Содержание
Двигатель – сердце стиральной машины. Это устройство вращает барабан во время стирки. В первых моделях машин к барабану крепили ремни, которые выступали в роли приводов и обеспечивали движение емкости, наполненной бельем. С тех пор разработчики заметно усовершенствовали этот агрегат, отвечающий за превращение электроэнергии в механическую работу.
В настоящее время при производстве стирального оборудования используется три вида двигателей.
Асинхронный
Моторы этого типа состоят из двух частей – неподвижного элемента (статора), который выполняет функцию несущей конструкции и служит в качестве магнитопровода, и вращающегося ротора, который приводит в движение барабан. Вращается двигатель в результате взаимодействия переменного магнитного поля статора и ротора. Асинхронным этот тип устройства назвали потому, что он не способен достичь синхронной скорости вращающегося магнитного поля, а следует за ним, как бы догоняя.
Асинхронные двигатели встречаются в двух вариантах: они могут быть двух- и трехфазными. Двухфазные образцы сегодня редкость, поскольку на пороге третьего тысячелетия их производство практически прекратилось.
Уязвимое место такого двигателя – ослабление вращающего момента. Внешне это проявляется нарушением траектории движения барабана – он покачивается, не совершая полного оборота.
Несомненными плюсами устройств асинхронного типа выступают незамысловатость конструкции и простота обслуживания, которая заключается в своевременной смазке мотора и замене вышедших из строя подшипников. Работает асинхронный двигатель негромко, а стоит довольно дешево.
К недостаткам устройства относят большой размер и низкий КПД.
Обычно этими двигателями снабжены простые и недорогие модели, которые не отличаются большой мощностью.
Коллекторный
Коллекторные двигатели пришли на смену двухфазным асинхронным устройствам. Три четверти бытовых приборов оборудованы моторами этого типа. Их особенностью является способность работать и от переменного, и от постоянного тока.
Чтобы понять принцип работы такого двигателя, кратко опишем его устройство. Коллектор представляет собой медный барабан, разделенный на ровные ряды (секции) изолирующими «перегородками». Места контактов этих секций с внешними электроцепями (для обозначения таких участков в электрике используется термин «выводы») расположены диаметрально, на противоположных сторонах окружности. С выводами соприкасаются обе щетки – скользящие контакты, обеспечивающие взаимодействие ротора с мотором, по одной с каждой стороны. Как только какая-либо секция запитывается, в катушке появляется магнитное поле.
При прямом включении статора и ротора магнитное поле начинает вращать вал электродвигателя по часовой стрелке. Это происходит по причине взаимодействия зарядов: одинаковые заряды отталкиваются, разные – притягиваются (для большей наглядности вспомните «поведение» обычных магнитов). Щетки постепенно перемещаются из одной секции в другую – и движение продолжается. Этот процесс не прервется, пока в сети есть напряжение.
Чтобы направить вал против часовой стрелки, необходимо сменить распределение зарядов на роторе. Для этого щетки включают в противоположную сторону – навстречу статору. Обычно для этого задействуют миниатюрные электромагнитные пускатели (силовые реле).
Среди достоинств коллектороного двигателя – высокая скорость вращения, плавное изменение частоты оборотов, которое зависит от изменения напряжения, независимость от частоты колебаний электросети, большой пусковой момент и компактность устройства. В числе его недостатков отмечается относительно короткий срок службы из-за быстрого износа щеток и коллектора. Трение вызывает значительное повышение температуры, в результате чего происходит уничтожение слоя, изолирующего контакты коллектора. По той же причине в обмотке может случиться межвитковое замыкание, способное вызвать ослабление магнитного поля. Внешним проявлением подобной неполадки станет полная остановка барабана.
Инверторный (бесколлекторный)
Инверторный двигатель – это мотор с прямым приводом. Этому изобретению чуть больше 10 лет. Разработанное известным корейским концерном, оно быстро завоевало популярность благодаря длительному сроку службы, надежности, износостойкости и своим весьма скромным габаритам.
Компонентами этого типа двигателя также выступают ротор и статор, однако принципиальное отличие заключается в том, что мотор прикреплен к барабану напрямую, без использования соединительных элементов, которые выходят из строя в первую очередь.
Среди несомненных достоинств инверторных двигателей – простота, отсутствие деталей, подверженных быстрому износу, удобное размещение в корпусе машины, низкий уровень шума и колебаний, компактность.
Недостатком такого мотора является трудоемкость – его производство требует больших затрат и усилий, что заметно отражается на цене инверторных машин.
Схема подключения мотора к сети
Современная стиральная машина
При подключении двигателя современного устройства для стирки к сети с напряжением 220В необходимо учесть его основные особенности:
- он работает без пусковой обмотки;
- для запуска мотору не нужен пусковой конденсатор.
Чтобы запустить двигатель, следует определенным образом подсоединить к сети идущие от него провод. Ниже представлены схемы подключения коллекторного и бесколлекторного электромоторов.
Прежде всего, определите «фронт работ», исключив контакты, которые идут от тахогенератора и не участвуют в подключении. Распознаются они посредством тестера, работающего в режиме омметра. Зафиксировав инструмент на одном из контактов, другим щупом отыщите парный ему вывод. Величина сопротивления проводов тахогенератора составляет порядка 70 Ом. Чтобы найти пары оставшимся контактам, прозвоните их аналогичным образом.
Теперь переходим к наиболее ответственному этапу работы. Подключите провод 220В к одному из выходов обмотки. Второй ее выход требуется соединить с первой щеткой. Вторая щетка подключается к оставшемуся 220-вольтовому проводу. Включите мотор в сеть, чтобы проверить его работу*. Если вы не допустили ошибок, ротор начнет вращаться. Имейте в виду, что при подобном подключении он будет двигаться только в одну сторону. Если пробный пуск прошел без накладок, устройство готово к работе.
Чтобы изменить направление движения двигателя на противоположное, подключение щеток следует поменять местами: теперь первая будет включена в сеть, а вторая соединена с выходом обмотки. Проверьте готовность мотора к работе описанным выше способом.
Наглядно процесс подключения вы можете увидеть в следующем видео.
Стиральная машина старой модели
С подключением двигателя в машинах старого образца дело обстоит сложнее.
Сначала определите две соответствующие друг другу пары выводов. Для этого используйте тестер (он же – мультиметр). Зафиксировав инструмент на одном из выводов обмотки, другим щупом отыщите вывод, парный ему. Оставшиеся контакты автоматически образуют вторую пару.
Затем следует определить, где расположена пусковая, а где – рабочая обмотка. Замерьте их сопротивление; более высокая сопротивляемость укажет на пусковую обмотку (ПО), которая создает начальный крутящий момент, более низкая характерна для обмотки возбуждения (ОВ), создающей магнитное поле вращения.
Ниже представлены возможные схемы подключения трехфазного асинхронного двигателя, и подробное видеоруководство к ним.
Приобретая агрегат для стирки белья, покупатель чаще всего обращает особое внимание на способ закладки белья, класс стирки, материал, из которого изготавливается барабан, и его вместительность. Однако про немаловажный элемент, именуемый двигателем, забывать тоже не следует. Основной параметр, однозначно уточняющийся при покупке – мощность двигателя стиральной машины.
Виды электрических моторов
Двигатель стиральной машины преобразовывает электрический вид энергии в механический, обеспечивая вращение барабана. Существует три типа моторов для стиральных машин –автомат:
- асинхронные моторы – бывают двух- и трехфазными. Мощность таких моторов для стиральных машин достигает 180 – 360 Вт, число их оборотов не слишком большое – до 2 800 за минуту в процессе отжима и около 300 – во время процесса стирки;
- коллекторные электродвигатели – могут функционировать не только от постоянного, но и от переменного тока. Отличаются небольшими размерами, обороты двигателя можно регулировать с помощью электроники. Основной недостаток заключается в щетках, которые при эксплуатации истираются, и их периодически приходится менять. Мощность коллекторного двигателя достигает 380 – 800 Вт, якорь вращается с частотой 11 500 – 15 000 оборотов за одну минуту;
- бесколлекторные – их еще называют инверторными. Такие моторы впервые стали известны в 2005 году, когда компания Lg начала их монтировать на своих машинах для стирки белья. Основное различие состоит в том, что для соединения мотора и барабана ременной привод не требуется, все происходит напрямую. Этот тип двигателей наиболее компактный, конструктивно простой, отличается наибольшим значением КПД. Мощность таких эл. двигателей не уступает приведенным выше образцам, количество оборотов в процессе выжимания белья составляет 1 600 – 2 000 за минуту.
Как энергопотребление зависит от значения мощности мотора
Для упрощения вопроса разберемся, какое количество электроэнергии в киловаттах мотор вашей машины способен намотать за час работы. Эти данные интересуют нас чаще, а какая именно мощность самого двигателя – вопрос второй.
Считается, что энергопотребление устройства для стирки вещей формируется из:
- потребленного мотором электричества, который в процессе работы может меняться с учетом выполняемых операций;
- значения водонагревательного устройства, средний показатель которого составляет 1.7 – 2.9 кВт. И количество потребляемой энергии будет зависеть от выставленного температурного режима воды;
- мощи насоса, составляющей 24 0 40 Вт, чего вполне достаточно, чтобы сливать жидкость;
- суммарного значения мощности лампочек, модуля, датчиковых устройств, которое достигает 5 – 10 Вт.
Потребляемое значение мощности стиральной машины определяется по режиму «хлопок», во время активации которого температурный режим воды составляет шестьдесят градусов, а барабан загружен максимально. По такому показателю машине присваивается уровень энергоэффективности, для обозначения которого используются литеры латинского алфавита.
От мощности двигателя будет зависеть, сколько оборотов выполнит барабан за отжим. Это число отражается в классе отжима СМА. Машины, регулятор мощности моторов которых позволяет им выполнять 1 600 оборотов в минуту, относятся к группе «А». Но это не значит, что приобретать следует именно такие варианты – даже на режиме в 1 000 оборотов белье отлично отожмется.
Мощность двигателей различных моделей СМА
На стиральных машинах от разных изготовителей устанавливаются электрические двигатели, отличающиеся не только стоимостью, но и техническими параметрами. Вот основные устройства:
- МОТОР CESET MCA 52/64-148/AD9 – такие двигатели устанавливаются на машинах Индезит и Hotpoint-Ariston, уровень мощности их при 11 500 оборотах достигает 430 Вт;
- МОТОР CESET MCA38/64-148/CY15 – моторы для агрегатов от компаний Канди, Zerovatt и Hoover. При 360 Вт они выдают 13 000 оборотов;
- МОТОР CESET CIM2/55-132/WHE1 – электрические двигатели этой серии можно найти на стиральных агрегатах с показателем мощности 800 Вт и количеством оборотов 17 000. Примеры устройств – Whirlpool и Bauknecht;
- WELLING HXGP2I.05 WASHING – очередной вариант двигателя для Индезит, так же встречается на Вестел. При отжимании мощность составляет 300 Вт, во время стирки она снижается в десять раз;
- Elecronic Control Motor Haier HCD63/39 – такой мотор можно увидеть на Канди или Haier показатель мощности его равен 220 Вт, число оборотов – 13 000;
- HXGP2I Welling Electronic Control Motor – моторы этой марки ставят на устройства для стирки вещей от компании Самсунг и Ардо, мощность их не превышает 300 Вт.
Многие интересуются, можно ли на современных двигателях выполнять регулировку, и как увеличить мощность агрегата? Как понизить обороты, чтобы не нарушить работоспособность? В этом случае необходимо подключить тахогенератор, передающий число витков на микросхему регуляторного устройства, координирующего весь процесс посредством термистора.
Заключение
Сегодня в СМА двухфазные электрические двигатели не применяются. Подобные моторы устанавливались на более старых стиральных машинах – Малютка, Фея, Рига, Вятка. К этой же категории относится и стиральная машина Сибирь. На многих из них устанавливались еще однофазные моторы AER 16, успешно зарекомендовавшие себя до начала 2000-х годов.
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:
- асинхронный;
- коллекторный;
- бесколлекторный (прямой привод).
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:
- простота конструкции;
- легкость обслуживания (чаще всего необходимо лишь смазывать мотор или менять подшипники);
- низкий уровень шума;
- относительно низкая стоимость.
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:
- небольшие габариты;
- большой пусковой момент;
- нет привязки к частоте электросети;
- плавное управление оборотами (частота вращение регулируется увеличением или уменьшением напряжения);
- универсальность;
- простота управляющей электросхемы;
- быстроходность.
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:
- простота конструкции;
- удобное расположение в стиральной машине;
- компактность;
- низкий уровень колебания машинки;
- КПД выше, чем у остальных видов двигателей;
- отсутствие ремня и щеток, требующих регулярного обслуживания;
- относительная бесшумность.
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.
