Какой электродвигатель лучше асинхронный или коллекторный

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.

Преимущества механизма:

• 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.

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.

Преимущества инвертора:

• 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.

Плюсы модели:

• 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.

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.

Парматетр №2. Шум. Да, «щеточный» двигатель более шумный, но инвертор тоже издает характерный писк. Основной звук производит все-таки не мотор, а насос в паре с барабаном. Во время отжима инвертор и пищит, напоминая комара.

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.

Двигатели такого типа относятся к механизмам постоянного тока. Поэтому они встречаются в большинстве случаев в бытовых приборах, таких как стиральные машины. Устройство и принцип работы коллекторного мотора можно описать несколькими пунктами:

1. Движущей частью двигателя является якорь, который состоит из множества пластинок. Он окружен специальными магнитами. Ток подается на двигатель с помощью щеток.
2. Чтобы ротор постоянно вращался, нужно периодически менять направление тока. Поэтому щетки подключаются к пластинам, которые разделены между собой. Количество сегментов зависит от числа движущихся рамок.

Благодаря такой конструкции двигатель и называют коллекторным. Недостатком конструкции можно считать наличие щеток, которые со временем могут повреждаться или стираться.

Нужные ненужные вещи

Многие просто вывезут машину на свалку и забудут о ней. Но это не решение вопроса для рачительного и умелого хозяина. Вы были бы удивлены, узнав, куда и какие детали стиральной машины можно было бы приспособить в домашнем хозяйстве. И в нашей статье мы расскажем о наиболее ценной детали данного агрегата – об исправном двигателе стиральной машинки-автомат.

Наиболее подходящий вариант использования электродвигателя – это его подключение к другому устройству. Например, электроточильному станку (или любому другому). Но для этого, прежде всего, нужно подключить мотор к бытовой сети 220 В и отрегулировать количество его оборотов.

Однофазные и трехфазные д0вигатели асинхронного типа

При демонтаже электродвижка со стирального агрегата рекомендуется на всех его проводах делать специальные отметки. Эти действия в дальнейшем помогут подключить мотор напрямую к электрической сети (особенно это касается асинхронных электродвигателей со старых стиральных агрегатов, где требуется подключение пусковых конденсаторов). Остальные типы моторов также имеют свои особенности.

Поэтому для правильного подключения каждого типа электродвижка лучше всего поискать информацию в интернете либо использовать для этого специальную справочную литературу. И если при демонтаже все контакты были помечены, то запустить мотор от стирального устройства не составит особого труда. Для этого просто нужно будет следовать инструкции для подключения определенного типа движка к сети и придерживаться правил безопасности.

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.

Двигатели такого типа появились довольно давно и очень часто применяются в промышленности. Это обусловлено тем, что здесь используют трехфазные электрические сети. Принцип работы такой системы можно описать несколькими последовательными шагами:

1. Статор мотора представляет собой обмотку из медной проволоки. Она может быть двух- или трехфазной. При подаче на него тока появляется магнитное поле.
2. Ротор же представляет собой металлический цилиндр, который способен вращаться на подшипниках. Когда возбуждается магнитное поле в обмотке статора, это продуцирует аналогичное явление и в роторе. По-простому цилиндр просто старается догнать поле и это приводит к появлению вращения. Обусловлено это небольшим смещением фаз, которое может быть разным в зависимости от типа мотора.

Советы в статье «Приточные установки от магазина «Вент-заводы».» здесь.

Отличительной особенностью асинхронного двигателя является отсутствие скользящего контакта (в коллекторном моторе это щетки и сам коллектор). Поэтому такие механизмы намного надежней, чем конструкции на основе коллекторов. Обслуживать асинхронные модификации нужно не так часто. Коллекторный двигатель невозможно сделать с большой мощностью, что ограничивает среду их применения.

Вначале выясним тип двигателя. Не всегда решим вопрос однозначно. Внешний вид мало говорит, шильдик старого двигателя способен не соответствовать реальной начинке агрегата. Предлагаем кратко рассмотреть, какие асинхронные и коллекторные двигатели выпускает промышленность. Расскажем отличия эксплуатации, ключевых свойств, внешних и внутренних. Обсудим подключение однофазного двигателя к сети переменного тока.

Вопрос – коллекторный двигатель или асинхронный – решаем первоочередно. Процесс несложный. Коллектором называется барабан, разделенный медными секциями, формой близкой прямоугольной, сделанными из меди. Формирует токосъемник, в коллекторных двигателях ротор всегда питается электрическим током. Постоянным, переменным – поле создается приложенным напряжением.

Коллекторный двигатель содержит минимум две щетки. Трехфазные встретим редко. Сведения о таких агрегатах описаны литературой середины прошлого века. Применялись коллекторные трехфазные двигатели, регулируя скорость вращения вала в широких пределах. Мотор указанного типа снабжен щетками, медным барабаном, разделенным секциями. Пропустить признак и невооруженным глазом затруднительно. Примеры коллекторных двигателей:

1. Пылесос, стиральная машина.
2. Болгарка, дрель, электрический ручной инструмент.

Коллекторные двигатели широко используются, обеспечивая сравнительно простой реверс, реализуемый переменой коммутации обмоток. Скорость регулируется изменением угла отсечки питающего напряжения, либо амплитуды. К общим недостаткам коллекторных двигателей относятся:

• Шумность. Трение щетками барабана неспособно происходить бесшумно. При переходе секцией идет искрение. Эффект вызывает помехи радиочастотного диапазона, издается сонм посторонних звуков. Коллекторные двигатели сравнительно шумные. Потрудитесь вспомнить пылесос. Стиральная машина, выполняя режим стирки работает не так громко? Низкие обороты коллекторных двигателей хороши.
• Необходимость обслуживания обуславливается наличием трущихся деталей. Токосъемник чаще загрязнен графитом. Попросту недопустимо, может замкнуть соседние секции. Грязь повышает уровень шума, прочие негативные эффекты.

Все хорошо в меру. Коллекторные двигатели позволят получить заданную мощность (крутящий момент), на старте, после разгона. Сравнительно просто регулировать обороты. Названа причина увлечения бытовой техники коллекторными разновидностями, асинхронные двигатели выступают сердцем оборудования, обладающего повышенными требованиями к уровню звукового давления.

Договорились – трехфазные коллекторные двигатели достать сложно, текущий раздел речь ведет касательно асинхронных машин. Разновидности перечислим:

1. Трехфазные асинхронные двигатели снабжены числом выводов три-шесть рабочих обмоток за вычетом различных предохранителей, внутренних реле, разнообразных датчиков. Катушки статора внутри объединяются звездой, делая невозможным напрямую включение в однофазную сеть.
2. Однофазные двигатели, снабженные пусковой обмоткой, помимо прочего снабжаются парой контактов, ведущих к концевому центробежному выключателю. Миниатюрное устройство обрывает цепь, когда вал раскручен. Пусковая обмотка катализирует начальный этап. Дальнейшим действием будет мешать, снижая КПД двигателя. Принято конструкцию называть бифилярной. Пусковая обмотка наматывается двойным проводом, снижая реактивное сопротивление. Помогает уменьшить емкость конденсатора – критично. Ярким примером однофазных двигателей асинхронного типа с пусковой обмоткой выступают компрессоры бытовых холодильников.
3. Конденсаторная обмотка, отличаясь от пусковой, работает непрерывно. Двигатели найдем внутри напольных вентиляторов. Конденсатор дает сдвиг фаз 90 градусов, позволяя выбрать направление вращения, поддержать нужную форму электромагнитного поля внутри ротора. Типично на корпусе двигателя конденсатор крепится.

Трехфазные асинхронные двигатели

Научимся, как отличить однофазные двигатели асинхронного типа от трехфазных. В последнем случае внутри всегда имеется три равноценных обмотки. Поэтому можно найти три пары контактов, которые при исследовании тестером дают одинаковое сопротивление. Например, 9 Ом. Если обмотки объединены звездой внутри, выводов с одинаковым сопротивлением будет три. Из них любая пара дает идентичные показания, отображаемые экраном мультиметра. Сопротивление каждый раз равно двум обмоткам.

Поскольку ток должен выходить, иногда трехфазный двигатель имеет вывод нейтрали. Центр звезды, с каждым из трех других проводов дает идентичное сопротивление, вдвое меньшее, нежели демонстрирует попарная прозвонка. Указанные выше симптомы говорят красноречиво: двигатель трёхфазный, теме сегодняшнего разговора чуждый.

Рассматриваемые рубрикой моторы обмоток содержат две. Одна пусковая, либо конденсаторная (вспомогательная). Выводов обычно три-четыре. Отсутствуй украшающий корпус конденсатор, можно попробовать рассуждать, озадачиваясь предназначением контактов следующим образом:

Выводов четыре штуки – нужно измерить сопротивление. Обычно звонятся попарно. Сопротивление ниже – нашли основную обмотку, подключаемую к сети 230 вольт без конденсатора. Полярность не играет роли, направление вращения задается способом включения вспомогательной обмотки, коммутацией катушек. Проще говоря, осуществите подключение однофазного электродвигателя характерного типа с одной лишь основной обмоткой – в начальный период времени вал стоит стоймя. Куда раскрутишь, туда пойдет вращение. Остерегайтесь производить старт рукой – поломает.

Устройство асинхронного двигателя

Научимся, как отличить бифилярный двигатель от конденсаторного. Следует сказать, разница чисто номинальная. Схема подключения однофазного двигателя схожа. Бифилярная обмотка не предназначена работать постоянно. Будет мешать, снижать КПД. Поэтому обрывается после набора оборотов пускозащитным реле (присуще бытовым холодильникам), либо центробежными выключателями.

Разница номинальная, но профессионалы отмечают любопытную особенность, по которой судят, находится перед нами бифилярный, либо конденсаторный двигатель. Сопротивление вспомогательной обмотки. Отличается номиналом от рабочей более чем в 2 раза, скорее всего, двигатель бифилярный. Соответственно, обмотка пусковая. Конденсаторный двигатель работает, пользуясь услугами двух катушек. Обе постоянно находятся под напряжением.

Однофазный асинхронный двигатель

Подключение и запуск

Для того чтобы подключить электродвигатель к домашней электросети, понадобится мультиметр.

С его помощью прозваниваем выходные провода, идущие от электромотора. Цель данной операции: обнаружить среди проводов (от 2 до 4 штук) два с наибольшим сопротивлением (порядка 12 Ом). Соответственно, если проводов всего 2, то задача упрощается до минимума. На данный момент мы имеем на руках два силовых провода от катушки возбуждения двигателя стиральной машины.

Далее выявляем провода от коллектора и щеток двигателя. Их тоже два, так что перепутать их невозможно.

Третья необходимая нам пара проводов принадлежит таходатчику. В основном они прикреплены на корпусе двигателя. В противном случае придется его (мотор) частично разобрать.

Один из коллекторных проводов соединяем с катушечным. А оставшуюся пару (коллектор — катушка) подключаем удобным способом к сети 220 Вольт. Проводим пробный запуск.

Если вы не знаете, что означают и как выглядят названные нами детали: катушка возбуждения, коллектор, таходатчик и так далее, лучше отложите чтение данной статьи до ознакомления с устройством и принципом работы коллекторного двигателя стиральной машины-автомат.

Регулировка

Скорость вращения двигателя играет важную роль в его дальнейшем применении. Существует большое количество схем и печатных плат, на основе которых производится подключение электродвигателей стиральных машин. И еще большее количество плат регулировки оборотов двигателя от стиральной машины самодельного изготовления, которые порой намного эффективнее и качественнее, чем их фабричные аналоги. Рассмотрим две схемы регулировки оборотов двигателя от стиральной машины.

Рассмотрим на примере коллекторного мотора, так как он наиболее часто применяется на стиральных машинах.

Регулировка оборотов двигателя – важно, потому что с помощью него можно будет приспособить деталь отработавшей помощницы.

Чтобы регулировать обороты мотора, его нужно правильно подключить. Чтобы сделать это, необходимо подсоединить несколько выходов. В первую очередь требуется взять двигатель от стиральной машинки, после следует заметить катушку, от которой идет несколько проводов, обычно 2-3. Теперь нам требуется выбрать 2 кабеля с наибольшим сопротивлением, для этого пригодится омметр.

Следом требуется обнаружить коллектор мотора и щетки, от которых идут по 2 кабеля. После чего нужно найти выходы таходатчика . Лучше всего это сделать визуально. Провода от датчика легко видны. Они как правило красного цвета и самые тонкие. Щётки тоже хорошо видны. Нужно отследить провода до клеммной коробки. Иногда они уходят вглубь корпуса. В этом случае с помощью тестера прозваниваем все контакты до щёток.

элементы коллекторного мотора

Теперь берем один кабель, идущий от коллектора, и присоединяем с одним из электропроводов катушки. Второй от коллектора и катушки подключаем к сети 220 вольт через нагревательный элемент. Если запуск был успешно и движок постепенно набрал обороты без рывков и заеданий, то можно подключить движок стиральной машины через регулятор.

Схема подключения коллекторного мотора

Самый легкий способ – это применение любого регулятора напряжения, такие как: гашетки, диммера . Теперь необходимо проделать следующие действия: присоединить кабель катушки с якорем, к сети подсоединить второй провод катушки, провод якоря присоединяем с диммером , а выход диммера подключаем к сети. Осуществляем пуск мотора. Чтобы регулировать обороты стирального аппарата без какой-либо потери мощности придется воспользоваться более сложной схемой подключения.

Через микросхему. Благодаря тахометрическому генератору, мы сможем регулировать обороты стиралки без потери мощности. Но сам датчик регулировать вращение двигателя не может. В действительности управление происходит с помощью специальной микросхемы, при соединении с тахо , обмоткой якоря, которые будут подключены в сеть.

Нажимая на кнопку «Опубликовать», вы даете согласие на обработку своих персональных данных.

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

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.

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

1. Отключаем прибор от электросети. Рекомендуется подождать несколько минут, чтобы все элементы окончательно обесточились.
2. Выкручиваем болты, снимаем заднюю панель.
3. Находим под ротором винты, которыми прикреплена проводка, выкручиваем их.
4. Перед отсоединением проводов фотографируем или зарисовываем их, чтобы потом правильно подсоединить все источники питания.
5. Снимаем центральный болт, который держит ротор. В процессе нужно придерживать ротор, чтобы предотвратить вращение.
6. Снимаем сборку ротора, а за ней — статора.
7. 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.

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.

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.

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.

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.

Современные бытовые автоматы для стирки используют всего два типа приводов вращения барабана:

1. с ременной передачей крутящего момента, изменяющей число оборотов за счет разности диаметров шкивов;
2. прямой передачи вращения якоря электродвигателя на вал барабана.

Для оптимального режима стирка требуется поддерживать и регулировать обороты барабана в определенных пределах.

Схема с ремнем требует установки двигателя с высокой мощностью и скоростью вращения. Здесь действует знаменитый закон Архимеда, когда применение рычага уменьшает силу, но создает выигрыш в расстоянии.

Ременная передача в стиральных машинах используется с самых первых моделей. Под нее выпускаются два распространённых типа однофазных электродвигателей:

1. коллекторные с щеточным механизмом;
2. асинхронные с короткозамкнутым ротором типа «беличье колесо».

Их якорь движется за счет воздействия на силовое поле ротора вращающегося магнитного поля статора, создаваемого прохождением тока по обмоткам.

Коллекторные механизмы, кроме стиральных машин, издавна нашли массовое применение в бытовом и профессиональном электрическом инструменте на 220 вольт.

Они работают в дрелях, перфораторах, электролобзиках и ряде других приборов благодаря таким преимуществам, как:

• надежность конструкции, отлаженная длительным опытом эксплуатации;
• возможность регулировки числа оборотов и крутящего момента за счет изменения величины питающего напряжения простыми электронными преобразователями на базе малогабаритных силовых тиристоров и симисторов;
• высокой ремонтопригодностью.

Для изменения их скорости вращения используется обычная схема двухполупериодного выпрямления на тиристорах.

Она позволяет изменять обороты и величину выходной мощности регулированием тока, протекающего по цепи управляющего электрода.

Основным недостатком этих двигателей является естественный износ материалов коллекторных пластин и графитовых щеток, когда через них проходит электрический ток, создающий магнитное поле.

Образующаяся при трении якоря токопроводящая пыль от графита щеток оседает внутри корпуса, загрязняет все окружающее пространство. Поверхности медных коллекторных пластин постепенно разрушаются, покрываясь слоем круговых борозд и царапин.

Все это требует периодической замены щеток и притирки контактных площадок. При игнорировании технического обслуживания якорь со временем выходит из строя, требует замены.

Важно понимать, что при соблюдении условий эксплуатации, заложенных в технические инструкции, коллекторные механизмы в стиральных машинах способны надежно работать десятилетиями.

Людей с хорошим музыкальным слухом, а часто и обычных пользователей, может раздражать повышенный шум, издаваемый коллекторным механизмом при стирке. Он чем-то напоминает легкое визжание циркулярной пилы.

Производители современных стиралок подобного типа нашли способ его устранения: они закрывают корпус пористыми звукоизолирующими материалами. Это позволяет обеспечить более тихую стирку, но ухудшает отвод тепла с обмоток ротора и статора.

Они в критических режимах могут перегреться и потерять диэлектрические свойства из-за повреждения слоя электротехнического лака. Поэтому здесь требуется точное соблюдение допустимого температурного режима, установка дополнительных тепловых защит.

Регулятор напряжения

Самым простым и доступным регулятором количества оборотов электромотора стиральной машины является любое устройство, предназначенное для подобных действий. Это может быть:

• Димер;
• Гашетка электродрели;
• Поворотное колесо и т.д., взятое от любого бытового прибора или приобретенное в магазине.

Смысл операции по регулировке оборотов прост и заключается в уменьшении или увеличении поступающего напряжения на двигатель из сети 220 Вольт. То есть поворачивая колесо регулировки, мы регулируем напряжение, а следовательно, и задаем скорость вращения. Схема данного подключения выглядит следующим образом:

• Провод от катушки (1) соединяем с кабелем, идущим от якоря.
• 2-катушечный провод направляем на сеть.

• Оставшийся кабель (2) якоря замыкаем на димер.
• Второй выход димера – на сеть.
• Производим пробный запуск электромотора и работу регулятора.

Наша схема регулировки оборотов изначально не была самой элементарной. И именно для этого мы использовали в ней тахогенератор. Теперь пришло время заняться им. Ведь с помощью таходатчика мы сможем регулировать обороты двигателя стиральной машины без какой-либо потери его мощности, то есть превратив электромотор в реально функциональное устройство.

В нашем случае таходатчик является посредником между двигателем и микросхемой, которая выглядит следующим образом. Данная схема создана на основе заводской платы с маркировкой TDA 1085. Приобрести ее не составит никакого труда в магазинах радиотехники.

Вполне уместным будет вопрос — что изменится в работе двигателя после его подключения через микросхему? Очень многое.

Если при обычном подключении, описанном нами выше, запускать двигатель в работу приходилось движением руки. То теперь это возможно простым поворотом тумблера. При попытке воздействия на вращающийся шкив двигатель не останавливается полностью, а сбрасывает обороты буквально на долю секунды, после чего возвращается к заданной мощности, но уже с учетом возросшей нагрузки.

То есть встроенная нами микросхема, получив сигнал от таходатчика об уменьшении количества оборотов из-за возросшей нагрузки, мгновенно реагирует на это и увеличивает мощность, а следовательно, и количество оборотов электромотора.

Любые машины для стирки через какой-то период времени приходят в негодность, и чаще всего их просто отправляют на свалку. Но некоторым деталям от нее можно дать вторую жизнь. Например, двигатель от старой стиральной машины, вышедшей из строя, может стать основой для нового самодельного приспособления или инструмента.

Сравнение эксплуатационных характеристик электродвигателей стиральных машин

Будем рассматривать:

• затраты электрической энергии на стирку белья равных объемов;
• заложенную длительность эксплуатации при точном соблюдении рекомендаций производителя;
• количество рабочих режимов, заложенных специальными программами;
• комфортность стирки для конечного пользователя.

Этот вопрос настолько злободневен, что Комиссия Евросоза своими директивами жестко установила технические нормативы контроля. Последние изменения для стиральных машин и сушилок белья утверждены в 2010 году.

Такой продукции присваивается этикетка энергоэффективности, учитывающая расход электроэнергии на обработку 1 кг белья (хлопковый цикл при контроле определенной температуры воды).

Самым бережливым моделям присваивается класс «A », а «транжирам» — «D».

Другими словами, всю работу по определению затрат электрической энергии на стирку белья и вычисление качества стирки за нас выполняет Комиссия ЕС по энергетике и транспорту. Ее результатам вполне можно доверять.

Для этого достаточно при покупке оборудования ознакомиться с этикеткой энергоэффективности, которую производители брендовых приборов не стесняются показывать прямо на самом видном месте корпуса — верхнем левом углу.

Если же рассматривать по отдельности потребление энергии однофазными асинхронными, коллекторными или инверторными двигателями, то самостоятельно здесь можно наделать много ошибок, ибо у них разные принципы регулирования:

• коллекторные движки резко уменьшают крутящий момент при понижении амплитуды напряжения за счет обрезки части формы сигнала;
• асинхронники остро реагируют на изменение скольжения;
• у инверторных моделей практически всегда работает только две трети обмоток, а остальная часть простаивает по технологичному циклу.

Кроме того, любого владельца стиральной машины интересует не столько экономная работа исключительно двигателя, а всего автомата в комплексе, приобретаемого для стирки. Ведь потери энергии могут происходить в других местах:

• трущихся или вращающихся деталях, например, подшипниках;
• насосе, перекачивающем или сливающем воду;
• зауженных или забитых накипью гидравлических магистралях;
• ухудшении теплопередачи поверхности ТЭН слоем отложившихся на нем солей;
• замусоренном фильтре.

Все эти процессы уже сравнили и оценили специалисты ЕС в своих лабораториях. Мы просто пользуемся конечными результатами их труда.

Каждый производитель самостоятельно определяет сроки, в течение которых безвозмедно устраняет дефекты и поломки, выявленные в процессе эксплуатации продукции по его вине.

Например, автоматам LG, Samsung, Атлант и ряду другим отведено 3 года на гарантийный ремонт, а Bosh — два. Иные сроки можно встретить у разных компаний.

Важно понимать, что право бесплатного сервиса можно потерять по различным причинам, например:

• неправильно заполненная документация при покупке;
• нарушение технологии подключения;
• повреждение по вине владельца;
• попытка самостоятельного ремонта.

Здесь же я еще раз подчеркиваю, что на некоторые узлы производитель дает отдельные, увеличенные гарантии, как на инверторный двигатель — аж 10 лет.

В большинстве случаев на такие вещи следует смотреть реально: там практически исключены поломки, а заявленная гарантия — умелый маркетинговый ход.

У современных стиральных автоматов довольно большое количество вариантов обработки белья.

Их выбор влияет не только на чистоту и прочность отстирываемых тканей, но также на техническое состояние самой машины, ибо внутри нее создаются различные механические нагрузки, вибрации и тепловые процессы.

Скорость отжима белья

Желание высушить белье практически до сухого состояния заставляет устанавливать самые высокие обороты вращения стирального барабана. При этом создаются максимальные воздействия на корпус, амортизаторы, механику привода, электрический двигатель.

Его использование несколько десятков раз не сразу сказывается на понижении работоспособности. Но, если применять такой режим постоянно, то очень высока вероятность того, что заявленный производителем ресурс закончится намного раньше ожидаемого срока.

Рачительные хозяйки выставляют обороты двигателя для отжима по минимально необходимому пределу: 400 или 800 оборотов в минуту. Да, белье получается несколько влажным. Но, оно не так уж долго подсыхает до нормального состояния на веревках…

Повышенные обороты отжима и создаваемые ими вибрации больше всего оказывают вредное воздействие на подшипники коллекторных и асинхронных двигателей даже с учетом того, что они работают через ременную передачу.

Температура воды и раздельная стирка

Жесткость нашей водопроводной воды отрицательно сказывается на общем техническом состоянии по той причине, что из нее при нагреве начинают выделяться растворенные соли карбонатов натрия и калия. Они оседают накипью на всех внутренних полостях.

Эти отложения мешают нормальной стирке, повышают жесткость прокладок, нарушают их пластичность, гидроизоляционные свойства. Как результат — создаются протечки стирального раствора.

Они обладают ярко выраженными щелочными свойствами, разъедают силуминовые крепления стирального барабана, загрязняют подшипники. Все это сказывается на нагрузках двигателя.

Вес загруженного белья в барабан

Этот параметр прописан в паспорте и физически ограничен габаритами емкости для закладки белья. Однако, использование его по максимуму часто не целесообразно.

В режимах отжима раствора белье должно быть равномерно распределено по всей внутренней полости. Иначе смещается центр масс, что вызывает не только повышенные вибрации на амортизаторы, но создает тряску и даже прыжки корпуса.

Такие ударные нагрузки передаются на вращающийся ротор двигателя и его подшипники. Ресурс их работы будет сокращаться.

Маркетологи производителей стиральных машин с инверторными двигателями заявляют о тихой работе последних по сравнению с коллекторными аналогами. В этом они частично правы, если сравнить чисто режим стирки. Шум от трущихся щеток здесь отсутствует.

Но любой стиральный автомат сильно шумит при:

• сливе отработанной воды, когда работают насосы;
• отжиме и сушке, связанными с дополнительными вибрациями.

Так что, на мой взгляд, учитывать чисто шум самого двигателя — не очень корректный метод анализа комфортной эксплуатации всего агрегата.

Теперь поделюсь своими личными наблюдениями о работе всех трех типов электродвигателей.

Коллекторный механизм

Пример №1

У меня старая советская дрель мощностью всего 300 ватт с тиристорным регулятором проработала более 30 лет. Приходилось сверлить не только простой металл, но и толстые стальные заготовки, причем сверлами больших диаметров.

Очень много пришлось делать отверстий в бетонных стенах: тогда перфораторов не было. Бетон брали победитовым сверлом и специальным пробойником с молотком, работая поочередно. Сверлил не только сам, но и одалживал друзьям для навешивания полочек, ковров, карнизов в панельном доме.

Нерасчетные нагрузки вызвали появление искр на коллекторе. Мой товарищ решил притереть щетки, но неумелыми действиями только ухудшил их прилегание.

Пример №2

В годы перестройки к нам на работе в электролабораторию приобрели дрель DWT на 800 ватт с ударным механизмом. Один монтер стал вечерами брать ее на калымы: штробил бетонные стены.

Через два месяца упорной работы сумел погнуть вал так, что пришлось менять якорь полностью. Щетки и коллектор не пострадали, хотя весь корпус был забит бетонной пылью.

Так что считаю эту конструкцию вполне надежной.

Лично у меня в мастерской на наждаке и циркулярке работают движки от старых советских активаторных стиралок. Мощность порядка 300 ватт. До этого они отработали полный цикл по прямому назначению. Нареканий к их работе нет.

У соседа по даче подобный движок стоит на зернодробилке. Пользуются ею регулярно. Пока все исправно.

Показываю фото своей стиралки с вертикальной загрузкой белья и системой автоматики, работающей еще на электромагнитной и релейной базе.

Купили у мастера, который привез ее из Германии как бывшую в употреблении. Сколько она проработала до нас и где — вопрос еще тот… На всякий случай: выпущена в ФРГ.

Примерно через год после установки затопили соседей… Вызвали этого мастера. Оказалось, что когда он делал ревизию, то забыл поставить на водяной шланг пружину-фиксатор. Последний был просто надет на штуцер и не закреплен. Вот такие дела.

Вторая поломка этой машины: жена случайно уронила вилку внутрь барабана, которая куда-то там провалилась, достать сразу без разборки не получилось… Покрутила барабан — ничего не цепляется. Решила постирать белье. Все получилось.

Через несколько стирок появился скрежет и шум. Пришлось разбирать. Зубья у вилки выгнуло, пластмассовое крепление крышек барабана сорвало. Пришлось колхозить… С тех пор нареканий к машинке нет. Продолжает нормально работать (по скромным прикидкам ее уже под 40 лет).

Однофазный асинхронный движок отлично справляется с подобными нагрузками.

Инверторные модели

Не было у меня практической возможности оценить их рабочие характеристики, но по наитию я не вижу причин для преждевременных поломок таких конструкций.

Вот в общем и все, что я хотел рассказать про инверторный двигатель в стиральной машине: плюсы и минусы его работы в сравнении с коллекторными и асинхронными аналогами.

Мой вывод: любой движок надежно работает и хорошо справляется с нагрузками, если не нарушать условия его эксплуатации, указанные производителем. Выбирайте стиральную машину по своим потребностям, а не рекламе маркетологов и продавцов.

Рекомендую посмотреть по этой теме видеообзор владельца Мастер Плюс. Он дополнительно объясняет свое мнение на основе приобретенного опыта ремонта.

Напоминаю, что сейчас у вас самое благоприятное время задать вопрос или высказать свое мнение в комментариях. Обязательно обсудим.

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.

Вступление

Наверняка у каждого новичка, который впервые связал свою жизнь с электромоделями на радиоуправлении, после тщательного изучения начинки, появляется вопрос. Что такое коллекторный (Brushed) и бесколлекторный (Brushless) двигатель? Какой из них лучше поставить на свою радиоуправляемую электромодель?

Коллекторные моторы, которые так часто используются для приведения в движение электромоделей на радиоуправлении, имеют всего два исходящих питающих провода. Один из них « » другой « — ». В свою очередь они подключаются к регулятору скорости вращения. Разобрав коллекторный мотор, вы всегда там найдете 2 магнита изогнутой формы, вал совместно с якорем, на который намотана медная нить (проволока), где по одну сторону вала стоит шестерня, а по другую сторону располагается коллектор, собранный из пластин, в составе которых чистая медь.

Разновидности двигателей

Преобразование электрической энергии в механическую (вращение барабана) в стиральной машине происходит за счет двигателя. Инженеры разработали три типа двигателей, которые используются в машинках автомат:

• асинхронный мотор;
• коллекторный двигатель;
• бесколлекторный двигатель.

Моторы асинхронного типа могут быть двухфазными или трехфазными. В современных стиральных машинах, выпущенных после 2000 года, двухфазные моторы не используются. Мощность таких двигателей составляет 180-360 Вт, количество оборотов не велико и не превышает 2800 оборотов в минуту при отжиме, при стирке обороты составляют около 300. В машинках с таким двигателем отжим составляет только 400-600 оборотов в минуту, в редких случаях 800-1000.

Практически вытеснили асинхронные двигатели, коллекторные моторы, которые способны работать как от переменного, так и от постоянного тока. Они меньше по размеру и имеют плавное регулирование оборотов посредством электроники. Главный минус заключается в его устройстве, которое включает наличие щеток, они истираются и приходят в негодность.

Бесколлекторный двигатель или инверторный впервые появился в стиральных машинках в 2005 году, первой его стала использовать компания LG. Его отличие заключается в том, что он напрямую соединяется с барабаном без ременной передачи. Он компактнее двигателей двух других типов, прост по конструкции, имеет наибольший коэффициент полезного действия (КПД). По своей мощности инверторный двигатель не уступает предыдущим и способен раскручивать барабан при отжиме до 1600 2000 оборотов в минуту.

От мощности электродвигателя стиральной машины зависит энергопотребление в целом, проще говоря, то, сколько киловатт энергии наматывает машинка в час. Именно это интересует потребителя чаще всего, а не мощность мотора машинки автомат. Энергопотребление машины складывается из:

• потребляемой мощности двигателя, в процессе всей стирки она меняется, при отжиме больше, при стирке и полоскании меньше;
• мощности нагревательного элемента, которая в среднем составляет от 1,7 до 2,9 кВт. При этом чем выше температура нагрева воды, тем больше будет потребляемая мощность;
• мощности помпы, которая составляет 24-40 Вт, это вполне достаточно для откачивания воды;
• суммарной мощности, потребляемой лампочками, модулем управления, датчиками и т.п. она равна примерно 5-10 Вт.

Потребляемая мощность стиральной машины рассчитывается для режима «Хлопок», при котором вода нагревается до 60 0 С, а машинка загружается максимально. По данному показателю стиральной машине присваивают класс энергоэффективности, обозначаемый латинской литерой.

Чем мощнее двигатель, тем больше оборотов сделает барабан, отжимая белье. Этот показатель отражен в классе отжима стиральной машины. Машины автомат, вращающиеся со скоростью 1600 оборотов в минуту относятся классу А. Но совсем не обязательно покупать такую машинку, ведь даже при отжиме в 800-1000 оборотов, белье будет хорошо отжато, без риска быть порванным.

На стиральных машинах разных марок устанавливаются разные двигатели, поэтому они имеют разные технические характеристики и разную стоимость. Приведем несколько примеров.

• МОТОР CESET MCA 52/64-148/AD9 – двигатель, устанавливаемый на стиральных машинах Hotpoin-Ariston и Indesit, его мощность составляет 430 Вт и 11500 оборотов/мин;
• МОТОР CESET MCA38/64-148/CY15 – двигатель для стиральной машины Candy, Hoover, Zerovatt, мощность равна 360 Вт и 13000 оборотов/мин;
• МОТОР CESET CIM2/55-132/WHE1 – электродвигатель для стиральных машин Whirlpool, Bauknecht, мощность 800 Вт и 17000 оборотов/мин;
• WELLING HXGP2I.05 WASHING – мотор для стиральной машины Индезит или Вестел, мощность при отжиме 300 Вт, при стирке 30 Вт;
• Elecronic Control Motor Haier HCD63/39 – двигатель для машинок Candy и Haier, мощность 220 Вт и 13000 оборотов/мин;
• HXGP2I Welling Electronic Control Motor – двигатель для стиральной машины Samsung, мощность 300 Вт.

Итак, стиральные машины автомат, произведенные в 2000-х годах имеют коллекторный или бесколлекторный двигатель. Их потребляемая мощность может быть разной, но для потребителя это не имеет большого значения. Важнее знать, насколько машина энергоэффективна, а это можно выяснить по классу энергопотребления, который у современных машин А или А .

Асинхронный. Основные преимущества: Простота конструкции. Лёгкое обслуживание. Довольно низкий уровень шума. Недорогая стоимость. Из недостатков можно отметить то, что он обладает низким КПД и внушительными размерами, часто такие движки используются в недорогих моющих аппаратах.

Коллекторный. Основные преимущества: скромные габариты. Огромный пусковой момент. Простота управляющей электросхемы . Недостатки — малый срок службы. Ослабление магнитного поля, которое в последствии не дают барабану вращаться.

Прямой привод. Основные преимущества: Простота конструкции. Имеет КПД выше, чем у других видов двигателей, при этом колебания машинки значительно ниже. Уровень звука, исходящий от СМА также низкий. Недостатки: Из-за сложности схемы, производителям требуется приложить больше усилий, что повышает стоимость.

Минусы бесколлекторных моторов

Электрический ток (DC или direct current), поступая на обмотки якоря (в зависимости от их количества на каждую по очереди) создает в них электромагнитное поле, которое с одной стороны имеет южный полюс, а с другой стороны северный.

Многие знают, что, если взять два любых магнита и приставить их одноименными полюсами друг другу, то они не за что не сойдутся, а если приставить разноименными, то они прилипнут так, что не всегда возможно их разъединить.

Так вот, это электромагнитное поле, которое возникает в любой из обмоток якоря, взаимодействуя с каждым из полюсов магнитов статора, приводит в действие (вращение) сам якорь. Далее ток, через коллектор и щетки переходит к следующей обмотке и так последовательно, переходя от одной обмотки якоря к другой, вал электродвигателя совместно с якорем вращается, но лишь до тех пор, пока к нему подается напряжение.

Здесь все наоборот, у моторов бесколлекторного типа отсутствуют как щетки так и коллектор. Магниты в них располагаются строго вокруг вала и выполняют функцию ротора. Обмотки, которые имеют уже несколько магнитных полюсов, размещаются вокруг него. На роторе бесколлектоных моторов устанавливается так называемый сенсор (датчик) который будет контролировать его положение и передавать эту информацию процессору который работает в купе с регулятором скорости вращения (обмен данными о положении ротора происходит более 100 раз в секунду). На выходе мы получаем более плавную работу самого мотора с максимальной отдачей.

Бесколлекторные моторы могут быть с датчиком (сенсором) и без него. Отсутствие датчика незначительно снижает эффективность работы мотора, поэтому их отсутствие вряд ли расстроит новичка, но зато, приятно удивит ценник. Отличить друг от друга их просто. У моторов с датчиком, помимо 3-х толстых проводов питания есть еще дополнительный шлейф из тонких, которые идут к регулятору скорости.

Почти нет изнашиваемых деталей. Почему «почти», потому что вал ротора устанавливается на подшипники, которые в свою очередь имеют свойство изнашиваться, но ресурс у них крайне велик, да и взаимозаменяемость их очень проста. Такие моторы очень надежны и эффективны. Устанавливается датчик контроля положения ротора.

На коллекторных моторах работа щеток всегда сопровождается искрением, что впоследствии вызывает помехи в работе радиоаппаратуры. Так вот у бесколлектоных, как вы уже поняли, эти проблемы исключены. Нет трения, нет перегрева, что так же является существенным преимуществом. По сравнению с коллекторными моторами не требуют дополнительного обслуживания в процессе эксплуатации.

У таких моторов минус только один, это цена. Но если посмотреть на это с другой стороны, и учесть тот факт что эксплуатация бесколлекторных моторов освобождает владельца сразу от таких заморочек как замена пружин, якоря, щеток, коллекторов, то вы с легкостью отдадите предпочтение в пользу последних.

Принцип работы бесколлекторного мотора

Сами по себе коллекторные моторы неплохо справляются со своей работой, но это лишь до того момента пока не возникает необходимость получить от них на выходе максимально высокие обороты. Все дело в тех самых щетках, о которых упоминалось выше. Так как они всегда находятся в плотном контакте с коллектором, то в результате высоких оборотов в месте их соприкосновения возникает трение, которое в дальнейшем вызовет скорый износ обоих и в последствии приведёт к потере эффективной мощности эл. двигателя. Это самый весомый минус таких моторов, который сводит на нет все его положительные качества.