же щеток, снижается уровень шума, что позволяет стирать, используя бесшумный режим, что особенно важно для тех, у кого дома есть маленькие дети.
Стирка при помощи инверторного двигателя сразу набирает нужные обороты и частоту, что поддерживается на протяжении всего периода работы. Белье всегда отжимается на максимальной скорости независимо от нагрузки барабана.
К сожалению, есть и отрицательные характеристики, но чаще всего на них попросту не обращают внимание.
Если в стиралке установлено такое устройство, как инверторный электродвигатель, то она будет стоить намного дороже в отличие от обычных моделей. Если возникнут неисправности и потребуется ремонт, то нужны далеко не маленькие суммы денег, чтобы вернуть устройству его первоначальный и рабочий вид.
Описание инверторного мотора и других видов двигателя
Современные технологии предоставили человечеству возможность пользоваться стиральными машинами автомат, способными осуществлять стирку, полоскание, отжим, а порой и сушку. В целом, существует несколько моделей двигателей для стиралок, причем каждый тип обладает своими особенностями и недостаткам. Асинхронные устройства использовали для старых моделей стиральных машин.
Изделие достаточно простое, и в нем присутствуют такие детали, как:
- Статор;
- Ротор;
- Корпус.
И, к тому же, работает он тихо и стоит недорого. Минус – это слишком большие размеры изделия и невысокое КПД, чего недостаточно для современных агрегатов. Коллекторные двигателя пользуются популярностью больше, чем предыдущая модель, и их можно встретить в современных стиралках.
В отличие от предыдущего типа, изделие может развивать большую скорость работы, независимо от напряжения в сети.
Состоит изделие из стартера, ротора, тахогенератора и электрощетки. Чаще всего, обслуживание и ремонт проводится самостоятельно. Безколлекторный двигатель – это устройство с прямым приводом, а также именно для него использована современная технология разработки. Соединение с барабаном ведется напрямую без использования ремня. Двигатель является трехфазным, коллектор в нем установлен многополюсного вида, а ротор работает за счет постоянного магнита. У него схожее строение с асинхронными двигателями, но размер меньше, а КПД больше, что и повышает стоимость стиралок с такими моторами. По-другому они называются инверторные.
Характеристики стиральных машин с инверторным двигателем
Что значит инверторный двигатель вполне понятно, но почему он лучше обычного? Чтобы убедиться на 100% в том, что он действительно наиболее подходящий, потребуется более подробно ознакомиться с каждым из его положительных сторон.
Низкий уровень шума – это то, что ценят многие потребители:
- Как правильно, стиральные машины с прямым двигателем работают более бесшумно.
- Однако именно инвертор издает тихие звуки, напоминающие небольшое потрескивание или попискивание.
- Они не раздражающие, не доставляют дискомфорта, и самое главное, уровень шумности не зависит от выбора программы или режима работы.
Многие ценят эти изделия именно за то, что они работают на протяжении длительного времени, и не требуется даже минимальное обслуживание, что влечет вложения средств. В среднем такие устройства могут прослужить порядка 10-15 лет без серьезных поломок, а потому вложиться в них – это значит, на долгие годы забыть о проблемах со стиркой.
Стирка белья в машинках с инверторами проводится максимально качественно, и не требуется дополнительного замачивания и застирывания проблемных пятен.
Стоимость изделия вряд ли можно назвать положительным качеством, но если объединить данный пункт с предыдущим, то можно сделать вывод о том, что стиральная машина с инверторным двигателем оправдает свою цену, далеко не один раз. Некоторые считают, что если отжимать белье на максимальных оборотах, то оно быстро потеряет свой надлежащий вид и потому инвертора – это не лучший вариант. На самом деле на таких стиралках есть функция выбора скорости отжима, что позволяет стирать и деликатные вещи и самые обычные.
Марки инверторных стиральных машин
Приобретение стиральной машины проводится достаточно чаще, чем посудомоечной, так как помыть посуду можно и на руках, а вот со стиркой куда сложнее. На сегодня существует немало брендов, которые предоставляют возможность приобрести качественные модели для стирки белья.
А именно:
- Bosch;
- Самсунг (Samsung);
- Индезит.
Для того чтобы понять, нужна инверторная стиралка в доме или нет, потребуется попросту ответить на ряд вопросов для себя. Нужна ли тихая стирка? Требуется ли экономия электроэнергии, что особенно важно для организаций, в которых стирка ведется постоянно и для тех, у кого в доме маленькие дети? Есть ли желание не сталкиваться с ремонтом и сложностью в эксплуатации? Хорошо ли иметь интенсивный отжим? Выгодно ли покупать дорогое оборудование? Нужна ли точность оборотов? Требуется ли интересный дизайн? Нужна ли, стиралка со встроенным интеллектом? Хотелось бы не тратиться на покупку нового оборудования на протяжении 15 лет.
Важно обратить внимание на функциональность, а также на тип двигателя, максимальную скорость отжима и стирки, способ загрузки белья, наличие различных режимов, наличие регулятора температуры, наличие детского режима блокировки, наличие вместительного барабана, наличие доступа к фильтрам, чтобы проводить чистку, легкости в эксплуатации и установке.
Функциональность устройства намного важнее его внешних данных. Стоит заметить, что приобретение оборудования, особенно такого дорогостоящего, как с инверторным двигателем категорически запрещается вести в непредназначенных для этого местах. Как правило, дешевые, но качественные товары являются банальной подделкой, а потому ждать от них соответствия заявленным требованиям не стоит.
Что такое инверторный двигатель (видео)
Стиральная машина, которая полностью оправдывает ожидания – это отличный вариант, который прослужит на протяжении длительного времени, и сможет предоставить только удовольствие от эксплуатации. Как правильно сделать выбор, подскажет материал выше, и не нужно забывать про рекомендации от производителя относительно эксплуатации.
Главным образом инверторный мотор отличается от обычного электродвигателя тем, что не имеет щеток. Применяются агрегаты в холодильниках, автоматических стиральных машинах, кондиционерах. Преобразователь, выполняющий функцию источника питания мотора, переменное напряжение преобразует в постоянное. Полученный постоянный ток преобразуется в переменный ток заданной частоты
Основными частями являются непосредственно мотор и частотный преобразователь, что и обеспечивает принцип работы двигателя. Частотный преобразователь служит для регулирования скорости мотора за счет создания требуемой частоты напряжения на выходе преобразователя. Диапазон выходной частоты в преобразователях варьируется в широких пределах, а предельные ее значения могут в десятки раз превосходить частоту питающей сети.
В инверторном преобразователе происходит двойное преобразование напряжения. Синусоидальное напряжение на входе преобразователя сначала выпрямляется в блоке выпрямителя, фильтруется и сглаживается конденсаторами электрического фильтра. Далее из полученного постоянного напряжения с помощью схем управления и выходных электронных ключей задается последовательность управляемых импульсов нужно формы и частоты. С помощью импульсов создается переменное напряжение требуемой величины и частоты, формируемое на выходе преобразователя.
Синусоидальный переменный ток, вырабатываемый преобразователем, на обмотках электромотора формируется по типу частотно-импульсного или широтно-импульсного модулирования
. Электронными ключами для преобразователей служат, к примеру, выключаемые тиристоры GTO, их модернизированные версии IGCT, SGCT, GCT и транзисторы IGBT.
Мотор состоит из статора с небольшими обмотками возбуждения, чье количество кратно трем. В статоре вращается ротор с постоянными магнитами, закрепленными на нем. Количество магнитов втрое меньше количества обмоток возбуждения. Коллекторно-щеточного узла в таком двигателе нет.
Все это и есть инверторный электродвигатель, принцип работы которого основывается на взаимодействии магнитных полей статора и ротора
. Вращающееся электромагнитное поле статора, созданное преобразователем, заставляет вращаться частотный ротор с такой же частотой. Так, мотором управляет инверторный преобразователь
.
Плюсы и минусы устройства
Мотор инверторного типа отличается компактностью и высокой надёжностью. К другим его достоинствам можно отнести:
Несмотря на массу достоинств, двигатель имеет недостатки. К наиболее существенным из них относятся:
- Высокая цена преобразователя.
- Необходимость дорогого ремонта в случае поломки.
- Необходимость поддержания определенного уровня напряжения в сети.
- Невозможность функционирования из-за изменения питающего напряжения сети.
Использование двигателя в стиральной машине
Инверторный двигатель, разработанный в 2005 г. инженерами корейского концерна LG, вывел на новый уровень производство стиральных машин. В сравнении с предшественниками новый мотор имеет лучшие технические характеристики
, большую износоустойчивость, дольше служит. Поэтому инверторные двигатели завоевывают все большую популярность и производство их растет. Но все ли так радужно?
Достоинства и недостатки процесса стирки:
Рекомендуется обращать внимание на функциональность оборудования. Сам по себе инверторный мотор не гарантирует безупречности стирки. Если собрались покупать стиральную машину с инверторным мотором, приобретайте технику исключительно в проверенных точках. Чаще всего дешевые модели - это банальная подделка
, и вряд ли их характеристики будут соответствовать тем, которые заявлены производителем.
Двигатель — это «сердце» стиральной машины, один из основных ее узлов, от которого зависит работоспособность техники. Основные характеристики данной детали – мощность и количество оборотов в минуту. При покупке машинки автомат мы редко обращаем внимание на данные параметры. А может зря? Вот поэтому мы и решили рассказать о том, какая мощность у двигателя в стиральной машине, и на что она влияет.
Разновидности двигателей
Преобразование электрической энергии в механическую (вращение барабана) в стиральной машине происходит за счет двигателя. Инженеры разработали три типа двигателей, которые используются в машинках автомат:
- асинхронный мотор;
- коллекторный двигатель;
- бесколлекторный двигатель.
Моторы асинхронного типа могут быть двухфазными или трехфазными. В современных стиральных машинах, выпущенных после 2000 года, двухфазные моторы не используются. Мощность таких двигателей составляет 180-360 Вт, количество оборотов не велико и не превышает 2800 оборотов в минуту при отжиме, при стирке обороты составляют около 300. В машинках с таким двигателем отжим составляет только 400-600 оборотов в минуту, в редких случаях 800-1000.
Практически вытеснили асинхронные двигатели, коллекторные моторы, которые способны работать как от переменного, так и от постоянного тока. Они меньше по размеру и имеют плавное регулирование оборотов посредством электроники. Главный минус заключается в его устройстве, которое включает наличие щеток, они истираются и приходят в негодность. Для восстановления работоспособности двигателя их нужно периодически менять. Мощность коллекторных двигателей составляет 380 – 800 Вт, при этом частота вращения якоря варьируется от 11500 до 15000 оборотов в минуту.
К сведению! Потребляемая мощность двигателя при стирке и отжиме различна. Данный показатель производитель двигателей пишет только на самом двигателе, в инструкции к машине вы этих цифр не найдете.
Бесколлекторный двигатель или инверторный впервые появился в стиральных машинках в 2005 году, первой его стала использовать компания LG. Его отличие заключается в том, что он напрямую соединяется с барабаном без ременной передачи. Он компактнее двигателей двух других типов, прост по конструкции, имеет наибольший коэффициент полезного действия (КПД). По своей мощности инверторный двигатель не уступает предыдущим и способен раскручивать барабан при отжиме до 1600 2000 оборотов в минуту.
Зависимость энергопотребления от мощности
От мощности электродвигателя стиральной машины зависит энергопотребление в целом, проще говоря, то, сколько киловатт энергии наматывает машинка в час. Именно это интересует потребителя чаще всего, а не мощность мотора машинки автомат. Энергопотребление машины складывается из:
- потребляемой мощности двигателя, в процессе всей стирки она меняется, при отжиме больше, при стирке и полоскании меньше;
- мощности нагревательного элемента, которая в среднем составляет от 1,7 до 2,9 кВт. При этом чем выше температура нагрева воды, тем больше будет потребляемая мощность;
- мощности помпы, которая составляет 24-40 Вт, это вполне достаточно для откачивания воды;
- суммарной мощности, потребляемой лампочками, модулем управления, датчиками и т.п. она равна примерно 5-10 Вт.
Потребляемая мощность стиральной машины рассчитывается для режима «Хлопок», при котором вода нагревается до 60 0 С, а машинка загружается максимально. По данному показателю стиральной машине присваивают , обозначаемый латинской литерой.
От мощности двигателя стиральной машины зависит и максимальное количество оборотов при отжиме.
Чем мощнее двигатель, тем больше оборотов сделает барабан, отжимая белье. Этот показатель отражен в . Машины автомат, вращающиеся со скоростью 1600 оборотов в минуту относятся классу А. Но совсем не обязательно покупать такую машинку, ведь даже при отжиме в 800-1000 оборотов, белье будет хорошо отжато, без риска быть порванным.
Мощность моторов разных моделей стиральных машин
На стиральных машинах разных марок устанавливаются разные двигатели, поэтому они имеют разные технические характеристики и разную стоимость. Приведем несколько примеров.
- МОТОР CESET MCA 52/64-148/AD9 – двигатель, устанавливаемый на стиральных машинах Hotpoin-Ariston и Indesit, его мощность составляет 430 Вт и 11500 оборотов/мин;
- МОТОР CESET MCA38/64-148/CY15 – двигатель для стиральной машины Candy, Hoover, Zerovatt, мощность равна 360 Вт и 13000 оборотов/мин;
- МОТОР CESET CIM2/55-132/WHE1 – электродвигатель для стиральных машин Whirlpool, Bauknecht, мощность 800 Вт и 17000 оборотов/мин;
- WELLING HXGP2I.05 WASHING – мотор для стиральной машины Индезит или Вестел, мощность при отжиме 300 Вт, при стирке 30 Вт;
- Elecronic Control Motor Haier HCD63/39 – двигатель для машинок Candy и Haier, мощность 220 Вт и 13000 оборотов/мин;
- HXGP2I Welling Electronic Control Motor – двигатель для стиральной машины Samsung, мощность 300 Вт.
Итак, стиральные машины автомат, произведенные в 2000-х годах имеют коллекторный или бесколлекторный двигатель. Их потребляемая мощность может быть разной, но для потребителя это не имеет большого значения. Важнее знать, насколько машина энергоэффективна, а это можно выяснить по классу энергопотребления, который у современных машин А или А+.
