Типы двигателей у стиральных машин

Асинхронные электродвигатели обычно обнаруживаются лишь в недорогих моделях с низкой мощностью, скромной вместимостью и ограниченным набором функций. В противном случае двигатель не сможет справиться с нагрузками, возникающими при работе устройства.

Правда ли, что стиральные машины с инверторным мотором лучше?

Известно, что производители стиральных машин часто подчеркивают наличие инверторного мотора как одно из основных достоинств своей продукции. Однако, техника, оборудованная таким типом двигателя, обычно стоит дороже: разница в цене может достигать 10–30% по сравнению с аналогичными моделями, оснащенными традиционным мотором. Действительно ли инверторные моторы так хороши, чтобы оправдать такую переплату?

Первенствующие инверторные стиральные машины появились на рынке в 2005 году и были разработаны компанией LG. Им присвоили название «инверторные» благодаря наличию инвертора в системе управления — устройства, которое преобразует переменный ток в постоянный и далее в ток требуемой частоты. Изменяя частоту, можно также изменять скорость вращения мотора.

Такой принцип работы обеспечивает более точное управление частотой вращения барабана. Это, в свою очередь, позволяет реализовывать более широкий спектр программ для стирки. Важным преимуществом является возможность достижения более высоких оборотов отжима, которые обычно составляют 1200 об/мин и выше. Например, модель LG F4H5VS6W может достигать 1400 оборотов в минуту.

Тем не менее, в большинстве программ отжима обороты не превышают 900 в минуту — такие ограничения накладываются на деликатные ткани, такие как шерсть и шелк, а также на синтетические материалы. Более высокие обороты, свыше 1200 в минуту, обычно рекомендуются для отжима постельного белья из хлопка и полотенец. Однако увеличенная скорость вращения создает дополнительную нагрузку на швы и саму структуру ткани, поэтому рекомендуется не превышать 1200 об/мин даже при наличии такой возможности.

Моторы могут быть установлены как в традиционной схеме (в нижней части, с использованием ременной передачи), так и непосредственно на оси барабана. Такой подход называется прямым приводом, и он позволяет избежать одного из ключевых расходных элементов — ремня. В конструкции такой стиральной машины отсутствует ремень, так как ротор крепится напрямую к барабану, что уменьшает количество компонентов, которые могут выйти из строя.

Инверторные двигатели обладают сложной электроникой, что делает их более технически сложными среди всех типов моторов стиральных машин. Тем не менее, преимущества такой конструкции значительно превышают недостатки. Эти моторы работают тихо, уровень шума составляет около 55–75 дБ, в них меньше деталей. Отсутствие ремня уменьшает вибрации, а отсутствие трения с щетками и ремнем позволяет сэкономить до 15% электрической энергии.

Однако из-за сложности системы управления стоимость инверторных моделей выше, и, если устройство все-таки выйдет из строя, его ремонт может быть недешевым.

А какие еще бывают моторы?

Выделяют два основных типа моторов: асинхронные и коллекторные. Первые считаются устаревшим вариантом. Коллекторные же двигатели встречаются примерно в 70% стиральных машин, чаще всего в недорогих моделях. Ключевым элементом такого двигателя является щеточно-коллекторный узел. Щетки — это графитовые элементы, которые соприкасаются с ротором и со временем изнашиваются. Замена щеток обходится примерно в 2000 рублей. Кроме того, из-за соприкосновения деталей возникает шум, поэтому машины с коллекторными моторами не могут быть тихими. Средний уровень шума составляет 60–80 дБ (в то время как у моделей с инверторным двигателем — 55–75 дБ).

Асинхронный двигатель

Существуют двухфазные и трехфазные асинхронные двигатели для стиральных машин. С начала 2000-х годов двухфазные двигатели практически не выпускаются, их заменили более современные и компактные решения, среди которых находятся трехфазные с возможностью частотного регулирования скорости. В конструкции таких двигателей есть две основные части — неподвижный статор и вращающийся ротор, который и приводит в движение барабан. Скорость вращения может достигать 2800 оборотов в минуту. Часто возникает неисправность — ослабление вращающего момента, из-за чего барабан начинает покачиваться по сторонам и не проходит полные обороты.

Асинхронный двигатель обладает следующими преимуществами:

• простота конструкции;
• легкость в обслуживании (чаще всего достаточно лишь смазывать мотор или заменять подшипники);
• низкий уровень шума;
• относительная доступность по цене.

Недостатки асинхронных двигателей включают их большой размер, низкий коэффициент полезного действия (КПД) и сложности в управлении электрическими схемами. В современных мощных стиральных машинах такие двигатели не используются; их можно встретить лишь в простых и недорогих моделях.

Коллекторный двигатель

Около 80% всех бытовых приборов используют коллекторные моторы, и стиральные машины не являются исключением. Они начали использоваться с 90-х годов, и в 2000-х коллекторные двигатели почти полностью вытеснили двухфазные асинхронные. Эти моторы универсальны — могут работать как от переменного, так и от постоянного тока.

Конструкция таких двигателей состоит из статора, коллекторного ротора, тахогенератора (генератора скорости вращения), алюминиевого корпуса и как минимум двух щеток для контакта ротора с мотором. Процесс работы приводит к стачиванию щеток о коллектор, что требует периодической замены.

Коллекторный двигатель обладает такими достоинствами:

• компактные размеры;
• высокий пусковой момент;
• отсутствие зависимости от частоты электросети;
• плавное управление оборотами (частота вращения регулируется изменением напряжения);
• универсальность;
• простота в управлении электросхемой;
• высокая скорость вращения.

Тем не менее, коллекторные моторы имеют весомые недостатки — низкий срок службы, необходимость периодической замены щеток и значительный уровень шума. Коллекторно-щеточный узел подвержен нагрузкам и износу, поэтому часто выходит из строя. В процессе трения в этом узле может возникать искрение, что в свою очередь вызывает перегрев и отслоение ламелей коллектора от изолятора. Порой обмотка ротора или статора может столкнуться с межвитковым замыканием, что также приводит к искрению или ослаблению магнитного поля. В таких случаях ротор и барабан могут перестать вращаться эффективно.

Мотор инверторной системы

Самыми современными считаются инверторные двигатели, которые были созданы и введены в производство в начале 2010-х годов, но по-прежнему остаются лидерами на рынке. Ключевая особенность инверторов заключается в преобразователе, который может изменять частоту напряжения, перерабатывая его из переменного в постоянное. Эта способность позволяет инверторным двигателям быть независимыми от характеристик электросети и высокоэффективно контролировать обороты.

Техническое название инверторного двигателя — трехфазный бесщеточный двигатель постоянного тока. Основные элементы остаются теми же: обмотка, подвижный ротор и статичный статор с магнитными сердечниками. В таких стиральных машинах применяют и технологию прямого привода — разработку компании LG, которая объединяет мотор напрямую с барабаном, исключая необходимость в электрощетках и ременной передаче.

Сегодня технология Direct Drive, или прямой привод, с бесколлекторным мотором встречается не только в стиральных машинах от LG. Данный подход приняли и другие ведущие производители бытовой техники, такие как Samsung, Hotpoint-Ariston, Siemens, Bosch и Whirlpool.

Считается, что инверторы значительно превосходят коллекторные и асинхронные двигатели по многим параметрам. Как производители, так и потребители отмечают много плюсов прямого привода: от компактности и низкого уровня шума до долговечности и экономичности. Но, действительно ли это так? Рассмотрим основные аргументы в пользу инверторов.

• Инверторные машины отличаются компактностью. Инверторные моторы, в отличие от своих конкурентов, имеют меньшие размеры. Конечно, эта разница не столь велика в рамках всего стирального аппарата, где основное место занимает барабан. Однако отсутствие шкивов и ременной передачи действительно освобождает пространство, хоть и на 3-5 см в ширину и глубину.

Технология Direct Drive делает стиральную машину более компактной, надежной и бесшумной.

• Моторы без трения обладают увеличенным сроком службы. Да, инверторные двигатели не имеют щеток, которые обычно подвержены износу от постоянного трения о коллектор. Это избавляет от необходимости периодической замены угольков, делая инвертор более удобным и надежным в эксплуатации. Однако не следует забывать о подшипниках, которые присутствуют и могут выйти из строя при неправильном использовании. Но в целом моторы с прямым приводом имеют высокую надежность.
• Инвертор работает тихо. По сравнению с коллекторными двигателями, которые издают много шума из-за трения щеток, инверторы почти бесшумны. Тем не менее нельзя говорить о полной бесшумности — механизм может издавать легкий гудящий звук. Уровень шума можно сравнить с легким писком троллейбуса. Однако количество вибраций значительно меньше, что делает устройства с прямым приводом более стабильными и менее подверженными движению по поверхности.
• Серьезная экономия электроэнергии. Обычно на стиральных машинах с инверторным двигателем указывается класс энергопотребления А+++ — самый высокий из существующих. Современные технологии экономят около 15% энергии, благодаря эффективной стабилизации оборотов. Процесс работы автомата адаптируется под загрузку барабана, что позволяет избежать ненужных затрат электричества.

Однако основным недостатком инверторных моторов является высокая цена. Их электрические схемы требуют сложной разработки, поэтому изделия не могут стоить дешево.

Технические аспекты

Прежде всего, следует обратить внимание на конструкцию барабана. Если он изготовлен из пластика, то большинство баков неразборные. С технической точки зрения это создает проблемы, так как, в случае износа подшипника, для его замены необходимо будет разрезать бак — что не предусмотрено производителем. В таких случаях нужно будет заменять всю конструкцию, что обойдется недешево. При выборе машинки лучше отдать предпочтение модели с более крупным подшипником — они гораздо надежнее и прослужат дольше. Чтобы правильно выбрать нужный размер подшипника, обращайте внимание на полноразмерные модели или те, в которых выше обороты отжима.

У каждой стиральной машины есть класс, который определяет количество оборотов при отжимах.

Прессостат

Следующим важным компонентом является прессостат, который отвечает за уровень воды в стиральной машине в зависимости от запущенной программы стирки. Существуют два типа прессостатов: механический и электронный. Механический прессостат может регулировать уровень воды только на два, а в некоторых случаях — на один уровень. В то время как электронный работает в более широком диапазоне и для каждой стирки — будь то хлопок, ручная или деликатная — он обеспечивает точный набор необходимого объема воды. В этом случае предпочтение однозначно следует отдать именно электронному прессостату.

Энергопотребление

Если потребителя волнует вопрос экономии электроэнергии, то это также следует учитывать при выборе. Как и в случае с отжимом, энергопотребление разделяется на классы (A, B, C, D, E, F, G). Класс А — это устройства с низким энергопотреблением, а класс G — самые неэкономичные. Наиболее энергоэффективные устройства имеют обозначение A+++ и расходуют всего 0,13 кВт*ч.

Двигатель

Необходимо также учитывать и тип двигателя. Существует три типа моторов, которые отвечают за вращение барабана: коллекторный, с прямым приводом и асинхронный (или трехфазный).

Коллекторные, также называемые щеточными, устанавливаются в более недорогих стиральных машинах, находясь в нижней части барабана и соединяясь с валом через приводной ремень. К недостаткам таких моторов можно отнести сами щетки. В процессе работы они трутся об коллектор, из-за чего возникает шум. Кроме того, их необходимо будет периодически менять. В остальном, это надежные и мощные двигатели, справляющиеся с поставленными задачами.

Мотор с прямым приводом чаще всего используется в стиральных машинах от LG. В отличие от коллекторного, он устанавливается прямо в барабан. Единственный недостаток такого двигателя — его сложность. Для его функционирования необходима более дорогая и многофункциональная плата, способная корректно управлять мотором; зачастую она выходит из строя, а ремонт или замена могут обойтись довольно дорого.

Асинхронный двигатель, также известный как инверторный, похож на коллекторный, он также устанавливается в нижней части и соединяется с ремнем, но работает значительно тише благодаря отсутствию щеток. Этот мотор чаще всего устанавливается в более дорогих стиральных машинах.

Оптимальным выбором может стать модель HAIER HW60-BP12929AS. Бак этой стиральной машины выполнен в разборном исполнении, подшипник имеет более крупные размеры, а средний срок службы машины составляет 10 лет. Инверторный двигатель мощный и при этом обеспечивает тихую работу. Класс энергопотребления A+++, что позволяет регулярно выполнять стирку без опасений о переплате за электроэнергию. Также машинка отличается компактными размерами — 85 x 59 x 37 см, что позволяет ей занимать минимальное пространство в ванной или на кухне при установке.

Заключение

Итак, на что стоит обратить внимание при выборе стиральной машины? Дизайн, как уже упоминалось, остается на усмотрение потребителя. Качество стирки, как правило, одно и то же для всех типов машин. Главное, чему следует уделить внимание, — это техническая часть. Лучше выбирать стиральную машину с разборным баком и полноразмерную. Обратите самое пристальное внимание на количество оборотов отжима: чем больше, тем лучше, так как это влияет на срок службы подшипника. Прессостат, регулирующий уровень воды, должен быть электронным. А выбор двигателя зависит от ваших приоритетов: если вас не беспокоит шум и вы хотите сэкономить, подойдёт коллекторный мотор. Если вы не жалеете денег и предпочитаете тишину, выбирайте асинхронный.

Если вы находитесь в поисках умной колонки, рекомендую ознакомиться со статьей о 10 умных колонках с поддержкой голосового ассистента.

Об авторе

Cooperation for product reviews:
Почта: articlesinfohub@gmail.com
Телеграм: https://t.me/ImMaksims

Для предложений по сотрудничеству пишите на почту или в Telegram.

Виды и их характеристики

Все моторы, применяемые в современных стиральных машинах-автоматах, делятся на три основных типа.

Коллекторный

Этот тип мотора является наиболее распространенным на сегодняшний день. Большинство стиральных машин оснащены именно этим устройством.

Конструкция коллекторного двигателя включает следующие элементы:

• корпус, выполненный из алюминия;
• ротор, тахометр;
• статор;
• по крайней мере две щетки.

Коллекторные моторы могут иметь различное количество выводов: 4, 5 или даже 8. Щеточная конструкция необходима для обеспечения контакта между ротором и мотором. Коллекторные двигатели расположены в нижней части стиральной машины-автомата. Связь мотора и шкива барабана осуществляется через ремень.

Наличие ремня и щеток является значительным недостатком таких конструкций, так как они подвержены быстрому износу и поломкам. Это требует проведения ремонта.

Тем не менее, коллекторные двигатели не так плохи, как может показаться на первый взгляд. У них есть и положительные характеристики:

• стабильная работа как от постоянного, так и от переменного тока;
• компактные размеры;
• простота ремонта;
• понятная схема электродвигателя.

Инверторный

Такой вид мотора впервые появился в стиральных машинах лишь в 2005 году. Разработка принадлежит компании LG, которая на протяжении многих лет остаётся лидером на мировом рынке. Вскоре эту технологию стали использовать модели от других компаний, таких как Samsung, Whirlpool, Bosch, AEG и Haier.

Инверторные двигатели встраиваются непосредственно в барабан. Их конструкция состоит из ротора (крышка с постоянными магнитами) и обоймы с катушками, называемой статором. Инверторный бесщеточный мотор отличается отсутствием как щеток, так и ременной передачи.

Якорь собирается на магнитах. Во время работы на обмотки статора подается напряжение, предварительно преобразованное в инверторный вид.

Эти особенности позволяют контролировать и изменять скорость оборотов.

Инверторные силовые агрегаты имеют множество достоинств:

• простота и компактность;
• экономичное потребление электроэнергии;
• очень низкий уровень шума;
• долговечность за счет отсутствия щеток, ремня и других элементов, подверженных быстрому износу;
• снижение уровня вибраций при отжиме даже на высоких оборотах, которые можно регулировать.

Асинхронный

Данный тип мотора может быть двухфазным и трехфазным. Двухфазные моторы уже не производятся, тогда как трехфазные асинхронные двигатели все еще используются в более ранних моделях, таких как Bosch, Candy, Miele и Ardo. Этот силовой агрегат устанавливается в нижней части и соединяется с барабаном с помощью ремня.

Конструкция включает ротор и неподвижный статор. Передача крутящего момента происходит через ремень.

Преимущества асинхронных моторов заключаются в следующем:

• легкость в обслуживании;
• тихая работа;
• доступная цена;
• простота и быстрота ремонта.

Устранение неполадок сводится к замене подшипников и обновлению смазочного материала в моторе. К недостаткам асинхронного мотора относятся:

• ограниченная мощность;
• вероятность снижения крутящего момента;
• сложности в управлении электрическими схемами.

Какой выбрать?

На первый взгляд может показаться, что инверторные моторы имеют больше преимуществ, и они, безусловно, более значительны. Но не будем спешить с выводами — давайте рассмотрим различные аспекты.

• По энергоэффективности инверторные моторы занимают первое место. В процессе работы они не сталкиваются с силой трения, однако данная экономия не так значительна, чтобы воспринимать её как несомненное преимущество.
• По уровню шума инверторные силовые агрегаты также демонстрируют хорошие результаты. Но нужно учитывать, что основной шум возникает в момент отжима и при сливе/наборе воды. Если в коллекторных моторах шум связан с трением щеток, то в инверторных двигателях вы слышите более высокий и тонкий звук.
• В инверторных системах обороты машин могут доходить до 2000 в минуту. Эта цифра может впечатлить, но имеет ли она реальное применение? Не каждый материал может выдержать такие нагрузки, и потому такая скорость при отжиме на практике окажется излишней.

Обороты свыше 1000 — это уже лишнее, так как на такой скорости вещи отлично отжимаются.

Таким образом, трудно однозначно ответить на вопрос о том, какой мотор лучше. Как видно из нашего анализа, высокая мощность электрического мотора и его завышенные характеристики не всегда оказываются наиболее актуальными.

Если бюджет на приобретение стиральной машины ограничен, можно выбирать модель с коллекторным двигателем. При большем запасе средств имеет смысл рассмотреть покупку более дорогой, тихой и надежной инверторной модели. Для замены двигателя в уже имеющемся аппарате важно тщательно изучить вопрос совместимости силовых агрегатов.

При таком выборе следует учитывать каждую деталь и её характеристики.