Двигатель от стиральной машины и схема его подключения к сети

Двигатель – сердце стиральной машины. Это устройство вращает барабан во время стирки. В первых моделях машин к барабану крепили ремни, которые выступали в роли приводов и обеспечивали движение емкости, наполненной бельем. С тех пор разработчики заметно усовершенствовали этот агрегат, отвечающий за превращение электроэнергии в механическую работу.

В настоящее время при производстве стирального оборудования используется три вида двигателей.

Асинхронный

Моторы этого типа состоят из двух частей – неподвижного элемента (статора), который выполняет функцию несущей конструкции и служит в качестве магнитопровода, и вращающегося ротора, который приводит в движение барабан. Вращается двигатель в результате взаимодействия переменного магнитного поля статора и ротора. Асинхронным этот тип устройства назвали потому, что он не способен достичь синхронной скорости вращающегося магнитного поля, а следует за ним, как бы догоняя.

Асинхронные двигатели встречаются в двух вариантах: они могут быть двух- и трехфазными. Двухфазные образцы сегодня редкость, поскольку на пороге третьего тысячелетия их производство практически прекратилось.

Уязвимое место такого двигателя – ослабление вращающего момента. Внешне это проявляется нарушением траектории движения барабана – он покачивается, не совершая полного оборота.

Несомненными плюсами устройств асинхронного типа выступают незамысловатость конструкции и простота обслуживания, которая заключается в своевременной смазке мотора и замене вышедших из строя подшипников. Работает асинхронный двигатель негромко, а стоит довольно дешево.

К недостаткам устройства относят большой размер и низкий КПД.

Обычно этими двигателями снабжены простые и недорогие модели, которые не отличаются большой мощностью.

Коллекторный

Коллекторные двигатели пришли на смену двухфазным асинхронным устройствам. Три четверти бытовых приборов оборудованы моторами этого типа. Их особенностью является способность работать и от переменного, и от постоянного тока.

Чтобы понять принцип работы такого двигателя, кратко опишем его устройство. Коллектор представляет собой медный барабан, разделенный на ровные ряды (секции) изолирующими «перегородками». Места контактов этих секций с внешними электроцепями (для обозначения таких участков в электрике используется термин «выводы») расположены диаметрально, на противоположных сторонах окружности. С выводами соприкасаются обе щетки — скользящие контакты, обеспечивающие взаимодействие ротора с мотором, по одной с каждой стороны. Как только какая-либо секция запитывается, в катушке появляется магнитное поле.

При прямом включении статора и ротора магнитное поле начинает вращать вал электродвигателя по часовой стрелке. Это происходит по причине взаимодействия зарядов: одинаковые заряды отталкиваются, разные – притягиваются (для большей наглядности вспомните «поведение» обычных магнитов). Щетки постепенно перемещаются из одной секции в другую – и движение продолжается. Этот процесс не прервется, пока в сети есть напряжение.

Чтобы направить вал против часовой стрелки, необходимо сменить распределение зарядов на роторе. Для этого щетки включают в противоположную сторону – навстречу статору. Обычно для этого задействуют миниатюрные электромагнитные пускатели (силовые реле).

Среди достоинств коллектороного двигателя – высокая скорость вращения, плавное изменение частоты оборотов, которое зависит от изменения напряжения, независимость от частоты колебаний электросети, большой пусковой момент и компактность устройства. В числе его недостатков отмечается относительно короткий срок службы из-за быстрого износа щеток и коллектора. Трение вызывает значительное повышение температуры, в результате чего происходит уничтожение слоя, изолирующего контакты коллектора. По той же причине в обмотке может случиться межвитковое замыкание, способное вызвать ослабление магнитного поля. Внешним проявлением подобной неполадки станет полная остановка барабана.

Инверторный (бесколлекторный)

Инверторный двигатель — это мотор с прямым приводом. Этому изобретению чуть больше 10 лет. Разработанное известным корейским концерном, оно быстро завоевало популярность благодаря длительному сроку службы, надежности, износостойкости и своим весьма скромным габаритам.

Компонентами этого типа двигателя также выступают ротор и статор, однако принципиальное отличие заключается в том, что мотор прикреплен к барабану напрямую, без использования соединительных элементов, которые выходят из строя в первую очередь.

Среди несомненных достоинств инверторных двигателей – простота, отсутствие деталей, подверженных быстрому износу, удобное размещение в корпусе машины, низкий уровень шума и колебаний, компактность.

Недостатком такого мотора является трудоемкость – его производство требует больших затрат и усилий, что заметно отражается на цене инверторных машин.

Схема подключения мотора к сети

Современная стиральная машина

При подключении двигателя современного устройства для стирки к сети с напряжением 220В необходимо учесть его основные особенности:

• он работает без пусковой обмотки;
• для запуска мотору не нужен пусковой конденсатор.

Чтобы запустить двигатель, следует определенным образом подсоединить к сети идущие от него провод. Ниже представлены схемы подключения коллекторного и бесколлекторного электромоторов.

Прежде всего, определите «фронт работ», исключив контакты, которые идут от тахогенератора и не участвуют в подключении. Распознаются они посредством тестера, работающего в режиме омметра. Зафиксировав инструмент на одном из контактов, другим щупом отыщите парный ему вывод. Величина сопротивления проводов тахогенератора составляет порядка 70 Ом. Чтобы найти пары оставшимся контактам, прозвоните их аналогичным образом.

Теперь переходим к наиболее ответственному этапу работы. Подключите провод 220В к одному из выходов обмотки. Второй ее выход требуется соединить с первой щеткой. Вторая щетка подключается к оставшемуся 220-вольтовому проводу. Включите мотор в сеть, чтобы проверить его работу*. Если вы не допустили ошибок, ротор начнет вращаться. Имейте в виду, что при подобном подключении он будет двигаться только в одну сторону. Если пробный пуск прошел без накладок, устройство готово к работе.

Чтобы изменить направление движения двигателя на противоположное, подключение щеток следует поменять местами: теперь первая будет включена в сеть, а вторая соединена с выходом обмотки. Проверьте готовность мотора к работе описанным выше способом.

Наглядно процесс подключения вы можете увидеть в следующем видео.

Стиральная машина старой модели

С подключением двигателя в машинах старого образца дело обстоит сложнее.

Сначала определите две соответствующие друг другу пары выводов. Для этого используйте тестер (он же — мультиметр). Зафиксировав инструмент на одном из выводов обмотки, другим щупом отыщите вывод, парный ему. Оставшиеся контакты автоматически образуют вторую пару.

Затем следует определить, где расположена пусковая, а где – рабочая обмотка. Замерьте их сопротивление; более высокая сопротивляемость укажет на пусковую обмотку (ПО), которая создает начальный крутящий момент, более низкая характерна для обмотки возбуждения (ОВ), создающей магнитное поле вращения.

Ниже представлены возможные схемы подключения трехфазного асинхронного двигателя, и подробное видеоруководство к ним.

Двигатель стиральной машины: устройство, виды, схемы подключения

Выбор стиральной машины – занятие непростое, поскольку, кроме внешнего вида и габаритов устройства, необходимо брать во внимание множество других характеристик. В частности, наиболее важный критерий выбора – двигатель стиральной машины. Каждый из них обладает своими преимуществами и недостатками.

Устройство и принцип работы двигателя стиральной машины

Как правило, двигатель стиралки закрепляется внизу. Только один вид моторов устанавливают на барабан – инверторный.

Коллекторный двигатель – самый распространенный, поэтому принцип работы будет рассматриваться на нем.

Коллектор состоит из медного барабана, разделенного перегородками на несколько секций. Щетки обеспечивают подачу тока на якорь, что, в свою очередь, образовывает магнитное поле, благодаря которому и происходит вращение.

Вращение продолжается до тех пор, пока напряжение поступает на мотор. При этом на скорость существенно влияет напряжение в сети.

Разновидности двигателей

В настоящее время рынок стиральных машин представлен 3 типами двигателей:

• асинхронный (устаревший);
• коллекторный (самый популярный);
• инверторный (самый современный).

При этом у всех двигателей есть преимущества, недостатки и отличительные технические особенности.

Асинхронный двигатель

Такие моторы бывают трех- и двухфазными, но последние практически не выпускаются в настоящее время. Они состоят из ротора и статора. Вращение обеспечивает ремень, соединенный с барабаном. Мотор может обеспечить до 2,8 тыс. оборотов в минуту.

Преимущества асинхронных двигателей:

• невысокая цена;
• простота ремонта и обслуживания;
• низкий уровень шума во время работы.

Для ухода за двигателем достаточно менять подшипники, а также периодически обновлять смазку.

Стоит отметить, что в современных стиралках данный тип двигателей не используется из-за малого КПД и трудного управления электросхемами. Их применяют разве что в бюджетных моделях.

Коллекторный двигатель

Данный вид двигателя используется в большинстве стиральных машин. Он состоит из алюминиевого корпуса, нескольких щеток, а также ротора, статора и тахометра.

В моторе может располагаться 4, 5 или даже 8 выводов. Щетки необходимы для обеспечения контакта между мотором и ротором.

Двигатель находится внизу конструкции и соединяется со шкивом при помощи ремня. Отсюда и вытекает основной минус этого двигателя − сильная изнашиваемость некоторых элементов, приводящая к поломке стиральной машинки.

К преимуществам можно отнести маленький размер, простую электросхему, отсутствие привязки к частоте, быстрый ход и простой ремонт.

Инверторный двигатель

Инвертор представляет собой крышку, оборудованную магнитами и обоймой с катушками. Ключевой особенностью данного типа двигателей является отсутствие щеток и ремня передачи, поскольку инвертор интегрирован непосредственно в барабан.

Существуют 2 способа размещения магнитов ротора: внутри статора и снаружи. В стиральных машинах используется последний тип. Во время работы двигателя напряжение подается на обмотки, проходя преобразование в инверторный вид.

Благодаря этим особенностям, появляется возможность контролировать и изменять скорость оборотов.

Среди преимуществ данной технологии выделяют следующие:

• простота конструкции;
• небольшие габариты;
• отсутствие быстроизнашивающихся деталей;
• невысокое энергопотребление;
• низкий уровень шума при работе;
• минимальная вибрация при отжиме.

Инверторному двигателю для работы не нужно преодолевать силу трения. Данная особенность уменьшает расходы на электроэнергию. Однако уровень экономии невелик (около 5%).

Таким образом, инверторный двигатель при небольших габаритах обладает большой мощностью и высоким КПД. При этом конструкция отличается высокой надежностью из-за минимального количества соединительных элементов. Но такие двигатели не отличается дешевизной, поскольку их производство недешево.

Какой тип двигателя лучше?

Несмотря на то, что все типы двигателей обладают преимуществами и недостатками, основными конкурентами являются инверторные и коллекторные моторы.

Может показаться, что выбор очевиден и преимущество на стороне инверторного двигателя, но не все так однозначно.

Производители довольно подробно описывают технические характеристики своих изделий в инструкциях. Однако пользователь может недостаточно разбираться в специфике работы стиральных машин и преувеличивать значимость некоторых показателей, которые на деле выступают скорее в качестве маркетинговой уловки, чем реального преимущества, по сравнению с другими моделями.

Например, во время рекламы машинок с инверторными двигателями можно услышать, что экономия электроэнергии, по сравнению с коллекторными, составляет около 20%. На деле же ситуация немного иная, так как основное потребление электричества приходится не на мотор, а на трубчатый электронагреватель, который осуществляет нагрев воды.

В итоге пользователь действительно может сэкономить, но только при небольшой загрузке белья и неполной раскрутке барабана. В реальных же условиях экономия электроэнергии будет составлять от 2 до 5%, а во время полной загрузки может и вовсе свестись к нулю.

Другим преимуществом инверторного мотора является невысокий уровень шума при работе. Коллекторный мотор действительно является более шумным из-за наличия в своей конструкции щеток, но инверторный двигатель издает попискивание и свист.

Стоит отметить, что, помимо двигателя, в стиральной машине шумит барабан, а также насос, отвечающий за набор и слив воды.

Внимательные люди при покупке обратят внимание и на скорость оборотов. Инверторные двигатели могут похвастаться значением 2000 в минуту, но нужны ли такие большие обороты на самом деле? Если человек мечтает о почти сухом белье после стирки, то да. Но и тут не обошлось без нюансов. Так, при высокой скорости отжима вещи очень быстро приходят в негодность, а некоторые вещи, например, шерстяные, вообще не приспособлены для сильного отжима. Поэтому после стирки вещь придет в негодность.

Также инверторный двигатель позиционируется как более долговечный. Как правило, пользователи при покупке техники не рассчитывают, что она прослужит более 15 лет. Здесь важно отметить, что производители устанавливают для коллекторных двигателей срок службы 10-15 лет.

Многие переживают по поводу изнашиваемости щеток, но и их долговечность остается на приемлемом уровне. Так, при каждодневной двухчасовой нагрузке их срок службы составляет до 15 лет. При этом, даже если они все-таки сотрутся, то стоимость замены весьма незначительна.

Специалисты, занимающиеся ремонтом стиральных машин, утверждают, что, по статистике, подшипники, трубчатые электронагреватели и блоки управления выходят из строя гораздо чаще.

Стоит обратить внимание и на особенность конструкции инверторного двигателя: совместное расположение двигателя и барабана. С одной стороны, в такой конструкции отсутствуют дополнительные нагрузки, но есть при этом и значительный минус. Так, при поломке сальника из-за близкого расположения воды и электрической части обмотка может перегореть.

Некоторые производители заявляют об отсутствии трущихся частей, но это уже не маркетинговая уловка, а ложь. Щеток в инверторном двигателе действительно нет, но подшипники есть. При этом срок их службы и степень изнашиваемости не отличаются от других типов моторов.

Гарантия на инверторные двигатели составляет до 10 лет, но на другие части стиральной машинки производители дают гарантию от 3 до 7 лет, а стоимость ремонта таких двигателей весьма высока.

Поэтому невозможно однозначно ответить, какой из двигателей лучше. Зачастую преимущества двигателя в итоге оказываются маркетинговой уловкой или даже откровенным враньем.

Как проверить работоспособность мотора

Проверка работоспособности инверторного двигателя без помощи специалистов весьма затруднительна. Самый простой способ в такой ситуации – запуск самодиагностики, которая определит неисправность и сообщит об этом пользователю при помощи специального кода ошибки.

Если все-таки возникла острая необходимость проверить работоспособность двигателя, то его демонтаж нужно выполнять в определенной последовательности.

Сначала необходимо отключить стиральную машину от сети и убрать заднюю крышку, выкрутив соответствующие крепления. Далее необходимо выкрутить винты, которые удерживают проводку, а затем и болт, фиксирующий ротор. Затем нужно провести демонтаж ротора и статора и убрать от статора разъемы проводки.

После этого можно приступать к осмотру и проверке двигателя.

Проверить работоспособность коллекторного двигателя значительно проще. Сделать это можно несколькими способами, но сначала придется выполнить демонтаж.

Для этого необходимо отключить стиральную машину от сети и снять заднюю крышку. Затем нужно отсоединить провода от мотора, снять крепежи.

Далее нужно соединить обмотки статора и ротора, а затем подать на 220 В. Чтобы избежать замыкания, можно подключить трубчатый электронагреватель в виде балласта. Это делается для защиты двигателя от сгорания. Если двигатель вращается, а трубчатый электронагреватель сильно нагревается, то это говорит о возможном коротком замыкании в обмотках.

В асинхронном двигателе самостоятельно ремонтировать нечего. Неисправности, которые могут появиться в этом типе двигателя, возникают из-за проблем с обмотками статора или ротора. Устранить такую неисправность могут только профессионалы.

Наиболее частные причины поломки двигателя стиральной машины

Одной из самых частых причин неисправности коллекторного двигателя являются вышедшие из строя щетки. Об их неисправности может свидетельствовать потеря вращательной силы барабана и увеличенный уровень шума во время работы.

Перегрузка бака является наиболее распространенной причиной поломки щеток. Также они достаточно быстро приходят в негодность, если использовать отжим на максимальных оборотах. Не стоит забывать про ремень, который может соскочить со шкива или вовсе порваться.

Визуальный осмотр тоже может помочь установить необходимость замены щеток. Так, если они искрят во время работы или имеют черный налет, то их нужно заменить.

При неисправности этого элемента ремонт можно провести на дому. Для этого нужно купить подходящую модель. Лучше всего будет купить оригинальный набор от производителя.

Другой частой причиной поломки является неисправность ламелей. Данные пластины изнашиваются довольно редко. Причиной неисправности может быть обрыв шнура в обмотке.

Как правило, это связано с неправильной эксплуатацией стиральной машинки. Например, запуск процесса стирки с незакрытыми створками барабана.

Если проблема все же с самими пластинами, то ротор, скорее всего, не подлежит ремонту. Однако если отслоение незначительное (около 0,5 мм), то можно проточить ротор на токарном станке. Для этого нужно зафиксировать ротор и заточить ламели, выровняв их по толщине. Затем аккуратно вычистить от пыли и стружки.

Определить наличие этой неисправности можно при помощи прокручивания ротора. Об этом будет свидетельствовать появление характерного звука.

Также неисправности двигателя могут быть связаны с обрывом или замыканием в обмотке. Это может быть вызвано следующим:

• перегрев корпуса двигателя из-за коротких замыканий в обмотке;
• нарушение изоляции обмотки.

Обнаружить обрыв можно при помощи мультиметра. Для этого необходимо перевести прибор в режим измерения сопротивления и проверить сопротивление между ламелями. Нормой является значение показателя от 0,1 до 0,4 Ом.

Из-за замыкания в двигателе в негодность могут прийти и другие элементы стиральной машины. Например, командный аппарат, реле реверса и другие.

Таким образом, в большинстве случаев поломки двигателя стиральной машины происходят из-за несоблюдения правил эксплуатации, а также из-за нестабильности в электросети. Чтобы устройство проработало дольше, необходимо четко соблюдать правила эксплуатации, описанные в инструкции. Желательно также использовать дифференциальный автоматический выключатель, чтобы защитить стиральную машину от скачков напряжения.

Схема подключения двигателя стиральной машины

Обычно современные коллекторные двигатели могут работать как от постоянного тока, так и от переменного. При этом двигатель не нуждается в пусковой обмотке, а для его запуска не требуется конденсатор.

Для запуска мотора необходимо подключить провод к сети. Стоит отметить, что лучше сначала изучить технический паспорт, чтобы найти необходимую информацию.

У мотора может быть от 5 до 8 выводов, но они не нужны для работы вне стиральной машинки. Сначала необходимо исключить ненужные контакты тахометра. Величина сопротивления на них − примерно 60-70 Ом.

Двигатель будет вращаться в одну сторону, если произвести следующие действия: сначала подключить к одному из выводов обмотки напряжение, потом второй вывод соединить с первой щеткой, а вторую щетку подключить к проводу с напряжением.

Если же изменить подключение щеток, то есть поменять их местами, то двигатель начнет вращаться в другую сторону. В этом случае первую щетку нужно подключить к сети, а вторую соединить с выходом обмотки.

Для проверки двигателя можно использовать автомобильный аккумулятор с напряжением 12 Вольт. В результате неправильного подключения, двигатель не сгорит, поскольку напряжение у аккумулятора низкое. К тому же при низком напряжении можно понаблюдать за работой двигателя на малых оборотах.

При подаче напряжения в 220 Вольт запуск двигателя осуществляется резко, рывком. Во избежание повреждения и замыкания проводов двигатель следует надежно закрепить, обеспечив неподвижность.

Для регулировки количества оборотов двигателя можно использовать диммер. При его выборе нужно ориентироваться на мощность. Мощность диммера должна быть больше, чем мощность двигателя стиральной машинки.

Как продлить срок службы двигателя?

Соблюдение правил эксплуатации и бережное обращение со стиральной машиной значительно увеличивают ее срок службы, а также снижают вероятность выхода из строя и потребность в ремонте.

Во время подключения стиральной машинки к сети нужно тщательно подбирать провода. Так, нельзя использовать для питания двужильный алюминиевый кабель, а следует использовать медный и трехжильный.

Для защиты линии можно использовать автоматический выключатель. При этом его значение номинального тока должно быть 16А.

Поскольку заземление есть не во всех домах, то его нужно сделать самостоятельно. Для этого можно разделить PEN-проводник и вмонтировать розетку с заземлением. Идеальным вариантом будет розетка с керамической арматурой и повышенным классом защиты. Это особенно важно, если стиральная машинка находится в помещении с повышенной влажностью.

Желательно избежать использования тройников, удлинителей и переходников. Если перепады напряжения происходят достаточно часто, то в таком случае рекомендуется осуществлять подключение стиральной машинки через преобразователь. Хорошим выбором в данной ситуации станет устройство защитного отключения. При этом его параметры не должны быть выше 30 мА. Лучше всего обеспечить питание стиральной машинки от отдельной группы.

Ни в коем случае нельзя заземлять корпус стиральной машины совместно с отопительными или водопроводными трубами. Также нельзя позволять детям играться с кнопками панели управления.

Нельзя менять и программу во время стирки. Если устройство обладает механическим управлением, то не стоит поворачивать переключатель против часовой стрелки.

И еще несколько важных правил: не перегружайте барабан во время стирки и не устанавливайте число оборотов во время отжима на максимальное значение.

Заключение

Таким образом, каждый тип двигателя обладает своими преимуществами и недостатками. Делать выбор стиральной машинки необходимо на основании предъявляемых к ней требований и финансовых возможностей.

Так, если на покупку машинки получается выделить достаточно средств, то лучше взять устройство с инверторным типом двигателя. Если же на покупку инвертора не хватает денег или переплата кажется нецелесообразной, то можно купить стиралку с коллекторным двигателем.

В конце концов, щетки, по поводу которых многие переживают, изнашиваются не так уж и быстро, а стоимость их замены незначительна. При этом другие элементы, которые присутствуют в том числе и в инверторных машинках, ломаются чаще.

Важно соблюдать правила эксплуатации и бережно относиться к технике, и тогда она будет служить долго.