Как понизить обороты электродвигателя от стиральной машины

Алан-э-Дейл       02.07.2022 г.

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.

Для восстановления работоспособности двигателя их нужно периодически менять. Мощность коллекторных двигателей составляет 380 – 800 Вт, при этом частота вращения якоря варьируется от 11500 до 15000 оборотов в минуту.

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.

Как сэкономить электроэнергию

Несмотря на характеристики стиральной машины и ее заявленную в паспорте потребляемую мощность в квт, можно сократить расходы:

  1. Выключите машинку из сети после окончания стирки. Подключенная к розетке она продолжает использовать энергию.
  2. Правильно подберите программу в зависимости от основных факторов: количеству белья, типу ткани и степени загрязненности. Такой разумный подход позволит сэкономить до 30% потребляемого электричества.
  3. Не делите одну загрузку на несколько маленьких стирок. Если вес белья позволяет, то лучше загрузить белье до максимального значения. Согласно характеристикам стиральных устройств, не до конца загруженный барабан потребляет на 10-15% больше энергии.
  4. Если у вас есть возможность сушить белье на улице, то нет смысла ставить режим отжима/сушки на полные обороты. Так можно сэкономить и получить свежее белье, высушенное на солнце.
  5. Раз в полгода очищайте нагревательный элемент от накипи. Для этого заложите в отделение для порошка средство от накипи и включите режим «Стирка хлопка», выбрав нагрев до температуры 60° С.
  6. Для небольшого количества одежды можно использовать программу «быстрая стирка»: цикл ее в разы короче обычного, воды потребляет меньше, соответственно экономит энергию. Эту программу еще называют режимом частичной заполненности или «мало вещей».

Для семьи из трех человек разумнее выбрать небольшую модель, чтобы оптимизировать энергозатраты. Для большого стирки большого объема стирки выбирайте устройство класса А или В.

Выбирая стиральную машинку, ориентируйтесь не только на внешний вид, разнообразие функций и огромную мощность. Можно приобрести домашнего помощника, который качественно отстирает вещи и сэкономит средства.

Какая мощность двигателя стиральных машин оптимальная

Машинку какой мощности выбрать, чтобы сэкономить и не потерять в качестве стирки? Если выбираете стиральную машину экономного класса «A» с плюсами, то отдайте предпочтение известным производителям. Лидеры рынка не подводят в качестве стирки.

Но такая техника стоит дороже своих аналогов. Машинки с низкой мощностью непопулярных производителей не так качественно стирают вещи и отжимают их, дольше греют воду. Такие маломощные стиралки обычно включают на максимальных параметрах, что приводит к поломкам.

Выгодные варианты представлены среди моделей классов «B» и «C». Средняя мощность двигателя стиральной машины обеспечивает интенсивную стирку, при этом тратит энергию умеренно. Расход энергии отличается несущественно от класса «A».

Используются те же комплектующие. Различия, за которые вы платите — марка, дополнительные опции, дизайн. Найти стиральные машинки класса «D» и ниже до «G» затруднительно, так как их количество мизерно на рынке.

Кроме параметра энергосбережения, обращайте внимание на класс стирки. Часто оказывается, что стиральные машинки класса «A» отстирывают вещи так же, как и техника сегмента «B» или «C»

Некоторые производители грешат тем, что заявляют высший класс стирки.

Но на практике это оказывается маркетинговых ход. Если ваша цель — сэкономить, то выбирайте средние классы стирки «B» или «C».

Если выбирать класс отжима, то в этом вопросе не стоит гнаться за высоким рейтингом. Модели с отжимом уровня «A» работают на высоких оборотах, что может повредить вещи. Количество оборотов достигает 1500-1600 в минуту.

Не все материалы можно стирать так энергично, часто требуется деликатный режим. Одежда из синтетики не «любит» интенсивного отжима. Оптимальный вариант – машинка с отжимом до 900 оборотов за минуту.

Это соответствует классам «E» (до 900 оборотов) или «D» (до 600 оборотов). Независимо от мощности мотора стиральной машины, неаккуратное обращение с техникой приводит к растрате электроэнергии:

  • После завершения работы выключайте прибор с розетки. Даже в режиме ожидания машинка расходует электричество.
  • Стирайте вещи в соответствующем режиме. До 30% лишней электроэнергии расходует машинка, если режим выбран некорректно.
  • Не стирайте помалу. Неполный барабан тратит на 15% больше энергии. Загружайте стиралку по допустимому максимуму, но без фанатизма.
  • Не переплачивайте за излишние опции. Использование функции сушки — растрата энергии.

Машина с такой опцией стоит больше своих аналогов без сушки. Но функция отжима также прекрасно справляется с задачей. Используя сушку после стирки, также тратите лишнюю электроэнергию.

Хорошо отжатое белье быстро высохнет без дополнительных манипуляций. В быту стиральную машинку используют сравнительно нечасто, в отличии от плиты или холодильника. Эффект от экономии не столь значительный.

Гораздо важнее, чтобы машинка качественно стирала. Важный момент — стоимость ремонта. Дорогие машинки экономичного потребления при поломке обходятся так дорого, что выгоднее купить новую стиралку.

Один из дорогих «наворотов» — электронный дисплей. Значительно повышает стоимость машинки-автомат, часто ломается, его ремонт обходится дорого. Наличие аквастопа поможет вам избежать затрат на ремонт в своем жилище и у соседей снизу.

При поломке вы не устроите потоп в квартире. Это одна из тех дополнительных функций, на которых не стоит экономить.

Чтобы подобрать для себя подходящую модель машины-автомат, стоит учитывать несколько обязательных критериев

Многие потребители, выбирая этот тип бытовой техники, прежде всего обращают внимание на объем загрузки барабана и наличие необходимых режимов стирки. Не последнюю роль должна играть и мощность стиральной машины

Ведь именно от этой категории зависит расход электроэнергии, затраченной при стирке. Сделав правильный выбор и соблюдая определенные правила использования аппарата, можно существенно экономить на оплате коммунальных услуг.

Виды двигателей

Тип электромотора, выбранного для самоделки, зависит от возраста и модели машины для стирки. Например, если это была старая, еще с советских времен машинка для стирки, то на ней, скорее всего, устанавливался надежный электродвигатель асинхронного типа. Такой мотор от стиральной машины обладает мощностью 180 Вт, имеет отличные показатели крутящего момента и является самым удобным мотором для самоделок. Также в руках мастера могут оказаться двухскоростной электродвигатель, коллекторный мотор или движок от современной СМ любой модели и класса.

Асинхронный мотор

Асинхронные электродвигатели, используемые для стиральных агрегатов, могут быть с двумя или тремя фазами. Но примерно с 2000 г. производство моторов с двумя фазами практически прекратилось, и их заменили на более современные трехфазные, с частотной регулировкой скорости вращения.

Такое устройство состоит из статора, который является неподвижным элементом электромотора и ротора, приводящего в движение барабан устройства.

Преимущество этого устройства состоит:

  • В простой конструкции.
  • Легкости в обслуживании.
  • В низком уровне шума.
  • В невысокой стоимости.

Коллекторный двигатель

Такие электроприводы используются с 90-х годов и считаются практически универсальными из-за возможности подключать их не только к переменному, но и постоянному напряжению,

Электродвигатель имеет алюминиевый корпус в который встроен коллекторный ротор, статор и блок с контактными щетками.

Достоинства коллекторного мотора:

  • Небольшие размеры.
  • Плавное регулирование оборотов с помощью увеличения или уменьшения напряжения.
  • Способность работать с разными видами напряжения.
  • Отсутствует привязка к частоте электрической сети.

Недостаток выражается в частой смене контактных щеток и недолгом сроке эксплуатации.

Инверторный привод

Это мотор с прямым приводом, который еще называют инверторным электродвигателем. Он не имеет коллекторного ротора. Разработан корейской компанией LG и относится к новейшим технологиям. Массовое производство инверторных приводных моторов началось с середины 2005 г. Благодаря надежной, долговечной и простой конструкции, они прочно удерживают лидирующую позицию на рынке электроприводов.

К достоинству инверторного привода можно причислить:

  • Компактность.
  • Низкий уровень вибрации машинки.
  • Высокий КПД
  • Отсутствие контактных щеток и ременной передачи.
  • Практически бесшумную работу.

Параметры, влияющие на мощность

Чтобы понять, сколько стиральная машина потребляет электричества в час, сложите энергопотребление всех ее составляющих.

  1. Электродвигатель вращает барабан. Во время простой стирки потребление снижается, а в режиме сушки повышается. В среднем движок потребляет 0,4–0,8 кВт. Двигатели бывают коллекторные, с прямым приводом и асинхронные.
  2. ТЭН нагревает воду и делает отжим автоматическим. Он выключен в режиме полоскания в холодной воде, но работает на максимуме во время нагревания воды и при отжиме. Чем мощнее тэн, тем меньше времени уйдет на нагрев воды. Показатели тэна: от 1,7 до 2,9 кВт.
  3. Насос откачивает воду согласно заданной программе. Он требует от 25 до 40 Ватт в зависимости от модели.
  4. Электронное управление расходует до 10 ватт, механическое берет не более 5 вт. В систему управления входят пусковые конденсаторы, электронный модуль, лампочки, программатор и другие мелкие радиоэлементы.

Читать также: Станок для производства щепы для арболита

Прибавив показатели всех составляющих, можно выяснить количество потребляемых киловатт.

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.

Подключение через плату (микросхему)

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. Существует много различных вариантов его применения с пользой для домашнего хозяйства. Правда, все это зависит от фантазии и умения домашнего мастера.

Зернодробилка из стиральной машины

С этой полезной самоделкой можно существенно сэкономить на заготовке кормов для домашней живности. Если подобрать двигатель достаточной мощности, вполне реально собрать корморезку, зернодробилку и траворезку, которая в работе не будет уступать заводским моделям. В этом случае рекомендуется использовать двигатель от автоматической стиральной машины – они как раз отличаются более высокой мощностью.

Чтобы превратить старую стиральную машинку в корморезку, не нужны длительные работы. Требуется взять двигатель от машины-автомат и корпус от другой старой стиральной машинки – с верхней загрузкой. Такой корпус найти достаточно просто – в пункте приема металлолома такой стоит гроши.

Пошаговое описание создания корморезки своими руками:1. Лопасти с ножами должны иметь такой диаметр, при котором они не будут совсем немного доходить до краев корпуса.2. Проделываем в нижней части отверстие, чтобы удалять готовый корм.3. Устанавливаем одну лопасть с ножами в нижней части корпуса, другую – на 40–50 см от верхнего края; чтобы качество помола было лучше, для ножей нужно применять 2 разных вала, они должны вращаться в разные стороны.4. Прикручиваем двигатель на крышку стиральной машинки и присоединяем его к валам.5. Вырезаем в крышке отверстие, чтобы засыпать сырье.6. Устанавливаем крышку на место и тестируем самоделку в деле.

Такой самодельный аппарат будет функционировать не хуже, чем заводской, и позволит получать качественно перемолотый корм.

Какой класс выбрать?

Потребление зависит от количества закладываемого белья, от выставленной температуры, выбранного режима — длительности и интенсивности стирки. На информационных этикетках производитель указывает максимальную мощность устройства, которая достигает 4 кВт.

Показатель обозначается буквой Р — он позволяет оценить «аппетиты» машинки. Это своего рода потенциал: то, что она может потребить максимально. Получается, какой бы ни был выбран режим, больше установленного предела аппарат потребить не в состоянии. Нет особого смысла покупать аппараты с классами А+++ и А++ — экономии немного, а переплата за «высокую энергоэффективность» существенная. Расход у машин групп В и С отличается несущественно от аналогов группы А.

Частотное регулирование

Ещё совсем недавно (10 лет назад) частотных регуляторов скорости двигателей на рынке было ограниченное количество, и стоили они довольно дорого. Причина – не было дешёвых силовых высоковольтных транзисторов и модулей.

Но разработки в области твердотельной электроники позволили вывести на рынок силовые IGBT-модули. Как следствие – массовое появление на рынке инверторных кондиционеров, сварочных инверторов, преобразователей частоты.

На данный момент частотное преобразование – основной способ регулирования мощности, производительности, скорости всех устройств и механизмов приводом в которых является электродвигатель.

Однако, преобразователи частоты предназначены для управления трёхфазными электродвигателями.

Однофазные двигатели могут управляться:

  • специализированными однофазными ПЧ
  • трёхфазными ПЧ с исключением конденсатора

Преобразователи для однофазных двигателей

В настоящее время только один производитель заявляет о серийном выпуске специализированного ПЧ для конденсаторных двигателей – INVERTEK DRIVES.

Это модель Optidrive E2

Для стабильного запуска и работы двигателя используются специальные алгоритмы.

При этом регулировка частоты возможна и вверх, но в ограниченном диапазоне частот, этому мешает конденсатор установленный в цепи фазосдвигающей обмотки, так как его сопротивление напрямую зависит от частоты тока:

f – частота тока

С – ёмкость конденсатора

В выходном каскаде используется мостовая схема с четырьмя выходными IGBT транзисторами:

Optidrive E2 позволяет управлять двигателем без исключения из схемы конденсатора, то есть без изменения конструкции двигателя – в некоторых моделях это сделать довольно сложно.

Преимущества специализированного частотного преобразователя:

  • интеллектуальное управление двигателем
  • стабильно устойчивая работа двигателя
  • огромные возможности современных ПЧ:
  • возможность управлять работой двигателя для поддержания определённых характеристик (давления воды, расхода воздуха, скорости при изменяющейся нагрузке)
  • многочисленные защиты (двигателя и самого прибора)
  • входы для датчиков (цифровые и аналоговые)
  • различные выходы
  • коммуникационный интерфейс (для управления, мониторинга)
  • предустановленные скорости
  • ПИД-регулятор

Минусы использования однофазного ПЧ:

Какие двигатели используются в стиральной машине

Как было уже отмечено, в машинках-автоматах используют три типа моторов. Все они имеют разное строение, а также отличаются принципом работы. Об этом и пойдет речь дальше.

Асинхронный электродвигатель

Асинхронные двигатели для стиральных машинок тоже имеют разделение:

  • Двухфазные или конденсаторные;
  • Трехфазные.

Двухфазные считаются устаревшими и с 2000-х годов практически не применяются. На смену им пришли более продвинутые трехфазные. Они состоят из двух основных частей: неподвижного статора и размещенного внутри него ротора. Как раз последний и приводит в действие барабан. Как это происходит? Ротор соединен с барабаном ремнем, который передает вращение. Так что при кручении ротора крутится и барабан. Количество оборотов в минуту может доходить до 2800.

Асинхронный электромотор имеет следующие преимущества:

  • Небольшая стоимость;
  • Простая конструкция;
  • Низкий уровень шума во время работы;
  • Простое обслуживание. Максимум, что придется делать — это смазывать его или менять износившиеся подшипники.

Из недостатков отметим:

  • Низкий коэффициент полезного действия;
  • Большие габариты;
  • Сложность в управлении электросхемами.

Такой мотор встречается в дешевых моделях автоматов, а также в стиральных машинах-полуавтоматах. В более современных и мощных моделях их не ставят.

Коллекторные электродвигатели

Коллекторный или универсальный электромотор используется в большинстве автоматических машинок. Он может работать как от постоянного тока, так и от переменного. В этом и заключается его универсальность.

Основными составляющими элементами мотора являются:

  • Ротор (якорь), который является подвижной частью;
  • Статор — неподвижная часть;
  • Щетки. Обеспечивают электрический контакт якоря со статором;
  • Тахогенератор. Контролирует скорость вращения якоря.

Передача вращения обеспечивается за счет ремня, который соединяет шкив барабана с приводом.

Преимущества универсального электродвигателя заключаются в следующем:

  • Простая схема управления;
  • Возможность плавно управлять оборотами, частота которых регулируется уменьшением или увеличением напряжения;
  • Компактные размеры;
  • Невысокая стоимость;
  • Ремонтопригодность.

К минусам относятся:

  • Шумность;
  • Небольшой срок службы;
  • Потребность в замене щеток и ремня, которые склонны к быстрому изнашиванию.

Невысокий коэффициент полезного действия также является недостатком. Это обусловлено тем, что часть энергии уходит на преодоление силы трения ремня, передающего вращение.

Инверторный мотор с прямым приводом

Инверторный электродвигатель или Digital Inverter впервые начала применять в своих машинках южнокорейская фирма LG . Они могут быть двух типов:

  • Inrunner — магниты ротора размещаются внутри статора;
  • Outrunner — магниты размещаются снаружи.

Главное их отличите — в приводе. В первом случае применяется ременная передача, во втором — привод подключается напрямую.

Именно последняя технология используется в автоматических машинках LG. Со временем ее стали применять и другие производители бытовой техники, поскольку машинки-автоматы с прямым приводом пришлись по вкусу потребителю за ряд существенных преимуществ. Но о них мы поговорим чуть позже.

В чем же особенность Digital Inverter? Он, как и коллекторный, состоит из ротора и статора, но щетки в нем отсутствуют. Принцип работы у него совсем другой.

Этот элемент управляет оборотами электродвигателя, преобразуя переменный ток в постоянный. Это позволяет управлять механизмом с предельной точностью.

Плюсы стиральных машин с Digital Inverter:

  • Компактность;
  • Низкий уровень шума;
  • Долговечность — за счет отсутствия изнашиваемых деталей;
  • Высокий КПД (95%);
  • Большое количество оборотов барабана, а также возможность настраивать разные режимы его вращения. Пример: технология 6 Motion в машинках марки LG.

Недостатком Digital Inverter является его большая стоимость. А в случае поломки для ремонта понадобятся не менее дорогие комплектующие. Это обусловлено более сложной схемой управления. Впрочем, большинство производителей дают на эти двигатели гарантию в 10 лет.

Устройство коллекторного электродвигателя стиральной машины-автомата

Внешний вид моторов разных моделей может отличаться, но устройство, принцип работы практически идентичны. Прибор состоит из:

  • корпуса;
  • стартера;
  • катушек стартера (башмаков) с двумя или тремя выводами;
  • якоря;
  • шкива;
  • двух щёток;
  • коллектора;
  • таходатчика (с двумя или тремя проводами);
  • клеммной колодки.

Чтобы подключить двигатель, нужно знать выходы обмоток якоря, стартера и таходатчика. Не запутаться в проводах поможет тестер.

Простое подключение электродвигателя

Установите тестер в режим наименьшего сопротивления и обзвоните обмотки таходатчика, катушек и якоря. Проводите подключение по клеммам, которые прозваниваются между собой. Правильно подключённый прибор набирает скорость плавно, не трещит и не искрится. Проверить, сколько оборотов делает мотор, можно датчиком оборотов.

Наглядное пошаговое включение можно посмотреть в этом видео:

Существует много способов управления оборотами:

  • лабораторный автотрансформатор;
  • плата регулировки бытовой техники;
  • кнопки шуруповёртов, болгарок;
  • регуляторы освещения (включатели, тумблеры).

Схема регулировки простая, её можно сделать своими руками.

Это удовлетворительный вариант для насоса или вентилятора. Для более мощных механизмов (например, станков) понадобится иная схема регулятора.

Суть вопроса — как уменьшить обороты, не потеряв работоспособность? Подключение производится через тахогенератор, который передаёт количество витков микросхеме регулятора оборотов, координирующей цикл с помощью тиристора.

Такая плата позволяет как увеличить обороты, так и снизить, но требует постоянного, интенсивного охлаждения из-за перегрева. Подробное видео о том, как регулируются скорость и сила хода подключением к микросхеме, можно посмотреть здесь:

https://youtube.com/watch?v=CZ-J12-v_NA

Теперь вы знаете, какие обороты делают различные виды двигателей и как наладить этот процесс в домашней мастерской. Удачи!

Гость форума
От: admin

Эта тема закрыта для публикации ответов.