Как работает двигатель в стиральной машине что это
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.
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.
Инверторный двигатель в современных стиральных машинах
Инверторный двигатель в стиральной машине — что это? В стиралках нашли применение два мотора с преобразованием переменного тока в постоянный — асинхронный и трёхфазный. Последний иногда называют бесщёточным двигателем постоянного тока (BLDC — Brushless Direct Current Motor). Рассмотрим подробнее каждый вариант, а также преимущества и недостатки.
Трёхфазный асинхронный
Этот двигатель был изобретён в 1889 году русским инженером Доливо-Добровольским, и нашёл широкое применение в промышленности, где используют трёхфазное напряжение 380 вольт. В стиральных машинах он начал использоваться после развития и широкого распространения электронных систем управления.
Работаю в сфере ремонта бытовой техники. Большой опыт в восстановлении стиральных и посудомоечных машин.
Управление
Так как в домах используется однофазный ток 220 вольт, то для работы такого двигателя нужен преобразователь с регулировкой скорости и направления вращения. Это довольно сложное электронное устройство, схема которого приведена ниже на рисунке.
Схема управления инвертора
Как видно, что сначала переменный ток преобразуется в постоянный в выпрямителе. Для этого используется мост на диодах. Катушка индуктивности L, ёмкость C и термистор (на схеме слева), служат для защиты модуля от перегрузок, а также предохраняет домашнюю электросеть от колебаний при работе машины.
Затем постоянное напряжение поступает в силовую часть, где преобразуется в трёхфазное импульсное, у которого меняется амплитуда и частота. Именно за счёт этого осуществляется изменение скорости и направления вращения двигателя. Тахометрический генератор (обозначен T) выполняет обратную связь с системой управления. С его помощью модуль понимает скорость барабана.
Работаю в сфере ремонта бытовой техники. Большой опыт в восстановлении стиральных и посудомоечных машин.
Инверторы бывают следующего исполнения:
Модуль управления инверторным мотором
Прямой привод
Второй тип инверторных двигателей, это трёхфазные бесщёточные постоянного тока. Впервые их стала применять фирма LG в 2005 году в качестве прямого привода. Он находится непосредственно на валу барабана. Ремень при этом отсутствует.
Это было революционным решением, которое стало очень удачным, и в настоящее время его применяют и другие производители: «Самсунг», «Вирпул», «Хайер» и «Беко».
Мотор прямого привода
Считается что эти моторы получили развитие от шаговых двигателей, которые уже широко распространены, в частности, электротехники. Считаются крайне надёжными и долговечными. Поэтому фирма «ЛДЖи» даёт на них расширенную гарантию — 10 лет. Одно из названий — BCDC. Такие двигатели широко применяются в посудомоечных машинах, в составе рециркуляционного насоса, а так же используются в электровелосипедах.
Одной из их особенностей — постоянные магниты на роторе. В стиральных машинах с прямым приводом ротором является металлическая чаша, которая крепится к валу барабана. Внутри неё находятся постоянные магниты.
Статор — неподвижная часть и соединена с внешней стороной бака. Она представляет собой круг, покрытый пластиком с местами для обмотки катушек. Внутри находятся электротехнические пластины. Также здесь располагается тахометрический генератор.
Статор инверторного двигателя
Система управления схожа с асинхронным двигателем, рассмотренным выше. Инвертор преобразует переменное однофазное напряжение 220 вольт, в постоянное трёхфазное. Параметры его могут меняться по напряжению — от 0 до 120 вольт, а по частоте — от 0 до 300 Гц. Схема и логика управления довольно сложная и не рассматривается здесь, т. к. нужна только специалистам.
Инверторные двигатели прямого привода имеют следующие преимущества:
Недостаток только один — сложная и дорогостоящая система управления. Отметим, что наметилась тенденция по отходу от коллекторных двигателей, но тем не менее они являются основой большинства стиральных автоматических машин.
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.
Устройство стиральной машины-автомат
Обычно пользователя не интересует схема устройства стиральной машины-автомат. Но если вдруг намечается ремонт техники, то приходится разбираться. Выполнить самостоятельную диагностику или замену деталей можно, только поняв, как работают и где находятся узлы СМА.
Почти все стиральные машинки с фронтальной загрузкой устроены одинаково, за исключением расположения некоторых деталей.
Внутреннее строение стиральной машины
Перед тем, как взяться за ремонт, ознакомьтесь с принципом устройства современной стиральной машины.
Устройство бытовых стиральных машин одинаково, будь то модели с вертикальной или фронтальной загрузкой. Вне зависимости от марки («Индезит», LG, «Самсунг», «Бош») все детали спрятаны в металлическом корпусе. В основу корпуса входят: передняя, задняя, верхняя крышки, основание. Тип загрузки определяет расположение люка – горизонтальное или вертикальное.
Внутреннее устройство автоматической стиральной машины состоит из деталей и узлов, которые отвечают за ту или иную функцию. Рассмотрим подробнее каждую деталь.
Техническое устройство стиральной машины
Начнем с самого главного – «мозга» стиралки.
Управляющий модуль и элементы электроники
Электронный модуль управляет всеми деталями в машине. Он подает сигнал к запуску или выключению через проводку, которая соединяет плату и узел СМ.
Все программы, режимы и функции контролируются и выполняются модулем. Поэтому, если один из его элементов выходит из строя, может перестать работать любая часть машины. Для того чтобы выполнять определенные задачи: правильно залить воду в бак, контролировать обороты двигателя при стирке и отжиме, у блока управления есть «помощники».
Прессостат
Прессостат или датчик уровня контролирует количество воды в баке. Он выполняет работу, измеряя давление в баке. После чего отправляет сигнал электронному модулю. Управляющий блок, в свою очередь, подает команду входному клапану о прекращении забора воды.
Клапан забора воды
В зависимости от типа, клапан может иметь от одной до трех катушек. На эти катушки подается напряжение, благодаря чему мембрана клапана открывается и запускается. Как только блок подал команду – мембрана открывается и ведется набор воды в бак. После прекращения подачи электричества на катушки мембрана закрывается.
Тахогенератор
Именно таходатчик помогает электронному блоку регулировать обороты мотора. Ведь для каждой программы стирки либо отжима требуется различная скорость вращения барабана.
Датчик температуры
Строение ТЭНа в современных моделях «Аристон», «Занусси», «Ардо», «Электролюкс» предусматривает наличие термистора. Прибор представляет собой металлическую трубку, которая устанавливается в корпусе нагревателя.
Термистор определяет степень нагрева воды, посылая сигнал модулю. Главный блок отключает нагреватель, когда температура воды поднимается до нужного уровня.
Другие элементы
Это проводка, панель управления, командоаппарат, индикаторы. Все то, что позволяет управлять, задавать режимы и программы в стиральной машине.
Исполняющие детали
Устройство стиральной машины-полуавтомат и автомат предусматривает наличие исполняющих узлов. Электронный блок дает команду деталям, после чего они начинают работать.
Электродвигатель
Двигатель в стиралке способствует вращению барабана на разных оборотах.
В современных машинах установлены моторы с прямым приводом. Это инверторные двигатели, которые крепятся к барабану. Они более эффективные, мощные и бесшумные. Их конструкция надежна, поэтому ломаются такие моторы очень редко.
Зачастую встречаются коллекторные двигатели. Они передают обороты барабану за счет приводного ремня.
Коллекторы устроены просто: их конструкция содержит статор, ротор и щетки. Электрические щетки выполняются из мягкого материала, поэтому часто им требуется замена в результате износа.
Электрический нагреватель (ТЭН)
Служит для нагрева воды в баке. Каждая программа стирки требует различной температуры воды. Электронный блок посылает заданный сигнал ТЭНу, после чего выполняется нагрев. Термостат контролирует температуру и после достижения заданных показателей посылает модулю сигнал.
Устройство блокировки люка
Это электронный замок дверцы. Вручную вы закрываете только механический замок дверцы. При запуске программы слышится щелчок, который говорит о блокировке люка. Только после этого начинается забор воды.
Сливной насос
Помпа позволяет откачивать воду из бака после стирки, полоскания. Бывают синхронные и асинхронные насосы.
Из чего состоит помпа? Изнутри ее конструкция одинакова: мотор, крыльчатка. Сверху располагается улитка, к которой подсоединяется сливной патрубок, шланг.
Чаще всего насос ломается из-за попадания посторонних предметов. Если во время стирки из кармана выпали монеты, потом они могут попасть в слив. Забиваются фильтр, шланг, патрубок и сама помпа. Читайте, как ее почистить.
Конструкция бака
Бак может быть выполнен из стали или пластика. Из последних разработок – бак из полиплекса. В зависимости от производителя стиралки («Атлант», «Канди», «Вирпул» и другие) он может быть:
К баку подключены различные элементы и выводы. Рассмотрим их подробнее.
Амортизаторы
Демпферы или амортизаторы – это детали, которые погашают колебания при работе СМА. Демпфер прикрепляется к нижней части бака и к корпусу стиралки. При сильном отжиме бак не будет подпрыгивать и биться о стенку.
Пружины
Пружины удерживают бак сверху и выполняют ту же функцию, что амортизаторы. Верхний крючок пружины закрепляется за корпус, нижний – за часть бака.
Если в стиральной машине установлен двигатель с ременным приводом, тогда к баку крепится шкив. На него надевается ремень, передающий обороты мотора. Шкив вращается вместе с барабаном. Закреплен мощным болтом по центру.
Противовесы
Тяжелые блоки делаются из бетона или пластика. Соединяются они болтами с внешней частью бака для восстановления баланса.
Со временем противовес может разрушаться из-за сильной вибрации. Но чаще всего ослабляются их крепления, которые можно затянуть потуже.
Барабан
Находится внутри бака, выполняется из нержавеющей стали. У него цилиндрическая форма, имеется отверстие спереди для загрузки белья. Задняя часть служит для соединения с крестовиной и баком. Внутри вся поверхность барабана перфорирована, что позволяет сливать воду.
Остальные детали
Осталось разобраться с мелкими элементами, которые служат для удобства стирки и автоматизации процесса.
Лоток-дозатор
Лоток делится на несколько частей (обычно три). В одну из них засыпается порошок для основной стирки, во вторую – для предварительной. Третий отсек служит для жидких средств и ополаскивателей.
Лоток помещен в бункер, к которому подведены шланги от входного клапана. Через них в отсеки поступает вода для забора порошка.
Резиновая манжета
Уплотнительная резина расположена на люке и служит для герметизации двери. Одна часть резины крепится на корпусе, другая прикреплена к баку хомутами.
Шланги и патрубки
Заливной шланг устанавливается на входном отверстии для подачи воды. Другая его часть крепится к корпусу.
Сливной шлаг крепится к насосу и канализации.
Патрубок установлен от бака до насоса. Вода, сливаясь из бака, поступает в патрубок, а оттуда – в насос.
Есть заливной патрубок, который подает воду в бак из водопроводной системы.
Как видите, конструкция стиральной машины довольно сложная и предполагает массу деталей и компонентов. Если предстоит ремонт, стоит досконально разобраться, как эта техника устроена, чтобы облегчить разборку, сборку и сами ремонтные процедуры.
Более детальную информацию о каждой модели стиральной машины можно узнать в инструкции.