Типы двигателей у стиральных машин

Среди недостатков эксперты подчеркивают, что схема управления инверторным двигателем значительно более сложная по сравнению с его аналогами. Это в свою очередь непосредственно сказывается на стоимости таких стиральных машин.

Правда ли, что стиральные машины с инверторным мотором лучше?

Производители стиральных машин часто упоминают инверторный мотор как одно из основных преимуществ. Однако техника с этим типом двигателя обычно оказывается дороже: разница в цене между аналогичными моделями с обычным мотором может составлять от 10% до 30%. Так ли инверторные двигатели хороши, что стоит за них переплачивать?

Первые стиральные машины, оборудованные инверторными моторами, были представлены в 2005 году компанией LG. Их назвали инверторными благодаря наличию в схеме управления инвертора, который преобразует переменный ток в постоянный, а затем преобразует его в ток определенной частоты. Изменяя частоту, можно варьировать скорость вращения двигателя.

Такой принцип работы дает возможность более точно регулировать частоту вращения барабана. Это открывает возможность создания большего числа программ стирки. Еще одним значительным достоинством считается повышенная скорость отжима — обычно составляет 1200 об/мин и более. Например, модель LG F4H5VS6W имеет отжим со скоростью 1400 оборотов в минуту.

Тем не менее, в большинстве программ скорость отжима не превышает 900 об/мин — такие ограничения действуют для шерсти, шелка, деликатных тканей и синтетики. Скорость отжима выше 1200 об/мин целесообразна для хлопковых наволочек, белья и полотенец. Однако чем выше скорость вращения, тем больше подвергаются нагрузке швы и структура ткани, поэтому лучше ограничить скорость отжима не более чем 1200 об/мин, даже если такая возможность предусмотрена.

Мотор может быть установлен как по традиционной схеме (внизу с использованием ременной передачи), так и непосредственно на оси барабана. Этот последний вариант получил название «прямой привод» и позволил избавиться от еще одной расходной детали — ремня. В конструкции стиральной машины его нет — ротор прикреплен прямо к барабану. Это делает систему более надежной, ведь исключает вероятность поломки еще одной детали.

Электроника инверторных двигателей является самой сложной среди всех моторов стиральных машин. Однако у такой конструкции больше достоинств, чем недостатков. Они работают тихо (уровень шума колеблется от 55 до 75 дБ), содержат меньшее количество деталей. Поскольку отсутствует ремень, машина меньше вибрирует, а благодаря отсутствию трения со щетками и ремнем сэкономить электроэнергию удается до 15%.

Тем не менее сложная система управления увеличивает цену на такие модели. И в случае поломки ремонт может быть весьма дорогим.

А какие еще бывают моторы?

Асинхронные и коллекторные — это два других типа двигателей, которые используются в стиральных машинах. Асинхронные моторы на данный момент можно считать устаревшими. Коллекторные встречаются примерно в 70% стиральных машин, в основном в недорогих моделях. Главный компонент такого двигателя — щеточно-коллекторный узел. Щетки — это графитовые элементы, которые контактируют с ротором и со временем изнашиваются. Замена щеток обойдется приблизительно в 2000 рублей. Кроме того, при соприкосновении деталей образуется шум, поэтому машины с коллекторным мотором не могут радовать тишиной. Средний уровень шума таких моделей составляет 60–80 дБ (в то время как у моделей с инверторными двигателями — 55–75 дБ).

Устройство и принцип работы

Двигатель, приводящий в движение барабан стиральной машины, обычно установлен в нижней части конструкции. Однако существует только один тип моторов, который устанавливается непосредственно на барабан. Этот силовой агрегат отвечает за вращение барабана, преобразуя электрическую энергию в механическую.

Рассмотрим работу этого устройства на примере коллекторного мотора, который на сегодня является наиболее распространенным.

• Коллектор — медный барабан, конструкция которого поделена на равные секции изолирующими перегородками. Контакты с внешними электроцепями располагаются диаметрально.
• На выходах размещены щетки, выполняющие роль скользящих контактов. Через них ротор взаимодействует с мотором. При подаче питания на какую-либо секцию в катушке возникает магнитное поле.
• Прямое соединение статора и ротора создает вращение вала мотора по часовой стрелке. Щетки перемещаются по секциям, и этот процесс продолжается, пока на моторе поддерживается напряжение.
• Для изменения направления вращения вала необходимо сменить распределение зарядов на роторе. Щетки переключаются в противоположную сторону с помощью электромагнитных пускателей или силовых реле.

Виды и их характеристики

Все моторы, которые можно встретить в современных стиральных машинах-автоматах, делятся на три категории.

Коллекторный

Данный тип мотора является наиболее распространенным на сегодняшний день. Большая часть стиральных машин оборудована именно коллекторными двигателями.

Конструкция коллекторного двигателя состоит из следующих компонентов:

• корпус, выполненный из алюминия;
• ротор и тахометр;
• статор;
• пара щеток.

Коллекторные моторы могут иметь различное количество выводов: 4, 5 и даже 8. Щеточная конструкция необходима для поддержания контакта между ротором и мотором. Эти силовые агрегаты располагаются в нижней части стиральной машины-автомата. Для соединения мотора с шкивом барабана используется ремень.

Недостатком таких конструкций является наличие ремня и щеток, которые очень подвержены износу, поэтому поломки этих элементов влекут за собой необходимость ремонта.

Тем не менее коллекторные двигатели имеют свои плюсы:

• стабильная работа от как постоянного, так и переменного тока;
• небольшие размеры;
• простой ремонт;
• понятная схема конструкции электродвигателя.

Инверторный

Этот вид мотора появился в стиральных машинах лишь в 2005 году благодаря компании LG, которая несколько лет оставалась лидером на мировом рынке. Вскоре инверторные технологии стали применяться и в моделях других производителей, таких как Samsung, Whirlpool, Bosch, AEG и Haier.

Инверторные двигатели напрямую встраиваются в барабан. Их конструкция состоит из ротора (крышка с постоянными магнитами) и статора с катушками. Инверторный бесщеточный мотор отличается отсутствием щеток и ремня передачи, что позволяет ему работать более эффективно.

Якорь собирается на магнитах, и во время работы на обмотки статора подается напряжение, пройдя через преобразование в инверторный вид.

Эти особенности обеспечивают возможность контроля и изменения скорости оборотов.

Инверторные силовые агрегаты обладают рядом преимуществ:

• простота и компактность;
• экономное потребление электроэнергии;
• невероятно низкий уровень шума;
• долгий срок службы благодаря отсутствию щеток, ремня и других быстроизнашивающихся элементов;
• сниженное количество вибраций при отжиме, даже при высоких оборотах.

Асинхронный

Асинхронный двигатель может быть выполнен в двухфазном или трехфазном исполнении. Двухфазные электродвигатели не используются с тех пор, как были сняты с производства, тогда как трехфазные асинхронные еще применяются в ранних моделях от таких брендов, как Bosch, Candy, Miele и Ardo. Эти силовые агрегаты устанавливаются в нижней части машины и соединяются с барабаном через ремень.

Конструкция включает ротор и неподвижный статор, а за передачу крутящего момента отвечает ремень.

Преимущества асинхронных двигателей включают:

• легкое обслуживание;
• тихую работу;
• приемлемую стоимость;
• простой и понятный ремонт.

Уход за асинхронными двигателями обычно сводится к замене подшипников и обновлению смазки.

Недостатки:

• относительно низкая мощность;
• возможность ослабления крутящего момента в любой момент;
• сложность управления электросхемами.

Коллекторный двигатель

Около 80% всех бытовых приборов оснащены коллекторными моторами, включая стиральные машины. Эти двигатели начали массово использовать с 90-х годов, а в 2000-х годах они практически полностью вытеснили двухфазные асинхронные моторы. Главное их преимущество заключается в универсальности — они могут функционировать как от переменного, так и от постоянного тока.

Структура этих двигателей включает статора, коллекторный ротор, тахогенератор (прибор, ответственный за контроль скорости вращения), алюминиевый корпус и как минимум две щетки для поддержания контакта ротора с мотором. Щетки, которые трутся о коллектор, со временем требуют замены.

Коллекторный двигатель отличается следующими достоинствами:

• компактные размеры;
• высокий пусковой момент;
• независимость от частоты электрической сети;
• плавное управление оборотами (частота регулируется увеличением или уменьшением напряжения);
• универсальность;
• доступная схема управления;
• высокая скорость вращения.

Однако у коллекторных моторов есть и значительные недостатки: ограниченный срок службы, необходимость регулярной замены щеток и сравнительно высокая уровень шума. Коллекторно-щеточный узел уязвим и часто выходит из строя. При трении в этой области возможно появление искр, что может привести к перегреву и отслоению ламелей коллектора от изолятора. Иногда обмотка ротора или статора может подвергаться межвитковому замыканию, что приводит к тем же искрам или ослаблению магнитного поля. В таком случае ротор и барабан перестают вращаться нормально.

Прямой привод

Бесколлекторный двигатель также известен как инверторный или мотор с прямым приводом. Эта технология была разработана корейским концерном LG. Распространение данного типа двигателей началось с середины 2005 года, и благодаря своей высокой эффективности, долговечности и компактному дизайну, инверторный привод занял лидирующие позиции на рынке.

На сегодняшний день эту технологию адаптировали и другие компании, такие как Haier, Samsung и Whirlpool. Надежность и значительные преимущества прямых приводов по сравнению с коллекторными и асинхронными двигателями, возможность уменьшения размеров стиральных машин, их устойчивость к износу и минимальное количество компонентов, а также другие достоинства значительно расширили область применения бесколлекторных двигателей. Их начали использовать и другие бренды, такие как Bosch и AEG.

В конструкции таких двигателей лишь ротор и статор, как и в асинхронных. Тем не менее, принцип их действия совершенно иной. Привод непосредственно соединен с барабаном, что исключает использование соединительных элементов, которые являются наиболее уязвимыми частями моторов. Управляющая схема таких двигателей представляет собой трехфазный инверторный тип.

Основные достоинства моторов этого типа:

• простота конструкции;
• удобное расположение в стиральной машине;
• компактные размеры;
• низкий уровень вибраций машины;
• КПД выше по сравнению с другими типами двигателей;
• отсутствие ремня и щеток, не требующих регулярного обслуживания;
• относительная бесшумность.

Основной недостаток прямых двигателей не связан с потребителями, а больше со стороны производителей — схема управления довольно сложна, и ее разработка требует гораздо больше усилий, чем создание электросхемы коллекторного двигателя. Это дополнительно увеличивает стоимость инверторных стиральных машин от компаний Electrolux, Bosch и других.

Какие двигатели используются в стиральной машине

Теперь более подробно рассмотрим каждый тип двигателя, оценив их сильные и слабые стороны, чтобы вы могли сделать обоснованный выбор при покупке техники.

Асинхронные

В стиральных машинах могут использоваться как двухфазные, так и трехфазные моторы. Однако с 2000-х годов двухфазные машины больше не выпускаются, и на смену им пришли более компактные трехфазные моторы с возможностью регулировки скорости оборотов.

Асинхронные двигатели имеют следующую конструкцию: две основные части — статора (который остается неподвижным) и ротора (который обеспечивает вращение барабана). Эти двигатели способны развивать скорость до 2800 оборотов в минуту.

Слабая сторона асинхронного мотора — ослабление крутящего момента, что вызывает раскачивание барабана и потерю мощности при вращении. Если в вашей стиральной машине установлен асинхронный мотор, вы можете рассчитывать на следующие преимущества:

1. простая конструкция устройства и самой машины;
2. относительная легкость обслуживания — достаточно периодически менять смазку или подшипники;
3. тихая работа;
4. доступная цена.

Недостатки асинхронных моторов заключаются в:

• значительных размерах детали;
• не слишком высоком коэффициенте полезного действия (КПД);
• сложном управлении электросхемами.

Современные модели с высокой мощностью уже не используют асинхронные моторы. Эти двигатели можно встретить лишь в простых моделях с невысокой ценовой категорией.

Коллекторные

Около 80% домашних приборов оборудовано именно коллекторными моторами. В стиральных машинах такие двигатели начали использоваться с начала 90-х годов, а в течение следующего десятилетия практически полностью заменили асинхронные двухфазные модели. Главное их преимущество — универсальность, работа как от переменного, так и от постоянного тока.

Структура коллекторного двигателя включает:

1. статор;
2. коллекторный ротор;
3. тахогенератор (устройство, контролирующее скорость вращения);
4. корпус, выполненный из алюминия;
5. по крайней мере две щетки, которые обеспечивают контакт ротора с двигателем.

Важно! Учитывайте, что щетки активно трутся о коллектор, и со временем требуют замены. Появление искр из-под нижней панели стиральной машины может быть признаком изношенных щеток.

• компактные размеры;
• высокий пусковой момент;
• независимость от частоты;
• возможность плавного управления количеством оборотов;
• универсальность;
• доступная и понятная схема управления;
• высокая скорость.

• ограниченный срок службы;
• процессуальная скорость износа элементов — в частности, щеток;
• высокий уровень шума во время работы.

К числу недостатков стоит также добавить вероятность межвиткового замыкания (в случае пробоя обмотки), что ведет к потере мощности или искрам.

С прямым приводом

Какой тип двигателя лучше

При выборе стиральной машины важно четко понимать, какие требования вы предъявляете к устройству.

Если вы готовы осознанно согласиться на более шумную работу и необходимость частого технического обслуживания, в то время как вам важно существенно сэкономить на первоначальных затратах, то имеет смысл рассмотреть стиральную машину с коллекторным двигателем. Если же для вас цена не является приоритетом, а важнее эффективность, бесшумность и надежность, то разумнее выбрать стиральную машину с инверторным двигателем.

Важно! Гарантия на бесколлекторные моторы составляет не менее 10 лет! Однако это не исключает риск преждевременного выхода других компонентов машины из строя, которые могут не дотянуть до окончания гарантии на двигатель.

Желаем вам обдуманного и взвешенного выбора.

Вас может заинтересовать:

1. Как вытащить барабан из стиральной машины
2. Как заменить щетки двигателя в стиральной машине
3. Как заменить щетки на стиральной машине Bosch
4. Как поменять щетки в стиральной машине Indesit
5. Как проверить двигатель стиральной машины
6. Как проверить коллекторный двигатель в стиральной машине
7. Неисправности стиральных машин Candy
8. Ошибка F12 в стиральной машине Атлант
9. Почему не работает двигатель в стиральной машине
10. Ремонт двигателя стиральной машины LG своими руками

Асинхронный электрический мотор

Суть асинхронного двигателя заключается в том, что он состоит из статора и ротора. Первый из них остается неподвижным и выполняет функцию магнитного проводника, в то время как второй реагирует на создаваемое магнитное поле, начинает вращаться и вращает стиральный барабан. Однако в процессе работы мотор не может синхронизироваться с магнитным полем и немного отстает от него, что и определяет название «асинхронный».

В стиральных машинах встречаются как двухфазные, так и трехфазные асинхронные моторы. Однако с 2000 года двухфазные модели практически исчезли с рынка, уступив место более компактным и мощным трехфазным.

Асинхронные движки имеют следующие преимущества:

• простая конструкция мотора, редко выходящего из строя;
• высокая ремонтопригодность (из-за доступных и недорогих комплектующих);
• доступная цена;
• относительно низкий уровень шума.

К основным недостаткам асинхронных моторов можно отнести следующие моменты: требуется периодическое обслуживание, связанное с заменой смазки и подшипников. Кроме того, у них низкий КПД и сложное управление электросхемами, что снижает эффективность работы.

Асинхронные электродвигатели на данный момент используются только в бюджетных моделях с низкой мощностью и функциональностью, так как в более мощных и сложных устройствах они не справятся с нагрузкой.

Мотор инверторной системы

Современным и наиболее эффективным вариантом является инверторный двигатель. Его создание состоялось еще в начале 2010-х годов, и на сегодняшний день он продолжает оставаться на несколько шагов впереди своих конкурентов. Секрет мощности инверторного мотора заключается в инвертере — преобразователе, который меняет частоту напряжения с переменного на постоянное. Благодаря этой свойству инверторный двигатель не зависит от электросети и способен контролировать свои обороты.

Технически инверторный электромотор представляет собой трехфазный бесщеточный двигатель постоянного тока. Основные компоненты по-прежнему остаются аналогичными: обмотка, подвижный ротор и статический статор с магнитными сердечниками. На современных стиральных машинах все чаще используется и технология прямого привода, разработанная компанией LG — это соединение двигателя напрямую с барабаном без электрощеток и ременной передачи.

Сегодня технология Direct Drive, наряду с особыми бесколлекторными двигателями, интегрируется не только в устройства от LG, но также и во многие другие бренды, такие как Samsung, Hotpoint-Ariston, Siemens, Bosch и Whirlpool.

Считается, что инверторные двигатели обладают множеством превосходств по сравнению с коллекторными и асинхронными двигателями. Производители и потребители отмечают целый ряд лучших характеристик прямого привода: от его компактного дизайна и бесшумной работы до долговечности и экономии электроэнергии. Но действительно ли это так? Рассмотрим основные преимущества инверторов:

• Компактность. Инверторные моторы, в отличие от своих предшественников, имеют более компактные размеры, но на практике это не приводит к значительным изменениям в габаритах всей стиралки. Основанное место внутри устройства занимает барабан, особенно если его вместимость составляет от 6 кг. Отсутствие шкивов и ременной передачи освобождает лишь немного пространства, максимум на 3-5 см.

Технология Direct Drive предоставляет стиральной машине большую компактность, надежность и бесшумность.

• Долговечность. На инверторных моторах отсутствуют трущиеся части, что делает их более стойкими к износу. Благодаря отсутствию электрощеток, графитовые наконечники которых изнашиваются под воздействием постоянного трения о коллектор, инверторные моторы избавляют пользователей от необходимости их периодической замены, что делает их более надежными в эксплуатации. Тем не менее нельзя забывать о подшипниках, которые, хотя и присутствуют в конструкции, также могут выйти из строя при неаккуратном использовании.
• Бесшумность. По сравнению с коллекторными двигателями, которые выделяют много шума и увеличенные вибрации из-за трения щеток, инверторные модели работают практически незаметно. Уровень звуковых колебаний можно сравнить со звуками, которые издает троллейбус. Однако абсолютной бесшумной работы достичь невозможно, но вибрации значительно ниже, поэтому стиральные машины с прямым приводом уверенно стоят на месте.
• Серьезная экономия электроэнергии. Обычное потребление в машинах с инвертором соответствует классу А+++, что является наименьшим среди известных. Усовершенствованные технологии обеспечивают экономию около 15% от общего потребления энергии за счет оптимизации оборотов, когда автомат адаптируется к загрузке барабана, минимизируя ненужные затраты электроэнергии.

Единственным серьезным недостатком инверторных двигателей является высокая цена. Сложность разработки их схемы управления обуславливает менее доступную стоимость для конечного потребителя.