Какой двигатель лучше в стиральной машине обычный или инвертор

Особенности

Инверторный двигатель в стиральной машине – что это? Прежде чем мы узнаем ответ на этот вопрос, давайте разберемся, какие типы двигателей существуют.

На фото – традиционный коллекторный электродвигатель к стиральной машине

В стиральные машинки устанавливают следующие виды моторов:

• асинхронные;
• коллекторные;
• инверторные (бесколлекторные прямоприводные).

Вращение барабана стиральной машины осуществляется за счет работы электродвигателя. Зачастую применяются моторы с ременным приводом, приводящие барабан машины в движение посредством ременной передачи. В таких двигателях ток подается на подвижную часть мотора (ротор) через щетки: в обмотках ротора появляется магнитное поле, и он начинает вращаться. Скорость его движения зависит от напряжения в сети.

Принцип работы инверторного мотора также основывается на явлении электромагнитной индукции. Однако его отличительной особенностью является прямой привод (отсутствие щеток и ремня) и применение в качестве элемента конструкции специального устройства – инвертора (частотного преобразователя). Инвертор преобразует переменный ток в постоянный, после чего способен снова генерировать переменный ток нужной частоты и подавать его на статор. Это дает возможность плавно менять частоту оборотов двигателя. Технология позволяет максимально точно регулировать алгоритм работы барабана и обеспечивает отжим на скорости, недоступной обычному агрегату.

На фото наглядно показана разница между ременным и прямым приводом

Инверторный мотор расположен на баке (закреплен на валу барабана). Крутящий момент сразу передается барабану без посредников в виде ремня и шкива (самые уязвимые детали), и полезная энергия не теряется на преодоление силы трения ремня. Отсутствие коллекторно-щеточного узла, ресурс работы которого ограничен, увеличивает срок службы конструкции. Размещение барабана и ротора на одном валу обеспечивает более точную балансировку и снижает уровень вибраций.

По сравнению со своими предшественниками инверторный двигатель обладает лучшими техническими характеристиками и большей износоустойчивостью.

Инверторный мотор LG Direct Drive

Обзор моделей

Чтобы выбрать инверторную машину правильно, желательно ознакомится с моделями от нескольких производителей. Большой выбор данной техники предлагают бренды Bosch, Samsung, LG, Indesit, Candy.

Для вашего удобства мы подобрали несколько моделей с описанием базовых характеристик, включающих их сильные и слабые стороны.

Машинки с инверторным двигателем выпускают многие производители бытовой техники

Инверторная стиральная машина LG FH0B8ND – модель из средней ценовой категории с прямым приводом барабана. В ее арсенале 13 основных программ стирки, включая режимы «Объемные вещи» и «Одежда малыша». Максимальная скорость отжима – 1000 об/мин, энергоэффективность обозначена высшим классом А+++. Объем барабана позволяет загружать до 6 кг сухого белья. Из плюсов модели можно отметить программу интеллектуальной стирки и защиту от управления детьми. Недостатки заключаются в неэкономном расходе воды (56 л за один цикл) и высоком уровне шума при отжиме.

Машинка Bosch WLT 24440 отличается высоким уровнем экономичности (класс А+++) и наличием «умных» технологий. Агрегат способен управлять параметрами стирки в зависимости от количества белья и типа ткани. Функция VarioPerfect дает возможность выбрать между экономной и быстрой стиркой, а технология Smart EcoControl подбирает оптимальную эффективность. Несомненные достоинства модели: 15 программ, возможность загрузки в барабан до 7 кг белья, отжим до 1200 об/мин и экономный расход воды (38 л на цикл). Машинку нельзя назвать бесшумной, несмотря на инверторный двигатель: уровень шума при стирке – 52 дБ, во время отжима на максимальных оборотах – 76 дБ.

Современный стиральный агрегат Samsung WW60K42109S наделен инновационной системой пузырьково-воздушной очистки белья. Технология EcoBubble улучшает качество стирки даже при минимальной температуре. Среди 12 программ есть быстрый режим и таймер отсрочки старта. Машинка имеет барабан емкостью до 6 кг и дополнительный люк для добавления вещей в процессе стирки. Модель относится к наиболее экономичным благодаря малому расходу воды (около 36л/цикл) и классу энергопотребления А+++. Оснащение стиральной машины системой Smart Check ускоряет поиск причины поломки в случае ее возникновения.

Основные моменты работы преобразователя

Инверторный преобразователь меняет напряжение в несколько этапов:

• Выпрямляет сетевое напряжение, получая постоянное (обычно стоит диодный полумост или мост).
• Из постоянного напряжения формирует двухполюсные импульсы (положительные и отрицательные). Это блок называют инвертором, что и дало название самому принципу, блоку и мотору со встроенным преобразованием.

Вот на этом этапе и формируется требуемая частота и напряжение питания, которое затем и подаётся на двигатель. У некоторых инверторов есть ещё одна ступень преобразования, на которой ступенчатые импульсы превращаются в синусоиду. Так как форма напряжения на работу мотора влияния почти не оказывает, этот блок в инверторных двигателях отсутствует.

Блок схема частотного преобразователя и способ его подключения к двигателю

В «умной» технике, работой которой управляет микропроцессор, он задает параметры напряжения, регулируя скорость вращения в зависимости от программы или от состояния техники. Сам принцип работы двигателя от наличия инвертора не зависит, но этот дополнительный блок дает возможность управлять работой электромотора в широких пределах.

Принцип работы классического генератора

Мой секретКак запустить мотор от стиральной машины. Метод Научного Тыка или Как подключить двигатель от стиральной машины

Чтобы выбрать нужный генератор из двух типов, важно знать принцип их работы и преимущества. Работа обычного генератора заключается в том, что бензиновый или дизельный двигатель раскручивает ротор с обмотками в магнитном поле, в результате чего вырабатывается переменный ток

Классический генератор

Обороты двигателя, с которым напрямую соединен ротор, меняются в зависимости от нагрузки. У генератора со значительным изменением оборотов, износ вращающих узлов и деталей увеличивается, что приводит к снижению оборотов вала двигателя. Следующие недостатки классического генератора также снижают его эффективность.

Генератор классического варианта при уменьшении нагрузки потребляет такое же количество топлива, как при номинальном режиме. Также в условиях сильно меняющихся оборотов на узлах поршневой группы появляется сажа, что затрудняет теплоотдачу и приводит двигатель к преждевременному износу.

Принцип работы классического генератора

В инструкции на изделие можно встретить запрет работы электрогенератора обычного варианта при нагрузке ниже 25%. Мощность классического электрогенератора нужно подбирать под нагрузку так, чтобы он работал на 80% от максимальной мощности, при неизменной нагрузке.

Только так вы продлите срок службы генератора и повысите его эффективность. Положительным моментом такого типа электрогенератора является его невысокая стоимость. Продлить время эксплуатации электрогенератора можно также, если периодически давать на него полную нагрузку и регулярно проводить профилактические работы.

Плюсы и минусы

Мы выяснили, что инверторный мотор в стиральной машине – это деталь, которая отличается надежностью, долговечностью и, как следствие, увеличивает срок эксплуатации агрегата. Однако инвертор дает технике и ряд других плюсов. Рассмотрим их подробнее.

К преимуществам инверторных агрегатов относятся:

• бесшумность. Отсутствие трущихся деталей и точная балансировка снижают уровень шума и вибраций до минимальных показателей. Эти параметр особенно важен для тех, кто ценит тишину или имеет маленьких детей;
• увеличенный срок службы. В таких моторах нет деталей, быстро выходящих из строя, а это значит, что агрегат прослужит дольше, чем асинхронные и коллекторные устройства;
• экономичность и эффективность. Отсутствие трущихся частей позволяет затрачивать меньше энергии на вращение двигателя, что увеличивает его КПД и позволяет экономить электроэнергию. Инверторный мотор не отключается полностью, он снижает обороты, когда в работе на полной мощности нет необходимости. Плавные переходы с высоких оборотов на низкие дают меньшую нагрузку на технику, чем постоянные отключения (это позволяет сэкономить на техобслуживании);
• высокое качество стирки. Двигатели инверторного типа сверхточно управляют движением барабана, чем обеспечивают строгое соответствие процесса стирки параметрам выбранного режима. Кроме того, такие моторы обеспечивают высокую скорость отжима, что может заменить функцию сушки.

Итак, инверторная стиральная машина – что это такое? Это эффективная и бесшумная бытовая техника, которая имеет, однако, и несколько отрицательных черт. Во-первых, стоит отметить высокую стоимость, как самих агрегатов, так и комплектующих к ним. Второй недостаток – это повышенная чувствительность инверторных моторов к перепадам напряжения. И наконец, некоторое неудобство создает ограниченный выбор моделей, поскольку далеко не все бренды используют подобные инновационные технологии.

Низкий уровень шума и вибраций – одно из главных преимуществ машин инверторного типа

За и против

Если вы всё-таки продолжаете раздумывать, стоит ли переплачивать за наличие инверторного двигателя, давайте попробуем отсеять реальные факты от рекламы и понять, стоит ли такой мотор своих денег.

Помним, что стиральные машины такого типа должны отличаться меньшим уровнем шума при работе

Но важно понимать, что действительно бесшумным прибором можно считать стиральную машину с прямым приводом, ведь инвертор все равно издаёт определённые звуки при работе (около 50 dB), а при высоких оборотах отжима шумит так же, как и более устаревшие собратья-движки (около 70 dB)

Если рассуждать логически и учитывать, что максимальное потребление электричества достигается в момент нагрева воды в баке стиральной машины, то возникает закономерный вопрос – о какой энергоэффективности инвертора в 20% идёт речь? Действительно, эта цифра несколько преувеличена, а экономия получается из-за высокого КПД мотора и интеллектуального управления – при условии, что вы не будете постоянно нагружать барабан «под завязку».

Высокие обороты при отжиме – вещь хорошая, но не всегда. При таком интенсивном воздействии на ткань, вещи будут быстрее изнашиваться и приходить в негодность. Конечно, это отличный повод постоянно обновлять гардероб, но если вы не шопоголик, то такая перспектива может вас и не порадовать.

Точное интеллектуально управление и быстрый выход на заданные обороты – это очень красивая фраза

Но в действительности, всем нам важно достать из машинки качественно выстиранные вещи, а насколько точно будет вращаться при этом барабан – мы и не задумываемся

Отсутствие расходников – это тоже важный плюс. С одной стороны. С другой стороны, в стиральных машинах эти детали – щётки – спокойно работают около 10 лет при любой интенсивности. Да и поменять щётки – не очень дорогое удовольствие. Единственное оправдание инвертора в этой ситуации – он работает стабильно и не оставит вас без чистого белья в самый неожиданный момент.

Учитывая довольно высокую цену стиральных машин с инверторным мотором, стоит хорошенько подумать, прежде чем покупать прибор исключительно из-за двигателя такого типа. Ведь по сути, вы не получаете обещанных преимуществ или они не влияют на эффективность самой стиральной машины. С другой стороны, практически все стиралки с инверторным двигателем – машины нового поколения, а значит, обладают полезными функциями, которые действительно оправдывают свою цену.

Конструкция

Тяговый вентильный двигатель (каталог Интерскол, Lenze,  Борец для УЭЦН, ЭЦН) состоит из датчиков, которые указывают на положение ротора машины синхронного типа. Совокупность этих механизмов называется электромеханической частью двигателя. Управляющая часть устройства включает в себя микроконтроллер и силовой мост. Блок управления двигателем относится к логистическому неконструктивному участку системы.

Фото – Вентильный индукторный двигатель

Механическая часть устройства представляет собой синхронный привод, собранный из изолированных стальных листов. Такая конструкция способствует уменьшению вихревых токов, образующихся в обмотке и роторе.

Для нормальной работы прибора используются  датчики Холла. Если в вентильном двигателе нет индикаторных приспособлений, сигналы поступают напрямую к магнитной установке. Этими же устройствами контролируется режим реверса. Это необходимо для того, чтобы при погружении двигатель не остановился, а также дает возможность дистанционно контролировать его работу и менять установки. Данная функция необходима при добыче нефти, угля, газа и буровых работах.

Фото – Принцип работы погружного двигателя

Шаговый микропроцессор обрабатывает все данные о положении ротора, согласно настройкам которого, контролируются ШИМ-сигналы. Нужно отметить, что при низком уровне данных сигналов, потребуется их усиление. Для этой цели используются специальные приборы, работающие по принципу микротрансформаторов.

Технические параметры:

Фото – Параметры вентильных двигателей

Расчет двигателей производится по следующим формулам:

Формула равновесия фаз: IRΣ+ EΣ= U

Сумма ЭДС – E1= Emsin(∂+∂0), амплитуда ЭДС – Em= ko1pФw1Ω = (ko1pФN1Ω) / 2

Обозначение угла коммутации двигателя:

Ua = -Uq*sin0

Ub = Uq*cos0

Принцип работы

Вентильный бесколлекторный двигатель ВМЭД, ДВУ является одним из видов электрического двигателя, который индуцирует непостоянные магнитные полюса на ферромагнитном роторе. Крутящий момент создается за счет магнитного сопротивления.

Фото – Бесколлекторный вентильный двигатель

Вентильные двигатели бывают трех типов:

1. Синхронный;
2. Асинхронный;
3. Индукторный.

Конструкция вентильно-реактивного двигателя (ВРД) включает в себя две фазные обмотки, установленные вокруг диаметрально противоположных полюсов статора. При подаче питания ротор движется в соответствии с полюсами статора, благодаря чему, сопротивление магнитного поля сводится к минимуму.  В основе работы вентильно индукторного двигателя используется тот же принцип.

Фото – Вентильный двигатель

В высокоэффективной переменной скорости привода магнетизм двигателя оптимизирован для работы с реверсом. Информация о положении ротора используется для управления фазы подачи напряжения. Благодаря этому обеспечивается непрерывный крутящий момент и высокая эффективность. Сигналы накладываются на угловую ненасыщенную фазу индуктивности, при этом ее максимальная величина соответствует минимальному сопротивлению полюса. Положительный момент производится только при углах, когда индуктивность градиента также является положительной.

Для защиты электроники от высоких вольт-секунд фазный ток на низких скоростях необходимо ограничивать. Как правило, это достигается за счет гистерезиса тока. Для контроля процесса используются специальные датчики.

Фото – Схема вентильного двигателя

На более высоких скоростях ток ограничен. Чтобы оптимизировать производительность, управляющее напряжение одиночного импульса используют с заранее выровненным углом.

Траектория реактивной энергии наглядно иллюстрирует механизм ее преобразования. Мощностная область представляет собой питание, которое преобразуется в механическую энергию (или она уже была преобразована генератором). При резком отключении питания остаточная или избыточная энергия возвращается к статору. Минимальное влияние магнитного поля на работу двигателя является его основным отличием от аналогичных устройств.

Преимущества вентильного двигателя:

1. Благодаря небольшому магнитному сопротивлению минимизируются потери энергии;
2. Высокие показатели безопасности (возможность работы при пиковых нагрузках);
3. Широкий диапазон скоростей;
4. Мягкое переключение скоростей.

К числу недостатков автоматизированных вентильных электродвигателей можно причислить:

1. Высокий уровень шума;
2. Сложно управление;
3. Относительно высокая стоимость, по сравнению с аналогичными устройствами.

Видео: из чего состоят вентильные двигатели

https://youtube.com/watch?v=fSt8Gcpj3zA

Виды устройства

Вентильные двигатели могут работать от переменного или постоянного тока. Помимо этого, их принято делить на следующие виды:

1. Однофазное устройство. Это простейшие вентильные двигатели с наименьшим количеством связей между машиной и электроникой. К числу недостатков однофазных устройств следует отнести: пульсации, высокий крутящий момент, а также невозможность запуска на всех угловых положениях. Однофазные двигатели нашли широкое применение в машинах, где требуется высокая скорость.
2. Двухфазный двигатель. Этот мотор при работе активизирует воздушный зазор либо, при дополнительной настройке, создает асимметрию в полюсах ротора. Это устройство устанавливается в машинах, где критична связь статора с обмоткой. К числу недостатков следует отнести высокий крутящий момент и пульсации, которые могут привести к пагубным последствиям.
3. Трехфазный двигатель. Этот дисковый двигатель используется для запуска и создания крутящего момента, не используя при этом большого количества фаз. Данный тип двигателей используется в различных отраслях производства, а иногда и в бытовых условиях. Это самая популярная конструкция из всех представленных. Альтернативные 3-фазные машины с четным числом полюсов являются лучшим решением для приборов, где необходимо сочетание высокой мощности и низкой скорости, например, в насосах. Недостатки трехфазных двигателей: высокий крутящий моментом и повышенный уровень шума.
4. Устройства с четырьмя фазами. У этих двигателей существенно снижен крутящий момент и пульсации, но сфера применения устройств ограничена высокой стоимостью и большой мощностью.

К сожалению, разработать и создать своими руками рабочий погружной или многофазный вентильный двигатель практически невозможно, намного проще купить нужную модель. В разных городах России и Украины цена вентильных двигателей может значительно варьироваться. Нижняя ступень будет около 8000 тысяч рублей, верхняя может достигать 20 000, в зависимости от области действия и производителя

Во многих сферах производства используются вентильные двигатели, в частности, на нефтяных скважинах, буровых установках, приводобежных механизмах, системах охлаждения воздуха на химических предприятиях.

Что такое инверторный двигатель

Значительная часть техники имеет в своём составе электродвигатели и очень желательно чтобы двигатели имели разную скорость вращения. Этим они обеспечивают разные режимы работы и чем больше различных скоростей, тем лучше. Вообще, скорость двигателя изменять можно двумя способами – изменяя частоту или напряжение. Ранее, до появления инверторных двигателей, её меняли при помощи реостата, то есть изменяли напряжение. Пределы изменений были небольшие и плавной регулировки почти не получалось. Плавно регулировать скорость позволяли только коллекторные двигатели. Но они на больших оборотах имеют малый момент, что ограничивает их применение. К тому же имеют коллектор, так что не слишком долговечны и надёжны.

Основное отличие – возможность регулировать скорость в больших пределах

Пару десятилетий тому назад, с развитием полупроводниковых приборов, активно стали применять частотные преобразователи. Эти устройства позволяют изменять частоту и напряжение в широких пределах, это от 1 Гц до 500 Гц. То есть, инверторный двигатель получает питание не напрямую от сети, а со встроенного в него преобразователя. В зависимости от текущего режима работы он формирует напряжение требуемой частоты и/или уровня. То есть, инверторный двигатель — это, как минимум, два устройства в одном корпусе: частотный преобразователь и сам двигатель.

Инверторными могут быть два типа двигателей: асинхронные и коллекторные постоянного тока. Использование этой технологии позволяет получить широкий диапазон скоростей и возможность точного поддержания скорости. Также, инверторный блок может повышать/понижать напряжение, что позволяет получить требуемый крутящий момент. Всё это, безусловно, в определённых пределах, но общие характеристики инверторных электродвигателей становятся значительно лучше. Правда и цена на них тоже значительно выше, как и сложность управления.

Инверторный двигатель описание

Что такое инверторный двигатель

Что такое Инверторный двигатель: в нём якорь собран  на магнитах, скорость вращения зависит от напряжения подаваемого на обмотки статора, напряжение  поступает не на прямую от сети а преобразуется инвертором. Благодаря этому можно контролировать необходимую скорость оборотов двигателя.

Попробуем разобраться и отсеять рекламу от действительности. Для примера рассмотрим преимущества озвучиваемые производителями для инверторных двигателей.

Отсутствие трущихся частей как следствие более долговечный мотор.

Это утверждение не совсем соответствует действительности, трущихся частей (подшипников) в самом в двигателе одинаковое количество, единственное отличие, отсутствие щёток по которым на якорь двигателя подаётся ток, да действительно они трутся и постепенно изнашиваются, но их срок службы рассчитан на 10 000 — 15 000 часов,  полный износ их наступит через 10-15  лет работы стиральной машины, с условием, что работает она по 3 часа в день, а это согласитесь не мало. Причём отметим установленный срок службы стиральной машины 7-10 лет. Да и стоимость щёток 2-3$.

Так, что утверждение о износе двигателя (щёток) можно сразу не принимать во внимание

Меньший уровень шума:

Да двигатель без щёток издаёт меньше шума, но по сравнению с обычным (нет искрения между щётками и якорем), но он издаёт завывания и писк (так работает инвертор). Пример работы инверторного двигателя, троллейбус. Основной шум в стиральной машине  издаёт не двигатель, а насос и барабан при отжиме белья. При отжиме инвенторный двигатель может издавать характерный писк напоминает писк комара. Очень многим такой писк не нравиться.

Поэтому вы не заметите особой разницы по шуму между обычной и инверторной стиральной машиной, а может быть инвертор наоборот покажется более шумным.

Обеспечиваются более точные обороты двигателя

Да в обыкновенном двигателе обороты зависят от напряжения внешней сети, в инверторном это также есть но не так выражено.

Но зачем точно придерживаться оборотов, в стиральной машине это абсолютно не нужно.

Экономия электроэнергии

Инверторный двигатель немного более экономичный порядка 15-20% он потребляет меньше электроэнергии, но не всегда. В нём просто более точно регулируются обороты, а косвенно понимаем нагрузка на двигатель. Пример: загрузив в стиральную машину 2кг. белья, машина с обыкновенным двигателем раскрутит двигатель максимально, инвертор же регулируя обороты не даст раскрутить двигатель максимально, он будет стабилизировать обороты, как следствие потребит и немного меньше электроэнергии.

Но учитываем, что в стиральной машине основное потребление электроэнергии не двигатель, а нагревательный элемент. Реальная экономия электроэнергии составит в лучшем случае 2-5% и при условии постоянной стирки при  не полной загрузке.

Какой  двигатель лучше в стиральных машинах инвертор или обычный

Так какой же двигатель лучше в стиральных машинах, примерно они одинаковы в работе но производители в последнее время делают ставку на инверторный двигатель. Поэтому всё больше стиральных машин выпускается с инверторным двигателем, производители зачастую даже не оговаривают в характеристиках тип двигателя.