Что такое инверторный двигатель в посудомоечной...

Особенности инверторного двигателя

Удобство использования бытовых приборов со временем только увеличивается. Инверторный двигатель в стиральной машине считается одной из полезных технологий, которые упрощают жизнь. Они устанавливаются в стиральные машины и посудомойки, другие виды бытовой техники.

Если в агрегате имеется инверторный двигатель, то это означает, что он изготовлен по новейшим технологиям.

Такие устройства отличаются энергоэффективностью, повышенной производительностью, именно поэтому спрос на них со временем только увеличивается.

Данные виды моторов считаются новой разработкой специалистов по изготовлению бытовой техники.

Что такое инверторный мотор

В посудомоечной машине
В стиральной машине

Что такое инверторный мотор

Работа стиральной машины зависит от двигателя, который может менять скорость и направления вращений. Инверторный мотор считается новой разработкой. Изначально такие двигатели устанавливались в СВЧ-печи, в климатическую технику.

Главным образом инверторный мотор отличается от обычного электродвигателя тем, что не имеет щеток.

Впервые инверторный двигатель стал использоваться японскими и корейскими инженерами при проектировании стиральных машин. Пользователь может настраивать скорость и частоту работы. Технология позволила оптимизировать технические характеристики стиралки, увеличить долговечность техники.

Особенностью механизма считается его возможность к выравниванию тока, а именно преобразованию переменного заряда в постоянный.

В посудомоечной машине

Двигатель в посудомоечной машине обеспечивает защиту устройства от перепадов напряжения, которые считаются причиной поломки обычных двигателей. Инвертор позволяет предотвратить негативные последствия перегрузок в сети, из-за которых техника перегорает.

Посудомойки с инвертором оснащены автоматическим управлением, устройство функционирует автоматически.

Инверторный двигатель повышает КПД работы за счет увеличения эффективности мойки и снижения энергопотребления. Применение инвертора в посудомоечной машинке позволяет проектировать посудомойки с большим количеством программ, включение которых позволяет учитывать особенности процесса мытья разных видов посуды.

Экономия электричества проявляется на протяжении продолжительного срока эксплуатации.

В стиральной машине

Многие не знают, что это инверторный двигатель в стиральной машине позволяет выбирать необходимые программы при стирке. Механизм действия inverter основан на преобразовании напряжения, которое поступает на статор. За счет него возможен отжим на скорости 1 200 об/мин, что позволяет избегать дополнительной сушки белья после стирки.

В двигателях нового поколения используется особый ротор – цельнолитой, это позволило уменьшить размеры двигателя.

Справка. Некоторые модели стиральных машин с электронным управлением оснащены функцией взвешивания белья, они могут также определять время цикла, автоматического выключения. Все это позволяет предотвратить многочисленные проблемы, предотвращает износ тканей.

Преимущества и недостатки

Преимущество стиралок с инверторным мотором заключается в повышении энергоэффективности двигателя. Данный показатель превышает на 15-20 % характеристики старых моделей.

Мотор на инверторе – это гарантия надежной и долговечной эксплуатации.

экономия воды – ее потребление уменьшается приблизительно на 10 % – это особенно актуально при больших объемах стирки;

система Beat Wash, эффективность стирки значительно повышается за счет 3D-сенсора, вещи равномерно размещаются в барабане, в результате стирка ускоряется, становится деликатнее;

практичность — система отлично подстраивается под ткани любой плотности;

бесшумная работа — уровень шума в зависимости от программы составляет 52-75 дБ;

скоростной отжим — выстиранное белье становится практически сухим;

отсутствие большого количества дополнительных деталей;

точность — существует возможность максимально точной корректировки количества оборотов.

Основными недостатками стиральных машин с инверторным мотором считаются высокая цена, сложный ремонт. Оборудование с такими моторами появилось на рынке относительно недавно, что создает дополнительные проблемы.

Принцип работы

Основная особенность заключается в возможности выравнивания тока, в результате он трансформируется из переменного в постоянный. Отличие от электромотора заключается в отсутствии угольных щеток, а также использовании частотного преобразователя.

В основе работы преобразователя – электромагнитная индукция.

Роторный механизм вращается за счет действия электромагнитных полей, что приводит к увеличению срока эксплуатации компонента. Инвертор после получения постоянного тока снова дает переменный ток, что позволяет регулировать ротор.

Ротор функционирует на высокой скорости и при этом довольно четко.

Схема управления двигателя инверторного типа отличается сложностью, требует усилий, вложений, что приводит к удорожанию двигателей. Компания Samsung устанавливает такие движки на разную бытовую технику, оснащает модели технологическими блоками управления, что позволяет избежать сильного удорожания.

При покупке агрегата на двигателе инверторного типа, владелец может значительно сэкономить семейный бюджет.

Модели стиральных и посудомоечных машин

Первой компанией, которая стала выпускать стиральные машины с таким двигателем, стала LG. Сегодня такие моторы устанавливают многие известные бренды, среди них, Самсунг, Индезит, Электролюкс и многие другие. По причине большого количества вариантов самым большим спросом у покупателей пользуются стиралки, принцип функционирования которых основан на технологии Direct Drive.

Следующие стиральные машины с инверторным мотором пользуются спросом у покупателей:

Существует возможность управления со смартфона.

Модель оснащена цифровым дисплеем.

14 программ позволяют стирать любые ткани.

Инверторный привод в бытовой технике: что это, плюсы и минусы инверторного управления

Инверторное управление обеспечивает более надежную и экономичную работу бытовой техники. Устройства с инверторным приводом демонстрируют меньшую расточительность в энергопотреблении, с высокой точностью поддерживают требуемые обороты мотора, отличаются малошумностью и увеличенным эксплуатационным ресурсом. Применяются инверторы в холодильниках, стиральных машинах, посудомойках, кондиционерах и даже в обогревателях. Давайте познакомимся с технологией ближе.

Инверторные системы позволяют держать сердце бытовой техники постоянно «бьющимся» и плавно регулировать мощность, подбирая ее под конкретные нужды. Как минимум, это уменьшает преждевременный износ узлов. Для экономии энергии инверторные моторы не отключаются полностью — они снижают обороты, когда в работе «на полную катушку» нет необходимости. Плавные переходы с высоких на низкие обороты менее вредны для бытового прибора, чем постоянные включения/отключения.

В основе инверторной технологии лежит принцип двойного преобразования напряжения. Сперва синусоидальное напряжение на входе преобразуется в постоянное, фильтруется и сглаживается. На втором этапе из него формируются положительные и отрицательные управляющие импульсы. С их помощью создается переменное напряжение требуемой величины и частоты на выходе преобразователя, которое затем и подается на двигатель. Сам принцип работы двигателя от наличия инвертора не зависит, но этот дополнительный блочок дает возможность управлять работой электромотора в широких границах.

Многие именитые производители бытовой техники не стесняются давать на инверторные приводы увеличенную гарантию (10 лет и больше).

Зачастую инверторы включаются в схемы с асинхронными двигателями. Они решают проблемы с высокими пусковыми токами и перегрузками, а также позволяют изменять скорость вращения ротора электромотора от десятков оборотов в минуту до нескольких тысяч. Наиболее важное преимущество подобного сочетания — отсутствие в конструкции мотора уязвимого щеточного узла, который является визитной карточкой электродвижков коллекторного типа. Со временем токоподводящие щетки в них изнашиваются и нуждаются в замене. Главные действующие лица моторов с инверторным приводом: вращающийся ротор с постоянными магнитами и неподвижный статор с катушками индуктивности. Впрочем, схемы управления, называемые инвертором, в разных устройствах могут быть реализованы совершенно по-разному.

Глубоко в дебри технической стороны вопроса мы лезть не будем. Акцент лучше поставить на преимуществах и недостатках инверторной технологии, а также особенностях ее применяемости в конкретных группах бытовой техники.

Итак, приступим ко всестороннему изучению качеств инверторов с холодильного оборудования:

Холодильники и морозилки

Холодильники и морозильные камеры с традиционным компрессором линейной конструкции систематически отключаются по достижению оптимальной температуры в камере. Точность ее поддержания варьируется в пределах 3-5 °С (зависит от конкретной модели). При каждом последующем включении мотор холодильника испытывает повышенные пусковые нагрузки, его элементы разогреваются, что провоцирует преждевременный выход узлов из строя, а домочадцы отчетливо слышат гудение во время работы компрессора.

Инверторный компрессор берет разгон с малых оборотов, наращивая силы постепенно. Первым делом он охлаждает воздух в камере до нужного значения температуры, после чего сбавляет темп на ее поддержание. Движок то работает почти неслышно на минимальных оборотах, то немного прибавляет мощности и его размеренное «урчание» можно услышать. Такой режим наиболее благоприятен для компрессора, поскольку он работает без пусковых перегрузок и за счет их же отсутствия потребляет меньше электроэнергии.

Инверторный электродвигатель

В последние годы появляется много новых технологий. Одно из последних веяний – инверторный двигатель, который стали ставить в крупной бытовой технике. Обещают при этом достаточно, но всё ли правда.

Что такое инверторный двигатель

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

Основное отличие – возможность регулировать скорость в больших пределах

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

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

Основные моменты работы преобразователя

Инверторный преобразователь меняет напряжение в несколько этапов:

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

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

Блок схема частотного преобразователя и способ его подключения к двигателю

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

Особенности применения

Частотный преобразователь включают, в основном, с асинхронными двигателями. Они недороги, надёжны, экономичны. Модели с короткозамкнутым ротором бесколлекторные, что делает их ещё более привлекательными. Имеют асинхронные двигатели два недостатка, которые как раз, инвертором и устраняются. Первый существенный недостаток – высокий пусковой ток. Он может быть в 3-7 раз больше номинального. Кроме того, резкий старт с подачей питания 220/380 В ведёт к перегрузке, а значит и к быстрому износу мотора. Установив частотный преобразователь, при пуске переводим переключатель на минимум и постепенно доводим обороты до нужного значения. Пусковой ток при этом минимальный, а разгон плавный. Ни пусковые токи, ни перегрузки не страшны.

Платой за точное регулирование скорости является более сложное управление

Второй отрицательный момент – регулировать скорость вращения ротора в асинхронных двигателях получается слабо, но это без инвертора. Инверторный асинхронный двигатель позволяет изменять скорость от десятков оборотов в минуту, до тысяч. И всё это плавно, без перегрузок.

Но инверторный двигатель значительно дороже «обычного» с точно такими же характеристиками. Дело в дополнительном оборудовании, причём совсем недешёвом, но использование этой технологии имеет свои плюсы.

В кондиционерах

Как работает обычный кондиционер? Компрессор в нём то включается, то выключается. Температура стала на градус выше заданной, компрессор включился, работает пока она не станет на один градус ниже заданного предела. Включается снова, когда температура снова окажется ниже предела. И каждое включение/включение – это стартовый ток, перегрузки.

Как работает кондиционер с инверторным мотором и обычным

Если в кондиционере стоит инверторный преобразователь, он просто задаёт скорость работы компрессора так, чтобы температура сохранялась. Это снижает расход электричества (нет пусковых многократно возросших токов), оборудование работает в щадящем режиме без перегрузок, что продлевает срок эксплуатации.

В стиральных машинах

Используют инверторные моторы и в стиральных машинах. В стиральных машинах «обычного» класса ставят коллекторные электродвигатели. Они могут разгоняться до высоких скоростей (до 10000 об/ми), имеют хороший крутящий момент на больших скоростях. Их минус – повышенный уровень шумов, так как, кроме ремённой передачи шумят еще и сами щётки. Как их не притирай, коллекторный узел всё равно шумит. И чем больше скорость вращения, тем выше уровень шумов. И он имеет высокую тональность, так что с ним достаточно сложно мириться.

Инверторный двигатель имеет небольшой размер и солидную мощность, но так ли важно это в корпусной технике

Последние годы появились стиральные машины с очень низким уровнем шума. В них установлены асинхронные двигатели с инверторным блоком. Раньше асинхронники не использовались, так как максимально могут развивать скорость до 3000 оборотов, что для нормального отжима недостаточно. Этот недостаток удалось обойти используя инвертор на входе. Он позволяет увеличить скорость электродвигателя до солидных величин. В двигателях нового поколения используется особый ротор – цельнолитой, это позволило уменьшить размеры двигателя. А так как в этих моторах нет коллектора и щёток, то и шумят они при работе совсем незначительно. Частотная регуляция скорости вращения позволяет точно контролировать число оборотов.

Если вы готовы платить за тихую работу — пожалуйста

Но платой за всё это является более сложное управление. Для управления инверторным электродвигателем в стиральной машине стоит отдельная плата. И ее стоимость равна 1/3 или 1/4 стоимости всей машины. Вот в этом случае стоит хорошо подумать, стоит ли покупать стиральную машину с инверсионным двигателем или нет. Слишком дорогой ремонт, да и стоимость самого агрегата значительно выше. А то, что на двигатель дают 10 лет гарантии так это не на плату, а на сам мотор. А в плюсах только более тихая работа.

Холодильники и морозильные камеры с инверторными компрессорами

В холодильниках используется такой же способ поддержания температуры, как и в кондиционерах. В камере холодильника расположен термодатчик, который через контакты включает и выключает компрессор. Точность поддержания температуры зависит от типа термодатчика, но обычно составляет несколько градусов, от трех до пяти. При такой работе приличествуют все «прелести»: многократные пусковые токи при включении, скачки напряжения сети, спровоцированные включением/выключением компрессора, шум.

В холодильниках и морозилках применение инверторных двигателей оправдано

Холодильник с инверторным двигателем работает тише, так как нет резкого пуска. Компрессор начинает работать с малых оборотов и постепенно выходит на нормальную скорость. Частота его работы зависит от температуры в камерах, но двигатель останавливается очень редко. Он, то работает на минимальных оборотах и тогда его почти неслышно даже вблизи, то чуть добавляет скорости, и его можно услышать. Этот режим работы более благоприятен для двигателя, он работает без пусковых перегрузок. И как ни странно, потребляют такие моторы меньше электроэнергии, снова-таки за счёт отсутствия пусковых токов. Ведь «обычный» компрессор включается каждые пять-десять минут. Превышение нормативного расхода – 4-8 раз. Вот за счёт этого и достигается экономия. Так что инверторный электродвигатель в холодильнике тоже оправдан, ну и плюсом, идет более тихая работа.

Недостатки инверторных моторов

Основной недостаток инверторных двигателей – их цена. Да, но она оправдана, так как в движке имеются, по сути два устройства, частотный преобразователь (который сам стоит немало) и двигатель. Но технология эта несёт определенные выгоды: снижение расхода электроэнергии за счёт минимизации пусковых токов, более широкий диапазон регулировок скорости, увеличение срока эксплуатации (за счёт отсутствия пусковых перегрузок). Это всё понятно, но есть и минусы и ограничения, о которых не так часто говорят.

Инверторная технология хороша для стабилизации напряжения, попутно она ещё решает другие задачи

Не все моторы нормально реагируют на работу с низкими оборотами. Если такой режим будет длительным, лучше искать специальные модели под низкие обороты.
Каждый двигатель имеет максимальную скорость, которую лучше не превышать. Она указана на шильдике двигателя и выше скорость лучше не задавать.
На максимальных оборотах обычно падает крутящий момент. То есть, с повышением оборотов надо снижать нагрузку.
При выходе из строя инверторного двигателя ремонт обойдётся дороже, даже если «полетела» часть, с инвертором никак не связанная. Для определения неисправности необходим более квалифицированный специалист (должен же он решить, что инвертор в порядке), а стоимость услуг его выше.

Как видим, инверторный двигатель неидеальное решение, но довольно неплохое. Основной плюс – широкий диапазон регулирования скорости двигателя, точное поддержание этой скорости. Для асинхронных двигателей применение инверторной технологии означает ещё и минимизация пусковых токов и перегрузок. В общем, инверторный двигатель хорош там, где двигатели часто включаются/отключаются. Это холодильники, кондиционеры, станки, транспортёры и другое оборудование, которое ранее работало на асинхронных двигателях.

Не во всей технике установка инвертора необходима

Ещё инверторные двигатели (или частотные преобразователи к обычному двигателю) стоит применять там, где от производительности/скорости зависит эффективность работы. Например, подающие насосы, которые должны поддерживать определённое давление в сети и должны реагировать/плавно изменять скорость. Ещё инверторный двигатель может быть важен в подъёмной технике. Как пример, для откатных или подъёмных ворот. Возможность изменять скорость и развивать хорошее усилие на малых оборотах важно.