Инверторный мотор: принцип действия, достоинства и недостатки электродвигателя

Инверторный двигатель в стиральной машине: что это, плюсы и минусы

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.

Стоит ли покупать инверторные стиральные машины для дома?

Многие из нас наверняка слышали о том, что на рынке появились инверторные стиральные машины. Благодаря усовершенствованному мотору процесс стирки происходит намного быстрее и комфортнее, кроме того изобретение даёт возможность минимизировать шумы, издаваемые устройством во время отжима. Так ли это? Давайте разберёмся вместе с вами.

Стиралка с инвертором

Как работает инверторный двигатель?

Инверторные двигатели – это новейшая разработка корейцев. Ранее они использовались в кондиционерах и микроволновках. Но теперь с подачи таких брендов, как Самсунг и LG, стали внедряться в современные устройства для стирки белья, повышая их класс энергоэффективности.

Впервые мотор инверторного типа увидел свет в 2005 году благодаря талантливому учёному из корейского концерна LG.

Суть инверторного движка заключается в том, что его обороты формирует частотный преобразователь, называемый физиками инвертором. Действие последнего направлено на переформатирование переменного тока в постоянный, — на выходе получаем новый переменный ток требуемой частоты. Подобные манипуляции дают возможность точно отрегулировать скорость вращения агрегата и поддерживать частоту оборотов на нужном уровне.

Инверторный движок не имеет щёточек Обычный двигатель

Так чем же отличаются инверторные стиральные машины от обычных? Внутренним строением двигателя, который не имеет трущихся щеток. Ротор таких устройство осуществляет вращение, как и любой другой электрический двигатель – при помощи электромагнитного поля.

Преимущества инверторного мотора

Инверторные стиральные машины могут похвастать:

• меньшим расходом энергии и лучшим КПД (это происходит за счёт того, что в конструктиве было уменьшено количество трущихся частей);
• высокой долговечностью (вам не придётся время от времени менять щётки движка);
• низким уровнем шума (достигается, опять же, за счёт ликвидации трущихся друг об друга частей);
• уменьшением вибраций в процессе стирки, что способствует лучшему распределению белья в барабане;
• моментальным выходом на нужные обороты и их поддержкой;
• более плавным стартом, что меньше изнашивает движок;
• отжимом на высокой скорости;
• практически сухим бельём на выходе за счёт большого количества оборотов за минуту (до 2000).

Сухое бельё на выходе

Машинки «Самсунг» и LG с инверторным движком

Стиральные машинки именитого бренда Самсунг серии Crystal Standard могут похвастать не только современным инверторным двигателем, но и технологией стирки с пузырьками, которая обеспечивает надлежащий процесс даже при температуре в 15 градусов. Деликатная стирка и наличие режима , направленного на ликвидацию самых частых пятен, существенно экономят ваше время и деньги. Помимо богатого функционала, техника имеет шикарный футуристический дизайн.

Стиральная машина Самсунг с двигателем инверторного типа

Линейка машин серии Yukon с инверторными двигателями также имеет технологию Eco Bubble. Стиральное устройство способно проводить очистку вещей при помощи пара (так называемая «сухая стирка»), что особенно актуально для костюмов, холлофайберов, шерстяных изделий.

Производитель LG пошёл ещё дальше. Он оснастил свои модели инверторным двигателем, работающим по принципу прямого привода (серия «Direct Drive»). Таким образом, агрегат издаёт минимальное количество шума, обеспечивая комфортные условия для вас и вашей семьи.

Машинки LG: инвертор + прямой привод обеспечат бесшумную работу

Примечательной моделью является 6 Motion, предусматривающая разное движение барабана. Всего насчитывается 6-ть вариантов вращения:

1. Стандартное.
2. Реверсионное, главная задача которого – лучше расщепить моющее средство;
3. Покачивание. Применяется на стадии замачивания вещей.
4. Кручение. Подходит для режима стирки.
5. Насыщение. Равномерно распределяет моющее средство на загруженной одежде.
6. Разглаживание. Обеспечивает правильное растягивание вещей, что уменьшает усилия пользователя во время глажки.

Представленные на нашем рынке модели давно доказали свою эффективность.

Именитые европейские бренды Electrolux, Candy, Bosch, Whirlpool стали оснащать выпускаемые автоматы подобным движком. А известная марка AEG на столько уверена в долговечности своих изделий, что поставила 10-ти-летнюю гарантию на стиралки с инверторным мотором.

Если у вас в почёте отечественные производители, не обходите стороной белорусскую марку «Атлант».

Белорусская стиральная машина Атлант с инвертором

Инверторные стиральные машины: стоит ли покупать?

Всем известно, стиральные машины инверторного типа нельзя назвать доступными. А теперь давайте разберёмся, стоит ли платить за стиралку с усовершенствованным движком баснословные деньги.

Бесспорным преимуществом инверторных машинок является энергоэффективность. По сравнению с обычными стиралками, усовершенствованные модели потребляют на 20% меньше электричества (по крайней мере, так заявлено в рекламе).

Давайте разберёмся на примере. Вы загрузили в барабан стиралки 2 кг грязного белья. Если у вас обычная стиральное приспособление, — барабан будет работать на максимальной скорости. Выбирая машинку инверторного типа, вы обеспечите «разумную» работу движка: за счёт регулировки оборотов мотор не будет раскручен максимально. Таким образом, благодаря стабилизации скорости вращения устройство будет потреблять меньше электроэнергии.

Учитывая то, что основная масса энергии идёт на подогрев воды, используя подобные агрегаты, реально удастся сэкономить 2-6% , если не будете загружать барабан на полную катушку.

Разберём такой критерий, как «бесшумность». Стиральные устройства с прямым приводом (к примеру, LG Direct Drive) работают намного тише, поскольку барабан вращается без использования ремня. Кроме того, возможно вам не понравятся завывания и свист, издающиеся инверторными моторами.

Система Директ Драйв — прямой привод

Отжим на высокой скорости – это весьма хороший аргумент в пользу быстрой стирки. Но вам следует знать, что обороты 1600-2000 за минуту могут пагубно сказаться на целостности вашей одежды. Иногда получается, что вы достаёте не хорошо отжатую вещь, а её отдельные кусочки.

Разработчики инверторных двигателей заявляют, что их детище обеспечит долголетие стиральной машине. Напрашивается вполне закономерный вопрос: «А сколько вы готовы эксплуатировать свою стиралку?» Возможно, 10-15 лет. С этим показателем вполне справится практически каждая стиральная машина среднего ценового сегмента. К тому же ничто не стоит на месте, тем более научный прогресс. Через десяток лет стиральные машины будут более совершенны, и вы 100% захотите приобрести какую-нибудь современную модель. А теперь подумайте, нужна ли вам долговечность за бешеные деньги.

Машины с инверторами: поломки случаются редко

Что касается точности оборотов, то это достоинство весьма сомнительно. Купленный вами агрегат должен попросту хорошо стирать и качественно отжимать бельё. И какая разница, с какой точностью это будет происходить.

Инверторные стиральные машины – это устройства с современным двигателем. В случае поломки его составляющих вам нужно будет выложить кругленькую сумму за замену отдельных деталей.

Какими же критериями руководствоваться при покупке?

Покупаете машину инверторного типа, обращайте внимание на следующие показатели:

Класс энергоэффективности. Он должен обозначаться буквой «А» с последующими плюсами. Чем больше плюсов, тем экономичнее будет работать стиралка.

Классы энергоэффективности

Также выбирайте устройства, которые имеют защиту от протечек – специальные клапаны и поддон.

Таким образом, наличие инверторного двигателя нового поколения абсолютно не говорит о качестве стирки. Когда вы собираетесь купить стиральную машину, не стоит руководствоваться всего одним критерием – «чтобы был индукционный движок». Лучше выбирайте устройство на основе главных показателей работы, удобства в использовании программного обеспечения и режимов стирки, а инверторный мотор пускай станет приятным бонусом.

5 мысли о “Стоит ли покупать инверторные стиральные машины для дома?”

Пингбэк: Стиральная машина Samsung AddWash: добавляй в процессе стирки

Пингбэк: Стиральная машина LG TWIN Wash: стирка в две руки

Инверторный двигатель в стиральной машине: что это такое, принцип работы, плюсы и минусы

С каждым годом использование современных бытовых приборов становится удобнее. Новейшей технологией является инверторный двигатель в стиральной машине. Это устройство имеет массу преимуществ и характерных особенностей по сравнению со своим предшественником. Многие владельцы стиральных машин уже успели оценить качество инверторных моторов.

Что такое инверторный двигатель?

Для того чтобы стиральная машина нормально функционировала, она должна быть оснащена мотором, которому под силу сменить направление и скорость вращательных движений вала, что зависят от выполняемой операции. Не каждому агрегату под силу выполнять вышеописанную задачу. Если в агрегате имеется инверторный двигатель, то это означает, что он изготовлен по новейшим технологиям.

Данные виды моторов считаются новой разработкой специалистов по изготовлению бытовой техники. Ранее их использовали в СВЧ-печах, а также в климатическом оборудовании. Главной особенностью механизма считается его возможность к выравниванию тока, а именно преобразованию переменного заряда в постоянный.

Данная характеристика инверторного двигателя способствует тому, что пользователь может с максимальной точностью настроить не только скорость, но и частоту вращательных движений барабана.

Принцип работы

Инверторный тип мотора в стиральной машине основан на применении электромагнитной индукции. Однако отличие наблюдается в том, что вместо графитовой щетки током обмотки управляет инвертор. Ротор, что вращается, не характеризуется чрезмерной инерционностью, он способен просто набирать необходимое количество оборотов. Так как в моторе данного типа нет трущихся деталей, значительно снизилось нежелательное нагревание и нерациональная трата энергии.

Инверторные двигатели функционируют не на высоких скоростях. Эти механизмы в стиральных машинах представлены в виде диска с валом, что расположен на центральной оси.

Преимущества и недостатки

Для того чтобы понять, нужна ли потребителю стиральная машинка с инверторным двигателем, стоит оценить все ее преимущества.

1. Отсутствие в конструкции угольных щеток, которые проводят ток, а также приводного ремня из резины. Благодаря данной особенности исключаются некоторые поломки. Поэтому можно сделать вывод, что мотор на инверторе – это гарантия надежной и долговечной эксплуатации.
2. Стабильное функционирование сальников способствует тому, что агрегат не шумит во время работы. Во время стирки и полоскания пользователи машины не слышат посторонних звуков.
3. Бесшумное вращение ротора. Помимо данной особенности, ротор функционирует на высокой скорости и при этом довольно четко. Барабану не свойственно скидывание оборотов, поэтому отжим осуществляется с высоким качеством. Благодаря наличию инверторного двигателя владельцы стиральных машин после стирки получают практически сухое белье.
4. Отсутствие большого числа дополнительных деталей, что исключает потребность в дополнительном техобслуживании. Поэтому при покупке агрегата на двигателе инверторного типа владелец может значительно сэкономить семейный бюджет.
5. Экономный расход электричества и воды.
6. Точность настройки режимов стирки.

Недостатков у инверторных моторов немного, но они все-таки имеются:

• высокая скорость отжима может повлечь за собой повреждение вещей;
• высокая стоимость техники.

Сравнение с другими видами моторов

На сегодняшний день производители бытовой техники выпускают стиральные машины с 3 типами моторов.

1. Коллекторные. У устройства имеется медный барабан, что разделен на секции, а также щетки, что трутся о поверхность. Последние предназначены для перенаправления тока к подвижным частям. Двигатели данного типа способны быстро набирать обороты, а также просты в регулировке. К недостаткам моторов можно отнести шум и потребность постоянно менять изношенные частицы.
2. Асинхронные. Двигатели характеризуются наличием основной и вспомогательной обмоток. Прямой привод лучше предыдущего, так как выдает меньше шума. Однако ему требуется использование сложной схемы и дополнительных устройств.
3. Инверторные. Считаются более усовершенствованными и простыми в применении. Этот мотор отличается от обычного коллекторного высокой экономичностью, надежностью, хорошим качеством стирки и отжима.

Тонкости ремонта

Производители инверторных стиральных машин утверждают, что такая техника не предназначена для ремонта в быту. Оптимальным вариантом в этом случае является системное тестирование, конечно, если у агрегата есть такие возможности.

После самодиагностики можно обнаружить код поломки и приступить к ее устранению. Перед началом тестирования стоит снять люк и вынуть все белье.

При желании снять инвертор стоит следовать схеме:

• отключить агрегат от питания;
• выкрутить болты и снять панель с задней части;
• обнаружить винты под ротором, которые предназначены для прикрепления проводки, и выкрутить их;
• перед началом отсоединения проводов стоит сфотографировать или зарисовать их правильное расположение;
• снять центральный болт, что держит ротор, придерживая элементы, чтобы предотвратить их вращение;
• снять сборку ротора, затем стартера;
• отсоединить каждый проволочный разъем.

После проведения всех вышеперечисленных процедур можно проверить двигатель. Далее стоит оценить целостность роторной обмотки. Чтобы создать новую обмотку мотора, потребуется вызвать специалиста. Для замены двигателя на место старого устройства определяют новый.

Чтобы увеличить срок эксплуатации инверторного двигателя, потребуется выполнять следующие профилактические мероприятия:

• правильно подключить стиральную машину к сети;
• бережно пользоваться техникой;
• использовать порошки со значком «Автомат»;
• не засыпать большое количество моющего средства;

делать перерыв между стирками в несколько часов.

Производители

Первыми инверторными стиральными машинами для дома по праву можно назвать технику от LG. Большой популярностью среди потребителей пользуется модель Direct Drive, у которой помимо усовершенствованного мотора присутствует качественная барабанная конструкция, а также удобная дверка и расширенные возможности регулировки. Кроме двигателя, производители техники LG сменили барабан, сделав его поверхность не гладкой, а покрытой пузырями с разным диаметром. У данных моделей захват белья имеет новую форму и большую высоту. Инновации не только повышают качество процесса стирки, но и деликатно воздействуют на ткань.

Машина для стирки «6 Motion» способна предусмотреть разные движения барабана. У нее 6 вариантов вращательных движений:

• стандартные;
• реверсионные, что предусмотрены для качественного расщепления моющих средств;
• покачивающие, применяемые при замачивании белья;
• кручения, которые идеально выстирывают вещи;
• насыщающие, что равномерно распределяют моющие вещества на белье, которое было загружено;
• разглаживающие, обеспечивающие растягивание белья.

Бренд Samsung выпускает серию машин Crystal Standard, у которых не только вмонтирован инверторный двигатель, но и присутствует технология стирки пузырьками. При этом агрегат качественно выстирывает вещи даже при температуре 15 градусов. Машина имеет возможность работать не только в деликатном режиме, но и удаляет самые частые загрязнения, при этом экономя средства своего владельца. Техника Samsung не только функциональна, но и прекрасно вписывается в интерьер благодаря своему футуристическому дизайну.

Такие известные бренды, как Electrolux, Candy, Bosch, Whirlpool также реализуют стиральные машины-автоматы с мотором данного типа. У бренда AEG инверторные агрегаты продаются вместе с 10-летней гарантией. Большой популярностью пользуется белорусская техника «Атлант».

Кроме долговечности, эти машинки характеризуются плавным стартом и слабой изнашиваемостью мотора.

Инверторная стиральная машина относится к агрегатам, которые оснащены современными двигателями. Выбирая данный вид бытовой техники для личного использования, стоит брать во внимание такие моменты.

1. Энергоэффективность. В данном случае оптимальным вариантом считается товар, на котором обозначена буква «А» с плюсами. Стоит заметить, чем больше плюсов указано в маркировке, тем экономнее будет функционировать машинка.
2. Скорость отжима. Обычно потребители приобретают агрегаты с отжимом 1600 оборотов в минуту. Однако, стоит помнить, что некоторые изделия могут быть повреждены даже при отжиме в 1000 оборотов в минуту.
3. Вес. Этот показатель должен быть ориентирован на потребности семьи. К примеру, на 3- 4 человека барабан стиральной машины должен вмещать 6 кг белья.
4. Шум. Уровень шума, который издает техника при стирке и отжиме, не должен быть больше 75 дб.
5. Функциональность. Лучше купить такую стиральную машину, у которой есть контроль над пенообразованием, стирка при помощи пара, защита от детей, ночное высушивание, отложенный старт.

Современные инверторные стиральные машины являются простыми и удобными в эксплуатации. Перед покупкой стоит взвесить все плюсы и минусы такой техники, так как несмотря на массу преимуществ, агрегаты с инверторными моторами стоят дорого. В то же время стоимость таких машин оправдана высокой эффективностью.

Обзор стиральной машины с инверторным двигателем Hotpoint-Ariston WMSF 602 UA смотрите в следующем видео.

Электродвигатели

В некоторых режимах работы электропривода электродвигатель осуществляет обратное преобразование энергии, то есть работает в режиме электрического генератора.

По виду создаваемого механического движения электродвигатели бывают вращающиеся, линейные и др. Под электродвигателем чаще всего подразумевается вращающий электродвигатель, так как он получил наибольшее применение.

Областью науки и техники изучающей электрические машины является – электромеханика. Принято считать, что ее история начинается с 1821 года, когда был создан первый электродвигатель М.Фарадея.

Конструкция электродвигателя

Основными компонентами вращающегося электродвигателя являются статор и ротор. Статор – неподвижная часть, ротор – вращающаяся часть.

У большей части электродвигателей ротор располагается внутри статора. Электродвигатели у которых ротор находится снаружи статора называются электродвигателями обращенного типа.

Принцип работы электродвигателя

Подробное описание принципа работы электродвигателей разных типов:
• Принцип работы однофазного асинхронного электродвигателя
• Принцип работы трехфазного асинхронного электродвигателя
• Принцип работы синхронного электродвигателя

Классификация электродвигателей

1. Указанная категория не представляет отдельный класс электродвигателей, так как устройства, входящие в рассматриваемую категорию (БДПТ, ВРД), являются комбинацией бесколлекторного двигателя, электрического преобразователя (инвертора) и, в некоторых случаях, – датчика положения ротора. В данных устройствах электрический преобразователь, в виду его невысокой сложности и небольших габаритов, обычно интегрирован в электродвигатель.
2. Вентильный двигатель может быть определен как электрический двигатель, имеющий датчик положения ротора, управляющий полупроводниковым преобразователем, осуществляющим согласованную коммутацию обмотки якоря [5].
3. Вентильный электродвигатель постоянного тока – электродвигатель постоянного тока, вентильное коммутирующее устройство которого представляет собой инвертор, управляемый либо по положению ротора, либо по фазе напряжения на обмотки якоря, либо по положению магнитного поля [1].
4. Электродвигатели используемые в БДПТ и ВРД являются двигателями переменного тока, при этом за счет наличия в данных устройствах электрического преобразователя они подключаются к сети постоянного тока.
5. Шаговый двигатель не является отдельным классом двигателя. Конструктивно он представляет из себя СДПМ, СРД или гибридный СРД-ПМ.

• КДПТ – коллекторный двигатель постоянного тока
• БДПТ – бесколлекторный двигатель постоянного тока
• ЭП – электрический преобразователь
• ДПР – датчик положения ротора
• ВРД – вентильный реактивный двигатель
• АДКР – асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором
• АДФР – асинхронный двигатель с фазным ротором
• СДОВ – синхронный двигатель с обмоткой возбуждения

Типы электродвигателей

Коллекторные электродвигатели

Коллекторная машина – вращающаяся электрическая машина, у которой хотя бы одна из обмоток, участвующих в основном процессе преобразования энергии, соединена с коллектором [1]. В коллекторном двигателе щеточно-коллекторный узел выполняет функцию датчика положения ротора и переключателя тока в обмотках.

Универсальный электродвигатель

Коллекторный электродвигатель постоянного тока

Бесколлекторные электродвигатели

У бесколлекторных электродвигателей могут быть контактные кольца с щетками, таким образом не надо путать бесколлекторные и бесщеточные электродвигатели.

Бесщеточная машина – вращающаяся электрическая машина, в которой все электрические связи обмоток, участвующих в основном процессе преобразования энергии, осуществляются без скользящих электрических контактов [1].

Асинхронный электродвигатель

Cинхронный электродвигатель

Специальные электродвигатели

Серводвигатель

Основные параметры электродвигателя

Момент электродвигателя

Вращающий момент (синонимы: вращательный момент, крутящий момент, момент силы) – векторная физическая величина, равная произведению радиус вектора, проведенного от оси вращения к точке приложения силы, на вектор этой силы.

,

• где M – вращающий момент, Нм,
• F – сила, Н,
• r – радиус-вектор, м

,

• где P_ном – номинальная мощность двигателя, Вт,
• n_ном – номинальная частота вращения, мин -1 [4]

Начальный пусковой момент – момент электродвигателя при пуске.

1 oz = 1/16 lb = 0,2780139 N (Н)
1 lb = 4,448222 N (Н)

момент измеряется в унция-сила на дюйм (oz∙in) или фунт-сила на дюйм (lb∙in)

1 oz∙in = 0,007062 Nm (Нм)
1 lb∙in = 0,112985 Nm (Нм)

Мощность электродвигателя

Мощность электродвигателя – это полезная механическая мощность на валу электродвигателя.

Механическая мощность

Мощность – физическая величина, показывающая какую работу механизм совершает в единицу времени.

,

• где P – мощность, Вт,
• A – работа, Дж,
• t – время, с

Работа – скалярная физическая величина, равная произведению проекции силы на направление F и пути s, проходимого точкой приложения силы [2].

,

Для вращательного движения

,

• где – угол, рад,

,

• где – углавая скорость, рад/с,

Таким образом можно вычислить значение механической мощности на валу вращающегося электродвигателя

Коэффициент полезного действия электродвигателя

Коэффициент полезного действия (КПД) электродвигателя – характеристика эффективности машины в отношении преобразования электрической энергии в механическую.

,

• где – коэффициент полезного действия электродвигателя,
• P₁ – подведенная мощность (электрическая), Вт,
• P₂ – полезная мощность (механическая), Вт

При этом потери в электродвигатели обусловлены:
• электрическими потерями – в виде тепла в результате нагрева проводников с током;
• магнитными потерями – потери на перемагничивание сердечника: потери на вихревые токи, на гистерезис и на магнитное последействие;
• механическими потерями – потери на трение в подшипниках, на вентиляцию, на щетках (при их наличии);
• дополнительными потерями – потери вызванные высшими гармониками магнитных полей, возникающих из-за зубчатого строения статора, ротора и наличия высших гармоник магнитодвижущей силы обмоток.

КПД электродвигателя может варьироваться от 10 до 99% в зависимости от типа и конструкции.

Международная электротехническая комиссия (International Electrotechnical Commission) определяет требования к эффективности электродвигателей. Согласно стандарту IEC 60034-31:2010 определено четыре класса эффективности для синхронных и асинхронных электродвигателей: IE1, IE2, IE3 и IE4.

Частота вращения

• где n – частота вращения электродвигателя, об/мин

Момент инерции ротора

Момент инерции – скалярная физическая величина, являющаяся мерой инертности тела во вращательном движении вокруг оси, равна сумме произведений масс материальных точек на квадраты их расстояний от оси

,

• где J – момент инерции, кг∙м 2 ,
• m – масса, кг

1 oz∙in∙s 2 = 0,007062 kg∙m 2 (кг∙м 2 )

Момент инерции связан с моментом силы следующим соотношением

,

• где – угловое ускорение, с -2 [2]

,

Номинальное напряжение

Номинальное напряжение (англ. rated voltage) – напряжение на которое спроектирована сеть или оборудование и к которому относят их рабочие характеристики [3].

Электрическая постоянная времени

Электрическая постоянная времени – это время, отсчитываемое с момента подачи постоянного напряжения на электродвигатель, за которое ток достигает уровня в 63,21% (1-1/e) от своего конечного значения.

,

• где – постоянная времени, с

Механическая характеристика

Механическая характеристика двигателя представляет собой графически выраженную зависимость частоты вращения вала от электромагнитного момента при неизменном напряжении питания.

Сравнение характеристик внешне коммутируемых электрических двигателей

Ниже представлены сравнительные характеристики внешне коммутируемых электродвигателей, в ракурсе применения в качестве тяговых электродвигателей в транспортных средствах.

Параметр	АДКР	СДПМП	СДПМВ	СРД-ПМ	СДОВ
Постоянство мощности во всем диапазоне скоростей
Момент к току статора
Эффективность (КПД) во всем рабочем диапазоне	АДКР – асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором СДПМП – синхронный двигатель c поверхностной установкой постоянных магнитов СДПМВ – синхронный двигатель со встроенными постоянными магнитами СРД-ПМ – синхронный реактивный двигатель с постоянными магнитами (синхронный гибридный двигатель) СДОВ – синхронный двигатель с обмоткой возбуждения В соответствии с выше приведенными показателями гибридный синхронный электродвигатель, а именно синхронный реактивный электродвигатель со встроенными постоянными магнитами, является наиболее подходящим для применения в качестве тягового электродвигателя в автомобилестроении (выбор проводился для концепта автомобилей BMW i3 & BMW i8). Использование реактивного момента обеспечивает высокую мощность в верхнем диапазоне скоростей. Более того такой двигатель обеспечивает очень высокую эффективность (КПД) в широком рабочем диапазоне [7]. Области применения электродвигателей Электродвигатели являются крупнейшими потребителями электроэнергии в мире, на них приходится около 45% от всей потребляемой электроэнергии [6]. Инверторный двигатель стиральной машины: плюсы и минусы Инверторный электродвигатель — это весьма распространенное электрическое устройство, довольно часто встречающееся в различных типах бытовой техники. Данный вид мотора имеет очевидные преимущества над своими устаревшими предшественниками: коллекторным и асинхронным моторами. В стиральной машине они начали применяться в числе первых и быстро вытеснили конкурентов. Чтобы барабан вращался, необходимо преобразовать электрическую энергию в механическую. В старых типах машин барабан запускался с помощью ременного привода. Бесколлекторный двигатель стал инновацией на рынке, свежей струей воздуха, в числе первых его начали использовать корейские и японские компании. Инверторный тип мотора имеет также ротор и статор, однако работает он по иному принципу. Благодаря трехфазной системе управления привод воздействует с барабаном напрямую, минуя многочисленных посредников. Барабан, подшипники, сальники и ротор находятся на одной линии, они не имеют в своей цепи никаких дополнительных элементов, нарушающих структуру и работы агрегата. Как работает инверторный двигатель? Уникальность инверторного электрического двигателя заключается в том, что он способен переменный ток преобразовывать в постоянный. Он производит электромагнитную индукцию, как и остальные устройства подобного рода. Однако у частотного преобразователя в конструкции отсутствуют устаревшие угольные щетки, что сказывается на себестоимости устройства. Инвертор получает на выходе постоянный ток и таким образом контролирует частоту вращения ротора. Преимущества инверторного двигателя Отсутствие в составе конструкции токоподводящих угольных щеток и приводного резинового ремня, приводящего в движение барабан в коллекторном типе двигателя. Это исключает две дополнительные поломки, с которыми может столкнуться владелец стиральной машины, а значит, инвертоный двигатель можно назвать более надежным и долговечным в процессе эксплуатации. Правильно установленные на валу ротора подшипники обеспечивают стабильную работу сальников, поэтому аппарат не создает в своей работе дополнительного шума. В процессе стирки владелец стиральной машины слышит лишь шум полоскающегося белья. В конструкции мотора нет дополнительных элементов, способных производить высокие децибелы и создавать в квартире обладателя громкие шумы. Подобные двигатели работают на уровне 53-76 дБ в зависимости от типа аппарата. Вращение ротора происходит бесшумно, но, в то же время, работает он четко и с высокой скоростью в течение полного цикла стирки. Барабан стиральной машины не сбавляет обороты, обеспечивая высокое качество отжима белья. Предельные значения для некоторых машин достигают 1600-2000 об/мин. Получить такие значения в коллекторном типе мотора было невозможно. Теперь владельцы стиральных машин имеют возможность доставать после стирки практически сухие вещи. В инверторном типе двигателя отсутствую многие элементы, жизненно необходимые для коллектора, поэтому здесь исключена любая потребность в их дополнительном техническом обслуживании. А значит, приобретая машину с подобным видом мотора, владелец заметно экономит средства семейного бюджета. Немаловажным преимуществом стиральной машины с инверторным двигателем является ощутимая для потребителя экономия расхода воды и электроэнергии. Это заметный плюс для среднего покупателя, который стремится к экономии средств во всех сферах жизнедеятельности. В качестве преимуществ можно назвать и такие особенности стиральной машины с инверторным мотором, как точность настройки режимов стирки и небольшие габариты самого двигателя. Таким образом, потенциального покупателя, стремящегося сэкономить место в доме или квартире, склоняют к единственно правильному выбору. Аппарат будет не только смотреться аккуратно и гармонично вписываться в интерьер, он обладает особым «разумом», который в процессе перегруза белья способен остановить процесс стирки. Это исключает дополнительных неудобств, таких как протечка воды и поломка барабана. Подтопить соседей вряд ли удастся, если в доме стоит умная машинка подобного типа. Недостатки инверторного двигателя При высокой скорости отжима белья, о которой говорилось выше, повышается вероятность его повреждения, оно кажется более изношенным за счет дополнительного воздействия на материал. Желание быстро постирать и высушить изделие может сыграть с владельцем стиральной машины злую шутку. Быстро — это не всегда качественно. Поэтому при стирке необходимо обращать внимание на тип ткани, не каждая из них выдержит отжим в 2000 об/мин. Инверторный тип двигателя — это современная нанотехнология, которую активно внедряют в свои разработки мировые производители бытовой техники. Это значит, что он имеет более высокую стоимость по сравнению с коллекторным мотором. Поэтому за компактную стиральную машинку, работающую бесшумно, придется выложить кругленькую сумму. Третий недостаток вытекает из второго: как в процессе покупки, так и во время эксплуатации стиральная машинка будет стоить дороже своему владельцу, чем коллекторная. Но если она потребует дополнительного технического обслуживания, и один из элементов выйдет из строя. Стоит ли приобретать стиральную машинку с коллекторным типом двигателя? Стиральная машинка с инверторным типом двигателя — это машина с прямым приводом, который является явным преимуществом по сравнению с коллекторным типом мотора. Он более долговечен, надежен, стабилен, в его работе отмечается меньше сбоев и ошибок за счет отсутствия в своей конструкции дополнительных деталей, способных дать сбой. Его стоимость намного выше, но эти затраты окупаются в процессе эксплуатации аппарата. Кроме того, покупатель имеет возможность выбрать компактную машину с прежней вместительностью барабана и коэффициентом полезной деятельности. Что такое инверторный двигатель в стиральной машине Относительно недавно на рынке бытовой техники появились стиральные машины с инверторным электрическим двигателем. С самого начала они стали пользоваться повышенным интересом покупателей. У них есть характерные отличительные черты, о которых следует знать перед покупкой. В этой статье пойдет речь о преимуществах и недостатках подобных устройств Типы двигателей стиральных машин Для нормальной работы бытовой стиральной машины нужен электрический мотор, способный менять направление и скорость вращения вала в зависимости от выполняемой операции. Не каждый силовой агрегат рассчитан на это. В настоящее время можно встретить агрегаты с двигателями трех типов: Коллекторные, у которых есть разделенный на секции внутренний медный барабан и трущиеся о его поверхность щетки, предназначенные для передачи тока движущимся частям. Они быстро набирают обороты и относительно легко поддаются регулировке частоты вращения. Самыми существенными их недостатками являются издаваемый при трении щеток избыточный шум и необходимость регулярной замены изношенных деталей. Асинхронные, имеющие основную и вспомогательную обмотки, смещенные на определенный угол друг относительно друга. Они меньше шумят, но требуют использования более сложной электрической схемы с дополнительными устройствами. Инверторные, которым и посвящена эта страница. Для информации! Стиральные машины с инверторным типом двигателя внешне почти не отличаются от прочих моделей. Необходимую информацию узнайте у продавца или внимательно прочтите паспорт изделия. Инверторный двигатель в стиральной машине: что это Чтобы понять, что такое инверторный двигатель в современной стиральной машине, надо разобраться в особенностях его устройства и представить принцип работы. Особенности конструкции Основным элементом, указывающим, что это инверторный двигатель в рассматриваемой стиральной машине, является инвертор. Этот электронный преобразователь способен сначала изменить поступающий переменный ток со стандартными характеристиками 220 В и 50 Гц в постоянный, а затем вновь сгенерировать переменный ток, но уже заданной частоты. Плавное регулирование этого параметра способно с высокой точностью устанавливать скорость вращения ротора, а вместе с ним — и барабана машины. Наличие такого интеллектуального блока усложнило электрическую схему изделия и несколько повысило его цену. За то пользователь получил массу преимуществ, обнаруживающихся при эксплуатации агрегата. Инверторный двигатель не содержит трущихся щеток и работает с пониженным уровнем шума. Он имеет более компактную конструкцию и может располагаться на одной оси с барабаном. Отсутствие в этом случае ременной передачи уменьшает износ движущихся деталей и продлевает ресурс машины. Принцип работы Принцип работы двигателя инверторного типа в домашней стиральной машине, как и для электрических моторов другой конструкции, основан на использовании явления электромагнитной индукции. Но есть и существенное отличие. Вместо графитовых щеток, роль управления токами обмотки взял на себя инвертор. В результате вращающийся ротор стал не таким инерционным и проще набирает нужное число оборотов. Внутри такого устройства отсутствуют трущиеся детали, что привело к уменьшению нежелательного нагрева и нерациональной траты энергии. Такой мотор надежно работает на самых высоких скоростях. На заметку! Современный инверторный двигатель часто имеет вид диска с валом, расположенным на его центральной оси. Преимущества и недостатки Чтобы оценить, что значит для хозяйки инверторный двигатель в стиральной машине, достаточно перечислить его сильные и слабые стороны. Совершенная система управления обеспечивает более высокий КПД, что по заверениям специалистов приводит к снижению текущих энергетических затрат на 20%. Отсутствие трущихся частей снижает износ деталей, упрощает техническое обслуживание, удлиняет срок службы агрегата. Пониженный уровень шума не доставляет пользователям неудобств. Это особенно важно для семей с маленькими детьми и больными людьми. Удивляясь высокой скорости отжима, многие из нас не догадываются, что это инверторный мотор в современной стиральной машине позволяет разгонять барабан до 1600 и более оборотов в минуту. Инвертор обеспечивает исключительную точность управления частотой вращения. Небольшие размеры двигателя дают возможность его монтажа на одном валу с барабаном, что приводит к более компактным размерам машины и упрощает балансировку загруженного барабана. Стоимость инверторных машин обычно превышает цену обычных агрегатов. Ремонтные работы, особенно связанные с заменой инвертора, обойдутся владельцу в круглую сумму. Важно! Первоначальные избыточные затраты на покупку инверторной машины окупятся за счет экономии потребления электроэнергии и удлинения срока службы изделия. Минимальное трение, снижение количества вращающихся деталей привода и более точная балансировка агрегата надолго отдаляют время проведения первого ремонта. Производители инверторных стиральных машин Первыми еще в 2005 году стали активно устанавливать инверторные двигатели на свою продукцию японские и корейские производители стиральных машин. Наибольших успехов в этом направлении достиг концерн LG, разработавший двигатель Direct Drive. Он экономичен, почти не издает звуков и быстро разгоняется до высоких скоростей. Кроме того, эта компания применила интересные инновации в сфере оптимизации компоновки узлов, усовершенствования конструкции барабана, расширения связанных с этим функциональных возможностей. Характерной в этом отношении стала модель 6 Motion, использующая в процессе обработки белья 6 типов движения: Типичное для всех барабанных машин. Реверсивное, способствующее улучшению растворения стирального порошка. Покачивание на стадии первичного замачивания. Кручение, применяемое при длительной стирке. Насыщение, обеспечивающее равномерное распределение моющего раствора по обрабатываемому белью. Разглаживание при отжиме, облегчающее утюжение вещей после извлечения из машины. Модели серии Cristal Standard от компании Самсунг, оснащенные инверторными двигателями, применяют пузырьковый режим стирки, способный эффективно удалять загрязнения даже при температуре 15оС. Такое сочетание существенно экономит время и деньги пользователей. При этом машина отличается высокой надежностью и несомненными эстетическими достоинствами. Среди европейских брендов активно используют инверторные технологии Electrolux, Bosch, Candy. Компания AEG настолько усовершенствовала конструкцию своих стиральных машин, что дает на них десятилетнюю гарантию. Совет! Не гонитесь за звучным названием! Приверженцам бюджетных вариантов стоит обратить внимание на продукцию белорусской фирмы Атлант. Она мало в чем уступит представителям известных зарубежных производителей, за то покупка и ремонт изделий такой марки не так сильно отразится на кошельке владельца. Советы по выбору и эксплуатации Современные модели с прямым приводом на основе инверторного мотора, несомненно, являются большим шагом вперед в области развития технологии стирки. При относительно высокой цене они дают преимущество в потреблении энергии, надежности, удобстве эксплуатации и исключительной функциональности. Если вопрос стоимости не является для вас критическим, приобретите действительно незаменимого помощника для своего домашнего хозяйства. При выборе модели следует обратить внимание на следующие показатели, которые можно найти в паспорте изделия или непосредственно на корпусе машины: Предельная масса загружаемого белья. Для семей с маленькими детьми и людей, ведущих активный образ жизни, вес партии вещей для одной стирки нередко достигает 6-8 кг. Класс энергоэффективности. Он выражается латинской буквой с крестиками справа от нее. Чем их больше, тем лучше. Самые экономичные модели маркируются А+++. Максимальная скорость отжима. Разгон до 1600 и более оборотов в минуту обеспечивает почти полное удаление влаги. Такая скорость будет использоваться вами часто, но не всегда. Убедитесь в возможности самостоятельной установки частоты вращения. Деликатные ткани лучше отжимать при щадящем режиме. Уровень шума. Если вы не хотите вздрагивать при переключении машиной скоростей вращения, покупайте агрегат, издающий при отжиме не более 75 дБ. Функциональные возможности автомата. Большинство производителей оснащают свои изделия специальными программами: экономная стирка, щадящий режим, сильное загрязнение, предварительная стирка, обработка паром, без глажения и многими другими. Некоторым владельцам придутся кстати машины, оснащенные таймером для отложенного старта. Защитные опции. Дорогие модели отличаются максимальной безопасностью. Дополнительные преимущества имеют машинки с защитой от детей, протечек, чрезмерного пенообразования. Вы уже догадались, что покупать стиральную машину, руководствуясь единственным принципом «только бы был инверторный двигатель», не следует. Он лишь дает изготовителю широкие возможности по реализации большого количества полезных функций. Есть ли необходимые вам опции у понравившейся вам модели, уточняйте у продавца или изучайте техническую документацию. Оценка статьи: (пока оценок нет) Загрузка... Сохранить себе в: Инверторный мотор: принцип действия, достоинства и недостатки электродвигателя Ссылка на основную публикацию