Мотор bldc в стиральной машине что это

Обновлено: 04.01.2025

Сейчас в продаже есть стиральные машины с тремя типами двигателей и важно понимать, основные моменты, чтобы, когда придет время покупать, сделать правильный выбор.

1. Обычный щеточный мотор , который еще называют коллекторным. Самый простой и дешевый вариант.

В красном пластмассовом щеткодержателе находятся щетки, которые скользят по медному коллектору, подавая через него напряжение на ротор

Недостатки , это громкая работа, особенно при отжиме, и необходимость замены щеток через несколько лет (около 5).

Преимущества , это низкая цена стиралки с таким мотором, при прочих равных, и отсутствие сложного электронного контроллера, как в бесщеточных моторах, который может выйти из строя. Простота конструкции - вот основное преимущество стиральной машины с щеточным мотором.

2. Инверторный мотор. И здесь возможно для некоторых мы откроем "Америку", но инверторный мотор, это не обязательно вот это:

Инверторный мотор может выглядеть вот так:

И такой мотор точно так же будет вращать барабан через ременной привод, как и обычный щеточный двигатель:

Можно сказать, что это некий промежуточный вариант, у которого недостатков больше чем преимуществ. Такой вариант не получит уникальной бесшумности прямого привода. Да, безщеточник тише, чем щеточник, но из-за ремня все равно будет определенный гул, особенно при отжиме. И к тому же здесь остаются все минусы ременной передачи - возможность соскальзывания, обрыва, худшая энергоэффективность, моральная устарелость в конце концов. И в нагрузку получаем все недостатки (кроме одного - о нем мы скажем позже) безщеточника - а именно сложный, а значит, более подверженный поломкам и дорогой, блок управления двигателем .

3. Инверторный мотор с прямым приводом. Собственно, то же самое фото:

Знаете, как в двух словах можно описать принцип работы этого мотора? Видите, круглую штуку с медными катушками, которая находится в железном тазике. На стенках тазика изнутри полосками приклеены обычные магниты.

Когда на медные катушки подается ток, они начинают создавать электромагнитное поле, которое пинает магниты на тазике, и он начинает вращаться. Вся проблема в том, что в то время, как одна катушка тянет к себе соответствующий ее местоположению магнит тазика, другая должна свой магнит толкать.

А теперь посмотрите, сколько там этих катушек - дофига. И за каждой нужно следить, вовремя переключая ее, (подавая на нее ток определенной полярности), чтобы она согласовано с другими катушками выполняла свою работу - либо тянула, либо толкала.

Вы представляете, каким виртуозом надо быть, чтобы играть на таком "рояле"? Именно эту работу и выполняет электронный контроллер. А еще вспомните " 6 движений заботы " LG, когда барабан выделывает всякие штуки: крутиться рывками, амплитудами, на четверть оборота, и бог знает как еще. Все эти чудеса прецизионного (очень точного) управления вращением мотора требуют серьезной микроэлектронной и программной основы. Это вам не 220 вольт на щетки лить.

Вот поэтому, такая стиралка в ремонте будет подороже. И мотор там не сломается - нечему там ломаться - думаете зря они дают на него 10 лет гарантии. Сломается управляющая электроника, а она к мотору, как бы не относится. Да, опять маркетологи всех надули.

Преимущества такого мотора и привода наверное все уже знают: тихая работа, возможность реализовать сложные алгоритмы вращения барабана для более эффективной стирки белья. Ну и как бы, надежность мотора, но здесь мы уже разобрались.

Недостатки , это отдельная сложная электроника для управления работой мотора, более высокая цена и. есть еще один момент.

Очень редко, но встречается у таких машин протечка воды прямо в мотор. Он же на одной оси болтается с барабаном. Ну а там в баке вода. Сальник прохудился и водичка побежала.

Вращение барабана стиральной машины обеспечивается электродвигателем. Изначально для преобразования электрической энергии в механическую использовали ременные приводы, присоединенные к барабану и вызывающие его движение.Сегодня в большинстве старых моделей стиральных машин все еще применяется именно эта технология, однако новые модели существенно эволюционировали. Если вам потребуется мастер по ремонту стиральной машины, обращайтесь в нашу фирму.
Техническое совершенствование принесло миру три улучшенных типа двигателей:

Каждый тип двигателей обладает своими достоинствами и недостатками, сильными и слабыми сторонами. При выборе стиральной машины следует учитывать эти показатели.

Асинхронный двигатель

Существуют двух- и трехфазные асинхронные двигатели для стиральных машин. Начиная с 2000-х годов, устройства с двухфазными двигателями практически не выпускают: их заменили более развитыми и компактными технологиями, к которым относятся и трехфазные с частотным регулированием скорости.

В устройстве таких моторов две основные части – неподвижный статор и вызывающий вращение барабана ротор. Скорость вращения может достигать 2800 оборотов в минуту. Самая частая неисправность – ослабление вращающего момента, из-за чего барабан начинает покачиваться по сторонам и не выполняет полных оборотов.

Асинхронный двигатель обладает следующими преимуществами:

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.

Устройство и принцип работы

Двигатель привода барабана стиральной машины обычно закрепляется в нижней части конструкции. Лишь один вид моторов устанавливается непосредственно на барабан. Силовой агрегат обеспечивает вращение барабана, превращая электричество в механическую энергию.

Рассмотрим принцип работы этого устройства на примере коллекторного мотора, который на этот момент является наиболее распространенным.

Виды и их характеристики

Все моторы, которые встречаются в современных стиральных машинах-автоматах, делятся на три типа.

Коллекторный

Конструкция коллекторного двигателя состоит из следующих элементов:

корпус, сделанный из алюминия;
ротор, тахометр;
статор;
пара щеток.

Коллекторные моторы могут иметь разное количество выводов: 4, 5 и даже 8. Щеточная конструкция необходима для создания контакта между ротором и мотором. Коллекторные силовые агрегаты располагаются в нижней части стиральной машины-автомата. Для соединения мотора и шкива барабана используется ремень.

Наличие ремня и щеток является недостатком таких конструкций, поскольку они подвергаются сильному износу и за счет их поломок возникает необходимость в ремонте.

Коллекторные двигатели не так плохи, как может показаться. Для них свойственны и положительные параметры:

стабильная работа от тока постоянного и переменного характера;
небольшие размеры;
простой ремонт;
понятная схема электродвигателя.

Инверторный

Инверторные двигатели встраиваются непосредственно в барабан. Их конструкция состоит из ротора (крышка с постоянными магнитами) и обоймы с катушками, которая называется статором. Инверторный бесщеточный мотор отличается отсутствием не только щеток, но и ремня передачи.

Якорь собирается на магнитах. В процессе работы напряжение подается на обмотки статора, пройдя предварительное преобразование в инверторный вид.

Такие особенности позволяют контролировать и менять скорость оборотов.

Инверторные силовые агрегаты имеют массу преимуществ:

простота и компактность;
экономное потребление электроэнергии;
очень низкое шумообразование;
длительный срок службы за счет отсутствия щеток, ремня и прочих быстроизнашиваемых элементов;
сокращенный уровень вибраций при отжиме даже при сильных оборотах, которые можно выбирать для работы.

Асинхронный

Данный мотор может быть двух- и трехфазным. Двухфазные моторы уже не используются, поскольку давно были сняты с производства. Асинхронные двигатели трехфазного типа еще работают на ранних моделях от Bosch и Candy, Miele и Ardo. Этот силовой агрегат устанавливается в нижней части, соединяется с барабаном посредством ремня.

Конструкция состоит из ротора и неподвижного статора. За передачу крутящего момента отвечает ремень.

Преимущества асинхронных моторов выглядят следующим образом:

простое обслуживание;
тихая работа;
доступная цена;
быстрый и понятный ремонт.

Суть ухода заключается в замене подшипников и обновлении смазки на моторе. К недостаткам относятся следующие моменты:

небольшой уровень мощности;
вероятность ослабления вращающего момента в любой момент;
сложное управление электросхемами.

Мы выяснили, какие бывают двигатели стиральных машин, а вопрос выбора лучшего варианта все равно остался открытым.

Какой выбрать?

С первого взгляда может показаться, что преимуществ больше у инверторного мотора, и они более весомые. Но не будем торопиться с выводами и немного поразмышляем.

По энергоэффективности инверторные моторы оказываются на первом месте. В процессе работы им не приходится справляться с силой трения. Правда, эта экономия не столь существенна, чтобы принимать ее за полноценное и значимое преимущество.
По уровню шума инверторные силовые агрегаты также оказываются на высоте. Но нужно принять во внимание тот факт, что основной шум возникает при отжиме и от слива/набора воды. Если в коллекторных моторах шум связан с трением щеток, то в универсальных инверторных двигателях будет слышен тонкий писк.
В инверторных системах обороты машины-автомата могут доходить до 2000 в минуту. Цифра впечатляющая, но имеет ли она смысл? Ведь далеко не каждый материал выдержит такие нагрузки, потому такая скорость вращения на деле оказывается бесполезной.

Свыше 1000 оборотов — это все уже лишнее, поскольку и на такой скорости вещи отлично выжимаются.

Сложно однозначно ответить, какой мотор для стиральной машины будет лучше. Как видно из наших выводов, не всегда высокая мощность электромотора и его завышенные характеристики оказываются актуальными.

Если бюджет на покупку стиральной машины ограничен и загнан в узкие рамки, то можно спокойно выбирать модель с коллекторным мотором. При более широком бюджете есть смысл купить дорогую, тихую и надежную инверторную стиральную машину.

Если выбирается мотор на уже имеющуюся машину, то в первую очередь нужно тщательно изучать вопрос совместимости силовых агрегатов.

Здесь нужно учитывать каждую деталь и характеристику.

Выбирая домашнюю помощницу, мы обычно руководствуемся не только внешним видом, но и техническими характеристиками. И двигатель стиральной машины — это один из важных параметров, который заслуживает пристального внимания, согласны?

Предлагаем разобраться в эксплуатационных качествах, специфике устройства и функционирования разных видов мотора — для объективности оценки мы провели сравнительный анализ рабочих параметров двигателей.

Кроме того, рассказали, как выполнить диагностику движка, а также обозначили правила подключения и эксплуатации стиралки, соблюдение которых продлит срок службы домашней помощницы.

Разновидности и особенности двигателей

В стиральных машинках используют 3 основных вида двигателей: коллекторные, инверторные, асинхронные. Они отличаются между собой технически и функционально, имеют свои плюсы, минусы. Рассмотрим каждый тип в подробностях.

Коллекторным двигателем оборудовано большинство стиралок на рынке. Его конструкция представляет собой алюминиевый корпус, внутри которого находится ротор, статор, тахометр и две щетки.

Последние размещены в устройстве с целью обеспечения контакта между мотором и ротором. Через них подается ток на якорь, образуется магнитное поле, которое и запускает вращение. Напряжение в сети существенно влияет на скорость этого вращения.

Коллекторный двигатель размещается внизу конструкции машинки, со шкивом барабана он соединен ремнем. Щетки и ремень относят к недостаткам конструкции. Щетки истираются со временем, ремень нуждается в замене, так как со временем он изнашивается и растягивается.

Наличие электрических щеток отличает эту разновидность двигателя от остальных: они своеобразно шуршат или шелестят во время работы стиралки

работает от постоянного и переменного тока;
небольшой по размерам;
прост в ремонте, если случилась поломка;
несложная электросхема управления.

Чтобы преодолеть силу трения ремня, весь механизм затрачивает больше энергии. Это приводит к низкому КПД за счет увеличенного расхода электричества.

Но утверждение довольно спорное, ведь основное потребление приходится на ТЭН, а не на двигатель. Реальная экономия в сравнении со следующим типом составляет 2-5%.

Инверторными двигателями начали оборудовать стиралки в 2005 году. Разработка этой разновидности принадлежит компании LG, долгое время инновация обеспечивала производителю лидерство на рынке.

Позже инверторные двигатели стали использовать Samsung, Bosch, AEG, Whirlpool, Haier.

Инвертор встраивается в барабан стиральной машинки, представляет собой крышку с постоянными магнитами (ротор) и обойму с катушками (статор)

В чем особенность конструкции? В отсутствии коллекторно-щеточного узла и прямом приводе. Такой двигатель устанавливается непосредственно на барабан и обходится в своей работе без ремня передачи.

Якорь в нем собирается на магнитах, напряжение подается на обмотки статора в преобразованном инвертором виде, поэтому скорость оборотов можно регулировать и контролировать.

простая и компактная конструкция;
экономичность за счет отсутствия необходимости тратить электроэнергию на преодоление силы трения в коллекторно-щеточном узле;
практически бесшумный;
нет быстро изнашивающихся элементов (щетки, ремня), поэтому срок службы длительный;
низкий уровень вибрации во время отжима;
возможность выставить большую скорость для отжима.

В некоторых моделях машинок с инвертором есть возможность настройки режимов вращения барабана. Это преимущество у производителя LG обеспечивает технология 6 Motion. Но такие стиралки и стоят дороже, и ремонт обходится недешево за счет цены комплектующих.

Такие двигатели бывают двух- и трехфазными. Первая модель относится к категории устаревшей и в XXI веке она практически везде снята с производства.

Вторую можно встретить в ранних стиралках Bosch, Candy, Miele, Ardo. Ротор асинхронного двигателя расположен снизу стиралки, с барабаном соединяется ремнем, поэтому они работают одновременно.

Конструкция асинхронного двигателя стиралки включает ротор, вращающий барабан, и неподвижный статор. Крутящий момент передается с помощью ремня

легкий в обслуживании;
тихо работает;
относительно дешевый;
простая конструкция — простой ремонт.

В уходе асинхронный двигатель неприхотлив — основная задача пользователя заключается в своевременной замене подшипников и смазке мотора.

Но есть в нем и недостатки. Из-за своего принципа работы в его характеристиках не найти большой мощности. Вращающий момент может быть ослаблен в любой момент, барабан перестанет выполнять полные обороты, качество стирки сильно испортится.

И еще одна особенность — электросхемы сложны в управлении. При всех своих преимуществах асинхронный двигатель канул в Лету, основная конкуренция на рынке происходит между инверторами и коллекторами.

Сравнительный анализ моделей

Данные о типе двигателя и привода можно узнать из паспорта машинки. Этой информацией обязан владеть и продавец-консультант. Предварительно можно сравнить, какой из двигателей лучше для каждого списка требований потребителя. Но сначала посмотрим на обманные маневры производителей того или иного типа двигателя.

Параметр №1. Отсутствие трущихся частей в инверторе. Это неправда, подшипников в механизмах одинаковое количество, а вот щеток в нем нет.

Но сколько служат щетки, которыми так пугают покупателей коллекторов? 10-15 тыс. часов или до 15 лет работы в ежедневном режиме по 2-3 часа в день. При этом гарантированный срок службы самой машинки — 7-10 лет. Да и стоят щетки около 5 дол. В инверторной стиралке, как и в коллекторной может потребоваться замена подшипников.

Статистика ремонтов стиралок показывает, что гораздо реже требуется замена щеток, чем нагревательного элемента, подшипников или электронного блока, да и стоимость замены щеток ниже

Параметр №3. Экономия электроэнергии. Инвертор потребляет до 20% меньше электроэнергии, чем коллектор. Это происходит за счет более точной регулировки оборотов и нагрузки на сам двигатель.

Как это выглядит на практике? Вы загружаете неполный барабан. Коллектор раскрутит его максимально, а инвертор стабилизирует обороты. Но мы рассматривали ранее, что экономия в результате несущественная, ведь ТЭН все равно потратит на нагрев энергию в полном объеме.

Вывод: если шум не столь важен и вы готовы к постоянному уходу за стиралкой, выбирайте коллектор. Этот тип двигателя позволяет значительно сэкономить на покупке. Если приоритетом является характеристики по мощности, бесшумности, долговечности, стоит присмотреться к инверторным моделям.

Гарантию на него производитель устанавливает не менее 10 лет. Но она распространяется только на инвертор, остальные детали машинки могут быть не слишком износоустойчивыми.

Проверяем работоспособность механизма

В продаже присутствуют машинки только с инверторными и коллекторными двигателями, поэтому рассмотрим именно эти две разновидности, асинхронный опустим.

Ищем поломку прямоприводного двигателя

Инвертор не предназначен для ремонта в домашних условиях. Самый верный вариант — попробовать системное тестирование, если ваша модель машинки на такое способна.

Самодиагностика выдаст код неисправности, его расшифровка и поможет понять, где проблема и нужны ли услуги мастера.

Способ тестирования и коды ошибок для каждой машинки свои. Перед тестированием нужно освободить барабан от белья и плотно закрыть люк

Если все-таки захотели снять инвертор, придерживайтесь правильного алгоритма:

Отключаем прибор от электросети. Рекомендуется подождать несколько минут, чтобы все элементы окончательно обесточились.
Выкручиваем болты, снимаем заднюю панель.
Находим под ротором винты, которыми прикреплена проводка, выкручиваем их.
Перед отсоединением проводов фотографируем или зарисовываем их, чтобы потом правильно подсоединить все источники питания.
Снимаем центральный болт, который держит ротор. В процессе нужно придерживать ротор, чтобы предотвратить вращение.
Снимаем сборку ротора, а за ней — статора.
Отсоединяем все проволочные разъемы.

Теперь можно осмотреть двигатель. Основательно протестировать работу инвертора вряд ли получится. Что можно сделать? Проверить целостность обмотки ротора.

Часто в таких двигателях ломается датчик Холла. Работоспособен ли он — это можно выяснить только в условиях мастерской, если заменить деталь на новую.

Проводим диагностику ременной передачи

Чтобы проверить коллектор, нужно сначала достать его из корпуса. Для чего снимаем заднюю панель, рассоединяем провода и выкручиваем болты. Допустимо подковырнуть отверткой в местах крепления болтов, где часто наслаивается грязь и происходит залипание.

Теперь приступаем к диагностике. Соединяем по схеме провода обмотки статора и ротора. Подключаем все это к электричеству. С прибором все в порядке, если ротор начал вращение.

Этот способ проверки имеет свои особенности: невозможность потестировать работу двигателя в разных режимах плюс есть риск замыкания от прямого подключения

Чтобы избежать замыкания, в эту схему можно подключить балласт в виде ТЭНа. Балласт подключаем со стороны ротора. Он начнет греться, тем самым защитит двигатель от сгорания.

Коллектор — конструкция из нескольких частей и они все требуют проверки. Первые на очереди — пресловутые щетки. Они расположены по бокам корпуса. Достаем их и осматриваем.

Если они изношены, нужна замена. Явный признак такой необходимости — двигатель искрит при вращении. Чтобы купить новые щетки, возьмите с собой старые и запишите информацию о модели стиралки.

Следующий элемент — ламели. Они служат проводниками-передатчиками тока к ротору. Эти детали приклеиваются к валу и в случае заклинивания мотора не исключена их отслойка.

Если вам доступен токарный станок, на нем можно устранить небольшие отслоения. Не забудьте вычистить стружку мелкой наждачкой.

Уделите пристальное внимание заусенцам и отслоениям на ламелях, они нередко и являются причиной неудовлетворительной работы двигателя стиралки

Теперь приступим к обмоткам статора и ротора. Если в них появилось замыкание, коллектор нагревается, что вызывает срабатывание термистора. Результат — теряется мощность или вовсе прекращается работа механизма. Обмотки тестируем мультиметром в режиме сопротивления.

Статор проверяется в режиме зуммера. Концы проводки поочередно тестируются щупами. Если не следует никакого сигнала, с деталью все в порядке. Определить место замыкания можно, подсоединив один щуп к проводке, а второй — к корпусу.

Щупы прикладываются к ламели двигателя. Дисплей показывает меньше 20 Ом — имеем замыкание, больше 200 Ом — обрыв обмоток

Если прибор молчит, это нормально. В случае обнаружения поломки, для самостоятельного ремонта нужно будет создавать новую обмотку, а для неспециалиста это сложно.

Если все-таки нужна замена двигателя, обычно для этого достаточно просто установить новую деталь на место старой. Не забудьте после всех манипуляций включить машинку и проверить ее работу.

Как продлить жизнь двигателя стиралки?

Соблюдение электрической безопасности не только убережет вас от несчастных случаев, но и продлит жизнь любому из типов двигателей. Также на работоспособность стиралки влияет и правильная эксплуатация владельцем.

Чтобы правильно подключить машинку к сети, нужно соблюсти всего 6 критериев.

Первое, чему уделим внимание — мощности, сечению и марке проводов. Мощность большинства моделей колеблется в диапазоне 2000-2500 Вт. По мощности определяем сечение питающих проводов. Таблицы с необходимыми параметрами можно найти в ГОСТ 31946-2012.

Двужильный алюминиевый кабель для питания розетки стиралки не подходит, нужно прокладывать медный и трехжильный. Чаще всего у нас в квартирах установлены именно медные кабеля с параметрами сечения в 2,5 кв. мм.

Защитить эту линию можно с помощью автоматического выключателя, у которого показатели номинального тока указаны значением в 16 А.

Теперь нужно определить марку питающего провода, исходя из мощности и сечения. Провод ПУНП использовать нельзя.

Многие современные модели машинок имеют первый класс защиты от поражения током. Обеспечивается это за счет защитного заземления — на вилке питающего шнура есть специальный контакт

Следующий момент — заземление. Если в доме отсутствует заземление, об этом нужно позаботиться самостоятельно. Можно разделить PEN-проводник, чтобы не иметь проблем с этим.

Еще понадобится розетка с заземлением. Идеальный вариант — с керамической арматурой и повышенным классом защиты для помещений с повышенной влажностью (если розетка в ванной).

Тройник, переходник, удлинитель лучше в подсоединении не использовать. А если в вашем доме случаются частые перепады напряжения, подключайте машинку через преобразователь.

Рекомендуется приобрести УЗО — автомат, который отключает питание в случае возникновения проблем в сети. Его параметры не должны превышать 30 мА. Идеально, если получится организовать питание стиралки от отдельной группы в электрощитке.

Категорически нельзя делать заземление, объединяя корпус машинки и отопительные или водопроводные трубы. И второе табу — установка перемычки в розетке, где ноль и заземляющий контакт.

Есть и определенные правила эксплуатации, влияющие на работу двигателя. Не стоит разрешать детям играться программными кнопками. Не открывайте отделение для моющих во время стирки.

К запретам также относится внезапная смена программы. Если у вас машинка с механическим управлением, не поворачивайте переключатель программ против часовой стрелки.

Важное правило эксплуатации стиралки — правильная загрузка. Не перегружайте барабан при стирке, старайтесь не использовать максимальный отжим

Выводы и полезное видео по теме

Как починить вышедший из стоя двигатель своими руками, вы можете узнать из полезной видеоподборки.

Ремонт стиралки, если инвертор не вращается:

Как проверить коллектор омметром:

Выбираем сечение провода для подключения стиральной машинки:

У каждого типа двигателя свои достоинства и недостатки. Выбирайте разновидность под свои требования. Если предпочитаете самые современные конструкции с отличными техническими показателями и не имеет значения бюджет, выбирайте инвертор.

Если нужна надежная техника за относительно небольшую цену и вы готовы произвести ремонт в случае поломки, покупайте коллектор. И не забудьте правильно подключить машинку к электросети.

А вам приходилось ремонтировать двигатель стиральной машины? Расскажите, пожалуйста, в чем заключалась специфика разборки агрегата, и удалось ли починить технику. Ждем ваших комментариев, вопросов и советов по выполнению ремонта — форма для связи расположена ниже.

Инверторный двигатель в современных стиральных машинах

Инверторный двигатель в стиральной машине — что это? В стиралках нашли применение два мотора с преобразованием переменного тока в постоянный — асинхронный и трёхфазный. Последний иногда называют бесщёточным двигателем постоянного тока (BLDC — Brushless Direct Current Motor). Рассмотрим подробнее каждый вариант, а также преимущества и недостатки.

Трёхфазный асинхронный

Этот двигатель был изобретён в 1889 году русским инженером Доливо-Добровольским, и нашёл широкое применение в промышленности, где используют трёхфазное напряжение 380 вольт. В стиральных машинах он начал использоваться после развития и широкого распространения электронных систем управления.

Преимуществом этих двигателей является бесшумность — он применяется в тихих стиралках.

Главный недостаток — сложное управление через инвертор.

Работаю в сфере ремонта бытовой техники. Большой опыт в восстановлении стиральных и посудомоечных машин.

Управление

Так как в домах используется однофазный ток 220 вольт, то для работы такого двигателя нужен преобразователь с регулировкой скорости и направления вращения. Это довольно сложное электронное устройство, схема которого приведена ниже на рисунке.

Схема управления инвертора

Как видно, что сначала переменный ток преобразуется в постоянный в выпрямителе. Для этого используется мост на диодах. Катушка индуктивности L, ёмкость C и термистор (на схеме слева), служат для защиты модуля от перегрузок, а также предохраняет домашнюю электросеть от колебаний при работе машины.

Затем постоянное напряжение поступает в силовую часть, где преобразуется в трёхфазное импульсное, у которого меняется амплитуда и частота. Именно за счёт этого осуществляется изменение скорости и направления вращения двигателя. Тахометрический генератор (обозначен T) выполняет обратную связь с системой управления. С его помощью модуль понимает скорость барабана.

Работаю в сфере ремонта бытовой техники. Большой опыт в восстановлении стиральных и посудомоечных машин.

Основной поломкой таких моторов, является повреждение платы управления. Сам двигатель сгорает редко. Отметим, что диагностировать поломку крайне тяжело. На моторе реально проверить только целостность обмоток с помощью мультиметра . Полноценно диагностировать исправность двигателя можно через модуль управления.

Инверторы бывают следующего исполнения:

Модуль управления инверторным мотором

Прямой привод

Второй тип инверторных двигателей, это трёхфазные бесщёточные постоянного тока. Впервые их стала применять фирма LG в 2005 году в качестве прямого привода. Он находится непосредственно на валу барабана. Ремень при этом отсутствует.

Мотор прямого привода

Одной из их особенностей — постоянные магниты на роторе. В стиральных машинах с прямым приводом ротором является металлическая чаша, которая крепится к валу барабана. Внутри неё находятся постоянные магниты.

Статор — неподвижная часть и соединена с внешней стороной бака. Она представляет собой круг, покрытый пластиком с местами для обмотки катушек. Внутри находятся электротехнические пластины. Также здесь располагается тахометрический генератор.

Статор инверторного двигателя

Система управления схожа с асинхронным двигателем, рассмотренным выше. Инвертор преобразует переменное однофазное напряжение 220 вольт, в постоянное трёхфазное. Параметры его могут меняться по напряжению — от 0 до 120 вольт, а по частоте — от 0 до 300 Гц. Схема и логика управления довольно сложная и не рассматривается здесь, т. к. нужна только специалистам.

Инверторные двигатели прямого привода имеют следующие преимущества:

простая конструкция;
низкий шум;

отсутствие приводного ремня, и как следствие уменьшение потерь на трение;
нет щёточного узла — не нужно менять щётки и не возникают проблемы из-за оседания пыли.

Недостаток только один — сложная и дорогостоящая система управления. Отметим, что наметилась тенденция по отходу от коллекторных двигателей, но тем не менее они являются основой большинства стиральных автоматических машин.

Что такое BLDC-мотор

BLDC двигатель, он же вентильный двигатель — это бесколлекторный синхронный двигатель постоянного тока на постоянных магнитах. Функцию коллектора в данном случае выполняет электронный контроллер, как если бы двигатель был коллекторный — контроллер переключает обмотки в зависимости от положения ротора с магнитами, определяемого датчиками Холла, установленными в мотор. Если двигатель застопорить, то контроллер будет подавать ток в те две фазы, которые должны его стронуть в нужную сторону. Контроллер не будет переключать фазы, пока ротор стоит. Дополнительно в отличие от механических коллекторов,это обеспечивает работу большого количества магнитных пар,чем может быть обеспечен значительно больший момент.

BLDC — Brushless DC electric motor (бесколлекторный электродвигатель постоянного тока).
PMSM — Permanent Magnet Synchronous Motor (синхронный двигатель с постоянными магнитами).

Конструкция:

В роторе двигателя размещаются постоянные магниты, создающие магнитное поле, которые чередуются + — + -. В зависимости от количества магнитов, двигатель имеет соответствующее количество полюсов. Роторы линейки Golden Motor 3-5-10-20кВт имеют 8 магнитов, т.е. 4 пары магнитов.

Статор сделан из электротехнической стали и медной обмотки, уложенной в пазы сердечника. Количество обмоток определяет количество фаз двигателя. Для вращения необходимы 3 фазы. Обычно ВД трёхфазные, в Golden Motor в т.ч.

BLDC двигатель так же имеет более высокие эксплуатационные характеристики по сравнению с асинхронными двигателями. Он обладает лучшей удельной мощностью (мощность на килограмм массы), лучшим КПД, особенно на низких оборотах и на старте, более простое управление (асинхронным двигателям требуется чистый синус).

Каждому мотору нужен свой управляющий контроллер.

Ниже представлено видео, объясняющая принцип действия:

Трёхфазный бесколлекторный двигатель

1. Двигатель стиральной машины с прямым приводом

Пожалуй уже каждый слышал о стиральных машинах с прямым приводом барабана. Но до сих пор, даже не все специалисты по ремонту стиральных машин знают как устроен и как работает двигатель в такой машине.

Сама идея конечно не новая, ведь за основу взят шаговый двигатель, который уже давно получил распространение во многих электротехнических устройствах. А вот первое применение его в конструкции стиральной машины в качестве привода барабана, принадлежит корейскому концерну LG. С середины 2005 года, компания LG начала активно продвигать свою продукцию, заявляя о 10-ти летней гарантии на двигатель для стиральных машин с прямым приводом.

Сегодня, помимо LG, компании Samsung, Haier и Whirpool в ряде моделей стиральных машин стали применять подобные двигатели. Забегая вперёд, можно сказать, что компания LG не просчиталась и двигатель для прямого привода барабана действительно довольно надёжный и имеет преимущество по сравнению с более традиционным и распространённым коллекторным двигателем.

2. Устройство двигателя

Двигатель стиральной машины с прямым приводом, представляет собой трёхфазный бесколлекторный двигатель постоянного тока, отчасти похожий на шаговый двигатель, но это не совсем так. В иностранной литературе его ещё часто называют BLDC (Brushless Direct Current Motor — бесщёточный мотор постоянного тока), для удобства мы тоже будем применять эту аббревиатуру.

Такой двигатель состоит из ротора с постоянными магнитами и статора с обмотками. Различают два вида подобных двигателей:

Inrunner, у которых магниты ротора находятся внутри статора с обмотками, и Outrunner, у которых магниты расположены снаружи и вращаются вокруг неподвижного статора с обмотками. В стиральных машинах с прямым приводом применяется Outrunner тип двигателя.

В этой статье мы ознакомим с устройством двигателя от стиральной машины LG.

3. Ротор

Рис.2 Ротор двигателя стиральной машины LG с прямым приводом

Ротор BLDC — вращающаяся часть двигателя (Рис.2) По форме напоминает чашу, к внутренней стороне которой специальным клеем крепятся магниты прямоугольной формы. Магниты всегда имеют чётное количество и установлены с чередованием полюсов. В нашем случае установлено 12 магнитов, размер которых зависит от геометрии двигателя и характеристик мотора. Чем сильнее применяемые магниты, тем выше момент силы, развиваемый двигателем на валу. В центре ротора есть специальное посадочное отверстие с насечками, что позволяет, при помощи болта или гайки, закрепить ротор напрямую к валу барабана. С внешней стороны ротора, продавлено 10 щелей образующих на обратной его стороне небольшие лопасти для охлаждения обмоток статора.

4. Статор

Рис.3 Статор двигателя стиральной машины LG с прямым приводом

Статор BLDC — неподвижная часть двигателя и крепится к задней части бака стиральной машины (Рис.3) Статор состоит из нескольких листов магнитопроводящей стали заключённый в пластиковый каркас, который служит изолятором. В целом, каркас статора напоминает круг с прямоугольными зубьями. На каждый зуб статора наматывается катушка.

Обмотка трёхфазного бесколлекторного двигателя изготовлена из медной проволоки толщиной 1 мм. Классическая обмотка выполняется одним проводом для одной фазы, то есть все обмотки на зубьях одной фазы соединены последовательно. В данном случае статор имеет 36 зубьев — это значит по 12 зубьев на одну фазу. Сопротивление обмотки каждой фазы порядка 10 Ом.
Как известно, в трёхфазных двигателях, обмотки соединяют по схеме звезда или треугольник.
В нашем случае, обмотки статора соединены по схеме звезда, т.е. концы фаз имеют общую точку (Рис.4)

Поскольку в каждый момент времени работают только две фазы (при включении звездой), магнитные силы воздействуют на ротор неравномерно по всей окружности (Рис.5).

Силы, воздействующие на ротор, стараются его перекосить, что приводит к увеличению вибраций. Для устранения этого эффекта статор делают с большим количеством зубьев, а обмотку распределяют по зубьям всей окружности статора как можно равномернее (Рис.6)

Рис.5 Воздействие магнитных сил на ротор

В двигателе стиральной машины LG, распределение фазных обмоток, а также относительное положение ротора и статора можно увидеть ниже (см. Рис.7). На схеме производителя, фазные обмотки обозначают буквами : V, W, U

Рис.7 Трёхфазный двигатель постоянного тока (BLDC) стиральной машины LG (общий вид)

Для контроля положения ротора применяется датчик работающий на эффекте Холла. Датчик реагирует на магнитное поле и поэтому его располагают на статоре таким образом, чтобы магниты ротора воздействовали на него.

5. Система управления трёхфазным двигателем (BLDC)

Стоит отметить, что система управления двигателем BLDC и схема её реализации аналогична схеме управления трёхфазным асинхронным двигателем описанной в другой нашей статье. Что бы в точности не повторяться, поясним всё же немного по другому.

Управление двигателем с прямым приводом построено на инверторе напряжения с широтно-импульсной модуляцией. Инвертор — (от лат. inverto — поворачивать, переворачивать) — элемент вычислительной схемы, осуществляющий определённые преобразования сигнала изменяемой амплитуды и частоты. К примеру, в инверторе, сетевое напряжение 220 вольт с частотой 50 Гц, преобразуется в постоянное напряжение, а параметры питания обмоток статора двигателя могут колебаться от 0 до 120 вольт с частотой до 300 Гц.

При включении ключей, как показано выше, на двигатель подается полное напряжение питания. При этом двигатель развивает максимальные обороты (мощность). Чтобы обеспечить управление двигателем, нужно регулировать напряжение питания двигателя. Изменение действующего напряжения осуществляется с помощью широтно-импульсной модуляции (ШИМ).

Дадим определение этим терминам:
Широтно-импульсная модуляция (ШИМ) — это управление средним значением напряжения на нагрузке путём изменения скважности импульсов, управляющих ключом. А скважность — это отношение периода следования (повторения) сигнала к длительности (широте) его импульса.

На (Рис.9) представлен график, иллюстрирующий применение трёхуровневой ШИМ для управления электродвигателем, которая используется в приводах асинхронных электродвигателей с переменной частотой. Напряжение от ШИ-модулятора, подаваемое на обмотку двигателя показано в виде прямоугольных импульсов. Пунктирной линией грубо изображён магнитный поток в статоре двигателя. Магнитный поток имеет приблизительно синусоидальную форму, благодаря соответствующему закону ШИМ.

Поэтому, ключи открыты не все время, а открываются, и закрываются с фиксированной частой, но изменяемой скважностью. Таким образом, изменяется действующее напряжение от нулевого до напряжения питания.

Назревает вопрос: зачем нужно менять скважность, зачем эта частота и для чего это всё нужно? Дело в том, что слишком малая частота может быть не эффективной или не обеспечивать необходимой плавности регулирования оборотов двигателя.

Рис.9 График иллюстрирующий напряжение от ШИ-модулятора, подаваемое на обмотку двигателя.

Например: если ротор двигателя имеет два полюса, то при одном полном обороте магнитного поля на статоре, ротор совершает один полный реальный оборот.

При 4 полюсах, чтобы повернуть вал двигателя на один полный оборот потребуется два оборота магнитного поля на статоре. Чем больше количество полюсов ротора, тем больше потребуется электрических оборотов для вращения вала двигателя на один оборот.

В нашем случае, имеется 12 магнитов на роторе. Для того, чтобы провернуть ротор на один оборот, потребуется 12/2=6 электрических оборотов поля. Поэтому, учитывая особенность конструкции двигателя и инверторную систему управления, для питания фаз двигателя необходима электрическая частота значительно выше 50Гц.

Чтобы добиться управления оборотами двигателя нужно наложить сигнал ШИМ, на сигналы, подаваемые на ключи. Для этого, микроконтроллер электронного блока управления, программно формирует ШИМ для каждого из ключей (IGBT). В программу контроллера, производитель закладывает определённый алгоритм и все данные для управления конкретным двигателем.

Мы пояснили немного суть системы управления двигателем, а вот детальный обзор устройства и принцип работы инверторного блока управления — очень объёмный материал и в рамках данной статьи мы рассматривать не будем.

6. Неисправности и диагностика двигателя

Как и говорилось выше, сам по себе двигатель довольно надёжный, относительно простой и в практике известны единичные случаи выхода из строя обмоток статора. Магниты на статоре имеют конечно не самое высшее качество, но их отклеивание или расколы почти не встречались.

В отличие от коллекторного двигателя, запустить и проверить трёхфазный двигатель напрямую вне стиральной машины без каких-либо специальных приспособлений не получится, поскольку статор крепится к баку, а ротор к валу барабана стиральной машины. Поэтому, при наличии обычного цифрового мультиметра, можно проверить только сопротивление обмоток фаз статора. В связи с этим, на практике, при диагностировании неисправности, проблемную деталь двигателя или модуль управления, выявляют путём замены детали на заведомо исправную.

7. Преимущества и недостатки BLDC двигателей

Более ярким получится сравнение трёхфазного двигателя (BLDC) с традиционным коллекторным двигателем, которым оснащено большинство стиральных машин.

К преимуществу двигателей BLDC стоит отнести:

низкий уровень шума
относительно простая конструкция
особое позиционирование двигателя в стиральной машине, позволяющее снизить колебание бака
отсутствие приводного ремня, из-за которого терялась часть полезной энергии двигателя на преодоление сил трения ремня, между шкивом двигателя и шкивом барабана
отсутствие уязвимого коллекторно-щёточного узла, имеющего ограниченный ресурс и требующего обслуживания

К недостаткам двигателя BLDC относятся:

достаточно сложная система управления ( по сравнению с коллекторным двигателем)

Справедливости ради, стоит отметить, что двигатель стиральной машины LG с прямым приводом не идеально бесшумный. В момент пуска двигателя, из-за взаимодействия магнитных полей статора с магнитами ротора, возникают колебания последнего, сопровождающиеся характерным металлическим звоном. По мере увеличения оборотов ротора, звук становится более мягким, но всё-равно своеобразным и характерным для всех стиральных машин LG с прямым приводом барабана.

Читайте также: