Значение прямого привода в стиральной машине

Прямой привод представляет собой электрическое устройство, способное выполнять преобразование электромагнитной энергии в поворотное или линейное перемещение. Конструкция такого двигателя подразумевает передачу усилия на ротор посредством воздушного зазора, что исключает вероятность износа движущихся элементов. Прямой привод считается наиболее надежным электродвигателем.
Привод является основным конструктивным элементом любой стиральной машины. В данный момент устройство прямого привода при изготовлении стиральных машин используют многие популярные производители – LG, Whirlpool, Sears и многие другие.

Стиральная машина с прямым приводом: преимущества, недостатки и производители

Абсолютное большинство стиральных машинок выпускаются с ременной передачей крутящего момента от двигателя к барабану. В такой конструкции ремень является изнашиваемым элементом. Исключить это звено из технологической цепи первой отважилась компания LG. Решение простое и уже примененное в других бытовых приборах с использованием электродвигателя: непосредственно на вал насаживается рабочий орган – барабан. Устранение промежуточного узла позволило сделать конструкцию надежной. Назвали новацию Direct Drive – прямой привод. В подтверждение длительной безаварийной эксплуатации таких агрегатов LG дает десятилетнюю гарантию на двигатель.

Отличительные особенности прямого привода

— В стандартных машинах распространена ременная передача вращения барабана. Так, барабан в таких устройствах фиксируется на ремне, обеспечивающем передачу крутящего момента от вала. Самой уязвимой частью этой системы являются ремни, которые периодически изнашиваются и нуждаются в замене. Стирка и отжим в машинах с ременной передачей сопровождаются большим уровнем вибрации и шума.

— Главным отличием машин, оснащенных прямым приводом, является отсутствие в моторе любых контактирующих узлов – щеток либо ремней. Этим обоснована высокая степень надежности двигателя.

— Узнать, оснащена ли конкретная модель стиральной машины прямым приводом можно осмотрев корпус – на его лицевой стороне должна быть размещена наклейка с надписью «Direct Drive».

— За счет увеличения свободного пространства в корпусе и более мощного двигателя стиральные машины моделей с прямым приводом отличаются возможностью несколько большей загрузки барабана.

— В обычных стиральных машинах процесс стирки концентрируется на вещах, расположенных в нижней части барабана. — В машинах с прямым приводом удаление грязи с одежды происходит за счет вращения барабана назад и вперед.

Плюсы отсутствия ременной передачи

• Прежде всего, у хозяев таких моделей стиралок нет необходимости беспокоиться о том, что рано или поздно ремень порвется и его придется заменить. В традиционных машинках это одна из наиболее распространенных поломок.
• В отличие от машинок, имеющих ременный принцип работы, стиралки с прямым ходом гораздо лучше сбалансированы. Поэтому они работают намного тише и практически никогда не прыгают при отжиме по ванной комнате.
• Поскольку барабан меньше болтается из стороны в сторону, вещи в машинках с прямым устройством привода не так сильно подвергаются повреждениям. Качество стирки немного увеличивается.
• Из-за минимального наличия трущихся деталей, двигатель обычно служит дольше и не требует специального обслуживания. В связи с этим незначительно повышается экономия электроэнергии. Правда, экономия будет не настолько большой, чтобы вы ее заметили.
• В таких машинках установлена специальная система контроля, которая может самостоятельно определять вес белья, скорость вращения барабана и количество воды, необходимое для стирки.
• Стиральные машинки с прямым приводом способны за один раз постирать больше вещей, чем их «ременные» собратья. Связано это с наличием мощного двигателя и большего свободного пространства.
• Увеличенный гарантийный срок. Например, производитель LG на двигатели своих стиральных машин дает гарантию аж 10 лет.

ЧИТАТЬ ДАЛЕЕ: Межкомнатные пластиковые двери (73 фото) конструкции из профиля ПВХ, что это такое, плюсы и минусы,

Технология прямого привода не нова и уже давно используется в стиральных машинах LG, поэтому можно смело делать выводы о том работе этой технологии.

1. Тихая работа. Стиральные машинки с прямым приводом лучше сбалансированы за счет чего во время работы меньше вибраций, что делает стирку действительно тихой. Тут производитель не обманул, но следует заметить, что именитые конкуренты корейцев смогли и без прямого привода достичь достаточно тихой работы своей техники.
2. Качество стирки. Благодаря тому, что двигатель расположен по центру и соединен напрямую с барабаном в стиральной машине стала возможна резкая остановка вращения и реверсивное вращение. Благодаря этому на разных программах белье стирается по-разному, что делает процесс более бережным по отношению к одежде, а само качество стирки лучшим.
3. За счет асинхронного двигателя действительно удается добиться небольшого уменьшения используемой энергии, однако, цифры не столь велики, чтобы ставить эту функцию, как непосредственное преимущество перед конкурентами.
4. Срок службы. Фирма LG дает на свои моторы 10 лет гарантии, это очень большой срок и производитель уверен, что именно этот узел в стиральной машине прослужит столько лет. Выяснить это пока не удалось, но тот факт, что проблема перетертых ремней в LG вообще отсутствует, действительно заставляет задуматься.
5. Балансировка. О ней было сказано выше. Стиральные машины от бренда LG действительно работают тише и не вибрируют. Есть еще один плюс в отсутствии ремня. Если бак перегружен или белье неравномерно распределено, то машинка с прямым приводом просто выдаст ошибку и, исправив проблему можно запускать стирку. Ременные машинки будут работать, но при этом давлении на бак будет сказываться на ремне, который подвергнется дополнительному износу, что приведет к скорой его замене.

Конструкция прямого привода

В стиральных машинах с прямым приводом мотор крепится к барабану без применения ремней и шкивов, вместо них используют специальную муфту, играющую роль движущего механизма коробки скоростей. Отсутствие дополнительных передаточных элементов в такой машине делает ее компактной.

В большинстве случаев в стиральных машинах с прямым приводом используется трехфазный бесколлекторный двигатель. Он состоит из постоянного магнита (ротора) и статора, оборудованного 36-ю катушками индуктивности. Ротор крепится напрямую к валу барабана. Вал ротора является в то же время и валом барабана стиральной машинки. Управление двигателем осуществляется посредством отправки сигналов с электронного модуля.

Как устроена техника и чем она отличается от обычных машин

Вид сзади

В привычных всем устройствах присутствует специальная передача, которая отвечает за вращение барабана вокруг своей оси. В этих «стиралках» барабан закрепляется при помощи ремня, посредством цепной реакции приводящего в действие механизмы, в особенности, момента, исходящего от вала. Именно они после длительной эксплуатации изнашиваются, стираются и приходят в негодность. Главный признак износа – шум и вибрация во время цикла.

1. Основная особенность такого оборудования – это отсутствие связующих деталей в моторе таких, как ремень или щётки. Поэтому двигатель в таком устройстве действительно надёжен и долговечен.
2. Внимательно осмотрите оборудование с внешней стороны. На лицевой стороне главной панели должна быть наклейка с пометкой «DirectDrive».
3. Мощность двигателей в машинах подобного типа выше, чем в обычных. Также в бункере значительно больше пространства, в отличие от бесприводных машин.
4. Стандартное оборудование осуществляет процесс стирки в основном тех вещей, которые находятся в барабане внизу. В «стиралках» современного типа удаление грязи с белья обеспечивается посредством вращения барабана взад-вперёд во время цикла.

Для стиральных машин с прямым приводом характерно соединение двигателя и барабана в баке без помощи проводов и ремней. Происходит это без использования шкивов и ремней. Их функции возложены на муфту, являющуюся движущейся частью для коробки скоростей. Благодаря тому, что в этом устройстве не используются лишние детали и соединительные, передаточные элементы, она является очень компактной.

Теперь настало время проанализировать основные преимущества и недостатки прямого привода в стиральной машине.

Недостатки прямого привода

— Одним из недостатков стиральных машин с прямым приводом можно считать устоявшуюся высокую цену. В данном ценовом диапазоне доступно множество стандартных надежных моделей других производителей, хорошо зарекомендовавших себя на рынке бытовой техники. Высокая стоимость таких машин обусловлена сложным устройством электронного модуля, необходимого для управления работой двигателя. Также к недостаткам следует отнести и высокую стоимость комплектующих деталей для них – в случае ремонта придется распрощаться с кругленькой суммой.

— Прямой привод в стиральных машинах делает ее уязвимой к скачкам напряжения в сети. В целях безопасности целесообразно использовать с такими машинами стабилизаторы напряжения.

— В стиральных машинах с прямым приводом существует небольшая вероятность попадания в сальник двигателя жидкости. Такая ситуация не считается гарантийным случаем и двигатель ремонту не подлежит. Избежать протечек можно, если регулярно заменять сальник.

— Некоторые потребители жалуются на шумный слив и забор воды во время стирки.

— Близкое расположение подшипников друг к другу и отсутствие шкива увеличивает оказываемую на них нагрузку. Они быстрее изнашиваются, и периодически возникает необходимость в их замене.

Источник

Какую машинку выбрать: с ремнём или прямым приводом?

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!

Стиральные машины прямого привода — довольно новое явление на рынке бытовой техники. Так что пока оценить действительную долгосрочность их работы довольно сложно. Поэтому перед покупкой нужно рассмотреть все нюансы работы прямоприводных стиралок:

• Можно практически со стопроцентной уверенностью утверждать, что срок службы любой техники зависит не столько от типа привода, сколько от качества сборки и комплектующих в целом. Если вы приобрели дешевый агрегат низкого качества, никакое наличие прямого привода не спасет вас от дополнительных расходов.
• Если неприятность все же случилась и машинке все же требуется ремонт, то стоимость комплектующих на новые разработки неизмеримо выше, чем на традиционную технику. Особенно это касается серьезных поломок.
• С одной стороны, машинки с прямым приводом вроде бы работают тише, но с другой стороны, новые модели традиционных «стиралок» издают не намного больше шума. Так что эту разницу вряд ли можно считать слишком значительной, чтобы говорить о каком-либо сильном преимуществе.
• Стоимость прямоприводной машинки дороже ременной, но учитывая обещанный долгий срок службы, рано или поздно она окупится. Но это случится только в том случае, если вы будете обращаться с ней предельно аккуратно, и она не сломается до срока.

Правильный выбор

Невозможно объективно оценить стиральные машинки с прямым приводом, поскольку появились они относительно недавно и ещё нельзя точно сказать об минусах и недостатках, ведь для этого нужно время и тщательное тестирование. Известно, что машины с типичным приводом могут проработать даже 15 лет, не требуя ремонта и замены каких-либо деталей (естественно, так бывает не у всех и не всегда). Стиральные машинки с прямым приводом стали появляться не так давно и как они поведут себя через 10-15 лет эксплуатации — пока неизвестно.

Вот несколько моментов, которые отметили для себя пользователи обоих видов стиральных машин:

1. Срок эксплуатации не зависит от привода, а обосновывается качеством самой стиральной машинки. Так, если все детали или отдельный элемент «стиралки» ненадежный, хрупкий, некачественный, то даже привод не поможет избежать неисправностей или поломок.
2. Несомненно, машинки с прямым приводом издают меньше шума, чем обычные, но это не такой уж важный аспект при выборе качественного устройства для стирки белья. К тому же и обычную «стиралку» можно выбрать достаточно тихую.
3. Ремонтные работы для стиральной машинки с ремённым приводом обойдётся гораздо дешевле, чем для «стиралки» с прямым приводом.

Мы рассказали о преимуществах и недостатках стиральных машин с прямым приводом. Схема строения стиральной машины подобного типа должна помочь вам определиться с выбором.

Схема стиралки с прямым и ременным приводом

Важно ещё добавить, что при выборе стиральной машины, как и другой бытовой техники, нужно учитывать соотношение ценовой политики, качества и выполняемых функций, а не покупать устройство лишь из-за наличия в нем каких-то супер-современных технологий. Только так вы подберете себе именно то, что прослужит вам верой и правдой много лет.

Разобранный вариант детали

Внимательно перед покупкой той или иной стиралки изучите ее характеристики, все положительные и отрицательные моменты в работе. Такой подход к покупке позволит выбрать именно ту модель, которая будет идеально подходить в вашем индивидуальном случае, а процесс стирки не будет отнимать много времени и усилий.

ЧИТАТЬ ДАЛЕЕ: Ленточный фундамент своими руками — пошаговая инструкция и фото

Поведение обычных аппаратов, оснащенных ремнем, а также возможные проблемы их работы проверены десятилетиями и хорошо изучены.

В отличие от стиральных аппаратов с прямым приводом, ременные представлены большим количеством марок. Загрузка может быть как вертикальной, так и горизонтальной, а встроенные режим, программа отличаются разнообразием.

Общие сведения

Термин «сервопривод» происходит от латинского слова servus, которое переводится как «слуга» или «помощник». Так называют любой тип механического привода с устройством обратной связи по положению, скорости или усилию, а также сам привод, который выполняет функцию автоматического регулирования заданного параметра. Сервоприводы находят широкое применение в станко­строении, производстве упаковочных, фасовочных и разливных машин, робототехнике — в общем, когда требуется высокая точность передвижения исполнительного органа.

В данной статье мы не будем рассматривать гидравлические сервоприводы и под сервоприводом будем понимать электропривод с отрицательной обратной связью.

Есть два типа таких сервоприводов: вращательного и линейного движения. Для вращательного движения используют асинхронные и синхронные электродвигатели, а для линейного в основном применяют механическую передачу в виде шариковинтовой пары с кареткой, перемещающейся по рельсам, линейные актуаторы и линейные серво­двигатели.

Как мы уже отмечали выше, сервоприводы обеспечивают точное передвижение исполнительного органа. Но о какой степени точности может идти речь? Если точность вращательного движения измеряется в градусах, то целесообразнее применять сервоприводы на базе асинхронных электродвигателей, где роль устройства обратной связи играет встроенный или помещенный на вал энкодер, а роль привода исполняет всем нам знакомый преобразователь частоты. Но если речь заходит о точности вращательного движения, исчисляемой в угловых минутах, и при этом переключение с прямого на обратное вращение происходит с высокой интенсивностью, то в таком случае оптимальным вариантом станут синхронные электродвигатели на постоянных магнитах. На рис. 1 показаны конструктивные особенности синхронных электродвигателей на примере продуктов компании Kollmorgen.

Зачем продвигают прямой привод?

Спорить бесполезно: известные бренды через рекламные ролики рьяно расхваливают свои инверторные протеже, сравнивая бесконечные достоинства современных машинок с недостатками традиционного привода. Причина восхваления проста – производитель старается продвинуть более дорогой товар и опередить конкурентов. Но складываемое впечатление о навороченных моделях не совсем верное, так как они не лишены слабых сторон, подвергаются поломкам и не сильно лучше традиционных.

Начнем анализ с рассмотрения «плюсов» автоматов с приводным ремнем:

• доступная цена;
• средний срок безаварийной эксплуатации – до 15 лет;
• вся нагрузка приходится на ремень, замена которого недорогая и быстрая (около 20 минут);
• при неравномерном распределении белья в баке ремень способен выполнять функции амортизаторов.

Главное, такие модели проверены десятилетиями преимущественно беспроблемной эксплуатации. Теперь о недостатках. В их числе меньший размер бака из-за необходимости уместить внутри машинки ременную систему, а также повышенный уровень шума и регулярная замена постоянно изнашивающихся электрощеток и ремня.

Преимущества прямых приводов

Развитие промышленного машино­строения и роботехники не стоит на месте, поэтому с каждым днем требования к точности и производительности устройств возрастают. Мы все чаще сталкиваемся с задачами, где точность измеряется уже в угловых секундах. С этим современные сервоприводы справляются. Но также необходимо помнить об особенностях передаточных механизмов, таких как редуктор, ремень/шкив или кулачковый механизм. Любой, даже самый прецизионный редуктор имеет люфт, у ременчатой передачи и кулачковых механизмов тоже есть погрешности, не говоря о том, что они увеличивают размеры привода, что в некоторых применениях особенно критично. В связи с этим стоит задуматься о более высокоточной технологии передачи движения — технологии прямого (безредукторного) привода (рис. 3), которую мы рассмотрим на примере продукции Kollmorgen.

Само понятие «прямой привод» означает, что исполнительный орган непосредственно подключен к приводящему его в движение электродвигателю, т. е. не имеет передаточных элементов. Это относится как к вращательному, так и к линейному передвижению. Точность прямого привода можно оценить на следующем примере. Серводвигатель с прецизионным редуктором имеет люфт в одну угловую минуту: это означает, что при полностью неподвижном приводе может произойти смещение исполнительного органа на такую величину. В то же время повторяемость серводвигателя со сквозным валом Kollmorgen DDR составляет более одной угловой секунды. Таким образом, получается, что у серводвигателей с прямым приводом точность позиционирования в 60 раз выше, чем у мотора-редуктора.

Используя прямой привод, можно улучшить качество изготавливаемой продукции за счет следующих особенностей:

• более точная печать;
• раскрой и длина протяжки становятся точнее;
• более точная координация с другими осями машины;
• высокая точность при позиционировании;
• исключаются проблемы при настройке компенсации люфта.

Прямым приводам Kollmorgen свойственны и другие преимущества. Например, компоненты механической передачи накладывают ограничения на то, как быстро мы можем произвести запуск и останов исполнительного механизма. Из-за этих факторов понижается возможная пропускная способность машины, что напрямую влияет на ее производительность.

Плюсы и минусы прямого привода

Стиральные машины с прямым приводом обладают рядом преимуществ. Прежде всего, это меньшее количество хрупких деталей, к которым в первую очередь относится ремень. Благодаря этому производить ремонт необходимо намного реже.

Справка. За счёт того, что срок службы многих деталей в таких конструкциях выше, многие производители дают гарантию на свою продукцию от 10 до 15 лет.

Среди других преимуществ стоит выделить:

1. Низкий уровень шума. Ременные барабаны во время отжима громко стучат, а иногда и вовсе барабанят (особенно старые модели). Приводные автоматы настолько бесшумны, что во время стирки можно услышать разве что шуршание одежды либо слив воды.
2. Устойчивость конструкции. «Стиралки» с ременным приводом могут сильно вибрировать, особенно во время отжима. По этой причине вся конструкция относительно неустойчива, и машинка может попросту съехать со своего места. Приводные «автоматы» не вибрируют во время работы.
3. Двигатель не нуждается в частой смазке. Кроме этого, техническое обслуживание необходимо проводить намного реже.
4. Система автоматически определяет вес белья, т. е. степень загруженности барабана. Благодаря этому намного проще подбирать оптимальные режимы. Это позволяет избегать перерасходов, экономить воду и электроэнергию.

Справка. Приводные стиральные машины позволяют экономить до 30 % воды и электроэнергии.

Однако, кроме плюсов, приводные «автоматы» имеют и некоторые минусы. В первую очередь – это высокая цена. Некоторые модели могут быть дороже на 100–300 $, в сравнении с машинками с ременным приводом.

Также к минусам стоит отнести уязвимость к скачкам напряжения в электросети. Поэтому в целях безопасности лучше всего с такими стиралками использовать стабилизаторы напряжения.

Серии прямых приводов Kollmorgen

Рассмотрим особенности нескольких типов прямых приводов Kollmorgen.

Серия KBM (рис. 4) предназначена для непосредственного встраивания в машину, станок или робот.

Рис. 4. Конструктивные особенности сервомоторов со сквозным валом в бескорпусном исполнении серии KBM

• полностью инкапсулированные обмотки статора;
• рабочая температура внутренней обмотки +155 °C;
• защита от перегрузки — PTC-термистор (лавинного типа);
• отказобезопасные ленты над роторными магнитами;
• соответствует RoHS;
• дополнительные блокирующие цифровые датчики Холла с предварительным выравниванием.

Сервомоторы Kollmorgen Cartridge DDR (рис. 5) сочетают в себе преимущества бескаркасного двигателя с простой установкой. Они оснащены устройством обратной связи с высоким разрешением. Уникальная конструкция без подшипников соединяется непосредственно с нагрузкой, используя собственные подшипники машины для поддержки ротора. Большинство моделей можно установить менее чем за пять минут.

Рис. 5. Конструктивные особенности сервомоторов со сквозным валом в корпусе и с датчиком обратной связи серии Cartridge DDR

Основные характеристики данных сервомоторов:

• 5 типоразмеров;
• доступны обмотки с напряжением 230/400/480 В переменного тока;
• 4,5–510 Нм непрерывного крутящего момента;
• скорость до 2500 об/мин;
• номинальные мощности 775–11 700 Вт;
• встроенный датчик обратной связи синусоидального сигнала обеспечивает разрешение более 134 млн меток на оборот;

встроенный термистор обеспечивает защиту от перегрева.

Последний пример — линейные прямые приводы Kollmorgen серии ICH (рис. 6). Они увеличивают пропускную способность на 40% по сравнению с другими системами привода и обеспечивают уменьшение веса и габаритов машины, станка или робота, в которых применяются.

Рис. 6. Конструктивные особенности линейных сервомоторов серии ICH

• сила подачи 405–12726 Н (пик) и 175–5341 Н (непрерывная работа);
• рабочее напряжение — до 480 В переменного тока;
• встроенные цифровые датчики;
• совместим со всеми сервоусилителями и модулями безопасности и энергосбережения Kollmorgen.

Положительные качества прямого привода

Экономичность и долговечность при небольших габаритах стиральных машин с прямым приводом способствует их покупаемости, несмотря на высокую цену. К достоинствам агрегатов с двигателем Direct Drive относятся:

1. Продолжительный срок службы за счет комфортной (без рывков и подергиваний) работы электродвигателя. Гарантия 10 лет – такой срок безаварийной службы определяют LG, Samsung, Whirlpool. Проверить достоверность подобной длительности не удалось, но установлено точно, что ремонты по причине состояния ремня в моделях с прямым приводом прекратились.
2. Автоматическое регулирование мощности на валу двигателя инвертором в зависимости от веса загруженного белья позволяет снизить расход воды и электроэнергии.
3. Бесшумность работы и отсутствие вибраций не мешают прослушиванию музыкальных программ, позволяют включать стирку ночью без боязни потревожить соседей. Центральное расположение мотора соосно барабану на одном валу создает условия для исключения дисбаланса.
4. Особенности двигателя Direct Drive позволяют пропустить периодическое обслуживание и смазку узлов. При перегрузке машиной выдается ошибка действия, а у агрегата с традиционным приводом ремень сгорает и требуется ремонт.

К преимуществам относят качество стирки, оно объясняется возможностью резкого прерывания вращения и реверсированием. Это позволяет равномерно распределять по барабану грязное белье, уменьшает трение одежды и отжим становится более эффективным. Плюсов достаточно, и это объяснимо, поскольку работоспособность технологии проверена временем.