Инверторный мотор что это такое

Содержание

Все больше концернов, изготавливающих бытовую технику, стали применять инверторный двигатель в стиральной машине и проводить широкую рекламную компанию по этому поводу. Интересно разобраться, действительно ли конечный потребитель получает улучшенный продукт или компании попросту упрощают модель, используя более инновационные технологии производства, и зарабатывают на этом дополнительный доход?

Рисунок 1. Почему выгодно покупать инверторную стиральную машину

Конструктивные особенности инверторных машин

Во всех стиральных машинах с асинхронным либо коллекторным двигателем передача движения от вала к барабану происходит через ремень. Поэтому в характеристиках таких устройств указывается тип привода – «ременной». Это говорит о сложной конструкции, включающей в себя: шкивы барабана и вала двигателя, ремень, элементы крепления.

Рисунок 2. Обычный двигатель со шкивом

Дело обстоит иначе при использовании инверторного двигателя с прямым приводом. Он исключает необходимость применения вышеперечисленных компонентов за счет его установки непосредственно на бак стиральной машины. Вал двигателя является валом барабана, отсюда и меньшее количество подшипников в системе. Такой тип конструкции впервые предложила фирма LG своим клиентам, обещая десятилетнюю гарантию на продукт.

Рисунок 3. Крепление инверторного мотора к баку

Управление силовой частью инверторного двигателя схоже с принципом управления асинхронными моторами, ведь он сам по себе является трехфазным бесколлекторным, который питается постоянным током. Схема управления базируется на инверторе напряжения. Последний способен выдавать импульсы амплитудой от ноля до 120 В и с частотой регулирования до 300 герц.

Вслед за LG и другие концерны стали широко внедрять технологии с применением инверторных моторов, но не всегда это прямой привод. Множество моделей современных стиральных машин оснащено шаговыми (инверторными) двигателями, расположенными традиционно под баком.

Устройство инверторного двигателя

Чтобы понять, насколько надежна конструкция самого мотора совмещенного с валом, стоит разобрать его «железо». Это поможет сделать адекватные выводы относительно качества стиральных машин с установленными инверторными двигателями. Механизм состоит из:

Статора, собранного на катушках, намотанных вокруг сердечников из электротехнической стали. Сами сердечники впаяны в полимерное основание, которое непосредственно крепится к баку (неподвижная часть). Всего катушек 36, их обмотки соединены по схеме «звезда».
Ротора (в форме чаши), основа которого изготовлена из стали. По периметру цилиндра вклеены постоянные магниты в количестве 12 штук. Крепление ротора к валу барабана осуществляется через пластиковую втулку со шлицами. Это сделано для того, чтобы исключить возможность намагничивания вала.
Датчика Холла. С помощью него осуществляется контроль позиционирования ротора относительно катушек.

Рисунок 4. Устройство инверторного двигателя

Вся работой двигателя стиральной машины управляется комбинацией открытия, закрытия и частичного отпирания силовых ключей, собранных на транзисторах. Они меняют направление движения тока на фазах катушек и величину магнитного потока в них. Работу же ключей регулирует инвертор с помощью широтно-импульсной модуляции.

Рисунок 5. Схема управления двигателем

Как видно из конструкции, мотор прост и не содержит в себе даже подшипников, они общие для него и вала барабана.

Причины неполадок и диагностика

Несмотря на простоту конструкции и видимую надежность компонентов стиральных машин, где применяется инверторный мотор, они тоже выходят из строя. Самая распространенная причина – нарушение в работе датчика Холла. В машинах фирмы LG, такая неисправность отображается кодом ошибки «SE» на цифровом табло.

Рисунок 6. Датчик Холла

Проблему можно также диагнозцировать ориентируясь на металлический дребезжащий звук, издаваемый устройством. Все это сопровождается остановкой ротора, его неадекватным поведением. Замена подозреваемого на неисправность элемента на заведомо исправный – единственный способ подтвердить свои опасения. Сложность в том, что диагностику мотора невозможно провести вне стиральной машины, разве что прозвонить обмотки фаз при помощи цифрового мультиметра.

Рисунок 7. Проверка катушек мультиметром

Неполадки в инверторе также могут быть причиной отказа в работе, но такую неисправность выявить без специального оборудования и знаний в электронике не представляется возможным.

Плюсы и минусы стиральных машин нового поколения

Какие реальные выгоды может получить потребитель от приобретения стиральной машины с инверторным двигателем? Несомненно, это:

Длительный срок гарантии. Компания LG дает до 10 лет на работу техники.
Снижение шумов и вибрации. Производители уверяют, что благодаря отсутствию трущихся элементов (щеток, ремня), машины работают, практически, бесшумно.
Экономия электричества. Более высокий КПД системы получают за счет минимальных потерь в передаче энергии от двигателя к барабану.
Простота конструкции. Ломаться почти нечему, модули для замены всегда есть в наличии.
Отсутствие щеток. Самый уязвимый элемент в коллекторных двигателях, который имеет ограниченный ресурс.

Недостатков мало, но они все же основательные:

Цена техники. Если взять сходные по параметрам стиральные машины, но имеющие разный тип двигателя, то инверторные модели могут стоить на 30% дороже.
Сложная система управления двигателем. При выходе ее из строя ремонт будет не дешевым. Аналогичная ситуация и с поломкой двигателя.

Покупать ли инверторную модель?

Нельзя однозначно ответить на этот вопрос, все зависит от потребностей человека, приобретающего стиральную машину, но можно провести небольшой анализ изложенного материала и подумать:

Зачем нужна тишина? Для маленьких квартир, где нет возможности разместить технику в закрытом помещении, бесшумная стиральная машина – идеальный вариант. Процесс стирки не будет отвлекать от более важных задач.

Рисунок 8. Тихая машинка не мешает спать

Рисунок 9. Нарушение обмотки из-за воды

Заключение

Выбирая стиральную машину для дома, важно учитывать всю совокупность параметров конкретной модели. Будет обидно потратить изрядную сумму на современную технику и не получить желаемого результата в работе. Поэтому, прежде чем идти за покупкой, не стоит лениться составить план задач для будущего помощника и изучить хотя бы небольшой модельный ряд, который предлагают производители. Задача стиральной машины в первую очередь качественно отстирать белье!

Известная южнокорейская компания LG начала заниматься изготовлением электродвигателей инверторного типа, обладающих уникальными характеристиками, с 2005 года. Благодаря управлению частотой питающего напряжения, имеется возможность эффективнее регулировать обороты мотора. Чаще всего инверторный двигатель можно встретить в приборах бытовой техники: стиральных, посудомоечных машинах, кондиционерах, холодильниках. Современные устройства, оснащенные принципиально новыми моторами, обладают лучшими техническими и эксплуатационными характеристиками.

Принцип работы инверторных двигателей

В обычных электромоторах коллекторного типа скорость вращения ротора хоть и поддавалась регулировкам, но имела низкий КПД. Чтобы ускорить или замедлить вращение барабана в стиральной машине, использовалась классическая схема с тиристором. Грубо говоря, обороты регулировались изменением амплитуды питающего напряжения. Инвертор имеет другое название – частотный преобразователь. Для инверторного двигателя переменный ток из сети преобразуется в постоянный, а затем – в переменный ток нужной частоты. При этом появляется возможность управлять частотой оборотов якоря.

В конструкции частотного преобразователя отсутствуют привычные щетки, которые искрят, быстро истираются и требуют замены. Известно, чтобы привести в движение подвижную часть рабочего агрегата, электрическая энергия преобразуется в механическую. В инверторе вращение передается за счет создания электромагнитных полей, вследствие чего, износ рабочих деталей сведен к минимуму. Коэффициент полезного действия инверторного мотора намного выше коллекторных аналогов, благодаря более эффективному использованию энергии.

Физический смысл трехфазного функционирования инверторного двигателя с бесщеточной системой:

переменный ток преобразуется в постоянный;
обратный переход на переменный ток;
установление переменного тока заданной частоты.

Инверторный двигатель в стиральной машине

Большинство стиральных машин старого типа оборудуются электродвигателями коллекторного или ассинхронного типа. В них крутящий момент передается с электромотора на барабан при помощи ременной передачи.

Попытаемся объяснить, что значит инверторный двигатель в стиральной машине:

Инвертор состоит из неподвижного диска с набором отдельных электромагнитных катушек, размещенных по окружности. Попеременно индуцируется образуется магнитное поле, которое притягивается магнитами, расположенными на вращающемся барабане.
При подаче питания вокруг каждой из них попеременно индуцируется магнитное поле, которое притягивается магнитами, расположенными на вращающемся барабане.
Чтобы корпус машины и барабан не намагничивались, крепление подвижной части производится через специальную пластиковую вставку.

Теперь отпала необходимость устанавливать сложные ременные приводы. Благодаря новым разработкам, созданы бытовые приборы, работа которых основана на использовании электродвигателей с непосредственным приводом – Direct Drive. Мотор и барабан здесь установлены на общей оси.

Инновационный принцип прямого привода с недавнего времени начал применяться при изготовлении современных инверторных стиральных машин известных производителей:

Нужная программа стирки выбирается при помощи механического или электронного управления. В первом варианте используются механические регуляторы. Более современный вариант исполнения – кнопки, благодаря которым существенно продлен эксплуатационный срок передней панели. После нажатия на кнопку включения, стиралка самостоятельно выполнит необходимые операции:

Взвешивание белья.
Настройка температурного и скоростного режимов.
Установка времени работы.

Преимущества и недостатки стиральных машин инверторного типа

Основные плюсы инверторных двигателей в стиральных машинках:

Уменьшение энергетических затрат, благодаря отсутствию трущихся деталей (повышенная экономичность на 20%, в сравнении с моторами коллекторного типа).
Существенное увеличение эксплуатационного срока (около 15 лет).
Отсутствие необходимости в регулярном техническом обслуживании.
Улучшенное качество стирки (замечено, что в таких машинах почти отсутствуют вибрации, что улучшает распределение белья внутри бака).
Отжим осуществляется на высокоскоростных оборотах, благодаря чему, по завершении процесса – белье почти сухое.
Снижение уровня шума работающего мотора.
Автоматическое отключение агрегата при случайных перегрузках (машина включится только после того, как из барабана будет удалено лишнее белье).

К некоторым минусам можно отнести:

повышенная чувствительность инверторов к перепадам напряжения в электросети;
сравнительно высокая стоимость готового изделия;
дороговизна запчастей, отдельных комплектующих, ремонтных работ.
интенсивный отжим может привести к ускоренному износу и потере внешнего вида белья.

Полезные советы по эксплуатации инверторных машин:

При установке агрегата необходимо обеспечить ровную горизонтальную поверхность без малейших изъянов.
Для стирки использовать порошки или другие средства, имеющие специальную маркировку «автомат».
Перед включением машины для следующей стирки рекомендуется выждать не менее двух часов.

Инверторный двигатель в холодильнике

При помощи инверторной системы переменный ток, потребляемый из электросети, преобразуется в постоянный. После чего производится обратный переход к переменному току с одновременным изменением его частоты.

Холодильник, оборудованный традиционным мотором линейной конструкции, систематически отключается после достижения оптимальной температуры в камере, а затем снова включается. В процессе включения/выключения слышны характерные щелчки, во время работы двигателя – гудение. Каждый раз, при включении мотора, его рабочие элементы сильно разогреваются, испытывают максимальные нагрузки и чаще выходят из строя.

Инверторный компрессор, после включения в сеть, доводит температуру холодильной камеры до расчетных параметров и далее продолжает работать в постоянном режиме на минимальных оборотах. При этом степень охлаждения внутреннего пространства поддерживается в заданном диапазоне.

Плюсы и минусы инверторных двигателей в холодильнике

Благодаря принципиальным различиям в работе представленных компрессоров, инверторный тип обладает определенными преимуществами:

снижение потребления электроэнергии;
отсутствие прерываний в работе, урчащих звуков, легких вздрагиваний;
бесшумность работы;
регулировка и поддержание постоянной температуры в холодильной камере;
длительный срок эксплуатации холодильного оборудования.

Холодильникам с инверторным компрессором присвоен наивысший класс энергосбережения «А+++». Они экономичнее, чем их предшественники, на 20%. Экономия возможна, благодаря использованию максимальной мощности только при включении в сеть. После достижения заданных параметров, обороты снижаются, температура в камере остается постоянной.

Увеличение эксплуатационного ресурса обеспечено отсутствием скачков амплитуды питающего напряжения, приводящее к ускоренному износу рабочих деталей механизма. Длительная работа холодильника с инверторным двигателем позволяет устанавливать гарантийный эксплуатационный срок не меньше десяти лет.

Несмотря на большое количество достоинств, как и у всех работающих электротехнических механизмов, здесь также имеются некоторые недостатки:

Основной минус холодильников с инверторным компрессором – это сравнительно высокая стоимость готовых изделий. С течением времени этот недостаток нивелируется значительной экономией энергозатрат.
Значительные скачки напряжений в электросети вызывают отказ в работе сложного устройства, оборудованного инверторным двигателем.
Повышенные требования к качеству электрической проводки в помещении.
Пока еще трудно найти квалифицированного специалиста по ремонту инверторного холодильника.

Производители современных инверторных холодильников включают в конструкцию специальные барьеры или стабилизаторы напряжения, с целью защитить продукцию от поломок. При возникновении причин, представляющих угрозу для стабильной работы, холодильное оборудование переводится в режим ожидания. Как только напряжение в сети становится нормальным, процесс возобновляется.

Современная бытовая техника становится все удобнее и проще в эксплуатации. Одна из последних тенденций – замена традиционного щеточного на инверторный двигатель в стиральной машине. Что это такое, чем данный тип двигателя отличается от обычного, какие у него достоинства и недостатки? Рассмотрим ответы на эти и другие вопросы. А также расскажем о том, какие производители оснащают свою технику двигателями прямого привода.

Инверторный двигатель в стиральной машине: что это и зачем он нужен?

Инверторные двигатели можно назвать новейшей разработкой производителей. До недавнего времени они использовались в СВЧ-печах и кондиционерах. А теперь, с подачи японских и корейских брендов, этими моторами обзавелись и стиральные машины.

Оснастив такой инновацией новые модели бытовой техники, производителям удалось решить сразу несколько проблем и вывести свою продукцию на принципиально новый уровень. Инверторный двигатель служит дольше, поскольку он устойчивее к износу. К тому же его технические характеристики гораздо выше предшествующих моделей.

Особенности конструкции

Преобразование переменного тока в постоянный – вот основной принцип, на котором работает инверторный двигатель в стиральной машине. Что это значит? Мотор способен создавать ток нужной частоты, благодаря которому более точно удается регулировать скорость вращения и частоту оборотов.

Есть различия и в устройстве мотора: здесь нет, в отличие от привычного щеточного двигателя, никаких щеток. А движение происходит за счет электромагнитных полей.

Инверторный двигатель стиральной машины: плюсы и минусы

Есть у данного типа двигателя как положительные, так и отрицательные качества. К первым можно отнести повышение КПД – на вращение двигателя требуется меньше энергозатрат, поскольку отсутствуют трущиеся друг о друга детали. А, как известно, чем меньше энергии потребляет мотор, тем более он экономичен и выгоден для пользователя.

Инверторный двигатель долговечнее и не требует регулярного техобслуживания. Тогда как щеточный потребуется периодически разбирать, менять щетки и другие детали. Кроме того, уровень шума у машины с инверторным мотором минимален.

Но не лишен он и недостатков. К ним относится, например, более высокая цена на стиральные машины с инверторным двигателем. Отзывы потребителей также указывают на дороговизну комплектующих и сменных деталей, которые понадобятся в случае поломки. Так что решайте сами, стоит ли переплачивать за данный тип мотора.

Уровень шума и энергопотребление

Для большинства пользователей этот критерий не так уж важен. Но есть покупатели, которым принципиально важна полная тишина во время стирки. Например, у вас в доме маленький ребенок или вы хотите сосредоточиться на чтении.

Конечно, инверторный двигатель тише щеточного. Но важно помнить, что основной шум при работе стиральной машины издает не сам мотор, а насос и металлический барабан, который интенсивно вращается – особенно при отжиме.

Двигатель инверторного типа практически не гудит, но тоже издает специфические звуки. Правда, зависит это еще и от множества других факторов – вплоть до напольного покрытия и того, насколько горизонтально стоит машина.

Что касается экономии электроэнергии, то она незначительна и составляет всего 2-5%. Специалисты заявляют: основной уровень энергопотребления приходится на работу нагревательного элемента, а вовсе не на сам мотор.

Бренды инверторных стиральных машин

«Первопроходцем» на рынке бытовой техники стала компания LG. Именно она представила первые стиральные машины с инверторными двигателями. Например, популярна у пользователей стиральная машина LG с инверторным двигателем Direct Drive. Кроме инновационного мотора, ее отличает усовершенствованная конструкция барабана, широкие возможности регулировок и удобная дверца.

Кроме мотора, разработчики LG принципиально изменили и сам барабан. Его поверхность не идеально гладкая, а словно покрыта водными пузырьками различного диаметра. Захваты для белья тоже стали другой формы и большей высоты. Все эти инновации призваны решать две важнейших задачи: повышение качества стирки и максимально деликатное воздействие на ткань, без складок.

Многие европейские производители подхватили идею. Сегодня инверторные моторы можно найти в моделях стиральных машин Whirlpool, Electrolux, Candy и других брендов. Считается также, что такой двигатель обладает большей надежностью. Например, компания AEG предоставляет десятилетнюю гарантию на марки стиральных машин, оснащенных данным типом мотора.

Помимо долговечности, выросла и экономичность пользователя. Благодаря более плавному старту, меньше изнашивается двигатель, поэтому вам вряд ли придется думать о его замене.

Другие инновации

Производители заботятся не только о ресурсе двигателя, но и о надежности, шумопонижении и других пользовательских характеристиках. Например, бренду Siemens принадлежит разработка уникального двигателя PowerDrive, который служит дольше обычного.

В моделях компании Asko применяются индукционные моторы. Bauknecht реализует стиральные машины с бесшумными электромоторами ProSilent. На них производитель тоже дает 10-летнюю гарантию. А если вы доверяете отечественным брендам, внимания заслуживает стиральная машина «Атлант» с инверторным двигателем производства Беларуси.

Как правильно обращаться с машиной?

Важно знать несколько нюансов, если вашим выбором стал инверторный двигатель в стиральной машине. Что это и чем грозит, вам расскажут еще при установке – ведь поверхность пола должна быть идеально ровной, без уклонов. Работа стиральной машины должна осуществляться с постоянным давлением. Нормы на конкретную модель можно посмотреть в инструкции.

Порошок или жидкое стиральное средство должно обязательно быть с пометкой Automat – так вы защитите двигатель от перегрузок и продлите ему «жизнь». Кроме того, не стоит стирать слишком часто, закладывая одну порцию белья за другой. Любой машине нужен отдых, минимум пара часов между стирками.

Если вы решили купить стиральную машинку с инверторным типом мотора, не поленитесь ознакомиться со всеми ее характеристиками, взвесить все плюсы и минусы такого решения. Как правило, данные модели стоят дороже обычных, поэтому тщательно обдумайте покупку.