Мотор инверторный: Что такое инверторный двигатель в стиральной машине: описание — Автоблог 24premier.ru

Содержание

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 мотор что это такое

Все больше концернов, изготавливающих бытовую технику, стали применять инверторный двигатель в стиральной машине и проводить широкую рекламную компанию по этому поводу. Интересно разобраться, действительно ли конечный потребитель получает улучшенный продукт или компании попросту упрощают модель, используя более инновационные технологии производства, и зарабатывают на этом дополнительный доход?

Рисунок 1. Почему выгодно покупать инверторную стиральную машину

Конструктивные особенности инверторных машин

Во всех стиральных машинах с асинхронным либо коллекторным двигателем передача движения от вала к барабану происходит через ремень. Поэтому в характеристиках таких устройств указывается тип привода – «ременной». Это говорит о сложной конструкции, включающей в себя: шкивы барабана и вала двигателя, ремень, элементы крепления.

Рисунок 2. Обычный двигатель со шкивом

Дело обстоит иначе при использовании инверторного двигателя с прямым приводом. Он исключает необходимость применения вышеперечисленных компонентов за счет его установки непосредственно на бак стиральной машины. Вал двигателя является валом барабана, отсюда и меньшее количество подшипников в системе. Такой тип конструкции впервые предложила фирма LG своим клиентам, обещая десятилетнюю гарантию на продукт.

Рисунок 3. Крепление инверторного мотора к баку

Управление силовой частью инверторного двигателя схоже с принципом управления асинхронными моторами, ведь он сам по себе является трехфазным бесколлекторным, который питается постоянным током. Схема управления базируется на инверторе напряжения. Последний способен выдавать импульсы амплитудой от ноля до 120 В и с частотой регулирования до 300 герц.

Вслед за LG и другие концерны стали широко внедрять технологии с применением инверторных моторов, но не всегда это прямой привод. Множество моделей современных стиральных машин оснащено шаговыми (инверторными) двигателями, расположенными традиционно под баком.

Устройство инверторного двигателя

Чтобы понять, насколько надежна конструкция самого мотора совмещенного с валом, стоит разобрать его «железо». Это поможет сделать адекватные выводы относительно качества стиральных машин с установленными инверторными двигателями. Механизм состоит из:

Статора, собранного на катушках, намотанных вокруг сердечников из электротехнической стали. Сами сердечники впаяны в полимерное основание, которое непосредственно крепится к баку (неподвижная часть). Всего катушек 36, их обмотки соединены по схеме «звезда».
Ротора (в форме чаши), основа которого изготовлена из стали. По периметру цилиндра вклеены постоянные магниты в количестве 12 штук. Крепление ротора к валу барабана осуществляется через пластиковую втулку со шлицами. Это сделано для того, чтобы исключить возможность намагничивания вала.
Датчика Холла. С помощью него осуществляется контроль позиционирования ротора относительно катушек.

Рисунок 4. Устройство инверторного двигателя

Вся работой двигателя стиральной машины управляется комбинацией открытия, закрытия и частичного отпирания силовых ключей, собранных на транзисторах. Они меняют направление движения тока на фазах катушек и величину магнитного потока в них.

Работу же ключей регулирует инвертор с помощью широтно-импульсной модуляции.

Рисунок 5. Схема управления двигателем

Как видно из конструкции, мотор прост и не содержит в себе даже подшипников, они общие для него и вала барабана.

Причины неполадок и диагностика

Несмотря на простоту конструкции и видимую надежность компонентов стиральных машин, где применяется инверторный мотор, они тоже выходят из строя. Самая распространенная причина – нарушение в работе датчика Холла. В машинах фирмы LG, такая неисправность отображается кодом ошибки «SE» на цифровом табло.

Рисунок 6. Датчик Холла

Проблему можно также диагнозцировать ориентируясь на металлический дребезжащий звук, издаваемый устройством. Все это сопровождается остановкой ротора, его неадекватным поведением. Замена подозреваемого на неисправность элемента на заведомо исправный – единственный способ подтвердить свои опасения. Сложность в том, что диагностику мотора невозможно провести вне стиральной машины, разве что прозвонить обмотки фаз при помощи цифрового мультиметра.

Рисунок 7. Проверка катушек мультиметром

Неполадки в инверторе также могут быть причиной отказа в работе, но такую неисправность выявить без специального оборудования и знаний в электронике не представляется возможным.

Плюсы и минусы стиральных машин нового поколения

Какие реальные выгоды может получить потребитель от приобретения стиральной машины с инверторным двигателем? Несомненно, это:

Длительный срок гарантии. Компания LG дает до 10 лет на работу техники.
Снижение шумов и вибрации. Производители уверяют, что благодаря отсутствию трущихся элементов (щеток, ремня), машины работают, практически, бесшумно.
Экономия электричества. Более высокий КПД системы получают за счет минимальных потерь в передаче энергии от двигателя к барабану.
Простота конструкции. Ломаться почти нечему, модули для замены всегда есть в наличии.
Отсутствие щеток. Самый уязвимый элемент в коллекторных двигателях, который имеет ограниченный ресурс.

Недостатков мало, но они все же основательные:

Цена техники. Если взять сходные по параметрам стиральные машины, но имеющие разный тип двигателя, то инверторные модели могут стоить на 30% дороже.
Сложная система управления двигателем. При выходе ее из строя ремонт будет не дешевым. Аналогичная ситуация и с поломкой двигателя.

Покупать ли инверторную модель?

Нельзя однозначно ответить на этот вопрос, все зависит от потребностей человека, приобретающего стиральную машину, но можно провести небольшой анализ изложенного материала и подумать:

Зачем нужна тишина? Для маленьких квартир, где нет возможности разместить технику в закрытом помещении, бесшумная стиральная машина – идеальный вариант. Процесс стирки не будет отвлекать от более важных задач.

Рисунок 8. Тихая машинка не мешает спать

Рисунок 9. Нарушение обмотки из-за воды

Заключение

Выбирая стиральную машину для дома, важно учитывать всю совокупность параметров конкретной модели. Будет обидно потратить изрядную сумму на современную технику и не получить желаемого результата в работе. Поэтому, прежде чем идти за покупкой, не стоит лениться составить план задач для будущего помощника и изучить хотя бы небольшой модельный ряд, который предлагают производители. Задача стиральной машины в первую очередь качественно отстирать белье!

Известная южнокорейская компания LG начала заниматься изготовлением электродвигателей инверторного типа, обладающих уникальными характеристиками, с 2005 года. Благодаря управлению частотой питающего напряжения, имеется возможность эффективнее регулировать обороты мотора. Чаще всего инверторный двигатель можно встретить в приборах бытовой техники: стиральных, посудомоечных машинах, кондиционерах, холодильниках. Современные устройства, оснащенные принципиально новыми моторами, обладают лучшими техническими и эксплуатационными характеристиками.

Принцип работы инверторных двигателей

В обычных электромоторах коллекторного типа скорость вращения ротора хоть и поддавалась регулировкам, но имела низкий КПД. Чтобы ускорить или замедлить вращение барабана в стиральной машине, использовалась классическая схема с тиристором. Грубо говоря, обороты регулировались изменением амплитуды питающего напряжения. Инвертор имеет другое название – частотный преобразователь. Для инверторного двигателя переменный ток из сети преобразуется в постоянный, а затем – в переменный ток нужной частоты. При этом появляется возможность управлять частотой оборотов якоря.

В конструкции частотного преобразователя отсутствуют привычные щетки, которые искрят, быстро истираются и требуют замены. Известно, чтобы привести в движение подвижную часть рабочего агрегата, электрическая энергия преобразуется в механическую. В инверторе вращение передается за счет создания электромагнитных полей, вследствие чего, износ рабочих деталей сведен к минимуму. Коэффициент полезного действия инверторного мотора намного выше коллекторных аналогов, благодаря более эффективному использованию энергии.

Физический смысл трехфазного функционирования инверторного двигателя с бесщеточной системой:

переменный ток преобразуется в постоянный;
обратный переход на переменный ток;
установление переменного тока заданной частоты.

Инверторный двигатель в стиральной машине

Большинство стиральных машин старого типа оборудуются электродвигателями коллекторного или ассинхронного типа. В них крутящий момент передается с электромотора на барабан при помощи ременной передачи.

Попытаемся объяснить, что значит инверторный двигатель в стиральной машине:

Инвертор состоит из неподвижного диска с набором отдельных электромагнитных катушек, размещенных по окружности. Попеременно индуцируется образуется магнитное поле, которое притягивается магнитами, расположенными на вращающемся барабане.
При подаче питания вокруг каждой из них попеременно индуцируется магнитное поле, которое притягивается магнитами, расположенными на вращающемся барабане.
Чтобы корпус машины и барабан не намагничивались, крепление подвижной части производится через специальную пластиковую вставку.

Теперь отпала необходимость устанавливать сложные ременные приводы. Благодаря новым разработкам, созданы бытовые приборы, работа которых основана на использовании электродвигателей с непосредственным приводом – Direct Drive. Мотор и барабан здесь установлены на общей оси.

Инновационный принцип прямого привода с недавнего времени начал применяться при изготовлении современных инверторных стиральных машин известных производителей:

Нужная программа стирки выбирается при помощи механического или электронного управления. В первом варианте используются механические регуляторы. Более современный вариант исполнения – кнопки, благодаря которым существенно продлен эксплуатационный срок передней панели. После нажатия на кнопку включения, стиралка самостоятельно выполнит необходимые операции:

Взвешивание белья.
Настройка температурного и скоростного режимов.
Установка времени работы.

Преимущества и недостатки стиральных машин инверторного типа

Основные плюсы инверторных двигателей в стиральных машинках:

Уменьшение энергетических затрат, благодаря отсутствию трущихся деталей (повышенная экономичность на 20%, в сравнении с моторами коллекторного типа).
Существенное увеличение эксплуатационного срока (около 15 лет).
Отсутствие необходимости в регулярном техническом обслуживании.
Улучшенное качество стирки (замечено, что в таких машинах почти отсутствуют вибрации, что улучшает распределение белья внутри бака).
Отжим осуществляется на высокоскоростных оборотах, благодаря чему, по завершении процесса – белье почти сухое.
Снижение уровня шума работающего мотора.
Автоматическое отключение агрегата при случайных перегрузках (машина включится только после того, как из барабана будет удалено лишнее белье).

К некоторым минусам можно отнести:

повышенная чувствительность инверторов к перепадам напряжения в электросети;
сравнительно высокая стоимость готового изделия;
дороговизна запчастей, отдельных комплектующих, ремонтных работ.
интенсивный отжим может привести к ускоренному износу и потере внешнего вида белья.

Полезные советы по эксплуатации инверторных машин:

При установке агрегата необходимо обеспечить ровную горизонтальную поверхность без малейших изъянов.
Для стирки использовать порошки или другие средства, имеющие специальную маркировку «автомат».
Перед включением машины для следующей стирки рекомендуется выждать не менее двух часов.

Инверторный двигатель в холодильнике

При помощи инверторной системы переменный ток, потребляемый из электросети, преобразуется в постоянный. После чего производится обратный переход к переменному току с одновременным изменением его частоты.

Холодильник, оборудованный традиционным мотором линейной конструкции, систематически отключается после достижения оптимальной температуры в камере, а затем снова включается. В процессе включения/выключения слышны характерные щелчки, во время работы двигателя – гудение. Каждый раз, при включении мотора, его рабочие элементы сильно разогреваются, испытывают максимальные нагрузки и чаще выходят из строя.

Инверторный компрессор, после включения в сеть, доводит температуру холодильной камеры до расчетных параметров и далее продолжает работать в постоянном режиме на минимальных оборотах. При этом степень охлаждения внутреннего пространства поддерживается в заданном диапазоне.

Плюсы и минусы инверторных двигателей в холодильнике

Благодаря принципиальным различиям в работе представленных компрессоров, инверторный тип обладает определенными преимуществами:

снижение потребления электроэнергии;
отсутствие прерываний в работе, урчащих звуков, легких вздрагиваний;
бесшумность работы;
регулировка и поддержание постоянной температуры в холодильной камере;
длительный срок эксплуатации холодильного оборудования.

Холодильникам с инверторным компрессором присвоен наивысший класс энергосбережения «А+++». Они экономичнее, чем их предшественники, на 20%. Экономия возможна, благодаря использованию максимальной мощности только при включении в сеть. После достижения заданных параметров, обороты снижаются, температура в камере остается постоянной.

Увеличение эксплуатационного ресурса обеспечено отсутствием скачков амплитуды питающего напряжения, приводящее к ускоренному износу рабочих деталей механизма. Длительная работа холодильника с инверторным двигателем позволяет устанавливать гарантийный эксплуатационный срок не меньше десяти лет.

Несмотря на большое количество достоинств, как и у всех работающих электротехнических механизмов, здесь также имеются некоторые недостатки:

Основной минус холодильников с инверторным компрессором – это сравнительно высокая стоимость готовых изделий. С течением времени этот недостаток нивелируется значительной экономией энергозатрат.
Значительные скачки напряжений в электросети вызывают отказ в работе сложного устройства, оборудованного инверторным двигателем.
Повышенные требования к качеству электрической проводки в помещении.
Пока еще трудно найти квалифицированного специалиста по ремонту инверторного холодильника.

Производители современных инверторных холодильников включают в конструкцию специальные барьеры или стабилизаторы напряжения, с целью защитить продукцию от поломок. При возникновении причин, представляющих угрозу для стабильной работы, холодильное оборудование переводится в режим ожидания. Как только напряжение в сети становится нормальным, процесс возобновляется.

Современная бытовая техника становится все удобнее и проще в эксплуатации. Одна из последних тенденций – замена традиционного щеточного на инверторный двигатель в стиральной машине. Что это такое, чем данный тип двигателя отличается от обычного, какие у него достоинства и недостатки? Рассмотрим ответы на эти и другие вопросы. А также расскажем о том, какие производители оснащают свою технику двигателями прямого привода.

Инверторный двигатель в стиральной машине: что это и зачем он нужен?

Инверторные двигатели можно назвать новейшей разработкой производителей. До недавнего времени они использовались в СВЧ-печах и кондиционерах. А теперь, с подачи японских и корейских брендов, этими моторами обзавелись и стиральные машины.

Оснастив такой инновацией новые модели бытовой техники, производителям удалось решить сразу несколько проблем и вывести свою продукцию на принципиально новый уровень. Инверторный двигатель служит дольше, поскольку он устойчивее к износу. К тому же его технические характеристики гораздо выше предшествующих моделей.

Особенности конструкции

Преобразование переменного тока в постоянный – вот основной принцип, на котором работает инверторный двигатель в стиральной машине. Что это значит? Мотор способен создавать ток нужной частоты, благодаря которому более точно удается регулировать скорость вращения и частоту оборотов.

Есть различия и в устройстве мотора: здесь нет, в отличие от привычного щеточного двигателя, никаких щеток. А движение происходит за счет электромагнитных полей.

Инверторный двигатель стиральной машины: плюсы и минусы

Есть у данного типа двигателя как положительные, так и отрицательные качества. К первым можно отнести повышение КПД – на вращение двигателя требуется меньше энергозатрат, поскольку отсутствуют трущиеся друг о друга детали. А, как известно, чем меньше энергии потребляет мотор, тем более он экономичен и выгоден для пользователя.

Инверторный двигатель долговечнее и не требует регулярного техобслуживания. Тогда как щеточный потребуется периодически разбирать, менять щетки и другие детали. Кроме того, уровень шума у машины с инверторным мотором минимален.

Но не лишен он и недостатков. К ним относится, например, более высокая цена на стиральные машины с инверторным двигателем. Отзывы потребителей также указывают на дороговизну комплектующих и сменных деталей, которые понадобятся в случае поломки. Так что решайте сами, стоит ли переплачивать за данный тип мотора.

Уровень шума и энергопотребление

Для большинства пользователей этот критерий не так уж важен. Но есть покупатели, которым принципиально важна полная тишина во время стирки. Например, у вас в доме маленький ребенок или вы хотите сосредоточиться на чтении.

Конечно, инверторный двигатель тише щеточного. Но важно помнить, что основной шум при работе стиральной машины издает не сам мотор, а насос и металлический барабан, который интенсивно вращается – особенно при отжиме.

Двигатель инверторного типа практически не гудит, но тоже издает специфические звуки. Правда, зависит это еще и от множества других факторов – вплоть до напольного покрытия и того, насколько горизонтально стоит машина.

Что касается экономии электроэнергии, то она незначительна и составляет всего 2-5%. Специалисты заявляют: основной уровень энергопотребления приходится на работу нагревательного элемента, а вовсе не на сам мотор.

Бренды инверторных стиральных машин

«Первопроходцем» на рынке бытовой техники стала компания LG. Именно она представила первые стиральные машины с инверторными двигателями. Например, популярна у пользователей стиральная машина LG с инверторным двигателем Direct Drive. Кроме инновационного мотора, ее отличает усовершенствованная конструкция барабана, широкие возможности регулировок и удобная дверца.

Кроме мотора, разработчики LG принципиально изменили и сам барабан. Его поверхность не идеально гладкая, а словно покрыта водными пузырьками различного диаметра. Захваты для белья тоже стали другой формы и большей высоты. Все эти инновации призваны решать две важнейших задачи: повышение качества стирки и максимально деликатное воздействие на ткань, без складок.

Многие европейские производители подхватили идею. Сегодня инверторные моторы можно найти в моделях стиральных машин Whirlpool, Electrolux, Candy и других брендов. Считается также, что такой двигатель обладает большей надежностью. Например, компания AEG предоставляет десятилетнюю гарантию на марки стиральных машин, оснащенных данным типом мотора.

Помимо долговечности, выросла и экономичность пользователя. Благодаря более плавному старту, меньше изнашивается двигатель, поэтому вам вряд ли придется думать о его замене.

Другие инновации

Производители заботятся не только о ресурсе двигателя, но и о надежности, шумопонижении и других пользовательских характеристиках. Например, бренду Siemens принадлежит разработка уникального двигателя PowerDrive, который служит дольше обычного.

В моделях компании Asko применяются индукционные моторы. Bauknecht реализует стиральные машины с бесшумными электромоторами ProSilent. На них производитель тоже дает 10-летнюю гарантию. А если вы доверяете отечественным брендам, внимания заслуживает стиральная машина «Атлант» с инверторным двигателем производства Беларуси.

Как правильно обращаться с машиной?

Важно знать несколько нюансов, если вашим выбором стал инверторный двигатель в стиральной машине. Что это и чем грозит, вам расскажут еще при установке – ведь поверхность пола должна быть идеально ровной, без уклонов. Работа стиральной машины должна осуществляться с постоянным давлением. Нормы на конкретную модель можно посмотреть в инструкции.

Порошок или жидкое стиральное средство должно обязательно быть с пометкой Automat – так вы защитите двигатель от перегрузок и продлите ему «жизнь». Кроме того, не стоит стирать слишком часто, закладывая одну порцию белья за другой. Любой машине нужен отдых, минимум пара часов между стирками.

Если вы решили купить стиральную машинку с инверторным типом мотора, не поленитесь ознакомиться со всеми ее характеристиками, взвесить все плюсы и минусы такого решения. Как правило, данные модели стоят дороже обычных, поэтому тщательно обдумайте покупку.

Инверторный мотор Inverter PowerDrive в стиральных машинах Gorenje

При создании стиральных машин Gorenje использовались новейшие разработки. Одна из них – инверторный двигатель Inverter PowerDrive. Модели техники, на которых установлен такой мотор, демонстрируют высокую производительность при низком уровне шума и рациональном энергопотреблении. Экономия электричества достигает 50 %, что соответствует классу А+++. Также, в виду особенностей конструкции, такие двигатели проще в обслуживании, а их детали служат дольше. Производитель заявляет о 10 годах эффективной эксплуатации инверторных моторов.

Надежность, эффективность и комфорт

При выборе стиральной машины следует учитывать множество факторов. Кого-то интересуют габариты корпуса и вместительность барабана, для некоторых приоритет – энергоэффективность и список доступных функций. Не стоит забыть и о таком параметре, как уровень шума, ведь редко кто устанавливает стиральную машину в звукоизолированной комнате. Если вы ищете производительную, экономную и тихую модель, советуем изучить характеристики машин с инверторными двигателями. Это передовая разработка, которую активно используют большинство производителей. Словенская компания Gorenje выпустила целую линейку стиральных машин с моторами Inverter PowerDrive. В чем же их преимущества?

В отличие от классических электродвигателей щеточного типа, в конструкции моторов Inverter PowerDrive предусмотрено минимальное количество контактных элементов. Вращение подвижных деталей обеспечивает сила магнитной индукции. Нет щеток – нет трения и вибрации. Кожух инверторного двигателя надежно зафиксирован, передаточный механизм работает почти бесшумно, результат – стиральная машина с мотором Inverter PowerDrive практически не издает звуков даже в процессе интенсивного отжима.

На этом преимущества технологии не заканчиваются: без механического трения износ деталей заметно снижается, а КПД электродвигателя увеличивается. По заверениям представителей компании Gorenje срок службы Inverter PowerDrive превышает 10 лет, а показатели энергоэффективности такого мотора на 50% выше, чем у аналогов. Потребление электричества соответствует класс А+++, впечатляющий результат, если учесть мощность и производительность таких стиральных машин.

Чтобы подробно изучить характеристики разных моделей – загляните в каталог нашего фирменного интернет-магазина. Мы реализуем технику словенского бренда Gorenje с гарантией производителя и регулярно обновляем ассортимент.

какой тип лучше? • Статьи Эпицентр

Содержание

Странная вещь – эта стиральная машина. Вы ведь тоже в первую очередь выбираете ее по размерам? И только потом, найдя идеал «90-60-90» для ниши на кухне или в ванной, смотрите на ее технические возможности. Правда в том, что Вы не обязаны досконально знать, как все устроено внутри машинки. Хотите комфортной стирки – Вы ее получите. До цели всего один шаг – определение типа двигателя.

Главные проблемы стиральных машин

Если Вы интересовались этим вопросом в Интернете, то наверняка видели подобные жалобы: «Вот, третий год эксплуатации, и я слышу скрежет во время стирки. Говорят, что подшипник барабана барахлит. Ремонтировать? Проще новую купить».

И такие отзывы – не редкость. Реклама же продолжает кормить обещаниями, из-за чего можно ненароком переплатить за бренд, что тоже неприятно.

Итак, окиньте взглядом ассортимент стиральных машин и постарайтесь не обольщаться в первые секунды маркетинговыми фишками. Знаем мы компании, которые заманивают сенсорными экранами и футуристическими формами. Но у Вас цель – выбрать долговечную стиралку. Это как женитьба – чтобы раз, и на всю жизнь. Поэтому спокойно диагностируем будущую избранницу. Важен мотор и только мотор – без преувеличения сердце стиральной машины.

Ассорти моторов

3 типа двигателей стиральной машины

Мотор нужен для того, чтобы заставить крутиться барабан. Ну а признаки хорошего мотора – маленький размер, бесшумность, независимость от перепадов напряжения и долговечность. Так что же может предложить рынок? Каждая из технологий имеет свои преимущества, поэтому пойдем по порядку.

Обычный двигатель (щетки и ременной привод)

Этот однофазный механизм еще называют коллекторным, в нем заложен принцип последовательного возбуждения обмоток, а работа происходит в сети переменного или постоянного тока.

Коллекторный двигатель

Чтобы понимать процесс, представьте себе цепочку событий:

— жил-был в моторе ротор* и повстречал две щетки*, заряженные током;
— появилось магнитное поле;
— пошел ротор в пляс, то есть начал вращаться, а с ним и барабан.

*Ротор (якорь) – подвижная часть двигателя, имеет собрата под названием «статор» – неподвижная часть.

*Щетки – скользящие контакты, которые под углом примыкают к ламелям коллектора и обеспечивают электрическое соединение цепей ротора и статора. Имеют графитовую поверхность, изолированы. В общем эту подсистему именуют щеточно-коллекторным узлом.

Рисуем картину дальше. Сам мотор расположен в нижней части машинки, а значит, между ним и шкивом барабана – приличное расстояние. Тут приходит на помощь ремень, который передает крутящий момент – это незамысловато называется ременной передачей (о ней еще пойдет речь).

Преимущества обычного мотора:

— барабан крутится – стирка идет;
— доступная цена;
— относительно простой ремонт.

А теперь о «приятном». Щетки в движении – страшная шелестящая сила. И этот шум во время стирки может раздражать. Срок службы щеток – тоже открытый вопрос, потому что они изнашиваются со временем и по-хорошему требуют замены. Вывод: не нужно к машинке с обычным движком сильно привязываться – этот «роман» вряд ли будет длиться десятилетиями.

Асинхронный (бесщеточный) двигатель

Щетки изрядно потрепали нервы всем, хотя ремонтные бюро и зарабатывают таким образом. Ну ладно, это скорее шутка, в которой доля правды. Трехфазный асинхронный тип двигателя исключает шумовую «добавку» и состоит просто из неподвижного статора и намагниченного якоря. Последний вращается внутри, возникает разница полюсов и, как следствие, магнитное поле.

Этот вариант подходит Вам, если: не хочется заморачиваться с обслуживанием (ремонтами), страдать от шума, а также платить большую сумму за бытовую технику.

Трехфазный асинхронный двигатель

Взаимодействие бесколлекторного двигателя с барабаном происходит тоже с помощью ремня, который одним концом закреплен на моторе, а другим – по центру оси барабана. Тут Вам нужно знать, что этот самый ремень изнашивается и создает нежелательную вибрацию. Придерживайтесь, пожалуйста, следующих рекомендаций, чтобы поберечь его:

— проследите, чтобы машинка была правильно установлена на ровной поверхности;
— не перегружайте барабан вещами; если не хватает места, поинтересуйтесь моделями с максимальной загрузкой белья 7-8,5 кг либо 9-10 кг.

Тогда ременной привод прослужит дольше.

Инверторный двигатель (прямой привод)

Если Вы уже слышали хвалебные оды данной технологии и хотите трезвого взгляда, то мы его Вам предоставляем.

Во-первых многие называют ее новой, но это не так. Машинки «с инвертором» выпускают более 10 лет, просто на сегодняшний день ничего лучше инженеры не изобрели.

Полное название – трехфазный бесколлекторный двигатель постоянного тока. Главные действующие детали все те же: вращающийся ротор с постоянными магнитами и неподвижный статор с катушками индуктивности (обмотками).

Окей, скажете Вы, и как привести сие чудо в действие? Всем заправляет инвертор (преобразователь напряжения). Он меняет частоту тока из переменной в постоянную. Получаем движок, независимый от сети и с контролируемой скоростью оборотов.

Что касается прямого привода, то его изобрела компания LG. Они первые напрямую соединили мотор с барабаном, избавившись от «массовки» – щеток и ремня. Стоит наперед сказать, что они не прогадали – в этой бочке больше меда, чем дегтя. В настоящее время технологию успешно применяют и другие бренды, такие как Samsung, Bosch, Electrolux, Whirlpool и т.д.

Вам наверняка интересно знать, а правда ли все то хорошее, что говорят о машинках с инверторным двигателем. Внесем ясность:

1. «Эти машинки компактные». Смотря с какой стороны поглядеть. Дело в том, что «начинка» действительно не занимает много места, что позволяет несколько уменьшить параметры ширины/глубины машины. Но главное «пузо» – это все таки барабан. И тут чем больше показатель максимальной загрузки, тем шире габариты.
2. «Нет трущихся частей – значит мотор долговечный». В принципе вранья тут нет, кроме того, что подшипников в любом механизме полно, инверторный – не исключение. Чего нет, так это щеток, по которым на ротор поступает ток. И да, они стачиваются из-за постоянного трения о коллектор. Но ни один производитель и не скрывает, что щетки – это расходный материал. Факт подтвержден – инверторный двигатель более долговечный и простой в эксплуатации.
3. «Да он же бесшумный!». У обычных моторов опять щетки виноваты – они при контакте с якорем вовсю искрят, правда. И шипят. Однако мы сейчас говорим о стиральных машинах вообще: согласитесь, невозможно их представить совсем «немыми». Вот и инверторный мотор отличается утонченными завываниями, как бы слегка попискивая. Вспомните троллейбус – яркий пример инвертора в большом масштабе. А вот вибраций значительно меньше. Машина с прямым приводом более «спокойная» и не будет трястись.
4. «Экономия электроэнергии». Заявленный класс энергопотребления А+++ – как смело и красиво звучит. Но сразу скажем, что порядка 15% электроэнергии таки экономится. Все благодаря стабилизации оборотов: не будет машинка с инверторным двигателем крутиться как сумасшедшая при загрузке 2 кг белья. То есть происходит сонастройка, и часть энергии сохраняется.

И кстати, цена на них не может быть низкой. Это объясняется сложностью разработки схемы: якобы над ней надо попотеть, в отличие от создания электросхемы того же коллекторного движка.

Слева: стиральная машина LG Fh5U1TBS4, справа: стиральная машина WHIRLPOOL AWG 912/PRO

Какую стиральную машину выбрать

Наступил момент покупки. Вот теперь отрывайтесь на полную, ведь после определения «мотора мечты» открывается весь горизонт критериев. Каждая модель имеет так называемый паспорт технических характеристик (наклейка на корпусе и инструкция). Там указана основная информация. В статье Стиральные машины: расшифровка функций и программ мы как раз рассказываем подробнее об интересностях стиральных режимов. Рекомендуем почитать.

Знаете, автоматическая стиралка – это упрощение домашних забот, независимо от того, какой мотор заставляет ее «плясать». Однако здорово, что теперь Вы выбираете себе помощницу с пониманием ее внутреннего мира и знанием, чего ожидать в период эксплуатации. Желаем Вам только правильных покупок и взвешенных решений!

Инверторный мотор в стиральной машине.

Надежность домашних агрегатов с каждым годом повышается, они становится все функциональнее и комфортней в эксплуатации. Одним из последних заметных изменений в конструкции стиральных машин стала установка инверторного мотора вместо классического щеточного. Специальный агрегат имеет много преимуществ и сопутствующие недостатки.

Что такое инверторный мотор стиральной машины?

Инверторные моторы являются новейшей разработкой японских и корейских инженеров. Изначально они использовались в кондиционерах и СВЧ-печах. Относительно недавно с подачи корейских и японских брендов такими моторами стали оснащать и стиральные машины. Благодаря такому оснащению удалось найти решения одновременно нескольких проблем, что позволило вывести свои стиральные машины на новый ценовой уровень. Инверторные моторы более долговечны и износоустойчивы. Их характеристики существенно превосходят предшествующие типы моторов.
Конструктивные особенности.

Основной принцип действия инвертора базируется на преобразовании тока переменного в постоянный. Это означает, что инвертор способен преобразовывать частоту тока до оптимальных показателей, что обеспечивает более точную регулировку частоты оборотов и скорости вращения. В отличие от классического типа мотора в инверторном нет щеток. Он приводится в движение под воздействием магнитных полей.

Преимущества и недостатки инверторного мотора стиральной машины.

Наряду с многими преимуществами у инверторных моторов существуют и определенные недостатки. Одним из их достоинств является повышенный КПД. При вращении такого типа мотора расходуется меньшее количество ресурсов за счет исключения силы трения, возникающей между деталями щеточного мотора. Меньшее потребление мотора способствует его экономичности, что крайне выгодно при использовании.

Помимо этого, инверторный мотор гораздо долговечней, что предотвращает необходимость регулярного сервисного обслуживания. В противовес этому, щеточные моторы нуждаются в периодическом профилактическом сервисе и установке новых запасных частей.

Немаловажен и уровень шума, показатели которого при работе инверторной машинки минимальны.

Несмотря на все вышеперечисленные неоспоримые преимущества инверторные двигали обладают и недостатками. В частности, высокая цена на инверторные стиральные машины. Запасные части в случае неисправности обойдутся потребителям раз в 10 дороже, сравнительно с ремонтом стиральных машин, работающих на традиционном щеточном моторе.

Расскажи друзьям:

Инверторный двигатель — преимущество стиральных машин Aeg

Если вы уже интересовались новыми моделями стиральных машин Aeg, то наверняка слышали о достоинствах техники с инверторным двигателем. Она считается лидером по надежности, долговечности и управляемости. Неудивительно, что в последние годы количество стиральных машин именно с таким мотором выросло в несколько раз.

Чем интересен инверторный двигатель — просто о сложном

Большинство владельцев стиральных машин Aeg не разбирается в их конструкции, но стремится понять, почему инверторные двигатели стали так популярны. Моторы этого типа использовались и раньше — их устанавливали на СВЧ-печи и кондиционеры. Первые попытки установить новый мотор на стиральную машину предприняли специалисты из Кореи и Японии. Результат настолько понравился изобретателям, что модели начали выпускать сразу несколько компаний, а позже моду подхватили и европейцы.

Принципиальное отличие от обычного мотора — работа на постоянном токе. Двигатель вначале инвертирует переменный ток, после чего напряжение поступает на статор. Такое решение позволяет убить двух зайцев: избавиться от постепенно стирающихся щеток и продлить срок службы за счет более точного управления вращением барабана.

Стиральные машины Aeg с инверторным двигателем ставят рекорды по скорости отжима. Если у обычных моторов частота вращения редко превышает 1000 оборотов в минуту, для инверторного и 1200 — далеко не предел. Высокая скорость отжима позволяет отжать вещи почти досуха, так что их останется только прогладить утюгом и отправить на хранение в шкаф либо надеть. При этом уровень шума редко превышает 75 дБ на максимальной и 52 дБ на средней скорости отжима.

Более точное управление скоростью и направлением вращения позволило специалистам Aeg создать множество новых режимов для различных типов тканей. Бережное отношение к вещам — лучший способ продлить им жизнь. Такая философия нашла отклик у всех, кому не безразлична экология. Кстати, по потреблению электроэнергии и воды инверторные стиральные машины обгоняют более старые модели — разница в энергоэффективности доходит до 20%. А воды требуется на 10% меньше, что дает существенную экономию.

Если вы ищете себе надежную стиральную машину с инверторным двигателем, загляните в наш каталог и подберите модель Aeg, подходящую по загрузке, дизайну и другим важным параметрам. Мы займемся организацией доставки сразу после получения предоплаты.

Инверторный мотор в стиральной машине что это

Рисунок 1. Почему выгодно покупать инверторную стиральную машину

Конструктивные особенности инверторных машин

Рисунок 2. Обычный двигатель со шкивом

Рисунок 3. Крепление инверторного мотора к баку

Устройство инверторного двигателя

Статора, собранного на катушках, намотанных вокруг сердечников из электротехнической стали. Сами сердечники впаяны в полимерное основание, которое непосредственно крепится к баку (неподвижная часть). Всего катушек 36, их обмотки соединены по схеме «звезда».
Ротора (в форме чаши), основа которого изготовлена из стали. По периметру цилиндра вклеены постоянные магниты в количестве 12 штук. Крепление ротора к валу барабана осуществляется через пластиковую втулку со шлицами. Это сделано для того, чтобы исключить возможность намагничивания вала.
Датчика Холла. С помощью него осуществляется контроль позиционирования ротора относительно катушек.

Рисунок 4. Устройство инверторного двигателя

Рисунок 5. Схема управления двигателем

Причины неполадок и диагностика

Рисунок 6. Датчик Холла

Рисунок 7. Проверка катушек мультиметром

Плюсы и минусы стиральных машин нового поколения

Длительный срок гарантии. Компания LG дает до 10 лет на работу техники.
Снижение шумов и вибрации. Производители уверяют, что благодаря отсутствию трущихся элементов (щеток, ремня), машины работают, практически, бесшумно.
Экономия электричества. Более высокий КПД системы получают за счет минимальных потерь в передаче энергии от двигателя к барабану.
Простота конструкции. Ломаться почти нечему, модули для замены всегда есть в наличии.
Отсутствие щеток. Самый уязвимый элемент в коллекторных двигателях, который имеет ограниченный ресурс.

Недостатков мало, но они все же основательные:

Цена техники. Если взять сходные по параметрам стиральные машины, но имеющие разный тип двигателя, то инверторные модели могут стоить на 30% дороже.
Сложная система управления двигателем. При выходе ее из строя ремонт будет не дешевым. Аналогичная ситуация и с поломкой двигателя.

Покупать ли инверторную модель?

Рисунок 8. Тихая машинка не мешает спать

Рисунок 9. Нарушение обмотки из-за воды

Заключение

Практически бесшумная работа прибора, 1600 оборотов при отжиме, на 20% больше энергоэффективности – неужели такие стиральные машинки действительно существуют? Или это очередной маркетинговый ход? Давайте разберёмся в особенностях работы стиральных машин нового поколения – с инверторным типом двигателя. Ведь производители бытовой техники неустанно пополняют ассортимент магазинов интересными новинками – стоит быть в курсе, чтобы не пропустить действительно стоящий прибор и сделать правильный выбор.

Что такое инверторный двигатель в стиральных машинах

Двигатель привычных всем нам стиральных машинок приводится в действие за счёт тока, который поступает на ротор через специальные щётки. В обмотке ротора возникает магнитное поле, которое и запускает вращение. Интенсивность работы двигателя в этом случае зависит от напряжения, которое выдаёт электрическая сеть. А вращательным элементом барабана является якорь. Трущиеся детали – щётки, периодически изнашиваются и подлежат замене. А при работе, мы слышим скрип, трение и жужжание.

Инверторный мотор в стиральной машине устроен несколько иначе и работает по другому принципу. В нем нет щёток и других трущихся элементов, которые передают ток. Зато есть преобразователь переменного тока в постоянный и из постоянного – в переменный с заданной частотой. Как результат, вне зависимости от напряжения, двигатель будет работать на стабильно высоких оборотах, сразу набирать необходимую скорость и чутко реагировать на режимные команды. В таком двигателе, вращательным элементом выступает сам преобразователь или статер, который и приводит в движение барабан стиральной машины. Уровень шума при этом на порядок ниже, чем во время работы обычного двигателя. Кроме того, нет деталей, которые подлежат замене.

Такой тип мотора был выведен на рынки бытовых приборов разработчиками концерна LG ещё 12 лет назад, в 2005 году. На сегодняшний день практически идеальной моделью данной торговой марки считается стиральная машина с прямым приводом и инверторным типом двигателя.

Смотрите также – Плюсы и минусы полуавтоматических стиральных машин

Основные преимущества инверторных двигателей

Кроме более тихой работы прибора и отсутствия расходников, инверторный двигатель позиционируется, как устройство с целым рядом преимуществ. Давайте рассмотрим их подробнее.

Энергоэффективность. Заявлено, что применение инверторного двигателя позволяет сэкономить на 20% больше электроэнергии. Это происходит вследствие более высокого КПД мотора, ведь в нем нет трущихся щёток. Кроме того, двигатель практически сразу набирает необходимые обороты, а при неполной загрузке сам контролирует интенсивность вращения барабана и не «разгоняется», если в этом нет необходимости.
Высокая мощность и качественный отжим на высоких оборотах. Благодаря устройству двигателя, достигается не только высокая производительность, но и предельная мощность прибора. В современных стиралках отжим достигает 1600–2000 оборотов – белье из машинки выходит практически сухим. Отличный вариант для квартир без балконов и холодного времени года. К слову, добавить, благодаря высокой мощности прибора, такие стиралки отличаются большой вместительностью барабана. В среднем, обычная модель рассчитана на 7–10 кг белья.
Точное интеллектуальное управление. Все команды, выполняемые прибором, точно соответствуют режиму стирки. Таким образом, достигается рациональное расходование воды и использование полного потенциала прибора.
Долговечность. Благодаря отсутствию трущихся деталей и моментальному выходу на требуемую скорость, инверторный двигатель способен прослужить гораздо дольше своих предшественников. Отметим, что стиральные машины рассчитаны на 5–8 лет работы, а гарантия производителей на стиралки с инверторным мотором – от 10 лет.

В целом стиральные машины с инверторным типом двигателя – более усовершенствованные и технологичные бытовые помощники с богатым и оправданным функционалом и отличным эксплуатационными характеристиками.

За и против

Если вы всё-таки продолжаете раздумывать, стоит ли переплачивать за наличие инверторного двигателя, давайте попробуем отсеять реальные факты от рекламы и понять, стоит ли такой мотор своих денег.

Помним, что стиральные машины такого типа должны отличаться меньшим уровнем шума при работе. Но важно понимать, что действительно бесшумным прибором можно считать стиральную машину с прямым приводом, ведь инвертор все равно издаёт определённые звуки при работе (около 50 dB), а при высоких оборотах отжима шумит так же, как и более устаревшие собратья-движки (около 70 dB).

Если рассуждать логически и учитывать, что максимальное потребление электричества достигается в момент нагрева воды в баке стиральной машины, то возникает закономерный вопрос – о какой энергоэффективности инвертора в 20% идёт речь? Действительно, эта цифра несколько преувеличена, а экономия получается из-за высокого КПД мотора и интеллектуального управления – при условии, что вы не будете постоянно нагружать барабан «под завязку».

Высокие обороты при отжиме – вещь хорошая, но не всегда. При таком интенсивном воздействии на ткань, вещи будут быстрее изнашиваться и приходить в негодность. Конечно, это отличный повод постоянно обновлять гардероб, но если вы не шопоголик, то такая перспектива может вас и не порадовать.

Точное интеллектуально управление и быстрый выход на заданные обороты – это очень красивая фраза. Но в действительности, всем нам важно достать из машинки качественно выстиранные вещи, а насколько точно будет вращаться при этом барабан – мы и не задумываемся.

Отсутствие расходников – это тоже важный плюс. С одной стороны. С другой стороны, в стиральных машинах эти детали – щётки – спокойно работают около 10 лет при любой интенсивности. Да и поменять щётки – не очень дорогое удовольствие. Единственное оправдание инвертора в этой ситуации – он работает стабильно и не оставит вас без чистого белья в самый неожиданный момент.

Учитывая довольно высокую цену стиральных машин с инверторным мотором, стоит хорошенько подумать, прежде чем покупать прибор исключительно из-за двигателя такого типа. Ведь по сути, вы не получаете обещанных преимуществ или они не влияют на эффективность самой стиральной машины. С другой стороны, практически все стиралки с инверторным двигателем – машины нового поколения, а значит, обладают полезными функциями, которые действительно оправдывают свою цену.

Заключение

Покупать стиралку исключительно из-за инвертора – решать вам. Но исходя из всего вышесказанного, можно прийти к выводу, что следует обращать внимание на весь функционал прибора и на его технические возможности. Только в сочетании с этими параметрами, инверторный тип двигателя оправдывает себя и заслуживает того, чтобы вы установили такую стиральную машину в своём доме.

Смотрите также:

Инверторный двигатель в стиралке: зачем он нужен и что это такое?

Инверторная стиральная машина – это последняя разработка современных производителей. Еще недавно данный тип моторов применялся исключительно в системах охлаждения воздуха и СВЧ-печах. С подачи японских и корейских разработчиков, которые представляют стиральные машины LG и другие бренды, данной технологией обзавелись современные агрегаты, предназначенные для стирки белья.

Однако все-таки какой от него толк? Во-первых, это нововведение позволило усовершенствовать современные стиралки, сделав их более практичными и долговечными. Во-вторых, технические характеристики данного движка намного лучше по сравнению со стандартным.

Особенности конструкции

Стиральная машина с инверторным движком способна преобразовывать переменный ток в постоянный – это и есть главная, но не единственная особенность данного агрегата. Уверены, для большинства людей данная информация не слишком понятна, мягко говоря. Другими словами, данный мотор регулирует ток нужной частоты, благодаря чему удается более точно регулировать частоту и скорость вращения барабана.

Также существуют различия в особенности конструкции этого движка, в сравнении с обычным – устройство мотора таково, что в нем не используются щетки, движение ротора происходит за счет воздействия электромагнитных полей.

Принцип работы

Дело в том, что за частотой оборотов движка следит инвертор (преобразователь). Это очень полезное приспособление, которое отвечает за важнейший процесс преобразования переменного тока в постоянный, как это уже упоминалось.

Данный принцип работы не только позволяет регулировать количество оборотов барабана с повышенной точностью, но и имеет свои плюсы и минусы, о которых речь пойдет ниже в статье.

Также такой принципиально новый тип работы мотора препятствует периодическим поломкам агрегата и выходу из строя его отдельных частей. Например, стиральная машина LG с прямым приводом и инверторным мотором имеет впечатляющую гарантию – до 10 лет.

Достоинства и недостатки данного технологического решения

Чтобы понять, какой двигатель в стиральной машине лучше – инверторный или стандартный, рассмотрим основные достоинства и имеющиеся недостатки этого механизма. Что же, начнем с положительных моментов, которых стоит отметить немало:

Повышенный коэффициент полезного действия, из-за чего энерготраты, необходимые для вращения ротора двигателя, существенно уменьшаются. Дело в том, что это стало возможным благодаря тому, что в конструкции мотора полностью отсутствуют трущиеся друг о друга элементы (щетки).
Данный мотор с прямым приводом намного экономичнее и выгоднее стандартного.
Инверторный мотор не требует дополнительного периодического обслуживания, как в случае с щеточным. Теперь нет необходимости следить за состоянием щеток и впоследствии заменять их на новые.
Данный движок отличается повышенным сроком службы, он более долговечен, чем его устаревший младший собрат.
Стиралки с таким движком мгновенно выходят на нужное количество оборотов и точнее их контролируют на протяжении всего процесса стирки.

Также стоит отдельно рассмотреть такие параметры, как уровень энергопотребления и шум, издаваемый машинкой. Для большинства людей данные параметры при выборе стиралки стоят в приоритете, когда в доме находится маленький ребенок. Несомненно, работа инверторного мотора намного тише, в сравнении со стандартным. Однако как известно, шум в стиральной машине исходит не только от движка, но и от других элементов, например, от насоса и вращающегося барабана.

Касательно экономичности, в плане потребляемой мотором электроэнергии, экономия, естественно, есть, однако она не такая большая, как этого хотелось бы – всего 3-5%. Как известно, в стиралке больше всего электроэнергии потребляет именно нагревательный элемент, а не сам мотор.

Касательно недостатков, то здесь можно выделить один единственный – это то, что стиральные агрегаты, оснащенные инверторными моторами, значительно дороже в цене. Но при этом стоит также учесть, что если вы приобретете «помощника для стирки» с инверторным мотором, то в будущем сэкономите массу денег на обслуживании данного агрегата и на замене щеток.

Стоит ли покупать?

Чтобы узнать для себя ответ, необходимо задать себе ряд вопросов, после которых все обязательно прояснится, а именно:

Нужна ли тишина при стирке в вашем доме? Если у вас в доме есть грудничок, которому необходим дневной сон, тогда имеет смысл выбрать инверторную стиралку с прямым приводом. От нее будет минимум шума, который вы даже не заметите. Также если вы предпочитаете тишину или занимаетесь удаленной работой на дому, которая требует определенной сосредоточенности, такой выбор будет оправдан.
Экономия электроэнергии. Естественно, 3-5% — это не такие цифры, благодаря которым удастся много сэкономить. Однако если смотреть на этот вопрос в более долгосрочной перспективе, то экономия очевидна, ведь пользоваться стиралкой вы будете не год и даже не два.
Нужна ли вам долговечность? Пожалуй, большинство ответит положительно на этот вопрос. Как известно, стиральная машина — довольно дорогостоящее приобретение, и хотелось бы, чтобы этот агрегат прослужил как можно дольше без поломок и ремонтов. В связи с этим лучше будет выбрать «помощника для стирки» с инверторным мотором.
Нужен ли интенсивный отжим? Согласитесь, приятнее, когда после стирки и отжимки вещи находятся в почти сухом состоянии. Инверторная машинка хорошо отжимает вещи, благодаря повышенным оборотам вращения барабана.

Если на все вышеперечисленные вопросы вы ответили – «Да», тогда выбор очевиден.

Как обращаться с машинкой правильно?

Данная техника требует правильного обращения, от этого зависит ее срок службы. В особенности поверхность пола, где устанавливается машинка, должна быть ровной. От этого будет завесить уровень шума, издаваемый агрегатом, и его стабильная работа.

Выбираемый порошок для стирки должен быть с пометкой «Автомат». Это поможет предотвратить поломку агрегата в будущем, в противном же случае техника может сломаться.

Между частыми стирками техника нуждается в отдыхе, минимум несколько часов. Это поможет избежать перегрева мотора и насоса системы.

В заключении

Что же, какой тип двигателя в стиральной машине выбрать, решать, конечно же, вам. На наш взгляд, выбор очевиден. Инверторные моторы обладают многими достоинствами, с которыми трудно поспорить. Не зря ведущие мировые производители стиральных машин отдают предпочтение именно этим моторам, благодаря чему удается в разы повысить качество выпускаемой бытовой продукции.

Что делает инвертор? | Колонна для продуктов Fuji Electric

Приводы переменного тока (низкое напряжение)

Что делает инвертор?

В последнее время люди часто видят инверторные кондиционеры и инверторные холодильники дома и в офисах. Инверторные устройства широко представлены в торговых центрах и интернет-магазинах. Клиенты покупают их, потому что они известны своей энергоэффективностью. Но торговые представители и даже реклама не объясняют, как работает инвертор.

Для чего нужен инвертор?

Инверторы

также называют приводами переменного тока или VFD (частотно-регулируемый привод).Это электронные устройства, которые могут преобразовывать постоянный ток (постоянный ток) в переменный (переменный ток). Он также отвечает за управление скоростью и крутящим моментом электродвигателей.

Электродвигатели используются в большинстве устройств, которые мы используем для работы, таких как небольшая электроника, транспорт и офисная техника. Этим двигателям требуется электричество для работы. Чтобы избежать потерь энергии, необходимо согласовать скорость двигателя с требуемым процессом. На заводах растрата энергии и материалов может поставить под угрозу бизнес, поэтому инверторы используются для управления электродвигателями, повышения производительности и экономии энергии.

Технологии преобразования мощности и управления двигателями

Привод переменного тока работает между источником питания и электродвигателем. Питание поступает на привод переменного тока и регулирует его. Затем регулируемая мощность передается на двигатель.

Привод переменного тока состоит из выпрямительного блока, промежуточной цепи постоянного тока и схемы обратного преобразования. Выпрямительный блок внутри привода переменного тока может быть однонаправленным или двунаправленным. Первый может ускорять и запускать двигатель, забирая энергию из электрической сети.Двунаправленный выпрямитель может забирать механическую энергию вращения от двигателя и отправлять ее обратно в электрическую систему. Цепь постоянного тока будет хранить электроэнергию для использования блоком обратного преобразования.
Прежде чем регулируемая мощность будет получена двигателем, она подвергается обработке внутри привода переменного тока. Входная мощность поступает в выпрямительный блок, а переменное напряжение преобразуется в постоянное. Промежуточная цепь постоянного тока сглаживает постоянное напряжение. Затем он проходит через схему обратного преобразования, чтобы преобразовать постоянное напряжение обратно в переменное.
Этот процесс позволяет приводу переменного тока регулировать частоту и напряжение, подаваемое на двигатель, в зависимости от требований процесса. Скорость двигателя увеличивается, когда выходное напряжение имеет более высокую частоту. Это означает, что скорость двигателя можно контролировать через интерфейс оператора.

Преимущества

1. Энергосбережение

Вентиляторы и насосы значительно выигрывают от приводов переменного тока. Превосходя заслонки и регуляторы включения / выключения, использование приводов переменного тока позволяет снизить потребление энергии на 20–50 процентов за счет управления вращением двигателя. Это похоже на снижение скорости автомобиля. Вместо использования тормозов скорость автомобиля можно снизить легким нажатием на педаль газа.

2. Устройства плавного пуска

Привод переменного тока запускает двигатель, передавая мощность с низкой частотой. Он постепенно увеличивает частоту и скорость двигателя, пока не будет достигнута желаемая скорость. Операторы могут установить ускорение и замедление в любое время, что идеально подходит для эскалаторов и конвейерных лент, чтобы избежать выпадения груза.

3.Контролируемый пусковой ток

Для запуска двигателя требуется в семь-восемь раз больше тока полной нагрузки двигателя переменного тока. Привод переменного тока снижает пусковой ток, что приводит к меньшему количеству перемоток двигателя, что продлевает срок его службы.

4. Снижение нарушений в работе линии электропередач

Пуск двигателя переменного тока через линию может вызвать чрезмерный сток в системе распределения энергии, вызывая просадку напряжения. Чувствительное оборудование, такое как компьютеры и датчики, сработает при запуске большого двигателя.Привод переменного тока устраняет этот провал напряжения за счет отключения питания двигателя вместо отключения.

5. Легко меняет направление вращения

Приводы переменного тока

могут выполнять частые операции запуска и остановки. Для изменения направления вращения после изменения команды вращения требуется только небольшой ток. Настольные миксеры могут выдавать правильную мощность в зависимости от направления вращения, а количество оборотов можно контролировать с помощью инверторного привода

6.Простая установка

Приводы переменного тока

предварительно запрограммированы. Электропитание вспомогательного оборудования, линий связи и выводов двигателя уже подключено на заводе. Подрядчику нужно только подключить линию к источнику питания, который будет питать привод переменного тока.

7. Регулируемый предел крутящего момента

Приводы переменного тока

могут защитить двигатели от повреждений за счет точного управления крутящим моментом. Например, при заклинивании машины двигатель будет продолжать вращаться, пока не откроется устройство защиты от перегрузки.Привод переменного тока может быть настроен на ограничение величины крутящего момента, прилагаемого к двигателю, чтобы избежать превышения предела крутящего момента.

8. Удаление компонентов механического привода

Привод переменного тока может обеспечивать низкую или высокую скорость, необходимую нагрузке, без устройств увеличения или уменьшения скорости и редукторов. Это экономит расходы на техническое обслуживание и уменьшает занимаемую площадь.

Низкое и среднее напряжение

Приводы переменного тока

подразделяются на низковольтные (LV) и средние (MV).При покупке приводов переменного тока следует учитывать несколько факторов.

Низковольтный привод имеет выход от 240 до 600 вольт переменного тока (VAC). Они обычно используются в конвейерных лентах, компрессорах и насосах. Поскольку низковольтные приводы вызывают меньшую нагрузку на двигатель, требуется минимальное обслуживание. Он также потребляет меньше энергии. Низковольтный привод обеспечивает высокую частоту и лучшие характеристики двигателя при низком напряжении, что снижает производственные затраты.

С другой стороны, низкое напряжение создает больший ток.Если низковольтные приводы используются с машинами высокой мощности (HP), они выделяют больше тепла и повышают температуру в помещении. Больше тока означает больше тепла. Необходима установка дефлекторов и дополнительного кондиционирования.

В огромных и многомегаваттных электродвигателях электростанций и металлообрабатывающих предприятий используются приводы среднего напряжения. Их выходная мощность составляет 4160 В переменного тока, но может достигать 69 000 В переменного тока. Им требуется высокое входное напряжение для достижения высокого выходного напряжения. С точки зрения затрат, приводы среднего напряжения требуют более крупных и дорогих выключателей и трансформаторов.Они физически больше по сравнению с низковольтными приводами. Приводы MV также проходят регулярное техническое обслуживание под надзором OEM-инженера, в отличие от приводов низкого напряжения, которые могут обслуживаться собственной командой по техническому обслуживанию электрооборудования.

Заключение

Компании и постоянные потребители стремятся к экономии энергии. Это стимулировало разработку инверторов в машинах и обычных приборах. Инверторы прячут и хранят в помещениях с соответствующей вентиляцией. Тем не менее, они играют большую роль в экономии энергии.Возможность точно контролировать офисные устройства в зависимости от спроса может значительно снизить потребление энергии и производственные отходы.

Сопутствующие товары

Связанный столбец

Когда использовать инверторный двигатель по сравнению со стандартным двигателем

С увеличением использования моторных приводов часто возникает вопрос, «когда использовать инверторный двигатель вместо стандартного».

Термин «инверторный режим» относится к двигателю, скорость которого регулируется инвертором или частотно-регулируемым приводом. Хотя как двигатели с инверторным режимом, так и стандартные двигатели могут работать с частотно-регулируемыми приводами, основные различия заключаются в конструкции и возможностях.

Чем сложнее приложение, тем больше характеристик должен иметь двигатель для его соответствия. Вы можете определить, какой двигатель лучше всего оптимизирует вашу операционную эффективность, ответив на эти 3 ключевых вопроса по применению:

1 — Применяется постоянный крутящий момент или переменный крутящий момент?

Первый фактор, который следует учитывать при определении того, использовать ли двигатель с инверторным режимом или стандартный двигатель, — это крутящий момент.Приложения с переменным крутящим моментом, такие как вентиляторы и насосы, требуют большего крутящего момента при увеличении скорости. Стандартные двигатели обычно не перегреваются из-за требований к пониженному крутящему моменту и току на более низких скоростях. Поэтому приложения с регулируемым крутящим моментом обычно работают в паре со стандартными двигателями .

Приложения с постоянным крутящим моментом, такие как конвейеры или общие машины, требуют одинакового крутящего момента во всем диапазоне скоростей. Поскольку двигатели с инверторным режимом предназначены для работы на низких скоростях и не перегреваются, двигатели с инверторным режимом могут обеспечивать более широкий диапазон частоты вращения с постоянным крутящим моментом , чем стандартный двигатель.

2 — Какова максимальная и минимальная скорость вращения двигателя?

Благодаря уникальным возможностям двигателей, определение диапазона скорости для приложения часто может указать вам правильное направление при выборе двигателя с инверторным режимом и стандартного двигателя.

В зависимости от размера (л.с.) и типа, стандартный полностью закрытый двигатель с вентиляторным охлаждением может работать в диапазоне скоростей с постоянным крутящим моментом от 4: 1 до 10: 1. Если приложение требует диапазона скоростей, выходящего за рамки указанного на паспортной табличке двигателя для стандартного режима работы, следует рассмотреть вариант двигателя с инверторным режимом. Двигатели с инверторным режимом работы могут работать в диапазонах скоростей до 1000: 1 и более и способны обеспечивать полный номинальный крутящий момент при нулевой скорости, а также работать с превышением базовой скорости.

3 — Какой рабочий цикл и динамические характеристики требуются для приложения?

Рабочий цикл двигателя , или количество запусков / остановок двигателя в час, и динамические характеристики , , как быстро двигатель требуется, чтобы довести нагрузку до нужной скорости, являются двумя ключевыми показателями для определения типа двигателя. требуется мощность двигателя.

В приложениях, где синхронизация скорости имеет решающее значение для оптимального качества производства, например, для передачи электронных валов, предпочтительны двигатели с инверторным режимом и энкодерами из-за их способности предоставлять информацию о скорости и положении ротора.

При необходимости двигатели с инверторным режимом могут предлагать более широкий диапазон скоростей, комплекты энкодеров и конструкции охлаждения двигателя для работы на низкой скорости.

Самая высокопроизводительная линейка инверторных двигателей Marathon рассчитана на срок службы

Марка Marathon ® является лидером в автомобильной промышленности, создавая двигатели, которые выдержали испытание временем в самых требовательных приложениях.

Инверторные двигатели BlackMAX® и BlueMAX® с запатентованной системой изоляции MAX GUARD® выдержали испытание временем как выбор инженеров-проектировщиков при выборе двигателей с регулируемой скоростью для наиболее требовательных приложений. Благодаря неограниченной длине проводов и защите от потенциально разрушительных сил, связанных с высокими частотами переключения современных приводов с ШИМ, вы можете быть уверены в надежной и надежной работе из года в год.

Узнайте больше о предложении IBT’s Marathon здесь .

Нужна помощь в выборе инверторного двигателя или стандартного двигателя?

У нас есть специальная команда специалистов по электротехнике, которые с 1970-х годов консультируют клиентов по каждому аспекту электродвигателей и помогают им решать их самые сложные электрические проблемы. Позвольте нашим специалистам по электрике помочь вам подобрать компоненты двигателя и системы привода для вашего применения; Свяжитесь с Джо Перселлом , директором группы электротехники IBT, или позвоните нам по телефону 913-677-3151 , сегодня!

Зачем использовать преобразователь частоты вместе с электродвигателем? — Леонардо Энергия

Стефан Фассбиндер (DKI)

Электродвигатель и электрогенератор — это в основном одно и то же .

В принципе, любой электродвигатель также может вырабатывать электричество. Электроприводы намного опережают двигатели внутреннего сгорания, поскольку, к сожалению, автомобильный двигатель, который всасывает выхлопные газы во время торможения и спусков и преобразует их в топливо и свежий воздух, все еще не готов. Электродвигатель может это обеспечить, хотя в течение первого столетия его использования его использование в значительной степени затруднялось двумя основными недостатками:

Электродвигатель не имеет педали акселератора.
Розетка не имеет «водопроводного крана».

Когда электродвигатель работает, он генерирует напряжение с полярностью, противоположной питающему напряжению .

Следовательно, ток слишком велик при первом включении, когда двигатель еще не работает. Для больших двигателей необходимо принять меры предосторожности, чтобы не повредить их и не сгореть предохранители. По мере увеличения скорости двигателя это индуцированное напряжение увеличивается. Фактически, при превышении скорости, при которой приложенное напряжение и напряжение сети равны, двигатель будет генерировать более высокое напряжение, чем напряжение в линии.Ток будет течь в обратном направлении, и двигатель изменил свою функцию на генератор.

Это хорошо, так как предлагает превосходных преимуществ энергоэффективности особенно для кранов, лифтов и т. Д., Которые фактически становятся электростанциями при движении вниз. Что не так хорошо, так это то, что линия всегда имеет примерно одинаковое напряжение, но относительно другие нагрузки, например огни, это должно быть так. Следовательно, положения должны быть предусмотрены снова, если скорость двигателя должна быть изменена на .Раньше это было обременительной задачей. Приходилось использовать трансформаторы с несколькими ответвлениями, например, в локомотивах, но это было громоздкое и дорогое решение, или ограничивать ток резисторами, например, в трамваях, что было неэффективным решением.

И все становится еще сложнее, когда дело доходит до двигателей переменного тока , однофазных или трехфазных. Принцип электродвигателя всегда заключается в создании вращательного движения за счет притяжения и отталкивания магнитных сил.В строгих терминах физики электродвигатели даже не существуют, но все они должны быть названы магнитными двигателями с точки зрения пуриста: электрический магнит притягивает другой — также электрический или постоянный — магнит, пока он не подойдет как можно ближе как может быть. Затем полярность тока в (одном из) электрического магнита (-ов) инвертируется, и сила притяжения превращается в отталкивающую. Механическая конструкция двигателя устроена так, чтобы допускать такое движение только по кругу, потому что требуется вращательное движение.Двигатели переменного тока могут быть построены проще, чем двигатели постоянного тока, потому что периодическая смена полярности происходит в любом случае и не должна генерироваться внутри машины.

Но становится очевидным, что изменение скорости вращения трудно для двигателей постоянного тока , так как оно в значительной степени зависит от питающего напряжения, которое приблизительно стабильно, и невозможно для двигателей переменного тока, скорость которых строго совпадает с частотой сеть, которая с технической точки зрения полностью стабильна.

Теперь любой тип электродвигателя должен быть спроектирован таким образом, чтобы при желаемой (номинальной) скорости генерируемое в двигателе напряжение было примерно таким же, как приложенное (номинальное) рабочее напряжение.В двигателях постоянного тока индуцированное напряжение должно быть несколько ниже, чем в линии. При нагрузке двигатель постоянного тока немного теряет скорость, что приводит к дальнейшему падению наведенного напряжения и, следовательно, к большей разнице в линейном напряжении и более высокому входному току, соответствующему более высокой нагрузке. Таким образом, он адаптируется (более или менее) по своей природе к различной нагрузке.

Это преимущество перед двигателем внутреннего сгорания и одно из существенных отличий в рабочих характеристиках, которые будут обсуждаться здесь. Представьте, что вы выключаете двигатель автомобиля и кладете кирпич на педаль акселератора.Вы не должны этого делать. Электродвигатель, однако, не будет возражать, если он будет работать на полном напряжении без нагрузки, за исключением, возможно, одного конкретного типа — последовательно соединенной коллекторной машины. Большие блоки могут фактически быть разрушены центробежными силами, когда они питаются полным напряжением и без нагрузки. Небольшие единицы, например, используемые в кухонной технике и e. грамм. для стеклоочистителя в автомобиле иметь достаточные потери на трение, чтобы предотвратить это. Но при приложенном фиксированном питающем напряжении определенная скорость всегда будет связана с фиксированной выходной и входной мощностью.Поскольку нет простой и понятной вещи, такой как водопроводный кран на кухне и в ванной, который можно было бы подключить к розетке, чтобы обеспечить контроль потока электроэнергии, регулирование мощности и / или скорости электродвигателя было сложная задача еще до изобретения силовой электроники.

В большей степени это относится к двигателям переменного тока. Скорость синхронной машины абсолютно стабильна, независимо от того, используется ли машина в качестве двигателя или генератора. Что ж, он действительно немного теряет скорость в течение очень ограниченного времени, когда, например, он переключается с нейтрального режима на двигатель, как раз до тех пор, пока фазовый угол между электрической фазой и положением ротора больше не будет «синфазным». .После этого короткого периода перехода скорость двигателя и частота сети снова будут синхронизированы. Можно представить себе этот процесс так:

Когда машина работает без нагрузки, генерируемое ею переменное напряжение высокое при высоком линейном напряжении и низкое при низком сетевом напряжении. Они находятся в фазе друг с другом, поэтому ток практически не течет в обоих направлениях (грубо говоря, игнорируя аспекты реактивной мощности, специалисты подчеркнут здесь).

Поскольку электрическая мощность (а также ее мгновенные значения) рассчитывается как напряжение, умноженное на ток, изменение напряжения или тока подразумевает изменение знака и, следовательно, изменение направления потока энергии. Теперь, когда машина работает как двигатель, генерируемое ею переменное напряжение отстает от приложенного напряжения. Оно все еще несколько ниже, когда напряжение в сети уже достигает своего пика, поэтому ток будет течь из сети в машину; так что он действует как мотор. К тому времени, когда ток, наконец, поменяет полярность, линейное напряжение также изменится, поэтому мы умножаем два раза на -1 и застреваем в работе двигателя.

Когда мы приводим вал машины в действие, чтобы она работала как генератор, генерируемое им переменное напряжение опережает приложенное напряжение. Оно уже снова падает, когда напряжение в сети достигает пика, поэтому ток будет течь из машины в сеть. К тому времени, когда ток поменяет полярность… и так далее.

Теперь все становится трудным, когда мы переходим к обсуждению наиболее широко используемой электрической машины , асинхронного двигателя , поскольку процессы, которые ее приводят в действие, трудно представить в иллюстративной форме.Он имеет электромагниты с обеих сторон, в статоре и в роторе. Обмотки ротора закорочены и действуют как вторичные обмотки трансформатора. Магнитное поле, вращающееся в статоре, индуцирует ток в закороченных обмотках ротора, который затем создает собственное магнитное поле. Как и в синхронной машине, полюса полей статора, управляемые частотой сети, бегают по кругу и, так сказать, преследуют полюса поля ротора перед собой. Итак, ротор начинает вращаться.Асинхронный двигатель всегда будет вращаться немного медленнее, чем магнитные полюса статора. Эта небольшая разница, скольжение, необходима для поддержания тока в обмотках ротора и, таким образом, для сохранения магнитного поля ротора. Частота скольжения может составлять всего 1 Гц или даже меньше в большой машине, поэтому, если в 2-полюсном асинхронном двигателе, питающемся с частотой 50 Гц, полюса статора вращаются со скоростью 3000 об / мин, ротор будет вращаться со скоростью 2940 об / мин. Когда вы его увеличите, он будет действовать как генератор. При 3060 об / мин, скажем, при том же скольжении с обратным знаком выходной ток будет таким же, как и входной ток при 2940 / мин.

Вместе с двигателями постоянного тока, включая последовательно соединенные коллекторные двигатели, которые могут работать как от переменного, так и от постоянного тока, асинхронный трехфазный двигатель запускается самостоятельно, как только будет подано сетевое напряжение. Более того: это будет происходить очень резко, с в несколько раз превышающим номинальный крутящий момент и потребляемый ток, как описано выше. Это следующее отличие от двигателя внутреннего сгорания, для запуска которого требуется небольшой двигатель постоянного тока.

Синхронная машина как таковая не может запуститься одна.По этой и другим причинам он обычно используется только как генератор.

Кстати, машина с последовательным коммутатором в принципе является машиной постоянного тока, но поскольку ее статор и ротор соединены последовательно, они оба меняют полярность при изменении тока, поэтому направление вращения остается прежним. Таким образом, он также может работать как двигатель переменного тока, но при использовании в качестве генератора он будет генерировать постоянный ток, полярность которого зависит от некоторого случайного остаточного магнетизма, если не определена специальной дополнительной катушкой.

Теперь, хотя управление мощностью и скоростью двигателя внутреннего сгорания совсем несложно, просто дросселируя подачу топлива, что, с другой стороны, является ужасной необходимостью, в то время как электродвигатель более или менее регулирует себя, «водопроводный кран» для электричества было окончательно изобретено в семидесятых: теперь доступны инверторы, которые преобразуют переменный ток в постоянный, а постоянный снова обратно в переменный с электронными компонентами (и очень низкими дополнительными потерями) . Выход переменного тока можно регулировать как по амплитуде, так и по частоте, чтобы адаптировать его к требованиям любого двигателя в любой желаемой точке работы.Скорость и крутящий момент теперь можно контролировать независимо друг от друга. Таким образом, инвертор преодолевает практически все недостатки электродвигателя по сравнению с любым двигателем внутреннего сгорания, в то время как преимущества остаются такими же выдающимися, как и есть, включая обратную связь по мощности (инверсия потока энергии), если используется 4-квадрантный инвертор (2 направления вращения, 2 направления вращения). направления потоков энергии).

В очень простых терминах такие инверторы создают соединение между постоянным напряжением в звене постоянного тока, когда мгновенное переменное напряжение в линии выше, чем напряжение постоянного тока в звене, что позволяет потреблять энергию, и отключает оба от каждого из них. другое, когда напряжение «снаружи» ниже.Это принцип работы двигателя. Для возврата энергии в генераторном режиме инвертор, оправдывая свое название, делает обратное: подключается, когда напряжение в сети низкое, и отключается, когда оно высокое. Таким образом, энергия может идти в любую сторону, даже если линейное напряжение постоянно, а постоянное напряжение в промежуточной цепи также может поддерживаться на постоянном уровне, в зависимости от конструкции.

Другой конец, сторона двигателя силового электронного инвертора, несколько сложнее. Еще раз упрощая, принцип состоит в том, чтобы включать и выключать двигатель очень быстро, гораздо быстрее, чем это может сделать любой механический переключатель.Путем изменения отношения времени включения / выключения средний ток двигателя можно непрерывно изменять, даже если напряжение постоянного тока в промежуточной цепи поддерживается на постоянной амплитуде. Этот принцип намного сложнее и намного дороже, чем управление потоком воды в ванне с помощью водопроводного крана, но преимущества настолько очевидны, что этот принцип неуклонно распространяется во всем мире электрических приводов.

Инверторы также могут использоваться в сетях постоянного тока .

В то время как старые трамваи — а многие из них все еще существуют — вполне могли использовать свои двигатели для торможения, электроэнергия не могла подаваться обратно в линии, потому что напряжение, генерируемое двигателем, было, грубо говоря, немного ниже, чем напряжение. на линии, поэтому инверсия потока мощности была невозможна.Электроэнергия, генерируемая во время торможения, поглощалась резисторами и терялась в виде тепла. В настоящее время инверторы могут прерывать постоянный ток в переменный, переменный ток можно преобразовать (чем меньше трансформатор, тем выше выбирается частота прерывания), выпрямить обратно в постоянный ток и подать обратно в воздушную линию.

Двигатель внутреннего сгорания имеет определенную номинальную выходную мощность, и все. Если вы попытаетесь получить чуть больше крутящего момента, чем указано на паспортной табличке, вы просто заглушите двигатель.

Какая разница в поведении электродвигателя! Он также имеет определенную максимальную мощность и максимальный крутящий момент, но что он делает, если вы хотите большего? Это дает вам больше!

Скорость двигателя постоянного тока или асинхронного двигателя немного падает, в то время как в синхронном двигателе угол между приложенным и индуцированным напряжением становится немного больше. Оба приводят к более высокому потребляемому току, что способствует более высокому выходному крутящему моменту при примерно или точно такой же скорости соответственно.Двигатель может предложить удвоенный номинальный крутящий момент, если вы этого захотите. В зависимости от типа конструкции и размера двигателя он может быть более чем в 5 раз выше номинального. Единственная проблема заключается в том, что это позволяет это сделать только в течение ограниченного времени, потому что чрезмерный ток генерирует избыточное тепло в двигателе, и в конечном итоге двигатель сгорит. Специальные выключатели защиты двигателя, которые регулируются в соответствии с номинальным током, прерывают ток двигателя, если номинальный ток превышается слишком долго. Лучше всего контролировать фактическую температуру двигателя.Или использовать инвертор. Его электронное управление предлагает неограниченные возможности программирования.

Итак, начнем:

Поскольку электродвигатель запускается самостоятельно, а многие типы даже предлагают максимальный крутящий момент (тормозной момент) в режиме покоя, в электромобиле не требуется сцепление.
Поскольку электродвигатель обеспечивает гораздо больший крутящий момент в течение ограниченного времени, чем при непрерывной работе, в электромобиле не требуется переключение передач, поскольку транспортным средствам всегда требуется максимальная сила тяги только в течение ограниченных периодов ускорения и движения в гору.

Итак, электродвигатель — гораздо лучший и более экологичный вариант для эксплуатации транспортного средства, чем двигатели внутреннего сгорания любого типа. Вместе с силовым электронным инвертором они близки к идеалу, в то время как привод внутреннего сгорания — это более или менее импровизированный способ передвижения транспортного средства, который только благодаря более чем 100-летнему опыту вместе с огромным и мощным рынком можно было оптимизировать путем: большое состояние, которое мы наблюдаем сегодня. Дальнейшего прогресса не видно.

Все, что сейчас не хватает, — это годный аккумулятор.В этом случае весь наземный транспорт сразу перейдет на электроприводы. Везде, где есть контактный провод, электропривод уже демонстрирует свое превосходство, и еще есть потенциал.

Мораль: двигатель внутреннего сгорания и электрический привод не могут быть менее похожими. Если вы хотите разобраться в электрических приводах, первое, что вам нужно сделать, это забыть все о двигателе вашего автомобиля.

Завод Инжиниринг | Избегайте завышенного определения двигателей для инверторного режима

Сегодня приводы с регулируемой скоростью (ASD) обычно используются для регулирования потока воздуха и воды от вентиляторов и насосов с приводом от двигателя.При этом старые демпферы и клапаны потока устраняются, а скорость двигателя регулирует поток. Регулировка скорости двигателя экономит энергию. Другие двигатели и приводы переменного тока используются для замены старых двигателей постоянного тока, используемых на конвейерах и экструдерах. Чтобы максимально продлить срок службы двигателей, используемых таким образом, нам необходимо понимать характеристики двигателя, необходимые для работы с приводом, поэтому мы не указываем конструкции, которые являются более надежными и дорогими, чем это действительно требуется.

Зачем нужен ASD?

Преобразователь частоты переменного тока изменяет входное напряжение и частоту двигателя, что изменяет скорость двигателя.Существует несколько типов и нагрузок, каждая со своими характеристиками нагрузки, которые влияют на двигатель. Самый распространенный тип — это нагрузка с переменным крутящим моментом, при которой требуемая мощность зависит от куба изменения скорости. Это называется законом сродства. Итак, при нагрузке центробежного насоса (при условии, что эффективность насоса остается постоянной), эта диаграмма иллюстрирует, что происходит:

Поскольку большая часть оборудования рассчитана на наихудшие условия, оно никогда не работает на полную мощность. На нагрузке с переменным крутящим моментом, такой как насос, обычным условием работы может быть 60% скорости, что требует только 22% мощности двигателя.Пониженная мощность значительно снижает эксплуатационные расходы. Двигатель мощностью 100 л.с., работающий в непрерывном режиме, может стоить 27 139 долларов США за год при эксплуатации на полной скорости. При скорости 60% эксплуатационные расходы снизятся до 5 970 долларов, что означает ежегодную экономию 21 169 долларов.

Второй тип нагрузки имеет характеристики постоянного крутящего момента. Требуемый крутящий момент остается постоянным и не изменяется при регулировке скорости. К таким приложениям относятся конвейеры, экструдеры, смесители и поршневые насосы. Экономия энергии ниже, поскольку скорость регулируется на установке с постоянным крутящим моментом.Использование привода в системе с постоянным крутящим моментом может сэкономить электроэнергию за счет повышения производительности и может быть измерено с помощью сравнительного анализа виджетов на кВтч.

Выбор мотора

Универсальные интегральные двигатели с высоким КПД NEMA от большинства производителей могут использоваться для всех приложений с переменным крутящим моментом и многих приложений с постоянным крутящим моментом. Эти трехфазные низковольтные асинхронные двигатели переменного тока с короткозамкнутым ротором ( Корпуса для двигателей общего назначения обычно бывают полностью закрытыми без вентиляции (TENV) или полностью закрытыми с вентилятором (TEFC) с охлаждающим вентилятором на валу двигателя. Открытые каплезащищенные (ODP) двигатели имеют открытый корпус и обеспечивают циркуляцию воздуха через двигатель для охлаждения. Эти кожухи двигателей хорошо работают с нагрузками с переменным крутящим моментом, потому что по мере снижения скорости количество энергии, требуемой нагрузке, также уменьшается, как и количество охлаждения, которое может обеспечить вентилятор. Когда мы говорим о диапазоне скоростей двигателя с нагрузкой с переменным крутящим моментом, он называется диапазоном скорости с переменным крутящим моментом (VTSR) и обычно довольно широк.

Двигатели TEFC общего назначения с повышенным КПД NEMA также могут использоваться для нагрузок с постоянным крутящим моментом, но их диапазон скоростей может быть ограничен. Например, диапазон скорости с постоянным крутящим моментом (CTSR) выражается как 10: 1, или двигатель может работать от базовой скорости до 1/10 базовой скорости (180–1800 об / мин). Обычно двигатели общего назначения с меньшей мощностью могут работать в более широком диапазоне скоростей (20: 1) из-за меньшего повышения температуры. Для двигателей большего размера (100 л.с. и выше) можно ограничить CTSR 4: 1 или 2: 1 из-за эффективности охлаждения TEFC, которая снижается при работе на низких скоростях.

Малые двигатели переменного тока малой мощности могут иметь ограничение по рабочему напряжению от инвертора. Эти двигатели нередко ограничиваются входным напряжением 230 В перем. Тока от инвертора, потому что в эти двигатели трудно вставить фазовую бумагу. Следовательно, они плохо выдерживают выбросы высокого напряжения, которые характерны для формы выходной волны большинства приводов.

Только приложения, требующие от двигателя постоянного крутящего момента в широком диапазоне скоростей, требуют настоящего двигателя, работающего от инвертора.Такой двигатель может иметь стандартную обмотку с повышенным КПД (для использования с байпасом или пуском от сети) или поставляться со специальной обмоткой, оптимизированной для использования с инвертором, и может не иметь возможности пуска через линию. В дополнение к корпусам TENV и TEFC, двигатели с инверторным режимом могут также иметь отдельный вентилятор с постоянной скоростью для обеспечения охлаждения на низких скоростях и полностью закрытые с вентиляторным охлаждением (TEBC). Эти двигатели обычно имеют CTSR 1000: 1 и с приводом с вектором магнитного потока могут обеспечивать полный крутящий момент при нулевой скорости.Семейства двигателей с векторным режимом работы аналогичны двигателям с инверторным режимом, но обычно снабжены обратной связью энкодера для более точного регулирования скорости, чем при векторном управлении с разомкнутым контуром. Электродвигатели с инверторным и векторным режимами изготавливаются в стандартных корпусах NEMA и IEC и могут обеспечить повышенную производительность при прямом подключении.

Тип двигателя с инверторным режимом, описанный выше, может выглядеть как двигатель со стандартной гладкой стальной лентой, чугуном или алюминиевым оребрением NEMA или IEC, но существует другой тип двигателя, который имеет раму, сделанную из открытого ламинированного слоя двигателя. Двигатель будет длиннее, будет иметь меньшую инерцию ротора для быстрого отклика и будет построен в раме меньшего диаметра. Эти двигатели обычно имеют более высокую удельную мощность, чем типичные конструкции NEMA с чугунной рамой. Из-за их удельной мощности и нестандартных монтажных размеров на опорах эти двигатели с открытым ламинированием не являются заменой традиционным двигателям общего назначения NEMA или IEC.

В конце концов, приложение будет определять используемый двигатель на основе нагрузки с переменным крутящим моментом (насос или вентилятор) или нагрузки с постоянным крутящим моментом (конвейер или экструдер).Если это нагрузка с переменным крутящим моментом, то для этого применения должны подойти универсальные двигатели TEFC или ODP с повышенным КПД NEMA. Если это нагрузка с постоянным крутящим моментом, диапазон скорости и величина крутящего момента, необходимого на низкой скорости, будут определять двигатель. Для многих приложений CTSR может подойти универсальный двигатель TEFC, если он обеспечивает диапазон скоростей от 4: 1 до 10: 1. В приложениях, требующих номинального крутящего момента на очень низких скоростях (и до нулевой скорости), может потребоваться использование двигателя с инверторным или векторным режимом.

Какие применяются нормы энергоэффективности?

Согласно закону, электродвигатели общего назначения должны иметь минимальный КПД в U.С., Канада, ЕС и другие регионы. В США и Канаде требуется, чтобы большинство двигателей общего назначения в диапазоне 1–200 л.с. имели номинальный повышенный КПД не ниже, чем NEMA MG 1-2011, таблица 12-12. Двигатели мощностью 201–500 л.с. должны быть энергоэффективными в соответствии с таблицей 12-11.

Приложение A к подразделу B 10 CFR 431, выданного Министерством энергетики США:

Двигатели с характеристиками, не соответствующими установленному законом определению «электродвигатель», не подпадают под действие данной гарантии и, следовательно, не обязаны соответствовать требованиям EPCA.Примеры включают двигатели без ножек и без приспособлений для ножек, а также двигатели с регулируемой скоростью, работающие от источника питания с регулируемой частотой. Аналогичным образом, многоскоростные двигатели и двигатели с регулируемой скоростью, такие как двигатели с инверторным режимом, не входят в перечень оборудования из-за их внутренней конструкции, предназначенной для использования с регулируемой скоростью. Однако двигатели NEMA конструкции A или B, которые являются односкоростными, соответствуют всем другим критериям в соответствии с определениями в EPCA для покрываемого оборудования и могут использоваться с инвертором в приложениях с регулируемой скоростью в качестве дополнительной функции, относятся к оборудованию в соответствии с EPCA.Другими словами, возможность использования с инвертором сама по себе не освобождает двигатель от требований EPCA.

Это означает, что маркировка двигателя общего назначения NEMA Design A или B как инверторного двигателя не освобождает его от действия Министерства энергетики США. Это правило Министерства энергетики США аналогично канадскому законодательству. Только настоящие специальные двигатели с инверторным режимом работы, как описано в NEMA MG 1-2011, часть 31, освобождены от этого налога в США и Канаде. В ЕС двигатели с инверторным режимом также не подпадают под действие их правил.Вообще говоря, такие двигатели нельзя использовать в качестве двигателей общего назначения, работающих от стандартной синусоидальной линии и легко запускаемых от сети. Обмотки оптимизированы для использования с инверторным источником питания.

Как работают приводы переменного тока

Преобразователи частоты

переменного тока появились на рынке в 1970-х годах, когда стали доступны мощные транзисторы большой емкости. Эти приводы также известны как инверторы, частотно-регулируемые приводы (VFD) или регулируемые приводы (ASD). Привод принимает переменный ток, использует выпрямители для его изменения с переменного на постоянный, сохраняет постоянный ток в конденсаторной батарее (например, в батарее), а затем преобразует постоянный ток в симулированную форму синусоидальной волны для каждой из трех фаз.Базовый инвертор использует изменения напряжения и частоты для регулировки скорости двигателя. Отношения напряжения и частоты (В / Гц) можно отрегулировать для обеспечения характеристик, отличных от двигателя, таких как конкретный пусковой крутящий момент, или для обеспечения работы со скоростью, превышающей базовую скорость двигателя. Приводы на основе В / Гц хорошо работают с нагрузками с переменным крутящим моментом, такими как насосы и вентиляторы. Некоторые усовершенствованные приводы тщательно контролируют ток двигателя с помощью векторного управления или прямого управления крутящим моментом и могут управлять двигателем в более широком диапазоне скоростей, обеспечивая при этом полный номинальный крутящий момент для приложений с постоянным крутящим моментом, таких как конвейеры и экструдеры.

Поскольку двигатель становится генератором при вращении на скоростях выше его синхронной скорости, ремонтная нагрузка на подъемник или конвейер может вызвать выработку двигателем избыточной энергии, которая подается в привод. Эта энергия должна быть отведена через тормозной резистор, иначе преобразователь частоты защитит себя отключением по перенапряжению. Некоторые приводы имеют активный входной каскад, который представляет собой еще один набор транзисторов для выпрямления входной мощности, который также можно использовать для синтеза синусоидальной волны обратно во входную линию в качестве регенерации линии.

По мере того как были разработаны более быстрые переключающиеся транзисторы, выбросы напряжения стали вызывать нарушения изоляции двигателей. Некоторые выбросы инверторов на 460 В могут достигать 2400 В. Эти высокие напряжения могут нарушить изоляцию двигателя (см. Врезку ниже).

Кроме того, гармоники в форме волны ШИМ (широтно-импульсной модуляции) могут снизить КПД двигателя по сравнению с работой на синусоидальной волне. В двигателе происходит дополнительный нагрев, который также может снизить крутящий момент, обеспечиваемый на низкой скорости.

Для большинства применений двигатель общего назначения NEMA-premium подходит для использования с инвертором. Эти двигатели должны хорошо работать с большинством нагрузок центробежных насосов и вентиляторов, которые имеют характеристики переменного крутящего момента. Для нагрузок с постоянным крутящим моментом, которые имеют широкий диапазон скоростей, могут работать двигатели общего назначения, но вам следует проконсультироваться с производителем двигателя, чтобы определить, может ли этот двигатель работать в определенном диапазоне скоростей, который вам нужен. Для диапазонов скоростей с экстремальным постоянным крутящим моментом должны быть указаны двигатели, работающие в режиме инвертора.Такие двигатели, работающие в режиме инвертора, могут иметь специальные обмотки, которые не позволяют работать без инвертора, или они могут иметь вспомогательные охлаждающие вентиляторы с отдельным питанием.

Джон Малиновски — старший менеджер по производству двигателей переменного тока в Baldor Electric Co.

Система изоляции двигателя — это то, что позволяет двигателю работать от инверторного источника питания. Старые двигатели могут выйти из строя при использовании инвертора. Требуются более новые двигатели, которые имеют современные системы изоляции, разработанные для совместимости с инверторами.Эти системы изоляции могут иметь множество различных конфигураций.

Производители двигателей давно осознали, что низковольтные (

Механизм разрушения, связанный с этими более высокими напряжениями, в первую очередь связан с активностью частичного разряда (ЧР). Хотя частичные разряды обычно связаны с двигателями среднего напряжения (например, 4 кВ), в двигателях с инверторным питанием они могут возникать и в системах с низким напряжением. Это повреждение частичного разряда (также известное как возникновение коронного разряда) является кумулятивным процессом, очень похожим на усталостные отказы механического компонента. Это тип локализованного излучения, возникающего в результате кратковременной газовой ионизации в системе изоляции, когда напряжение превышает критическое значение.

Напряжение возникновения коронного разряда можно проверить на двигателе с помощью современного оборудования. Некоторые производители проводят типовые испытания, в то время как другие проверяют каждый двигатель, имеющий инверторную или инверторную систему изоляции. Такое производственное испытание также позволит выявить поврежденный провод (отверстия в изоляционном штыре или царапины), который может преждевременно выйти из строя в процессе эксплуатации.

Есть два философски разных подхода к борьбе со стрессом такого рода. Можно удерживать напряжения ниже уровня, который вызывает любое повреждение, в то время как альтернативой является разработка систем намотки, чтобы замедлить скорость накопления повреждений.NEMA MG 1 утверждает, что низковольтные двигатели с инверторным питанием должны быть спроектированы так, чтобы выдерживать скачки номинального напряжения в 3,1 раза. Производители должны проверить, могут ли они соответствовать этим уровням или превосходить их.

Доступны материалы, которые разлагаются намного медленнее при наличии активности частичных разрядов. Материалы на основе слюды — типичный пример того, что исторически использовалось в системах среднего напряжения. Поскольку активность частичных разрядов инициируется при высоком диэлектрическом градиенте в присутствии газа, такого как воздух, общий подход к предотвращению частичных разрядов заключается в уменьшении градиентов диэлектрического напряжения и удалении воздуха из любых областей, которые могут все еще иметь высокий диэлектрический градиент.

Для низковольтных двигателей с инверторным питанием производители магнитной проволоки выпустили изделия, устойчивые к частичному разряду. В случаях, когда невозможно избежать частичных разрядов, эти провода могут обеспечить более длительный срок службы. Когда двигатель может быть спроектирован так, чтобы полностью исключить активность частичных разрядов, такой магнитный провод не дает дополнительных преимуществ.

Двигатели были построены с использованием провода, устойчивого к частичному разряду, под термином «инверторный провод с защитой от всплесков». После непрерывного совершенствования систем изоляции и производственных процессов, включая тысячи измерений начального напряжения частичного разряда (PDIV), многие двигатели теперь производятся как «свободные от частичных разрядов».«Это позволяет продлить срок службы системы изоляции без использования проволоки с защитой от всплесков. Такая система изоляции зарекомендовала себя такой же надежной или даже более надежной, чем использование специальной магнитной проволоки.

Преимущества инверторных двигателей с частотно-регулируемыми приводами

Если вы верите всем разговорам в наши дни о насосах с регулируемой скоростью, вы можете сделать вывод, что двигатели с инверторным режимом, приводимые в действие приводами с регулируемой частотой (VFD), захватили всю отрасль мотопомп.

Это неправда. Некоторые насосные установки все еще и, вероятно, всегда будут лучше всего обслуживаться двигателями с постоянной скоростью.

Тем не менее, с точки зрения ротодинамической перекачки, включая центробежные, смешанные, осевые и другие специализированные насосы, переход на инверторные двигатели с приводом от частотно-регулируемого привода реален и ускоряется.

Два десятилетия назад примерно 60 процентов новых насосных двигателей включали двигатели с постоянной скоростью стандартного КПД.

Десять лет спустя спрос в отрасли сместился в пользу продукции с инверторным режимом, причем примерно две из трех требовали переменной скорости. Этот сдвиг с тех пор продолжается, и сегодня частотно-регулируемые приводы включены в 80% ротодинамических насосных установок.

ЧРП

управляют скоростью и крутящим моментом двигателя переменного тока, изменяя входную частоту и напряжение двигателя. Они позволяют насосным системам изменять скорость и поддерживать максимальную эффективность при изменении спроса на производительность.

На практике это означает, что для работы им требуется меньше энергии. Позволяя двигателям работать не на полной скорости, частотно-регулируемые приводы могут обеспечить экономию энергии от 20 до 30 процентов, а возможно и больше при оптимизации системы. Обеспечивая постоянное давление и расход, они также повышают надежность системы и общую производительность.

Переход на двигатели с инверторным режимом мог бы быть даже быстрее, если бы в них не использовалась широтно-импульсная модуляция (ШИМ) для модуляции частоты и напряжения, подаваемого на двигатель.Хотя форма сигнала мощности ШИМ позволяет управлять скоростью двигателя, она также вызывает электрическую нагрузку на обмотки двигателя, а также индуцированные токи на валу, скачки напряжения и другие вредные эффекты, которые могут повредить подшипники и сократить срок службы двигателя. Возникающие в результате затраты на ремонт могут свести на нет любую экономию, полученную при использовании частотно-регулируемого привода.

Производственное сообщество отреагировало значительными инвестициями в инновации для решения этих проблем, связанных с ШИМ.Инверторный провод, например, был разработан для минимизации проблем с намоткой. Дополнительная обработка изоляции и материалы, устройства заземления вала и другие усовершенствования обеспечивают защиту подшипников. По мере того как производителям удалось снизить опасения производителей оборудования, эти инновации превратились в стандартные функции продукта.

Если производители построят его, то и OEM-производители придут

Производители также сделали еще один шаг, который оказался важным для революции в области частотно-регулируемых приводов.По мере роста признания рынка они начали внедрять эти решения в более широкий спектр двигателей, приводов и насосов и методично расширять их до вертикальных турбинных насосов, используемых в муниципальных и промышленных приложениях.

Между тем, на рынок также начал выходить более широкий выбор интегрированных двигателей и приводов для бассейновых двигателей и коммерческих гидравлических систем меньшей мощности (л.с.). Производители поспешили расширить спектр приложений, которые могут быть решены с помощью этих передовых, более эффективных решений, в первую очередь в части спектра с меньшей мощностью.Кроме того, вертикальные двигатели с инверторным режимом стали более широко доступны в виде стандартных предложений по каталогу, чтобы удовлетворить возросший спрос на двигатели с регулируемой скоростью для вертикальных турбинных насосов.

Доступность этих расширенных предложений теперь способствует переходу установленной базы двигателей с постоянной скоростью на их более эффективные аналоги, работающие в режиме инвертора. Точно так же вырос спрос на интегрированные двигатели и приводы, поскольку пользователи стремятся адаптировать насосные системы к своим приложениям.

Гонка за заменой

Учитывая, что асинхронные двигатели имеют в среднем 17-летний срок службы, по крайней мере, 25 процентов установленного тока, вероятно, могут выиграть от замены двигателей. Теперь владельцы должны задуматься над вопросом: стоит ли переходить?

Чаще всего — да. Учтите, что сегодня более 65 процентов потребности в электроэнергии в промышленности приходится на системы с приводом от электродвигателей.До 40 процентов всей электроэнергии, используемой в промышленности, потребляется системами насосов и вентиляторов. Это делает эти системы не только крупнейшими промышленными потребителями энергии в Соединенных Штатах, но и рынком с наибольшим потенциалом энергосбережения.

Другое исследование показывает, что до 99 процентов стоимости жизненного цикла двигателя тратится на энергию, которую он использует. Это делает их сильным кандидатом на решения с частотно-регулируемым приводом, которые устраняют неэффективные методы управления, приводящие к потере энергии в системе двигателя.

Помимо экономии энергии, многие двигатели насосов в установленной базе также выиграют от постоянного давления и расхода и повышенной надежности системы, которые обеспечивают двигатели с инверторным режимом. Цель не должна заключаться в замене каждого из них, а в том, чтобы сосредоточиться на приложениях, которые могут получить выгоду от использования частотно-регулируемого привода для достижения самой низкой стоимости и наиболее надежной альтернативы. Чтобы оправдать эти обновления, потребуется оптимизация процесса.

Оптимизация процессов

Для достижения максимальной эффективности и надежности электродвигателя насоса важно понимать требования системы и внедрять решение для оптимизации электродвигателя, привода, насоса и всего процесса.Это может включать:

Переход от разомкнутой системы к замкнутой.
Некоторые насосные системы традиционно работали как системы с открытым контуром, предназначенные для поддержания постоянного расхода и давления. В этих системах оператор выбирает давление и скорость и позволяет машине работать. Этот «слепой» контроль не исправляет ошибки или изменения в условиях процесса.

В системе с замкнутым контуром к системе может быть добавлен датчик давления, позволяющий измерять давление, чтобы система могла саморегулироваться.Оператор выбирает желаемую скорость и давление. Но вместо того, чтобы работать постоянно, система управления регулирует насосы и приводы для поддержания скорости и давления.

Количество энергии, сэкономленной этими дополнениями, зависит от способности оператора настраивать процесс с обратной связью. Это требует сосредоточения внимания на измерении процесса. Для достижения максимального контроля стоит использовать датчик давления с сигналом высокого разрешения и привод для регулирования температуры, расхода, давления, скорости и других переменных процесса в системе.

Переосмысление выбора насоса и времени работы.
Процесс оптимизации также требует внимательного изучения способов оптимизации эффективности перекачки в зависимости от нагрузки. Рассмотрим, например, операцию с одним насосным двигателем мощностью 100 л.с., который непрерывно работает с фиксированной скоростью, давлением и расходом.

Если этот двигатель мощностью 100 л.с. заменить двумя двигателями мощностью 50 л.с., производство может начаться с работающим только одним насосом. Когда насос достигает заданного значения, может включиться второй двигатель.Когда новые производственные линии вводятся в эксплуатацию или прекращаются, насосы могут работать вместе или работать взад-вперед. Распределение времени работы позволяет равномерно распределить износ между насосами.

Анализ кривых расхода в зависимости от напора позволяет определить наилучший способ последовательности операций насоса для создания оптимального давления. Использование энергии также может быть оценено для создания рабочего цикла нагрузки, который описывает график производства и технологические нагрузки, связанные с различными уровнями производства.

Другими словами, оптимизация процесса

одновременно увеличивает экономию энергии и максимизирует окупаемость инвестиций в проекты модернизации инверторов.

Чтобы узнать больше о двигателях и приводах, щелкните здесь.

Анализ привода трехфазного инверторного двигателя

Измерения и анализ в трехфазных энергосистемах по своей сути более сложны, чем в однофазных системах. Хотя осциллографы могут захватывать формы сигналов напряжения и тока с высокой частотой дискретизации, необходимы дальнейшие вычисления для получения ключевых измерений мощности на основе данных.Трехфазное решение на основе осциллографа позволяет регистрировать трехфазные формы сигналов напряжения и тока с более высокой частотой дискретизации, большей длиной записи с использованием режима сбора данных HiRes, который достигает 16 бит, и с поддержкой автоматических измерений для получения ключевых результатов тестирования мощности. Преобразователи мощности, основанные на широтно-импульсной модуляции (ШИМ), такие как приводы двигателей с регулируемой частотой, могут усложнить измерения, поскольку очень важно извлекать точные переходы через ноль для сигналов ШИМ, что делает осциллограф рекомендуемым инструментом для проверки и устранения неисправностей. конструкторы двигателей.Специальное программное обеспечение, разработанное для автоматизации анализа мощности инверторов, двигателей и приводов, значительно упрощает важные измерения трехфазной мощности в системах ШИМ и может помочь инженерам быстрее получить представление о своих конструкциях. Решение Inverter Motor Drive Analysis (IMDA) от Tektronix помогает инженерам разрабатывать более эффективные и эффективные системы привода трехфазных двигателей, в полной мере используя расширенный пользовательский интерфейс, шесть или восемь аналоговых входных каналов и режим высокого разрешения (16 бит ) на MSO серии 5/6 серии B.Решение IMDA обеспечивает быстрые, точные и повторяемые результаты электрических измерений промышленных двигателей и приводных систем для асинхронных двигателей переменного тока, синхронных двигателей с постоянными магнитами (PMSM) и бесщеточных двигателей постоянного тока (BLDC). Его можно настроить для измерения преобразователей постоянного тока в трехфазный переменный ток, например, используемых в электромобилях.

Основные характеристики и характеристики

Точный анализ трехфазных сигналов ШИМ, используемых для управления асинхронными двигателями переменного тока, двигателями BLDC и PMSM.
Уникальные векторные диаграммы на основе осциллографа показывают V _RMS, I _RMS, V _MAG, I _MAG, а также фазовые соотношения для настроенных пар проводов.
Отлаживайте конструкции приводов двигателя, просматривая входное / выходное напряжение привода и сигналы тока во временной области одновременно с векторной диаграммой.
Функция трехфазной автонастройки настраивает осциллограф на оптимальные параметры по горизонтали, вертикали, запуску и захвату для трехфазных сигналов.
Измеряет трехфазные гармоники в соответствии с IEC-61000-3-2, IEEE-519 или пользовательскими пределами.
Измеряет эффективность системы на основе выбранных конфигураций проводки.
Быстро добавляйте и настраивайте измерения с помощью интуитивно понятного интерфейса перетаскивания на MSO 5 Series / 6 Series B.
Проанализируйте инверторные и автомобильные трехфазные схемы для конфигурации проводки входа постоянного и переменного тока.
Отображает сигнал квалификатора фронта, отфильтрованного ШИМ, во время анализа.
Отображает результаты теста в режиме записи или цикла во время анализа для конкретных измерений.
Поддерживает графики трендов по времени и сбора данных для конкретных измерений.
Поддерживает математическое преобразование линии-линии в фазу-нейтраль для конкретной проводки.
Поддерживает измерения DQ0 с помощью векторного графика.

Обзор измерений

Трехфазные преобразователи мощности, такие как частотно-регулируемые приводы, требуют ряда измерений в процессе проектирования.Пакет анализа инверторов, двигателей и приводов для MSO серии 5/6 серии B автоматизирует ключевые электрические измерения, которые сгруппированы в группу «Электрический анализ». Измерения можно настроить для измерения конфигурации входной или выходной проводки.

Измерения IMDA в группе электрического анализа

Измерения могут быть установлены для измерения 1V1I (1-фазный-2-проводный), 2V2I (1-фазный-3-проводный), 2V2I (3-фазный-3-проводный), 1V1I (1-фазный, 2-проводной, постоянный ток) или 3V3I (3-фазный-3-проводный) и 3P4W (3-фазный-4-проводный) для поддержки различных конфигураций питания и двигателей.Измерения могут выполняться между фазами или между фазами и нейтралью для поддержки конфигураций треугольником, звездой или звездой.

Настройка измерения для конфигурации входной разводки

Гармоники

Формы сигналов мощности редко бывают синусоидами из учебника. Измерения гармоник разбивают несинусоидальные формы волны напряжения или тока на их синусоидальные составляющие, указывая частоту и амплитуду для каждой составляющей.

Анализ гармоник может быть выполнен до порядка 200 ^и гармоник.Максимальный порядок гармоник можно установить в соответствии с вашими потребностями, указав диапазон в конфигурации измерения. THD-F, THD-R и основные значения измеряются для каждой фазы. Измерения можно оценивать в соответствии со стандартами IEEE-519 или IEC 61000-3-2 или пользовательскими пределами. Результаты тестирования могут быть записаны в подробный отчет с указанием статуса пройден / не пройден.

Сравните измерения гармоник с отраслевыми стандартами или пользовательскими ограничениями

Примерный график гармоник показывает пройденные результаты тестирования гармоник.Каждый набор полосок содержит результаты для фаз A, B и C для облегчения корреляции.

График гармоник показывает результаты теста для всех трех фаз, сгруппированных вместе, чтобы пользователь мог соотнести результаты теста между фазами. График также показывает результаты теста визуально. Полосы гармоник подсвечиваются зеленым цветом во время прохождения теста и подсвечиваются красным цветом, когда они превышают пределы теста. Это дает пользователю быстрое понимание при отладке дизайна гармоник.

Качество электроэнергии

Это измерение обеспечивает под-измерения критической трехфазной мощности, включая: частоту и среднеквадратичные значения напряжения и тока, пик-факторы напряжения и тока, частоту ШИМ и фазовый угол для каждой фазы.Он также отображает сумму истинной мощности, суммы реактивной мощности, суммы составляющих полной мощности.

Кроме того, в конфигурации «линия-нейтраль» это измерение отображает компоненты истинной мощности, реактивной мощности и полной мощности для всех трех фаз.

Векторы напряжения и тока можно отобразить на векторной диаграмме, чтобы вы могли быстро оценить фазовый сдвиг для каждой фазы и баланс между фазами. Каждый вектор представлен среднеквадратичным значением, а фаза вычисляется с использованием метода дискретного преобразования Фурье (ДПФ).

Простая настройка параметров для получения информации о качестве электроэнергии

Измерение качества электроэнергии можно настроить для обеспечения критических измерений трехфазной мощности на выходной стороне, включая: частоту и среднеквадратичные значения напряжения и тока, пик-факторы напряжения и тока , Частота ШИМ, истинная мощность, реактивная мощность, полная мощность, коэффициент мощности и фазовый угол для каждой фазы. Простая конфигурация входов напряжения и тока для измерения качества электроэнергии для отображения векторных диаграмм

Уникальная функция векторной диаграммы на основе осциллографа обеспечивает соотношение между векторами напряжения и тока

Эффективность

Эффективность измеряет отношение выходной мощности к входной мощности.Решение IMDA поддерживает эффективность трехфазного переменного тока и инверторных конфигураций. Используя метод 2V2I, трехфазный КПД можно измерить с помощью восьми каналов осциллографа (2 источника напряжения и 2 источника тока на входной стороне и 2 источника напряжения и 2 источника тока на выходной стороне). Решение вычисляет эффективность на каждой фазе (для конфигурации 3V3I) и общую (среднюю) эффективность системы на основе различных комбинаций входной и выходной проводки. Сконфигурируйте проводку и фильтры для измерения КПД промышленного двигателя Настройте проводку и фильтры для выполнения измерений КПД для топологии постоянного и переменного тока, наиболее подходящей для тестирования инвертора

Получите полное представление об общей эффективности системы

Анализ пульсаций

или нежелательное напряжение переменного тока на постоянной составляющей постоянного тока.Обычно он измеряется на шине постоянного тока. Это измерение помогает понять, насколько эффективно сигнал преобразуется из переменного тока в постоянный на входной стороне, и влияние нежелательных компонентов на сигнал ШИМ на выходной стороне.

Конфигурация анализа пульсаций может быть настроена для изучения линейной и коммутационной пульсаций Измерение пульсаций, выполняемых на входных сигналах постоянного тока при тестировании инвертора.

Анализ DQ0

Оптимизация приводной системы напрямую влияет на повышение эффективности системы.Важной задачей является оптимальная настройка логики управления системой привода на основе сигналов трехфазного переменного тока. Анализ системы в области переменного тока по своей сути труден, поэтому преобразование из области переменного тока в область постоянного тока упрощает изучение параметров и их измерение. Преобразование прямого квадратурного нуля (DQZ или DQ0) — это тензор, который вращает опорный кадр трехэлементного вектора или трехэлементной матрицы для упрощения этого анализа. Преобразование используется для поворота опорных кадров трехфазных сигналов переменного тока так, чтобы они становились сигналами постоянного тока.Упрощенные вычисления выполняются для этих величин постоянного тока перед выполнением обратного преобразования (Inverse DQ0) для восстановления фактических результатов трехфазного переменного тока.

Наиболее распространенный подход к вычислению преобразования DQ0 включает программирование на ПЛИС и сложные вычисления. Помимо выполнения вычислений преобразования, исследование сигналов обратной связи может быть очень сложной задачей. Tektronix предлагает в качестве дополнительной опции запатентованное измерение на осциллографе под названием DQ0 (Прямой квадратурный ноль) в категории аналитических измерений DQ0.Это измерение поддерживается в конфигурации 3V3I, принимает трехфазные сигналы напряжения или тока от двигателя в качестве входных и преобразуется в коэффициенты D-Q-0, выступая в качестве мощного инструмента отладки для разработчиков двигателей для настройки схем своих контроллеров ШИМ.

Это дает уникальные преимущества. Во-первых, потребность в зондировании упрощается, поскольку для вычисления DQ0 используется та же конфигурация, что и для анализа входных или выходных данных, а во-вторых, значения DQ0 указываются в области видимости, как с использованием скалярных значений на значке измерения, так и в виде векторов на векторной диаграмме для легкая корреляция между двумя графиками.

Функция DQ0 доступна как опция 5-IMDA-DQ0 / 6-IMDA-DQ0 на MSO серии 5/6.

измерений DQ0 на MSO серии 5. Они представлены на векторной диаграмме как векторы VQ (зеленый), VD (оранжевый) и VZ (белый), а их скалярные значения доступны на значке результатов справа.

Динамические измерения с использованием анализа тенденций

Распространенным требованием при анализе моторных приводов является способность смотреть на реакцию двигателя в течение более длительного времени тестирования, записей и расширенного числа измерений для мониторинга поведения ТУ при различных условиях нагрузки.Это динамическое измерение помогает понять оптимальные конструкции и взаимозависимость между различными параметрами, такими как напряжение, ток, мощность, частота, а также их отклонение в зависимости от условий нагрузки. Пользователь может вручную увеличить масштаб и получить конкретную интересующую область, чтобы посмотреть на результаты теста в конкретной области формы сигнала.

Решение IMDA предлагает два уникальных графика трендов при измерении качества электроэнергии для поддержки таких требований:

График тренда времени
График тренда Acq

Каждый график имеет свои преимущества и может использоваться для построения поддерживаемых вспомогательных измерений в измерение качества электроэнергии.График временного тренда показывает измеренное значение за цикл или полученную форму волны (запись), тогда как график тренда acq показывает среднее значение измеренного значения на запись для каждого сбора. Счетчик сбора данных может быть установлен пользователем во время конфигурации теста. Это позволяет пользователям собирать длинные записи данных для выполнения глубокого анализа записей и понимания динамического поведения двигательной реакции. Графики можно сохранить в виде файла CSV для последующей обработки.

Временные тренды позволяют графически анализировать измерения мощности в пределах одной записи сбора данных.На основе тенденций сбора данных можно отобразить измерения мощности по многим объектам сбора данных для долгосрочного тестирования.

В этом примере показаны графики тенденций измерения средней мощности для 100 измерений, включая — Vrms, Irms, разность фаз, сумму истинной мощности, полной мощности и реактивной мощности.

Добавьте и настройте график временного тренда для различных подизмерений измерения качества электроэнергии. На изображении показаны два графика зависимости от времени, отслеживающие параметры Vrms и Frequency.

Создание отчетов

Программное обеспечение IMDA упрощает сбор данных, архивирование, документирование вашего проекта и процесс разработки.Он поддерживает создание отчетов в форматах MHT или PDF с результатами «прошел / не прошел» для легкого анализа. Образец файла отчета об испытаниях IMDA со сводкой, подробностями и соответствующими изображениями

Двигатель с инверторным режимом

Для меня термин «двигатель с инверторным режимом» — это двигатель Black Max или Blue Max Marathon или аналогичный, разработанный для работы с частотно-регулируемым приводом (VFD) мощность. 1000: 1 или 2000: 1 CT или VT с понижением.

Двигатель с «номинальной мощностью инвертора» может быть любым двигателем с минимальным диапазоном регулирования. 2: 1CT или 10: 1VT
Пример: Стандартный двигатель работает на половинной скорости при номинальном токе, который может быть меньше 3.5 лет из-за минимального расхода воздуха от вентилятора. Я много раз видел это, когда двигатель не срабатывает при перегрузке, но при этом выходит из строя изоляция. Однако, если тот же двигатель использует 1 / 2-3 / 4 ампера. Это может длиться 3,5 года и более.

Режим работы инвертора определяется производителем. Нет единообразия. Другая проблема заключается в том, что, хотя есть практическое правило, что стандартный двигатель TEFC может снижать скорость до 50% от номинальной, то сколько времени он там проводит, будет влиять на срок службы двигателя.Двигатель, который проводит большую часть своего срока службы при скорости 50%, не прослужит долго ни в инверторном, ни в неинверторном режимах. Если вы ожидаете, что он будет работать таким образом (или медленнее), следует установить внешний вентилятор.

Существует по крайней мере три проблемы, связанные с работой преобразователя частоты: 1: гармоники могут вызвать выбросы высокого напряжения, нарушающие изоляцию, 2: гармоники вызывают дополнительный нагрев обмоток, вызывая дополнительную потребность в охлаждении, и 3: работа двигателя медленнее, чем полная скорость снижает обычную скорость вращения вентилятора на TEFC или открытом двигателе и, следовательно, на его способность к самоохлаждению.
2 и 3 сговариваются, чтобы сварить обмотки. Когда обмотки достаточно обработаны, это облегчает завершение работы двигателя.

Конечно, вам необходимо изменить этот анализ для двигателя без охлаждения вентилятором, такого как погружной насос, но у вас все еще есть потенциальные проблемы, и вам придется обратиться к производителю, который является единственным, кто проводит полный термический анализ.

Вот почему вам нужен полный инженерный анализ, а не кулинарная книга, полная практических правил.

Ожидаемый срок службы насоса API согласно руководству API составляет 20 лет. Точно так же я хочу знать, каков срок службы инверторного двигателя.

Скажем, например, четырехполюсный двигатель с инверторным режимом работы с соотношением 2: 1
Наработка: 24 x 365 = 8760
Нагрузка: 90%
Мощность двигателя: 5 л.с.

Теперь при работе на скорости выше, вам нужно позаботиться о нагреве, используя охлаждающий вентилятор или что-нибудь еще, выбросы, генерируемые частотно-регулируемым приводом.