Бесщеточные двигатели в стиральных машинах

Быстрый ответ

Астиральная машина с бесщеточным двигателемзаменяет традиционный асинхронный двигатель двигателем с электронной коммутацией, обеспечивая более низкое энергопотребление, более тихую работу и более длительный срок службы. Для OEM-производителей и групп по закупкам ключевые решения связаны с диапазоном крутящего момента, точностью управления, термической стойкостью и общей стоимостью владения в течение 10–15-летнего цикла устройства. Если ваша линейка продуктов ориентирована на сегменты премиум-класса или умной стирки,сервоприводмоторобычно подходит именно такой привод. Прежде чем завершить проектирование, уточните у поставщика номинальное напряжение, интерфейс управления ШИМ и уровень защиты IP.

Введение

Производители стиральных машин вынуждены сократить маркировку энергоэффективности с A до A+++, одновременно сокращая затраты на спецификацию. Асинхронные двигатели достигают своих пределов: фиксированная скорость, слышимый шум и износ угольных щеток в старых конструкциях вынуждают вносить изменения в конструкцию каждого поколения. Бесщеточные приводы решают эти ограничения, но ранний выбор неправильной спецификации двигателя привязывает вас к плате управления, корпусу и цепочке поставок, замена которых обходится дорого. Вот что вам нужно проверить перед совершением.

Как работает бесщеточный привод внутри барабана

Обмотки статора питаются от трехфазной инверторной платы; ротор несет постоянные магниты. Отсутствие физических щеток означает отсутствие искр от трения, отсутствие периодической замены и постоянный крутящий момент от нуля до пиковых оборотов в минуту. Это та же самая топология, которая используется вмощность сервоприводмодули движения, в которых коммутация осуществляется с помощью алгоритма FOC с датчиком Холла или без датчика. Для стиральной машины контроллер обычно управляет профилем скорости: перемешивание со скоростью 40–60 об/мин, затем раскрутка до 800–1600 об/мин. Бесщеточная конструкция удерживает крутящий момент на одном уровне во всем этом диапазоне, чего асинхронный двигатель не может обеспечить без внешнего переключения передач.

Ключевые характеристики, которые необходимо проверить перед поиском

Прежде чем размещать заказ на заказ, выполните следующие проверки по таблице данных, предоставленной поставщиком:

Если ваша команда инженеров сравнивает двух поставщиков одновременно, запроситекривая крутящего момента-скоростив номинальных и пиковых точках, а не только в номинальных значениях. Двигатель, который соответствует техническим характеристикам в одной рабочей точке, все равно может отставать во время фазы замедления в цикле с большой нагрузкой.

Когда бесщеточный метод превосходит индукцию, а когда нет

Для машин начального уровня, продаваемых на чувствительных к ценам рынках, где целевым классом энергопотребления является B или C, хорошо настроенный PSC или базовый асинхронный двигатель все еще может быть более дешевым вариантом. Преимущество бесщеточной работы проявляется в премиум-уровнях: программы с инверторным управлением, самодиагностика барабана и циклы ухода за тканью с регулируемой скоростью — все это предполагает наличие двигателя с цифровой коммутацией внизу. Если ваш артикул соответствует маркировке A+++ в ЕС или ENERGY STAR в Северной Америке, бесщеточный вариант фактически обязателен. Компромиссом является более сложная печатная плата и более высокая стоимость двигателя на единицу, что компенсируется в течение срока службы устройства меньшим возвратом поля и меньшим потреблением энергии.

Практические вопросы, прежде чем окончательно определиться с выбором двигателя

Вопрос: Должен ли двигатель быть совместим с существующей платой инвертора?

А: Большинствобесщеточный постоянного токасервоприводконструкции предполагают наличие трехфазного ШИМ-драйвера. Если ваша плата уже находится в производстве, подтвердите последовательность фаз, разрешение измерения тока и тип сигнала коммутации. Несовпадение означает повторное вращение доски.

Вопрос: Какой срок службы мне следует ожидать при 300 циклах стирки в год, горизонт 15 лет?

О: Бесщеточные двигатели не имеют механически изнашиваемых частей, поэтому срок службы определяется усталостью подшипников и размагничиванием магнита. Во многих OEM-программах проектной целью является 10 000–15 000 часов непрерывной номинальной работы. Уточните номинал подшипника L10 у поставщика.

Вопрос: Могу ли я использовать одну моторную платформу для барабанов массой 6 и 10 кг?

О: Обычно не без снижения номинальных характеристик. Более тяжелый барабан изменяет пиковый крутящий момент и тепловой диапазон. Аиндивидуальное серворешениеили, как минимум, обычно требуется другая конфигурация обмотки. Проверьте запас крутящего момента при отжиме с полной нагрузкой для каждого размера барабана отдельно.

Вопрос: Какой класс IP и изоляции мне нужен для машины с вертикальной или фронтальной загрузкой?

Ответ: Ванны с вертикальной загрузкой дольше удерживают конденсат, поэтому степень защиты IP44 с изоляцией класса F является консервативной отправной точкой. Конструкции с фронтальной загрузкой и дверными уплотнениями могут соответствовать стандарту IP43, но это следует подтвердить протоколом испытаний на воздействие окружающей среды.

Вопрос: Как проверить тепловые характеристики перед массовым производством?

A: Запустите продолжительное отжим в течение 1 часа на номинальной скорости в камере с температурой окружающей среды 45 °C и температурой намотки бревна. Повышение должно оставаться в пределах класса изоляции. Запросите у поставщика тепловую модель и фактическую измеренную кривую; не полагайтесь только на моделирование.

Выбор подходящего двигателя для вашей линии

Правильный бесщеточный двигатель — не самый дешевый в прайс-листе. Это тот, чья кривая крутящего момента, интерфейс управления и тепловой диапазон соответствуют геометрии вашего барабана и логике вашей программы, не требуя перепроектирования платы. Если ваша команда находится на середине проекта и ей нужна вторая пара глаз для пары управления двигателем, отправьте характеристики барабана, профиль цикла и целевую энергетическую маркировку команде инженеров по адресумощностьсервоприводдля бесплатного рассмотрения заявки. 30-минутный звонок со спецификациями на руках сэкономит недели на прототипировании.