洗濯機のブラシレスモーター

簡単な回答

あブラシレスモーター洗濯機従来の誘導モーターを電子整流モーターに置き換え、エネルギー消費量の削減、動作音の静かさ、耐用年数の延長を実現します。 OEM および調達チームにとって、重要な決定は、トルク範囲、制御精度、熱耐久性、および 10 ～ 15 年のアプライアンス サイクルにわたる総所有コストを中心に展開されます。製品ラインがプレミアムまたはスマートウォッシュセグメントをターゲットにしている場合、サーボモーター通常、ベースのドライブが適切に適合します。デザインインを最終決定する前に、電圧定格、PWM 制御インターフェイス、および IP 保護レベルをサプライヤーに確認してください。

導入

洗濯機メーカーは、BOM コストを圧縮しながらエネルギーラベルを A から A+++ に引き下げるというプレッシャーにさらされています。誘導モーターは限界に達しています。古い設計では固定速度、ハム音が聞こえる、カーボン ブラシの摩耗などにより、世代ごとに再設計が必要になります。ブラシレスドライブはこれらの制約を解決しますが、間違ったモーター仕様を選択すると、初期段階で制御基板、ハウジング、サプライチェーンに拘束され、変更に費用がかかります。コミットする前に確認する必要があることは次のとおりです。

ブラシレスドライブがドラム内でどのように動作するか

固定子巻線は三相インバーター基板によって通電されます。ローターには永久磁石が搭載されています。物理的なブラシがないため、摩擦スパークがなく、定期的な交換が不要で、ゼロからピーク RPM まで一貫したトルクが得られます。これは、で使用されているのと同じトポロジです。キロパワー サーボモーション モジュールでは、整流はホール センサーまたはセンサーレス FOC アルゴリズムによって処理されます。洗濯機の場合、コントローラーは通常、40 ～ 60 RPM で撹拌し、その後 800 ～ 1600 RPM まで脱水するという速度プロファイルを実行します。ブラシレス設計は、その範囲にわたってトルクを一定に保ちますが、誘導モーターでは外部ギアを変更しないとこれを実現できません。

調達前に確認すべき主な仕様

発注書を発行する前に、サプライヤーが提供するデータシートに対して次のチェックを実行します。

エンジニアリング チームが 2 つのサプライヤーを並べて比較している場合は、トルク-速度曲線単なる公称値ではなく、定格点とピーク点での値です。 1 つの動作点で仕様を満たしているモーターでも、高負荷サイクルの減速段階ではアンダーシュートが発生する可能性があります。

ブラシレスが誘導を上回る場合とそうでない場合

目標エネルギー定格が B または C である価格重視の市場で販売されるエントリーレベルのマシンの場合、適切に調整された PSC または基本的な誘導モーターが依然として低コストのルートとなる可能性があります。ブラシレスの利点はプレミアム層でさらに強化されます。インバーター駆動のプログラム、ドラムの自己診断、可変速度のファブリック ケア サイクルはすべて、その下にデジタル整流モーターが設置されていることを前提としています。 SKU が EU の A+++ ラベルまたは北米の ENERGY STAR を対象としている場合、ブラシレス パスは事実上必須です。トレードオフは、PCB がより複雑になり、ユニットあたりのモーターコストが高くなることであり、フィールドリターンの減少と消費エネルギーの削減によって、アプライアンスの寿命全体にわたって相殺されます。

モーターの選択を最終的に決定する前の実際的な質問

Q: モーターは既存のインバーターボードと互換性がある必要がありますか?

A: ほとんどブラシレスDCサーボ設計では 3 相 PWM ドライバーが必要です。ボードがすでに生産されている場合は、位相シーケンス、電流検出分解能、および整流信号タイプを確認してください。不一致はボードの再スピンを意味します。

Q: 年間 300 回の洗濯サイクル、15 年間の期間でどれくらいの寿命を期待する必要がありますか?

A: ブラシレス モーターには機械的摩耗部品がないため、寿命はベアリングの疲労と磁石の減磁によって決まります。多くの OEM プログラムでは、10,000 ～ 15,000 時間の連続定格動作が設計目標となっています。ベアリングの L10 定格をサプライヤーに確認してください。

Q: 単一のモーター プラットフォームを 6 kg と 10 kg のドラムにまたがって使用できますか?

A: 通常はディレーティングなしでは起こりません。ドラムが重くなると、ピークトルク要求と熱エンベロープが変化します。あカスタムサーボソリューションまたは、通常は少なくとも異なる巻線構成が必要です。各ドラムサイズの全負荷回転時のトルクマージンを個別に確認してください。

Q: トップローディングマシンとフロントローディングマシンにはどのような IP および絶縁クラスが必要ですか?

A: トップロード浴槽は結露をより長く捕捉するため、クラス F 断熱材を備えた IP44 が控えめな出発点となります。ドアシールを備えたフロントロード設計は IP43 に適合しますが、環境テストプロトコルで確認してください。

Q: 量産前に熱性能を検証するにはどうすればよいですか?

A: 45 °C の周囲チャンバー内で定格速度で 1 時間連続回転し、巻線温度を記録します。上昇は絶縁クラスの制限内に収まる必要があります。熱モデルと実際に測定されたトレースについてはサプライヤーに問い合わせてください。シミュレーションだけに頼らないでください。

ラインに適したモーターの選択

適切なブラシレス モーターは、見積書に記載されている最も安いものではありません。これは、ボードの再設計を強制することなく、トルク カーブ、制御インターフェイス、および熱エンベロープがドラムのジオメトリとプログラム ロジックに一致するものです。チームが設計途中で、モーターと制御の組み合わせに再度目を向ける必要がある場合は、ドラムの仕様、サイクル プロファイル、目標エネルギー ラベルをエンジニアリング チームに送信してください。キロパワーサーボ無料のアプリケーションレビューのために。仕様を入手して 30 分間電話するだけで、数週間のプロトタイピングを節約できます。