Как работает инверторный двигатель: Что такое инверторный двигатель в стиральной машине: описание

Содержание

Инверторный двигатель принцип работы — Морской флот

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

Трёхфазный асинхронный

Этот двигатель был изобретён в 1889 году русским инженером Доливо-Добровольским, и нашёл широкое применение в промышленности, где используют трёхфазное напряжение 380 вольт. В стиральных машинах он начал использоваться после развития и широкого распространения электронных систем управления. Преимуществом этих двигателей является бесшумность — он применяется в тихих стиралках. Главный недостаток — сложное управление через инвертор.

Инверторный двигатель принцип работы

В целом такие моторы — очень надёжные, и крайне редко выходят из строя.

Управление

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

Инверторный двигатель принцип работы

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

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

Силовая часть выполнена на биполярных транзисторах. Изменение вращения двигателя осуществляется путём смены включения транзисторов. Система управления, как и сам алгоритм — сложные. И это приводит к тому, что не каждый электронщик способен восстановить этот модуль.

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

Инверторы бывают следующего исполнения:

  • в виде отдельной платы;
  • интегрированы с мотором;
  • находятся на общем электронном модуле.

Инверторный двигатель принцип работы

Прямой привод

Второй тип инверторных двигателей, это трёхфазные бесщёточные постоянного тока. Впервые их стала применять фирма LG в 2005 году в качестве прямого привода. Он находится непосредственно на валу барабана. Ремень при этом отсутствует. Это было революционным решением, которое стало очень удачным, и в настоящее время его применяют и другие производители: Самсунг (Samsung), Вирпул (Whirpool), Хайер (Haier) и Беко (BEKO).

Инверторный двигатель принцип работы

Считается что эти моторы получили развитие от шаговых двигателей, которые уже широко распространены, в частности, электротехники. Считаются крайне надёжными и долговечными. Поэтому фирма ЛДЖи даёт на них расширенную гарантию — 10 лет. Одно из названий — BCDC. Такие двигатели широко применяются в посудомоечных машинах, в составе рециркуляционного насоса, а так же используются в электровелосипедах.

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

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

Инверторный двигатель принцип работы

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

Инверторные двигатели прямого привода имеют следующие преимущества:

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

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

Инверторный двигатель принцип работы Инверторный двигатель принцип работы Инверторный двигатель принцип работы Инверторный двигатель принцип работы

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

Относительно недавно на рынке бытовой техники появились стиральные машины с инверторным электрическим двигателем. С самого начала они стали пользоваться повышенным интересом покупателей. У них есть характерные отличительные черты, о которых следует знать перед покупкой. В этой статье пойдет речь о преимуществах и недостатках подобных устройств

Типы двигателей стиральных машин

Инверторный двигатель принцип работыДля нормальной работы бытовой стиральной машины нужен электрический мотор, способный менять направление и скорость вращения вала в зависимости от выполняемой операции. Не каждый силовой агрегат рассчитан на это.

В настоящее время можно встретить агрегаты с двигателями трех типов:

  1. Коллекторные, у которых есть разделенный на секции внутренний медный барабан и трущиеся о его поверхность щетки, предназначенные для передачи тока движущимся частям. Они быстро набирают обороты и относительно легко поддаются регулировке частоты вращения. Самыми существенными их недостатками являются издаваемый при трении щеток избыточный шум и необходимость регулярной замены изношенных деталей.
  2. Асинхронные, имеющие основную и вспомогательную обмотки, смещенные на определенный угол друг относительно друга. Они меньше шумят, но требуют использования более сложной электрической схемы с дополнительными устройствами.
  3. Инверторные, которым и посвящена эта страница.

Для информации! Стиральные машины с инверторным типом двигателя внешне почти не отличаются от прочих моделей. Необходимую информацию узнайте у продавца или внимательно прочтите паспорт изделия.

Инверторный двигатель в стиральной машине: что это

Чтобы понять, что такое инверторный двигатель в современной стиральной машине, надо разобраться в особенностях его устройства и представить принцип работы.

Особенности конструкции

Основным элементом, указывающим, что это инверторный двигатель в рассматриваемой стиральной машине, является инвертор. Этот электронный преобразователь способен сначала изменить поступающий переменный ток со стандартными характеристиками 220 В и 50 Гц в постоянный, а затем вновь сгенерировать переменный ток, но уже заданной частоты. Плавное регулирование этого параметра способно с высокой точностью устанавливать скорость вращения ротора, а вместе с ним — и барабана машины.

Наличие такого интеллектуального блока усложнило электрическую схему изделия и несколько повысило его цену. За то пользователь получил массу преимуществ, обнаруживающихся при эксплуатации агрегата.

Инверторный двигатель не содержит трущихся щеток и работает с пониженным уровнем шума. Он имеет более компактную конструкцию и может располагаться на одной оси с барабаном. Отсутствие в этом случае ременной передачи уменьшает износ движущихся деталей и продлевает ресурс машины.

Принцип работы

Инверторный двигатель принцип работыПринцип работы двигателя инверторного типа в домашней стиральной машине, как и для электрических моторов другой конструкции, основан на использовании явления электромагнитной индукции. Но есть и существенное отличие. Вместо графитовых щеток, роль управления токами обмотки взял на себя инвертор.

В результате вращающийся ротор стал не таким инерционным и проще набирает нужное число оборотов. Внутри такого устройства отсутствуют трущиеся детали, что привело к уменьшению нежелательного нагрева и нерациональной траты энергии. Такой мотор надежно работает на самых высоких скоростях.

На заметку! Современный инверторный двигатель часто имеет вид диска с валом, расположенным на его центральной оси.

Преимущества и недостатки

Инверторный двигатель принцип работыЧтобы оценить, что значит для хозяйки инверторный двигатель в стиральной машине, достаточно перечислить его сильные и слабые стороны.

  1. Совершенная система управления обеспечивает более высокий КПД, что по заверениям специалистов приводит к снижению текущих энергетических затрат на 20%.
  2. Отсутствие трущихся частей снижает износ деталей, упрощает техническое обслуживание, удлиняет срок службы агрегата.
  3. Пониженный уровень шума не доставляет пользователям неудобств. Это особенно важно для семей с маленькими детьми и больными людьми.
  4. Удивляясь высокой скорости отжима, многие из нас не догадываются, что это инверторный мотор в современной стиральной машине позволяет разгонять барабан до 1600 и более оборотов в минуту.
  5. Инвертор обеспечивает исключительную точность управления частотой вращения.
  6. Небольшие размеры двигателя дают возможность его монтажа на одном валу с барабаном, что приводит к более компактным размерам машины и упрощает балансировку загруженного барабана.
  1. Стоимость инверторных машин обычно превышает цену обычных агрегатов.
  2. Ремонтные работы, особенно связанные с заменой инвертора, обойдутся владельцу в круглую сумму.

Важно! Первоначальные избыточные затраты на покупку инверторной машины окупятся за счет экономии потребления электроэнергии и удлинения срока службы изделия. Минимальное трение, снижение количества вращающихся деталей привода и более точная балансировка агрегата надолго отдаляют время проведения первого ремонта.

Производители инверторных стиральных машин

Инверторный двигатель принцип работы

Первыми еще в 2005 году стали активно устанавливать инверторные двигатели на свою продукцию японские и корейские производители стиральных машин. Наибольших успехов в этом направлении достиг концерн LG, разработавший двигатель Direct Drive. Он экономичен, почти не издает звуков и быстро разгоняется до высоких скоростей. Кроме того, эта компания применила интересные инновации в сфере оптимизации компоновки узлов, усовершенствования конструкции барабана, расширения связанных с этим функциональных возможностей.

Характерной в этом отношении стала модель 6 Motion, использующая в процессе обработки белья 6 типов движения:

  1. Типичное для всех барабанных машин.
  2. Реверсивное, способствующее улучшению растворения стирального порошка.
  3. Покачивание на стадии первичного замачивания.
  4. Кручение, применяемое при длительной стирке.
  5. Насыщение, обеспечивающее равномерное распределение моющего раствора по обрабатываемому белью.
  6. Разглаживание при отжиме, облегчающее утюжение вещей после извлечения из машины.

Модели серии Cristal Standard от компании Самсунг, оснащенные инверторными двигателями, применяют пузырьковый режим стирки, способный эффективно удалять загрязнения даже при температуре 15оС. Такое сочетание существенно экономит время и деньги пользователей. При этом машина отличается высокой надежностью и несомненными эстетическими достоинствами.

Среди европейских брендов активно используют инверторные технологии Electrolux, Bosch, Candy. Компания AEG настолько усовершенствовала конструкцию своих стиральных машин, что дает на них десятилетнюю гарантию.

Совет! Не гонитесь за звучным названием! Приверженцам бюджетных вариантов стоит обратить внимание на продукцию белорусской фирмы Атлант. Она мало в чем уступит представителям известных зарубежных производителей, за то покупка и ремонт изделий такой марки не так сильно отразится на кошельке владельца.

Советы по выбору и эксплуатации

Инверторный двигатель принцип работыСовременные модели с прямым приводом на основе инверторного мотора, несомненно, являются большим шагом вперед в области развития технологии стирки. При относительно высокой цене они дают преимущество в потреблении энергии, надежности, удобстве эксплуатации и исключительной функциональности. Если вопрос стоимости не является для вас критическим, приобретите действительно незаменимого помощника для своего домашнего хозяйства.

При выборе модели следует обра

Зачем нужны инверторные бытовые приборы? | Сварочные аппараты | Блог

Инвертор – функциональный блок, который умеет регулировать уровень выходного напряжения, тем самым плавно управляя частотой вращения электродвигателей в стиральных машинах, в компрессорах холодильников или кондиционеров и так далее. Устройства, которые используют указанные преобразования энергии экономны, тихо работают, компактны. По этой причине производители бытовой техники, промышленного оборудования, профессиональных инструментов все чаще выпускают изделия, в которых используются инверторные технологии.

Техника

В начале 2 000-х годов наладили массовый выпуск микросхем, обеспечивающих преобразование напряжения с помощью широтно-импульсной модуляции (ШИМ). Частота напряжения в вашей розетке 50 Гц. Модуль с ШИМ изменяет этот параметр в частоту выше 20 000 Гц. За счет этого в 10 и более раз уменьшились габариты и вес трансформаторов, они стали дешевле. Потребитель получил миниатюрные, легкие зарядные устройства, блоки бесперебойного питания для компьютеров и другой техники. Это были первые изделия для бытовой техники, в которых инженеры использовали инверторные технологии – микросхемы с ШИМ.

В современном оборудовании инверторные блоки применяют все чаще, например:

  • Сварочные аппараты. Десять лет тому назад сварочный аппарат весил от 25 до 150 кг. Современный инвертор весит 3-5 кг. Его можно переносить вручную, с ним удобно монтировать металлические конструкции на любой высоте.
  • Блоки пуска электродвигателей. В момент пуска электромашина потребляет в три раза больший ток. Инвертор обеспечивает плавный пуск с постепенным увеличением оборотов двигателя. Это экономит электроэнергию, уменьшает затраты на силовой кабель, исключает вредные импульсы по сети.
  • Насосы. Водонапорные башни уходят в прошлое. Инверторный блок скважины позволяет плавно регулировать давление и напор воды в зависимости от расхода. Инженерные сети упрощаются, что приводит к экономии средств на оснащение и обслуживание скважины. Современные бытовые и промышленные насосы с инверторами малошумные, не нагружают сеть, имеют больший ресурс работы.
  • Микроволновые печи. Обычная микроволновка работает с мощностью излучателя 100%. Температура внутри продуктов регулируется длительностью включения силовой части устройства и паузы. В отличие от обычных инверторные СВЧ-печи излучают непрерывно, но с разной интенсивностью. Потребитель может сам выбирать силу излучения, или готовить продукты по специальному алгоритму. Переменная мощность излучения обеспечивает лучший вкус любимых блюд. Поверхность мяса, рыбы не пересушивается, кусочки получаются более сочными. Продукты равномерней нагреваются, быстрее готовятся.
    • Кондиционеры, холодильники.Компрессор в системах охлаждения воздуха старых конструкций либо включен, либо выключен. Частый старт устройства увеличивает потребление энергии за счет пусковых токов, дополнительно нагревает корпус. А плавная, безостановочная работа инверторного компрессора приводит к экономии электроэнергии, уменьшает нагрузку на сети, производит мало шума.

    Хозяин, поставивший у себя дома микроволновку, кондиционер, холодильник и другие бытовые приборы с инверторными технологиями экономит от 15 до 45% электроэнергии. Кроме этого, уменьшаются затраты на блоки бесперебойного питания сети, стабилизацию напряжения, увеличивается срок работы бытовых приборов, котельного и насосного оборудования.

    Особенности инверторов

    Компрессор – основная деталь кондиционеров, холодильников, систем подачи воздуха в пневмоинструменты. Привычные нам компрессоры работают с паузами. Устройство либо сжимает фреон, либо система обесточена. Каждый пуск сопровождается повышенным расходом энергии.

    Компрессор с инверторным блоком работает непрерывно. При этом:

    • Холодильник меньше шумит.
    • Увеличивается срок работы компрессора. Непрерывный режим исключает дополнительные нагрузки на подшипники, вкладыши, сальники.
    • Уменьшается расход электроэнергии.

    В холодильниках и кондиционерах работают не только компрессор, но и вентиляторы. Использование инверторных технологий относится и к этим элементам техники. Таким образом, эффект экономии достигается за счет непрерывной работы всех движущихся частей.

    Инверторные стиральные машины

    Чистое белье – стандарт в быту. Инверторная техника для стирки белья обеспечивает привычные нам удобства, потребляя меньше ресурсов.

    В стиральной машине с инвертором используется трехфазный двигатель, который обеспечивает:

    • Уменьшенный расход энергии за счет отсутствия пусковых токов. Экономится более 15% электроэнергии.
    • Тихую работу.
    • Меньшие эксплуатационные расходы. Во многих инверторных моделях двигатель установлен напрямую на вал барабана (прямой привод). В таком случае ремня нет и менять его, в случае надрыва, не придется.

    Стиральные машины с инверторным двигателем намного компактнее привычных нам устройств.

    Если учесть совместимость современного оборудования с другими приборами и жителями в доме, то проблем не возникает. Напротив, прогрессивные решения с инверторными технологиями приводят к экономии затрат на электроэнергию, улучшают климатические характеристики в доме, свойства приготовленных блюд. Бытовая техника с ШИМ-регулированием надежна, имеет продолжительный срок службы, не требует дополнительных затрат при подключении.

    что это, модели с прямым приводом, схема управления

    От работы мотора стиральной техники зависит многое. Конечно, лучше всего покупать самые передовые машины. Инверторный двигатель в стиральной машине — что это такое и чем он отличается от привычного коллекторного или асинхронного?

    Сначала следует разобраться в особенностях каждой разновидности мотора техники. На основе сравнения можно составить представление о том, какой двигатель лучше подойдет для бытовых нужд.

    Инверторный двигатель в стиральной машине: что это?

    Данный тип двигателя является относительно новым. Это мотор, работающий на прямом приводе, который был сконструирован компанией LG и введен в производство в 2005 году. Сейчас его повсеместно применяют для создания техники и другие производители. Так что же такое инверторный двигатель в стиральной установке?

    Чтобы выяснить, в чем же его отличие, нужно узнать, на чем основывается его принцип работы.

    В данном случае управление оборотами двигателя осуществляет инвертор техники, который по-другому называют частотным преобразователем. Инвертор превращает переменный ток в постоянный, а затем преобразовывает его снова в переменный, но настраивает на нужную частоту. Плюс его в том, что он способен прекрасно регулировать качество и скорость оборотов. Что такое инверторный двигатель в стиральной машине? Это мотор, функционирование которого происходит без щеток. Ротор также вращается за счет электромагнитного поля.

    Для сравнения необходимо привести главные преимущества, которыми обладает инверторный двигатель в стиральной машине.

    Во-первых, такой мотор снижает потребление электроэнергии за счет того, что отсутствуют щетки. КПД такой техники намного выше.

    Во-вторых, инверторный мотор в стиральной машине отличается более долгим сроком эксплуатации. Он реже ломается.

    В-третьих, работа мотора осуществляется гораздо тише, что очень важно для комфортной стирки в бытовых условиях. С таким мотором машинка вибрирует слабо.

    В-четвертых, за счет особенностей работы инверторного двигателя обороты при стирке поддерживаются предельно точно.

    Такой мотор гарантирует отжим на больших скоростях, что помогает более качественно удалить влагу из белья после стирки.

    Но, конечно, у такого мотора есть и минусы. Машина с инверторным двигателем стоит дороже, а если все же детали ее сломаются, ремонт будет недешевым. Несмотря на то, что сам двигатель ломается, у инверторной стиральной машины часто выходят из строя подшипники.

    Что касается больших скоростей во время отжима, здесь есть один негативный момент. При высоких оборотах одежда становится практически сухой, но такая скорость буквально разрывает ткань белья. Одежду из деликатной ткани такой отжим может испортить.

    Если же говорить о качестве стирки, то она не зависит от типа мотора техники, а скорее, находится в зависимости от инновационных технологий, применяемых в установке.

    Обзор популярных машин с инверторным мотором

    Bosch WAY 2874 – одна из достаточно популярных моделей с прямым приводом. Скорость вращение барабана достигает 1400 оборотов в минуту. Ее отличительная черта – большая вместимость, ведь максимальная загрузка в барабан составляет девять килограммов. У такой бытовой техники достаточно низкий уровень шума и при стирке, и при отжиме.

    Машинка Electrolux EWF 1408 WDL с прямым приводом славится загрузкой до десяти килограммов белья. В ней установлено 14 программ.

    Модель от Siemens WD 14h542 с прямым приводом вмешает в себя всего семь килограммов белья, зато имеет сушку, которая может высушить сразу четыре килограмма вещей. У данной бытовой техники очень низкий уровень шума при стирке в 48 дБ. Для сравнения — в других моделях он равнее 52-56 дБ.

    Машина с инверторным двигателем Samsung WW65K42E00S вмешает всего 6.5 килограммов белья, но экономит воду. За один цикл стирки расходуется всего 39 литров воды. Для сравнения обычный уровень расхода воды равен 50 литрам и больше.

    Компания Whirlpool может похвастаться линейкой бытовой техники Carisma. В данных моделях стоят инверторные моторы. Кроме того, линейка примечательна своим лаконичным и современным дизайном. Модели от Whirlpool позволяют экономить половину затрачиваемых ресурсов.

    Инверторный двигатель в стиральной машине — что это? Это мотор, способный сэкономить ресурс электроэнергии и сделать стирку тише.

    Но стоит ли ее приобретать, ведь данные моменты не являются ключевым при выборе стиральной машины?

    Есть смысл для сравнения обратить внимание и на другие типы мотора, которые более дешевые, но обладают не меньшим количеством достоинств.

    Асинхронный двигатель

    Такой мотор делится на двухфазный и трехфазный. Однако первые в настоящее время практически не выпускают, так как трехфазные устройства, обладающие возможностью частотной регулировки скорости, намного превзошли их.

    Асинхронный мотор состоит из двух частей: статор, который неподвижен, и ротор, вращающий барабан. Такой двигатель также может иметь высокую скорость вращения, которая превосходит две тысячи оборотов в минуту и помогает лучше удалить влагу из ткани.

    Основным преимуществом асинхронного двигателя является простота его конструкция. Обслуживать его также несложно, а устройства с таким мотором стоят гораздо дешевле, чем инверторные стиральные машины. Двигатель такого устройства работает достаточно тихо.

    Для сравнения нужно привести и некоторые его недостатки: такой мотор обладает низким КПД, что не позволит экономить на электроэнергии, у него большой размер. Очень часто в процессе эксплуатации вращающийся момент ослабляется, и барабан не может делать полные обороты.

    Коллекторный двигатель

    Когда вы разобрались, что такое инверторный двигатель в стиральной машине, а также что представляет собой асинхронный мотор, осталось перечислить достоинства коллекторного типа. Ведь большинство бытовых приборов оснащено именно таким двигателем. Именно коллекторные моторы пришли на смену асинхронным.

    Большой плюс этих двигателей состоит в том, что они работают и от постоянного, и от переменного тока.

    Коллекторный двигатель состоит из гораздо большего количества элементов, чем предыдущие два типа. В нем находятся статор, ротор, тахогенератор, заставляющий барабан крутиться, а также щетки, которые осуществляют контакт ротора и мотора.

    Преимущества коллекторного двигателя очевидны. У него небольшой размер. Такой мотор абсолютно не зависит от частоты сети. Он позволяет осуществлять плавное переключение оборотов. Но, как и другие типы, коллекторный электродвигатель имеет ряд недостатков.

    Во-первых, у него небольшой срок эксплуатации. Часто это связано с выходом из строя щеток, которые стачиваются достаточно быстро. Во-вторых, он издает сильный шум при работе.

    Какой тип двигателя выбрать, зависит от ваших предпочтений и финансовых возможностей. Но чтобы выбрать стиральную машину грамотно, следует остановиться и на других ее параметрах.

    • Приобретение бытовой техники, в первую очередь, основывается на местоположении барабана и ее размерах. Установки с фронтальным типом загрузки популярнее, но места в доме они занимают больше. Машинки с вертикальным типом загрузки гораздо уже и эргономичнее, но стоят они в разы дороже.

    Что касается габаритов, то выбирать стиральную машину нужно не по ее удобству при размещении в комнате, а по тому количеству белья, которое в нее можно поместить. В узкие машины не войдет более семи килограммов. В то же самое время в полногабаритные бытовые установки могут вместить от 8 до 12 килограммов. Но гармонично разместить такую стиральную машину на жилой площади достаточно сложно.

    Важно обращать внимание на инновационные технологии, которые применяются в машинке. Например, в устройствах LG используется технология «6 движений заботы». Это значит, что барабан таких машин может менять алгоритм своего вращения, чтобы добиться более бережной и качественной стирки.

    Во многих машинах есть разнообразные программы и режимы, которые бывают весьма кстати. Например, режим глажки, сушки или кипячения, программа стирки спортивных вещей или спальных принадлежностей.

    Очень важно, чтобы машина была оснащена системой самодиагностики, которая позволит без труда определить неисправность техники.

    лучшие инверторные стиральные машины, плюсы и минусы

    Наверх
    • Рейтинги
    • Обзоры
      • Смартфоны и планшеты
      • Компьютеры и ноутбуки
      • Комплектующие
      • Периферия
      • Фото и видео
      • Аксессуары
      • ТВ и аудио
      • Техника для дома
      • Программы и приложения
    • Новости
    • Советы
      • Покупка
      • Эксплуатация
      • Ремонт
    • Подборки
      • Смартфоны и планшеты
      • Компьютеры
      • Аксессуа

    Инверторный двигатель в стиральной машине

    Инверторный двигатель, созданный инженерами корейского концерна LG в 2005 году, вывел производство стиральных машин на совершенно новый уровень. По сравнению со своими предшественниками, этот мотор обладает лучшими техническими характеристиками, он более износоустойчив и, следовательно, служит значительно дольше. Вот почему инверторные двигатели так стремительно завоевывают популярность, а технологии производства этих агрегатов перенимает все большее число производителей.

    Особенности модели

    Основной особенностью двигателей этого типа является наличие специального устройства – инвертора (частотного преобразователя), который регулирует скорость и частоту оборотов барабана, преобразуя ток из постоянного в переменный. Это позволяет управлять работой механизма с предельной точностью.

    В обычных двигателях на подвижную часть мотора — ротор (еще его называют «якорь») ток подается через щетки: в обмотках ротора появляется магнитное поле, и он начинает вращаться. Скорость его движения зависит от напряжения в сети.

    Темп вращения инверторных моторов определяется напряжением, которое сначала преобразуется инвертором, а затем подается на статор. Вот почему работу таких двигателей можно контролировать до мелочей.

    Плюсы

    • Инверторные двигатели работают почти бесшумно. Этот показатель особенно важен для семей с детьми; вы можете затеять стирку в любое время, не опасаясь разбудить малыша.
    • В таких моторах отсутствуют детали, способные быстро выйти из строя из-за того, что во время работы они подвержены интенсивному трению. Это является гарантией того, что агрегат прослужит дольше, чем его асинхронные и коллекторные «коллеги».
    • По этой же причине у инверторных двигателей выше КПД, а экономия энергоресурсов достигает 20 %.
    • Моторы инверторного типа очень точно управляют движениями барабана, что обеспечивает строгое соответствие стирки заявленному режиму.
    • Инверторные машины способны отжимать белье на большой скорости.

    Минусы

    Главный минус двигателей этого типа – их высокая цена и дороговизна ремонта в случае, если агрегат выйдет из строя.

    Стоит ли покупать?

    Как известно, все в мире относительно. Чтобы понять, стоит ли остановить свой выбор на инверторной машине, посмотрите на нее с другого ракурса:

    • Нужна ли тишина при стирке? Подмечено, что машины с прямым приводом мотора работают более тихо, чем двигатели инверторного типа. Инвертор издает весьма специфичные звуки, похожие на писк и завывания. К тому же главная причина громкой работы оборудования – не двигатель, а включенный нанос и вращающийся при отжиме барабан.
    • Реальна ли экономия? На самом деле основной расход электричества приходится не на двигатель, а на работу нагревательного элемента. Так что, по сути, сэкономить можно всего лишь 2-5 % электроэнергии.
    • Заинтересованы ли вы в долговечности? Говоря об отсутствии в агрегате деталей, подверженных трению, производители немного кривят душой: подшипники есть в любом моторе, и количество их примерно одинаково. Приведенное выше утверждение относится главным образом к щеткам, подающим напряжение на обмотку якоря. Действительно, в инверторном двигателе их нет. Однако срок износа этих деталей – порядка 10 лет, а стоимость их замены колеблется в пределах 2-3 у.е.

    Двигатель инверторного типа может прослужить более 15 лет, но уверены ли вы, что не захотите сменить модель стиральной машины раньше?

    • Интенсивный отжим – хорошо? При отжиме на высоких оборотах белье становится почти сухим, однако ткань при этом быстрее повреждается и рвется.
    • Зачем нужна точность оборотов? Главное требование к стиральному оборудованию – его способность отстирывать белье. А уж какими оборотами будет это делать машина, не так уж важно.

    Специалисты рекомендуют при выборе стиральной машины прежде всего обращать внимание на ее функциональность. Сам по себе инверторный двигатель не гарантирует, что аппарат будет стирать безупречно.

    Инверторный электрогенератор: идеальная синусоида напряжения | Электрогенераторы | Блог

    Инверторные электрогенераторы завоевывают все большую популярность. Оно и понятно — их ассортимент увеличивается, а стоимость приближается к обычным генераторам. Об их преимуществах над классическими наслышаны многие, кто хоть немного интересовался автономными электростанциями. Так в чем же заключаются их достоинства и насколько они хороши на самом деле?

    Инверторный электрогенератор — что это?

    В основе электрогенераторов положен принцип выработки электрической энергии за счет преобразования механической энергии двигателя внутреннего сгорания в электрическую путем вращения генератора переменного тока — альтернатора.

    В бытовых моделях чаще всего применяют синхронные генераторы переменного тока. Генератор состоит из статора и ротора. На статоре расположены обмотки, с которых снимается вырабатываемое генератором переменное напряжение. На роторе же — несколько полюсов с магнитами. Это могут быть как электромагниты, так и постоянные магниты, например, мощные неодимовые. Ротор вращается, создавая переменное магнитное поле, которое пронизывает обмотку статора, в результате чего в последней появляется электродвижущая сила, или, проще говоря, напряжение.

    Схема классического электрогенераторабез инверторной технологии

    Что же такое инверторные электростанции? Инвертор — это электронное устройство, предназначенное для преобразования постоянного тока в переменный. Таким образом, в инверторных электростанциях выходное переменное напряжение получают не напрямую от генератора переменного тока, а от инверторного преобразователя. Но пытливый читатель, вероятно, заметил, что инвертор преобразует постоянный ток в переменный. А где же его взять, если с обмоток статора снимается переменное напряжение? Все правильно, от генератора переменного тока получается переменное напряжение. Для получения же постоянного напряжения используют выпрямители.

    Схема электрогенератора с использованиемнезависимого формирователя выходного напряжения

    Если в электростанции отсутствует инверторный преобразователь (далее будем называть такие электростанции классическими), то необходимое напряжение снимается напрямую с обмоток статора.

    Зачем же так все усложнять, если можно просто подключить необходимое электрооборудование к обмотке статора генератора переменного тока и завести двигатель. На то есть, как минимум, три веские причины:

    1. Требуется не абы какое переменное напряжение, а с вполне определенными контролируемыми характеристиками.
    2. А еще требуется легкое и компактное устройство в целом.
    3. И было бы очень неплохо, чтобы это устройство поглощало как можно меньше горючего.

    Думается, что эти причины стоят того, что бы немного заморочиться. Начнем с самого важного — характеристик переменного напряжения, требуемого для питания электроприборов.

    Характеристики переменного напряжения

    Какими же характеристиками должен обладать электрический ток, получаемый от автономной электростанции?

    Пойдем простым логическим путем — если к электростанции планируется подключать бытовые электроприборы, то электрическое напряжение, получаемое от автономной электростанции, должно иметь те же характеристики, что и напряжение в обычной розетке.

    Согласно ГОСТ 32144-2013 «Нормы качества электроэнергии в системах электроснабжения общего назначения», основные характеристики напряжения в бытовой электросети должны удовлетворять следующим значениям:

    • номинальное значение напряжения — 220 Вольт,
    • допустимое отклонение от номинального напряжения — ±10%,
    • номинальное значение частоты напряжения — 50 Гц,
    • допустимое отклонение частоты — ±5 Гц (для автономных систем электроснабжения).

    Форма напряжения должна быть синусоидальной с минимальными искажениями. «Качество» синуса определяется уровнем гармонических искажений.

    Допустимый уровень гармонических искажений по напряжению не должен превышать 8 %. Зачастую именно искажения формы напряжения, которую выдают автономные электростанции, является причиной плохой работы, а то и вовсе неработоспособности подключаемого электрооборудования.

    Синусоидальный сигнал «высокого качества» можно посмотреть на экране осциллографа, подключив его к выходу специального генератора сигналов, который предназначен для тестирования различных устройств.

    Синусоидальный сигнал частотой 50 Гц на экране осциллографа Hantek DSO5202P, полученный со специального генератора сигналов

    Можно оценить и частотный спектр этого сигнала. Например, используя программу SpectraPlus и звуковую карту Sound Blaster X-Fi Xtreme Audio SB0790, можно получить вот такой график и значение коэффициента гармоник, которое в данном случае не превышает 0,03 %.

    Частотный спектр сигнала, полученного со специального генератора

    С точки зрения ценителей хорошего звука данную форму напряжения нельзя назвать идеальной, а вот инженер-электрик наверняка посчитает такую форму напряжения образцовой.

    Некоторые электронные приборы и электрооборудование допускают электропитание с худшими характеристиками, чем указано в ГОСТе, но если требуется «универсальный» электрогенератор, к которому можно было бы подключать любые устройства, не задумываясь о последствиях, то характеристики его напряжения должны быть максимально приближены к требованиям ГОСТа.

    А что творится в обычной розетке?

    Чтобы понимать, о чем идет речь и какие в реальности основные параметры напряжения в бытовой электросети, были проведены их измерения.

    Форма напряжения частотой 50 Гц в бытовой электросети

    Спектр напряжения в бытовой электросети

    По результатам измерений коэффициент гармоник (уровень гармонических искажений) по напряжению в бытовой электросети составил около 3.4 %, что полностью укладывается в требования ГОСТа. Изменения напряжения в течение двух часов не превышали допуски, указанные в ГОСТ.

    Изменение напряжения в бытовой электросети в течение двух часов

    Изменения частоты напряжения в бытовой электросети минимальны и не превышают 0,05 Гц.

    Изменение частоты напряжения в бытовой электросети в течение 1 часа

    Такая точность необходима в большей степени для синхронизации промышленных электрогенераторов, установленных на ТЭЦ, ГЭС, АЭС и прочих электростанциях. Для бытовых потребителей электроэнергии такая точность, как правило, избыточна. Поэтому в ГОСТе отдельно указаны допуски на отклонение частоты для автономных систем электроснабжения, значения которых составляют ±5 Гц.

    С качеством электрической энергии разобрались, вернемся к электрогенераторам.

    Классическая автономная электростанция

    Для того, чтобы получить напряжение с требуемыми характеристиками, в классической электростанции необходимо выполнить несколько условий.

    У синхронных генераторов частота выходного напряжения пропорциональна частоте вращения ротора. Если вращать ротор со скоростью 1500 оборотов в минуту, то на выходе получим напряжение частотой 50 Гц. При этом ротор должен быть двухполюсным, то есть иметь два магнита, закрепленных на противоположных сторонах оси ротора. Для двигателя внутреннего сгорания 1500 об/мин — это оптимальное значение, поэтому ось ротора напрямую соединяется с осью коленчатого вала двигателя. Теперь требуется тщательно следить за оборотами двигателя и поддерживать их на заданном уровне для обеспечения стабильной частоты получаемого переменного напряжения.

    Нужную частоту получили, теперь разберемся с напряжением на выходе. Альтернатор, по сути, является источником тока, а не напряжения, поэтому выходное напряжение при условии постоянства оборотов будет зависеть от величины нагрузки. Чем больше нагрузка, тем меньше напряжение.

    А еще выходное напряжение зависит от величины вращающегося магнитного поля, которое создают магниты на роторе. Силу магнитного поля можно менять, если установить на роторе электромагниты. Теперь, меняя ток в обмотках электромагнитов, можно регулировать выходное напряжение альтернатора. Так как ротор вращается, то для подачи тока в его обмотки применяют скользящие контакты — щетки. Устройство, которое поддерживает выходное напряжение генератора на уровне 220–230 В путем непрерывной регулировки тока в обмотках ротора, называется автоматическим регулятором напряжения (automatic voltage regulator — AVR). Без AVR синхронные генераторы в автономных электростанциях не применяются. Данные устройства чаще всего устанавливаются в корпусе альтернатора и выглядят примерно так.

    Автоматический регулятор напряжения (AVR)

    А вот так выглядит типичный альтернатор, установленный на классической автономной электростанции.

    Типичный синхронный альтернатор мощностью 2,2 кВт. Сверху со снятой задней крышкой и демонтированным AVR, снизу вид сбоку с ориентировочными размерами

    Как видно на фото, конструкция довольно громоздкая. Альтернатор сопоставим по размерам с применяемым двигателем внутреннего сгорания. При частоте выходного напряжения в 50 Гц и используемому принципу поддержания выходного напряжения на должном уровне уменьшить габариты альтернатора практически не возможно.

    Характеристики напряжения в классическом электрогенераторе

    Форма выходного напряжения классической автономной электростанции номинальной мощностью 2.2 кВт показана на трех осциллограммах ниже при мощностях нагрузки в 100 Вт, 900 Вт и 1700 Вт соответственно.

    Нагрузка 100 Вт                      Нагрузка 900 Вт                   Нагрузка 1700 Вт

    Форма выходного напряжения на выходе классической автономной электростанции номинальной мощностью 2.2 кВт

    Нетрудно заметить, что форма напряжения отличается от «идеальной» синусоиды. Частотные спектры сигналов и значения коэффициента гармоник показаны ниже на графиках.

    Нагрузка 100 Вт                                       Нагрузка 900 Вт

    Нагрузка 1700 Вт

    При мощностях нагрузки 900 и 1700 Вт коэффициент гармоник превышает требования ГОСТа.

    Далее показана зависимость выходного напряжения от величины нагрузки.

    Зависимость выходного напряжения от величины нагрузки

    Что интересно, при увеличении нагрузки выходное напряжение генератора даже немного повышается. Это особенности работы AVR. В целом значение выходного напряжения достаточно стабильно. Тут некоторую озабоченность вызывают кратковременные всплески напряжения в моменты подключения нагрузки. Особенно это заметно, если к ненагруженному генератору сразу подключить довольно мощную нагрузку. В данном случае в момент подключении к генератору нагрузки в 1700 Вт сразу наблюдается провал напряжения на 9-10 вольт, затем кратковременный подъем на 11-12 вольт. Это результат работы системы AVR и системы автоматического поддержания оборотов двигателя, которые имеют естественную инерционность и не могут мгновенно производить регулировку.

    А вот так меняется частота выходного напряжения при подключении нагрузки разной мощности.

    Зависимость частоты выходного напряжения от величины нагрузки

    При работе электростанции без нагрузки или при малой нагрузке частота напряжения немного завышена относительно номинального значения (50 Гц), это сделано умышлено, так как при номинальной нагрузке обороты двигателя в любом случае упадут даже при задействованной автоматической регулировке оборотов. А для электрооборудования незначительное повышение частоты питающего напряжения менее вредно, чем ее понижение, в особенности для устройств с трансформаторным питанием. При снижении частоты у трансформаторов увеличивается ток холостого хода, а значит и нагрев.

    Как бы то ни было, характеристики напряжения исследуемой классической электростанции вполне удовлетворяют требованиям ГОСТа, за исключением гармонических искажений выходного напряжения. Но для большинства оборудования это вполне допустимо.

    Инверторная автономная электростанция

    В инверторных электростанциях тоже используется синхронный генератор переменного тока. Но его конструкция отличается от тех, которые используются в классических электростанциях.

    Какие же требования предъявляются к генератору переменного тока инверторной электростанции, чтобы получить напряжение с требуемыми характеристиками? А требования эти очень лояльные, так как формированием нужных характеристик выходного напряжения занимается инверторный преобразователь, а не альтернатор. В этом и кроется ключевое отличие инверторных электростанций от классических.

    Самое интересное заключается в том, что становится не важно, какая частота напряжения будет на выходе альтернатора, так как напряжение будет преобразовано в постоянное, а у него частота как параметр отсутствует в принципе. Это дает возможность применения многополюсного генератора с внешним ротором, обмотки которого работают на повышенной частоте (примерно 400–600 Гц).

    Отпадает необходимость в роторе с обмоткой для создания электромагнита. Блок AVR тоже становится лишним. Ведь уровень напряжения, необходимый для питания инвертора можно регулировать, изменяя обороты двигателя. Поэтому на роторе можно установить постоянные магниты. Все эти конструктивные особенности значительно уменьшают размеры и вес альтернатора.

    Синхронный многополюсный альтернатор с внешним ротором на постоянных магнитах мощностью 1,25 кВт

    Показанная на фото инверторная электростанция имеет в составе два многополюсных генератора переменного тока, которые установлены по обе стороны коленчатого вала. В результате параллельной работы двух альтернаторов номинальная мощность электростанции составляет 2,5 кВт.

    А вот так выглядит типичный блок формирователя выходного напряжения, в составе которого установлен выпрямитель и, собственно, инвертор. Размеры данного блока 175х130х80 мм.

    Характеристики напряжения инверторного электрогенератора

    Форма выходного напряжения инверторной электростанции номинальной мощностью 2 кВт показана на трех осциллограммах ниже при мощностях нагрузки в 100 Вт, 900 Вт и 1700 Вт соответственно.

    Форма выходного напряжения на выходе инверторной электростанции номинальной мощностью 2 кВт

    Форма напряжения близка к «идеальной» синусоиде. Измерения коэффициента гармоник показали отличные результаты. Уровень искажений меньше, чем в бытовой электросети и в несколько раз меньше требований ГОСТа.

    Нагрузка 100 Вт                                       Нагрузка 900 Вт

    Нагрузка 1700 Вт

    Уровень гармоник выходного напряжения инверторной электростанциипри разных величинах нагрузки

    Далее показана зависимость выходного напряжения от подключаемой нагрузки.

    Зависимость выходного напряжения от величины нагрузки

    При увеличении нагрузки напряжение уменьшается, но незначительно. Наблюдаются провалы напряжения в моменты подключения нагрузки. Более всего это заметно при резком увеличении нагрузки с нуля. Такие провалы объясняются конкретными схемотехническими решениями при разработке инвертора и в разных реализациях могут отличаться по величине.

    А вот если посмотреть на график частоты выходного напряжения от нагрузки, то увидим ровненькую горизонтальную линию. При этом нагрузка к генератору подключалась аналогично предыдущему графику. Такие стабильные параметры являются следствием того, что инверторный преобразователь имеет свой собственный задающий электронный генератор, и его частота никак не зависит от оборотов двигателя.

    Параметры напряжения инверторной электростанции полностью удовлетворяют требованиям ГОСТа. Отличительной особенностью являются малые гармонические искажения выходного напряжения и высокая стабильность частоты.

    В каждой бочке бывает ложка…

    Нельзя не отметить одну особенность инвертора, которой пользуются производители, чтобы удешевить его конструкцию. Дело в том, что по определению инвертор — это устройство, которое преобразует постоянное напряжение в переменное. При этом речь не идет о форме этого переменного напряжения. Синусоидальную форму выходного напряжения чисто технически получить несколько сложнее, чем прямоугольную. В результате некоторые производители устанавливают на свои электростанции инверторы, которые вместо синуса дают прямоугольные импульсы частотой 50 Гц, при этом их ширина и амплитуда подобраны таким образом, что дают среднеквадратическое значение напряжения как раз в 220–230 В. Все это называют ступенчатой аппроксимацией синусоиды. Ниже показана форма выходного напряжения инверторной электростанции с выходным напряжением в виде как раз той самой ступенчатой аппроксимации.

    Форма выходного напряжения инверторной электростанции со ступенчатой аппроксимацией синусоиды

    Да, некоторое оборудование вполне сносно переваривает такую форму напряжения, но называть такую электростанцию универсальной для питания любого электрооборудования было бы опрометчиво. Сложно гарантировать стабильную и безотказную работу оборудования, подключенного к такому электрогенератору. Либо надо знать, что подключаемое оборудование допускает работу от напряжения такой формы.

    К сожалению, производители зачастую умалчивают об этом параметре, но зато громко заявляют, если их изделие выдает «чистый» синус.

    Что в итоге?

    Основным преимуществом инверторных электростанций является малый вес и габариты. В среднем инверторная электростанция в 1,5-2 раза легче и меньше классической. Такие показатели удалось достичь благодаря применению многополюсного генератора переменного тока с внешним ротором на постоянных магнитах и работающего на повышенной частоте. А применяется такой генератор как раз из-за независимого формирователя выходного напряжения — инвертора. Ко всему прочему все эти технические решения увеличивают КПД электрогенератора, что уменьшает потребление горючего двигателем.

    Что касается качества выходного напряжения, то тут неоспоримым преимуществом инвертора по сравнению с классической электростанцией является низкий уровень искажений формы выходного напряжения. На выходе практически идеальная синусоида (если, конечно, не попался инвертор с аппроксимацией). Тоже можно сказать и о стабильности частоты. Такие параметры позволяют использовать инверторную электростанцию для питания любого оборудования, не опасаясь негативных последствий.

    Стабильность напряжения инверторной электростанции ничем не выделяется на фоне этого же параметра классического электрогенератора. И у того, и другого устройства этот параметр находится на должном уровне и зависит от применяемых решений при разработке и изготовлении AVR или инвертора.

    Как работает инверторный привод и регулирует скорость асинхронного двигателя переменного тока

    Инверторный привод (VFD) работает, беря сеть переменного тока (одно- или трехфазную) и сначала выпрямляя ее в постоянный ток, постоянный ток обычно сглаживается конденсаторами и часто дросселем постоянного тока, прежде чем он будет подключен к сети силовых транзисторов, чтобы превратить его в три фазы для мотора.

    Сеть силовых транзисторов небольшого инверторного привода фактически представляет собой «интеллектуальный силовой модуль» (известный как IPM) и включает в себя собственные схемы защиты и основные схемы управления.IPM преобразует постоянный ток в переменный — отсюда и термин «инвертор».

    Метод управления известен как «ШИМ» для «широтно-импульсной модуляции». Это означает, что постоянный ток включается и выключается очень быстро (прерывается) транзисторными переключателями. Синусоидальная волна тока двигателя создается серией импульсов постоянного тока, первый из которых имеет очень короткий период включения, за ним следует более длительный период включения, затем более длительный, пока самый широкий импульс не появится в центре положительной синусоидальной волны, затем меньше, пока постоянный ток не будет инвертирован и такая же последовательность импульсов не сгенерирует отрицательную часть синусоидальной волны.

    Поскольку транзисторами можно управлять в любое время, другие фазы управляются большим количеством транзисторов, смещенных на время, необходимое для равномерного распределения фаз под углом 120 градусов. Частота включаемых импульсов известна как «частота переключения».

    Частота переключения обычно составляет от 3 кГц до 4 кГц, поэтому импульсы, которые он создает для 50 Гц, будут составлять 3000/50 или 60 импульсов на полную синусоидальную волну или каждую фазу. Когда фиксированные импульсы напряжения подаются на индуктивность двигателя, результатом является управление как напряжением (по ширине фиксированных импульсов напряжения), так и частотой (путем распределения прогрессии и регрессии длительностей импульсов по большей части базовой частоты переключения). импульсы).

    Из приведенного выше вы можете видеть, что IPM в преобразователе частоты будет управлять напряжением и частотой практически в любом диапазоне, о котором ему говорят настройки параметров в VFD. Это означает, что при настройке инверторного привода мы можем выбрать запуск небольшого двигателя 230 В, подключенного по схеме треугольника, от однофазного источника питания 230 В с базовой частотой, установленной на 50 Гц, небольшого двигателя с подключением звездой на 400 В от трехфазного источника питания 400 В или любого другого. Расположение напряжения и частоты, которые мы выбираем, будет правильно направлять двигатель.

    Двигатель будет правильно наведен, когда его кривая напряжения возрастет от примерно нуля x 0 Гц до его базовой частоты x нормального напряжения. Базовая частота и напряжение соответствуют значениям, указанным на паспортной табличке двигателя.

    Это также означает, что мы можем правильно направить поток других двигателей, таких как двигатель 400 В x 50 Гц, от источника питания 230 В при трехфазном напряжении 230 В, установив базовую частоту на 29 Гц (на пониженной скорости), или запустить двигатель, подключенный к 230 В, от 400 В, установив базовую частоту на 87 Гц (на повышенной скорости и мощности).

    Электрическое торможение применяется к валу двигателя через инверторный привод, если установленный продукт имеет это положение и присутствует тормозной резистор (DBR). Входной каскад инверторного привода — это одностороннее силовое устройство, а выходной каскад позволяет энергии течь в обоих направлениях. Отсюда следует, что инерция нагрузки вернет накопленную энергию в привод инвертора, когда будет предпринята попытка замедлить его скорость с большей скоростью, чем это было бы при естественном замедлении или выбеге.

    В этом случае напряжение на шине будет расти, если его не удерживать. Сглаживающие конденсаторы будут заряжаться при повышении напряжения на шине, и это приведет к небольшому торможению вала двигателя. Обычно это около 10%, но зависит от размера сглаживающего конденсатора.

    Тормозной выключатель или «прерыватель» должны быть в наличии, чтобы направить энергию торможения в тормозной резистор. Резистор обычно внешний и рассчитан на пропускание тока, достаточного для соответствия номинальному току тормозного выключателя, не настолько высок, чтобы быть неэффективным, и имеет физический размер (Вт), чтобы он не перегревался.
    Кнопка «Какой резистор» в правом нижнем углу экрана содержит инструкции по подбору размеров резисторов в самом низу таблицы рассчитанных комбинаций резисторов.

    Примечание: Обычно двигатели допускают частоту коммутации до 5 кГц, прежде чем потребуется специальная изоляция или снижение номинальных характеристик для использования с инверторами.

    .

    Как работают преобразователи постоянного / переменного тока

    Первым шагом при выборе инвертора является согласование инвертора с напряжением батареи, которую вы будете использовать для питания. В большинстве случаев вы будете использовать 12-вольтовую батарею, поэтому вам нужно будет выбрать 12-вольтовый инвертор.

    Следующим шагом будет определение устройств, которые вы планируете питать от инвертора. Поищите где-нибудь на каждом устройстве этикетку с указанием мощности, необходимой для работы. Номинальная мощность вашего инвертора должна превышать общую мощность всех устройств, которые вы планируете использовать одновременно.Например, если вы хотите одновременно запустить блендер на 600 Вт и кофеварку на 600 Вт, вам понадобится инвертор, способный выдавать 1200 Вт. Однако, если бы вы знали, что никогда не будете варить кофе и фруктовые коктейли одновременно, вам понадобится только инвертор на 600 Вт.

    Объявление

    К сожалению, все не так просто. Устройства с электродвигателями, а также некоторые телевизоры при первом запуске потребляют более высокую мощность, чем их нормальная рабочая мощность.Это называется пиком или всплеском, и эта информация также должна быть указана на этикетке устройства. У большинства инверторов также есть пиковая мощность, поэтому убедитесь, что пиковая мощность инвертора выше, чем пиковая мощность устройства, которое вы собираетесь питать. Микроволны — это особый случай. Например, вы можете знать, что ваша микроволновая печь — это микроволновая печь на 500 Вт. На самом деле это мощность приготовления. Мощность может быть вдвое больше. Снова проверьте этикетку на устройстве, чтобы убедиться.

    Если вы планируете запускать инвертор через прикуриватель в машине, можно с уверенностью сказать, что вы не будете использовать какие-либо устройства с высокой мощностью.Фактически, если вы попытаетесь пропустить через разъем прикуривателя более 400 Вт, это не удастся — и это может даже вызвать пожар в вашем автомобиле.

    Последняя спецификация, которую следует искать, — это волновой выход инвертора. Если вы будете приводить в действие какое-либо оборудование, чувствительное к прямоугольным сигналам, ищите инвертор с выходом «идеальной синусоиды». Будьте готовы к шоку от наклеек — идеальный синусоидальный инвертор может стоить почти в 10 раз дороже, чем тот же инвертор мощности с модифицированным синусоидальным выходом.Модифицированный синус означает, что ток проходит через некоторую фильтрацию, поэтому это не прямоугольная волна, но и не совсем гладкая.

    На следующей странице мы объясним, как установить инвертор.

    .

    Как технология инверторных компрессоров может сэкономить электроэнергию и деньги?

    Когда-то считавшиеся предметом роскошного образа жизни холодильники стали необходимостью в каждом доме. В отличие от любой другой бытовой техники, холодильник работает 24 часа в сутки, 7 дней в неделю, потребляя огромное количество электроэнергии, что отражается в конце месяца в вашем счете за электроэнергию.

    Компрессор холодильника — это устройство, которое участвует в охлаждении и контроле температуры внутри холодильника. Он работает с электричеством и является основной причиной роста счетов.

    За прошедшие годы в компрессор было внесено множество улучшений, которые привели к появлению инверторной технологии, в которой инверторный компрессор используется вместо обычного компрессора. Япония была первой, кто внедрил инверторный компрессор в холодильники, и теперь он считается наиболее эффективным холодильником, доступным сегодня на рынке.

    Хотя начальная стоимость инверторных холодильников может быть выше, чем у обычных или традиционных холодильников , но этот разовый платеж может сэкономить до 30-50% от общего потребления электроэнергии (единиц) каждый месяц.

    В этой статье мы расскажем вам все об инверторной технологии и о том, как она может помочь вам сэкономить деньги, но сначала позвольте нам понять, чем она лучше, чем обычные холодильники.

    Как работает процесс охлаждения?

    Когда нам жарко, мы потеем, этот пот забирает тепло от нашего тела и испаряется, охлаждая нагретое тело. Процесс охлаждения холодильника очень похож на то, что делает наш организм.

    Проще говоря, в холодильнике используется охлаждающая жидкость или хладагент, обычно HFC-13a (углеводород), который протекает через змеевики или трубы, расположенные за холодильником.Хладагент поглощает тепло от продуктов, помещенных внутрь, и испаряется в газ, охлаждая их. Затем компрессор сжимает газ, повышая давление, и снова превращает газ в жидкость, и цикл продолжается. Для работы компрессора требуется электричество, и это основная причина их высокого энергопотребления.

    В холодильнике также есть «Термопара», устройство, которое регулирует температуру, чтобы процесс всегда оставался под рукой. Термопара работает в соответствии с температурой, установленной для холодильника, она определяет, когда она понижается или становится выше, и включает или выключает компрессор.

    Как работает компрессор обычного холодильника?

    Компрессор — это сердце холодильника, которое выполняет основную функцию охлаждения. Обычные или обычные компрессоры работают на одной скорости. Скорость охлаждения компрессоров настроена на максимальную нагрузку, которая требуется летом, когда температура является самой высокой. Это означает, что всякий раз, когда компрессор работает, он работает на полной скорости с максимальной производительностью, которая не требуется зимой, когда температура уже низкая.

    Он работает с максимальной скоростью, пока температура не опустится на 1 или 2 градуса ниже установленной термостатом температуры и компрессоры не остановятся. Затем компрессор снова запускается, когда температура поднимается на 1 или 2 градуса выше установленной температуры, и снова останавливается, когда она становится ниже. Обычные холодильники с обычными компрессорами работают с циклами включения и выключения — вы, должно быть, заметили в своем холодильнике, который внезапно затихает, а затем снова начинает работать. Это увеличивает давление на компрессор и потребляет больше энергии при каждом запуске.

    Хотя плюс-минус 2 градуса могут вас не сильно беспокоить, имейте в виду, что идеальная температура в холодильной камере должна составлять 2 градуса C, плюс-минус 2 градуса могут варьировать температуру от 0 до 4 градусов C. отсек предназначен для хранения уязвимых продуктов, таких как мясо, рыба, чтобы они оставались охлажденными, а не замороженными. При температуре ниже или выше 2 ° C текстура рыбы и мяса портится, что снова является большим недостатком для пользователей.

    Что такое инверторная технология?

    Инверторная технология работает как ускоритель автомобиля.Если компрессору требуется больше энергии, он дает больше энергии, если требуется меньше — меньше. Инверторная технология всегда поддерживает работу компрессора, но потребляет больше или меньше энергии в зависимости от температуры внутри и снаружи, а также от настроек термостата. Скорость и мощность компрессора регулируются соответствующим образом и точно.

    Toshiba была первой, кто внедрил эту технологию, и теперь она принята и используется во всем мире в кондиционерах и холодильниках.Он работает как в холодильниках с прямым охлаждением, так и в незамерзающих холодильниках.

    Как работает инверторный компрессор?

    Скорость инверторного компрессора регулируется путем изменения частоты входящего напряжения. Сначала схема, присутствующая в инверторном регуляторе, преобразует источник переменного тока 220 В, 50 Гц в постоянный ток, затем постоянный ток снова преобразуется в переменный ток с возможностью изменения частоты переменного тока. Таким образом, инвертор подает на компрессор переменную частоту вольт и, таким образом, обеспечивает регулируемое управление скоростью компрессора.Скорость компрессора изменяется для обеспечения оптимальной эффективности в зависимости от нагрузки холодильника, что позволяет сэкономить до 50% энергии по сравнению с обычным холодильником.

    Как это может помочь в экономии электроэнергии?

    Инверторный компрессор может работать с различной скоростью; он может адаптироваться к загрузке холодильника. После запуска и достижения желаемой температуры он не останавливается и работает с минимальной скоростью, необходимой для поддержания этой температуры. В отличие от обычного компрессора, инверторный компрессор эффективно работает на низких скоростях и не тратит электроэнергию на включение компрессора каждый раз после снижения температуры.

    Когда вы открываете холодильник, чтобы загрузить или вынуть вещи, а дверца остается открытой в течение более длительного периода времени, компрессор улавливает изменение температуры и начинает работать на более высокой скорости, что только компенсирует потерю прохладный воздух, не тратя электроэнергию на переохлаждение.

    Летом, когда и температура, и нагрузка на холодильник высоки, компрессор будет работать на полной скорости, но зимой, когда холодопроизводительность намного меньше, компрессор будет работать на более низких скоростях, экономя потребление энергии.Даже по ночам, когда активность практически отсутствует, компрессор работает медленно, всегда используя правильную скорость и энергию для поддержания оптимальной температуры в холодильнике. Все это в свою очередь сэкономит до 20-30% денег на ежемесячных счетах за электроэнергию.

    Другие преимущества использования инверторного холодильника

    Помимо экономии энергии, инверторный холодильник может предложить еще кое-что —

    • Лучший контроль температуры
    Холодильники

    с интеллектуальной инверторной технологией разработаны для точного охлаждения.Он автоматически изменяет скорость компрессора в зависимости от количества пищевых продуктов, наружной температуры, настроек термостата, а также повышения и понижения температуры при открытии и закрытии дверцы.

    • Пониженный уровень шума и вибрации

    Обычные холодильники издают громкий шум, а также вибрируют при запуске компрессора. Холодильник с инверторной технологией при запуске использует низкие скорости и работает над балансировкой скорости, поэтому он работает без особого шума.

    Инверторные холодильники

    имеют гораздо более длительный срок службы, потому что здесь компрессор работает медленно и постепенно увеличивает или уменьшает свою скорость. Кроме того, отсутствуют внезапные ударные нагрузки от механизма остановки-запуска-работы на полной скорости обычных компрессоров. Это снижает износ компрессора и продлевает срок его службы.

    Обычный двигатель компрессора имеет гораздо более низкий коэффициент мощности, тогда как инверторный компрессор имеет более высокий коэффициент мощности. Для коммерческого и промышленного использования существует штраф за более низкий коэффициент мощности и скидка за более высокий коэффициент мощности.Инверторный двигатель имеет коэффициент мощности около 1 единицы, что позволит сэкономить электроэнергию, а также даст скидку.

    Популярные бренды инверторных холодильников в Индии

    1. LG

    В 2001 году корейская компания L.G electronics представила свой первый инверторный холодильник. Самый новый и самый совершенный холодильник оснащен Inverter Linear с линейным компрессором.

    Компрессоры

    L.G Linier показывают на 20-30% более высокую эффективность охлаждения. Они работают очень тихо, потребляют меньше энергии и служат намного дольше, чем традиционные компрессоры с роторными двигателями.Энергия, потребляемая холодильником L.G Inverter Linear, эквивалентна 2 пузырькам КЛЛ, что позволяет сэкономить 36% на ваших ежемесячных счетах за электроэнергию. Гарантия на инверторные компрессоры L.G составляет 20 лет.

    Стандартная однодверная модель L.G с инверторной технологией 190 л стоит от 15 000 до 16 000, в то время как базовая емкость инверторного холодильника с двойной дверью 284 л начинается с примерно 25 000 и будет увеличиваться в зависимости от емкости, более высоких оценок BEE и модели.

    2. Samsung

    Цифровая инверторная технология Samsung

    может работать как с домашним инвертором, так и с солнечной энергией.Компрессор имеет 7 различных настроек скорости, которые можно регулировать в зависимости от охлаждающей нагрузки, что значительно снижает потребление энергии и утверждает, что экономит 30% на основе предоставленных значений мощности.

    Он потребляет 6 рупий на единицу потребляемой энергии, и их расчет энергосбережения говорит, что он может сэкономить до 1 2180,00 рупий за 10 лет.

    Самый дешевый однодверный инверторный холодильник на 192 л, предлагаемый Samsung, имеет ценовой диапазон около 15000, а двухдверный на 253 л — около 24000, который увеличивается с увеличением емкости хранения, более высокими рейтингами BEE и типом модели.

    3. Whirlpool

    Технология инвертора Whirlpool

    получила название технологии инвертора IntelliSence, которая демонстрирует дальнейшие усовершенствования по сравнению с линейным компрессором. Производитель заявляет, что на 90% более мощное и на 40% более быстрое охлаждение, для охлаждения которого требуется 1 час 45 минут, тогда как линейному компрессору требуется почти 3 часа. Энергопотребление также ниже; для этого требуется 190 единиц сверх 198 единиц, тем самым экономя 10 единиц энергии. Он намного дороже, чем другие бренды, использующие технологию цифрового инвертора, но дает вам 10-летнюю гарантию на компрессор.

    Двухдверный холодильник Whirlpool емкостью 265 л. Начальная цена составляет около 26000 рублей. Однако однодверных холодильников с инверторной технологией не существует. У них есть роторный или поршневой компрессор.

    4. Bosch

    Немецкая компания производит высококачественные холодильники с качеством сборки мирового класса, которые, конечно, намного дороже других. Компрессоры, используемые в инверторных холодильниках Bosch, известны как компрессоры Varioinverter.Они энергоэффективны, практически не шумят, могут работать с домашними ИБП и имеют 10-летнюю гарантию.

    Холодильник Bosch на 288 л с технологией Varioinverter стоит примерно от 26 000 рупий, и все это двухдверные или бок о бок холодильники.

    5. Haier

    Инверторная технология

    Haier известна как технология двойного инвертора, при которой компрессор и двигатель вентилятора работают на инверторе, что обеспечивает экономию энергии на 45%.

    Большинство холодильников Haier дешевле, чем Bosch или L.G, но с роторным или поршневым компрессором. Технология двойного инвертора используется только в холодильниках высокого класса, цена которых превышает 30 000 штук, что очень много.

    6. Вольты

    Инверторные холодильники

    Voltas поставляются с инверторными компрессорами ProSmart. Они являются одним из брендов, которые доказывают, что у вас есть недорогие инверторные холодильники отличного качества, а на их компрессоры предоставляется 12-летняя гарантия.

    Холодильники Voltas Inverter от 23000.

    7.Годрей

    Godrej предлагает широкий выбор доступных моделей инверторных холодильников, использующих интеллектуальный инверторный компрессор.

    Ценовой диапазон

    Их ассортимент начинается от 15000 штук.

    Часто задаваемые вопросы?

    1. Как пользоваться цифровым инверторным холодильником Samsung?

    Холодильник с цифровым инверторным компрессором Samsung снижает потребление энергии на 46,9% по сравнению с обычным холодильником.Панель управления обычно расположена на дверце морозильной камеры, с помощью которой можно контролировать температуру как в морозильной камере, так и в самом холодильнике. Температура в морозильной камере колеблется от -15 C до -23 C. Чтобы получить быстрый лед, кнопку замораживания следует удерживать в течение 3 секунд, что активирует режим Power Freeze. Основное преимущество инверторной технологии заключается в том, что холодильник должен меньше работать, чтобы поддерживать надлежащую температуру.

    2. Какой инвертор мне нужен для работы холодильника?

    Инвертор, необходимый в домашнем хозяйстве, зависит от размера холодильника и от того, сколько батареи ему потребуется для работы.Чтобы определить потребляемую мощность холодильника, необходимо обратиться к руководству производителя или на упаковке, где информация выражена в ваттах или амперах. Основная потребность в инверторе — это способность выдерживать длительное напряжение 600 Вт и всплески 1800 Вт. Средний инвертор обеспечивает постоянную мощность переменного тока 1500 Вт и импульсную мощность 3000 Вт.

    3. Инвертор какого размера требуется для работы холодильника?

    Размер необходимого инвертора напрямую зависит от потребляемой мощности холодильника, который будет использоваться.Инвертор используется для регулярного использования холодильника для защиты от скачков напряжения. Требование состоит в том, чтобы приобрести инвертор, способный справиться с непрерывной раздачей, а также с импульсами, необходимыми для запуска машины. Лучше всего обратиться к номинальной мощности машины, а затем приобрести инвертор.

    4. Что лучше, цифровой инверторный компрессор или линейный компрессор в холодильнике?

    В современном мире линейный компрессор не является жизнеспособным вариантом, поскольку недостатки превышают достоинства.Цифровой инвертор имеет преимущество в том, что он может контролировать скорость вращения лопастей. Инвертор на самом деле никогда не выключается, только уменьшает вращение.

    5. Может ли инвертор на 1000 ватт работать с холодильником?

    Инвертор на 1000 ватт не выдержит среднего холодильника, поскольку он работает от 400-800 ватт, но для запуска требуется в два-три раза больше. Вот почему обычно это не работает в долгосрочной перспективе.

    6. В чем разница между пятизвездочным холодильником и инверторным холодильником с точки зрения энергопотребления и эффективности?

    На самом деле, инверторный холодильник более эффективен по сравнению с традиционными холодильниками, так как он может контролировать степень охлаждения.Рейтинг холодильника в основном показывает потребителю, сколько электроэнергии будет потреблять продукт, обычно за год. Звездочки показывают, насколько продукт энергоэффективен. Поэтому оба намерены обеспечить энергоэффективность.

    7. Какой компрессор лучше: интеллектуальный, поршневой или цифровой инверторный?

    Давайте сначала исключим поршневые компрессоры, так как они устарели и, как правило, потребляют гораздо больше энергии, чем большинство других. Цифровой инвертор является наиболее широко используемым сегодня, поскольку он может регулировать количество необходимого охлаждения, в отличие от традиционных машин, которые работают с максимальной мощностью независимо от того, что и в конечном итоге потребляют избыточное электричество.Новая технология Smart Inverter — это революционный шаг, поскольку она позволяет контролировать температуру и охлаждение в зависимости от количества продуктов, хранящихся в холодильнике. Это снова помогает снизить потребление энергии.

    8. Что такое интеллектуальный инверторный компрессор и цифровой инверторный компрессор?

    Единственное реальное различие между цифровым инвертором и интеллектуальным инвертором заключается в том, что предыдущий способен управлять охлаждением при достижении желаемой температуры и, следовательно, может снизить потребление энергии.Интеллектуальный инвертор также снижает потребление энергии, но может делать это более эффективно, поскольку он может регулировать температуру в соответствии с продуктами, хранящимися внутри.

    9. Что такое умный инвертор?

    Новая технология Smart Inverter — это революционный шаг, поскольку она позволяет контролировать температуру и охлаждение в соответствии с количеством продуктов, хранящихся в холодильнике. Это снова помогает снизить потребление энергии.

    Последние мысли:

    Экономия энергии наряду с эффективным охлаждением свидетельствует о хорошем холодильнике.Деньги, которые вы заплатите в качестве предоплаты, будут возмещены, и вы сэкономите больше денег, чем потратили. Если первоначальная стоимость не является вашей проблемой, всегда рекомендуется искать инверторный холодильник.

    Используете ли вы сейчас инверторный холодильник? Вы столкнулись с какой-либо проблемой? Какой из них ты считаешь лучшим? Дайте нам знать в разделе комментариев ниже.

    .

    Как работают электродвигатели?

    Криса Вудфорда. Последнее изменение: 25 июля 2020 г.

    Щелкните выключателем и мгновенно получите власть — как любили наши предки электродвигатели! Вы можете найти их во всем, начиная с электропоезда с дистанционным управлением автомобили — и вы можете быть удивлены, насколько они распространены. Сколько электрических моторы сейчас в комнате с тобой? Наверное, два в вашем компьютере для начала ездить, а еще один питает охлаждающий вентилятор.Если вы сидите в спальне, вы найдете моторы в фенах и многих других игрушки; в ванной — вытяжки и электробритвы; На кухне моторы есть практически во всех устройствах, от стиральных и посудомоечных машин до кофемолок, микроволновых печей и электрических консервных ножей. Электродвигатели зарекомендовали себя одними из лучших изобретения всех времен. Давайте разберемся и узнаем, как они работай!

    Фото: Даже маленькие электродвигатели на удивление тяжелые.Это потому, что они набиты туго намотанной медью и тяжелыми магнитами. Это мотор от старой электрической газонокосилки. Вещь медного цвета в сторону перед осью, с прорезями в ней, находится коммутатор, удерживающий двигатель вращение в том же направлении (как описано ниже).

    Как электромагнетизм заставляет двигатель двигаться?

    Основная идея электродвигателя очень проста: вы помещаете в него электричество с одного конца, а ось (металлический стержень) вращается на другом конце, давая вам возможность управлять машина какая то.Как это работает на практике? Как именно ваш преобразовать электричество в движение? Чтобы найти ответ на этот вопрос, у нас есть вернуться во времени почти на 200 лет.

    Предположим, вы берете кусок обычного провода, превращаете его в большую петлю, и положите его между полюсами мощной постоянной подковы магнит. Теперь, если вы подключите два конца провода к батарее, провод будет прыгать кратко. Удивительно, когда видишь это впервые. Это прямо как по волшебству! Но есть совершенно научный объяснение.Когда электрический ток начинает течь по проводу, он создает магнитное поле вокруг него. Если разместить провод возле постоянного магнит, это временное магнитное поле взаимодействует с постоянным поле магнита. Вы знаете, что два магнита расположены рядом друг с другом либо притягивать, либо отталкивать. Таким же образом временный магнетизм вокруг провода притягивает или отталкивает постоянный магнетизм от магнит, и это то, что заставляет провод подпрыгивать.

    Правило левой руки Флеминга

    Вы можете определить направление, в котором будет прыгать провод, используя удобная мнемоника (вспомогательная память), называемая правилом левой руки Флеминга (иногда называется Motor Rule).

    Вытяните большой, указательный и второй пальцы левой руки. рука так, чтобы все три были под прямым углом. Если вы укажете вторым пальцем в направлении Течения (который течет от положительного к отрицательная клемма АКБ), а Первая палец в направление поля (которое течет с севера на южный полюс магнит), ваш thuMb будет покажите направление, в котором провод Движется.

    Это …

    • Первый палец = Поле
    • SeCond палец = Текущий
    • ЧтМб = Движение

    Несколько слов о текущем

    Если вас смущает то, что я говорю, что ток течет с положительного на отрицательный, это просто историческое соглашение.Такие люди, как Бенджамин Франклин, помогавшие разобраться тайна электричества еще в 18 веке считала, что это поток положительных зарядов, так что она перетекала с положительного на отрицательный. Мы называем эту идею условным током. и до сих пор используют его в таких вещах, как правило левой руки Флеминга. Теперь у нас есть лучшие идеи о том, как электричество работает, мы склонны говорить о токе как о потоке электронов от отрицательного к положительному в направлении , противоположном направлению обычного тока.Когда вы пытаетесь вычислить вращение двигателя или генератора, обязательно помните, что ток означает обычный ток , а не поток электронов.

    Как работает электродвигатель — теоретически

    Фото: Электрик ремонтирует электродвигатель. на борту авианосца. Блестящий металл, который он использует, может выглядеть как золото, но на самом деле это медь, хороший проводник, который намного дешевле. Фото Джейсона Якобовица любезно предоставлено ВМС США.

    Связь между электричеством, магнетизмом и движением изначально была открыл в 1820 году французский физик Андре-Мари Ампер (1775–1867), и это основная наука об электродвигателе. Но если мы хотим превратить это удивительное научное открытие в более практическое немного технологий для питания наших электрических косилок и зубных щеток, мы должны пойти немного дальше. Изобретателями, которые сделали это, были англичане Майкл Фарадей (1791–1867). и Уильям Стерджен (1783–1850) и американец Джозеф Генри (1797–1878).Вот как они пришли к своему гениальному изобретению.

    Предположим, мы сгибаем нашу проволоку в квадратную U-образную петлю, так что эффективно два параллельных провода, проходящие через магнитное поле. Один из них отводит электрический ток от нас по проводам, а другой один возвращает ток обратно. Потому что ток течет в Правило левой руки Флеминга говорит нам два провода будут двигаться в противоположных направлениях. Другими словами, когда мы включите электричество, один из проводов двинется вверх и другой будет двигаться вниз.

    Если бы катушка с проволокой могла продолжать двигаться вот так, она бы вращалась постоянно — и мы будем на пути к созданию электрического мотор. Но этого не может произойти с нашей нынешней настройкой: провода будут быстро запутаться. Не только это, но если бы катушка могла вращаться далеко достаточно, что-нибудь еще случится. Как только катушка достигла вертикали положение, он перевернется, и электрический ток будет течь через него в противоположном направлении. Теперь силы на каждого сторона катушки перевернется.Вместо непрерывного вращения в в том же направлении, он пойдет обратно в том же направлении, в котором только что пришел! Представьте себе электропоезд с таким двигателем: он будет держать перетасовки назад и вперед на месте, фактически никогда не везде.

    Как работает электродвигатель — на практике

    Есть два способа решить эту проблему. Один из них — использовать своего рода электрический ток, который периодически меняет направление, что известно как переменный ток (AC). В виде небольших батарейных двигатели, которые мы используем дома, лучшее решение — добавить компонент назвал коммутатором концы катушки.(Не беспокойтесь о бессмысленных технических имя: это немного старомодное слово «коммутация» немного похоже на слово «добираться до работы». Это просто означает изменение взад и вперед в одном и том же путь, который ездит на работу, означает путешествовать туда и обратно.) В своей простейшей форме Коммутатор представляет собой металлическое кольцо, разделенное на две отдельные половины и его задача — реверсировать электрический ток в катушке каждый раз, когда катушка вращается на пол-оборота. Один конец катушки прикреплен к каждая половина коммутатора. Электрический ток от аккумулятора подключается к электрическим клеммам двигателя.Они подают электроэнергию в коммутатор через пару свободных разъемы, называемые щетками, сделали либо из кусочков графита (мягкий уголь, похожий на карандаш «свинец») или тонкие отрезки упругого металла, который (как название предполагает) «задела» коммутатор. С коммутатор на месте, когда электричество течет по цепи, катушка будет постоянно вращаться в одном и том же направлении.

    Работа: упрощенная схема частей в электрическом мотор. Анимация: как это работает на практике.Обратите внимание, как коммутатор меняет направление тока каждый раз, когда катушка поворачивается. наполовину. Это означает, что сила на каждой стороне катушки всегда толкая в том же направлении, что позволяет катушке вращаться по часовой стрелке.

    Такой простой экспериментальный двигатель, как этот, не способен большая мощность. Мы можем увеличить усилие поворота (или крутящий момент) что двигатель может творить тремя способами: либо у нас может быть больше мощный постоянный магнит, или мы можем увеличить электрический ток протекает через провод, или мы можем сделать катушку так, чтобы в ней было много «витки» (петли) очень тонкой проволоки вместо одного «витка» толстой проволоки.На практике двигатель также имеет постоянный магнит, изогнутый в круглой формы, так что он почти касается катушки с проволокой, которая вращается внутри него. Чем ближе магнит и катушка, тем большее усилие, которое может создать двигатель.

    Несмотря на то, что мы описали ряд различных частей, вы можете представить двигатель как имеющий всего два основных компонента:

    • По краю корпуса двигателя находится постоянный магнит (или магниты), который остается статичным, поэтому его называют статором двигателя.
    • Внутри статора находится катушка, установленная на оси, которая вращается с высокой скоростью — и это называется ротором. Ротор также включает в себя коммутатор.

    Универсальные двигатели

    Такие двигатели постоянного тока

    отлично подходят для игрушек с батарейным питанием (таких как модели поездов, радиоуправляемые автомобили или электробритвы), но вы не найдете их во многих бытовых приборах. В небольших приборах (например, кофемолках или электрических блендерах) обычно используются так называемые универсальные двигатели , которые могут питаться от переменного или постоянного тока.В отличие от простого двигателя постоянного тока, универсальный двигатель имеет электромагнит вместо постоянного магнита, и он получает энергию от источника постоянного или переменного тока, который вы питаете:

    • Когда вы запитываете постоянный ток, электромагнит работает как обычный постоянный магнит и создает магнитное поле, которое всегда направлено в одном направлении. Коммутатор меняет направление тока катушки каждый раз, когда катушка переворачивается, как в простом двигателе постоянного тока, поэтому катушка всегда вращается в одном и том же направлении.
    • Однако, когда вы подаете переменный ток, ток, протекающий через электромагнит, и ток, протекающий через катушку , оба, , меняют направление, точно в шаге, поэтому сила на катушке всегда в одном направлении, а двигатель всегда вращается либо по часовой стрелке. или против часовой стрелки.А как насчет коммутатора? Частота тока изменяется намного быстрее, чем вращается двигатель, и, поскольку поле и ток всегда синхронизированы, на самом деле не имеет значения, в каком положении находится коммутатор в любой данный момент.

    Анимация: Как работает универсальный двигатель: Электроснабжение питает как магнитное поле, так и вращающуюся катушку. С источником постоянного тока универсальный двигатель работает так же, как и обычный двигатель постоянного тока, как указано выше. При питании от сети переменного тока и магнитное поле, и ток катушки меняют направление каждый раз, когда ток питания меняется на противоположное.Это означает, что сила на катушке всегда направлена ​​в одну сторону.

    Фото: Внутри типичного универсального двигателя: основные части внутри среднего двигателя от кофемолки, которая может работать от постоянного или переменного тока. Серый электромагнит по краю — это статор (статическая часть), и он питается от катушек оранжевого цвета. Обратите внимание на прорези в коллекторе и прижимающиеся к нему угольные щетки, которые обеспечивают питание ротора (вращающейся части). Асинхронные двигатели в таких вещах, как электрические железнодорожные поезда, во много раз больше и мощнее, чем эти, и всегда работают с использованием переменного тока высокого напряжения (AC) вместо постоянного тока низкого напряжения (DC) или бытового переменного тока умеренного низкого напряжения. который приводит в действие универсальные двигатели.

    Электродвигатели прочие

    В простых двигателях постоянного тока и универсальных двигателях ротор вращается внутри статора. Ротор представляет собой катушку, подключенную к источнику электроэнергии, а статор — это постоянный магнит или электромагнит. Большие двигатели переменного тока (используемые в таких вещах, как заводские машины) работают немного иначе: они пропускают переменный ток через противоположные пары магнитов, чтобы создать вращающееся магнитное поле, которое «индуцирует» (создает) магнитное поле в роторе двигателя, вызывая это вращаться.Подробнее об этом вы можете прочитать в нашей статье об асинхронных двигателях переменного тока. Если вы возьмете один из этих асинхронных двигателей и «развернете» его так, чтобы статор фактически превратился в длинную непрерывную дорожку, ротор может катиться по нему по прямой. Эта гениальная конструкция известна как линейный двигатель, и вы найдете ее в таких вещах, как заводские машины и плавучие железные дороги «маглев» (магнитная левитация).

    Еще одна интересная конструкция — бесщеточный двигатель постоянного тока (BLDC). Статор и ротор эффективно меняются местами, при этом несколько железных катушек статичны в центре и постоянный магнит вращается вокруг них, а коммутатор и щетки заменяются электронной схемой.Вы можете прочитать больше в нашей основной статье о мотор-редукторах. Шаговые двигатели, которые вращаются на точно контролируемые углы, представляют собой разновидность бесщеточных двигателей постоянного тока.

    .

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *