принцип действия, модели стиральных машин

Перейти к контенту

Главная » Стиральная машина

Прогресс не стоит на месте. Он проник во все сферы деятельности человека. Все вокруг постоянно развивается и совершенствуется. В большой мере это и относится и к развитию различной бытовой техники. Разработчики различных фирм не устают постоянно удивлять нас различными аппаратами и приборами. Однако все ещё множество покупателей не знает, что такое инверторный двигатель в стиральной машине, и чем он лучше других.

Содержание

1. Стиральные машины: инверторный тип двигателя
2. Типы двигателей стиральных машин
3. Привод в стиральной машине
4. Стиральные машины с инверторным двигателем ведущих производителей
5. Samsung
6. Bosch
7. LG

Типы двигателей стиральных машин

В стиральной машине двигатель предназначен для вращения барабана машинки. Двигатели в машинах для стирки различаются по типу:

• Коллекторные.​ ​ Коллектор — это набор изолированных пластинок меди, набранных на цилиндре. К ним припаиваются концы проводов обмотки ротора двигателя. Собственно, из-за этого узла и получил название — это тип двигателя. Вращение ротора получается из-за взаимодействия тока в якоре и магнитного потока возбуждения. Коллектор подводит ток к роторной обмотке через щётки статора. Скорость вращения ротора будет зависеть от величины подведённого напряжения.
• Асинхронные. Учёные со времён открытия электричества задумывались, каким образом преобразовать электрическую энергию в механическую. Была проведена большая работа и в 1889 году знаменитым инженером и учёным М.О. Доливо-Добровольским был изобретён асинхронный двигатель. Конструктивно такие моторы имеют два главных узла — статор и ротор. Статор современного электродвигателя, имеющего цилиндрическую форму, имеет невыраженные полюсы. Внутренняя поверхность статора, собранная из листов стали, имеет гладкую поверхность. Внутри статора имеются своеобразные пазы, в которые закладывается обмоточный провод. Ротор, а в бытовой технике чаще всего применяют так называемый короткозамкнутый ротор, это набранный из листов стали сердечник. По длине ротора делаются пазы, в которые заделываются алюминиевые или медные полоски. Получаются стержни, идущие вдоль ротора. На торцах они замыкаются кольцами. Если на обмотку статора подать напряжение, то будет создаваться вращающийся магнитный поток. В проводниках ротора образуется ЭДС, и, так как электрическая цепь ротора замкнута, возникнет электрический ток, который взаимодействуя с магнитным полем статора, будет поворачивать ротор в направлении магнитного поля статора.
• Инверторные. Совсем недавно, в 2005 году корейские инженеры создали новый тип двигателя, совершив революцию в производстве стиральных машин. Этим изобретением стал так называемый инверторный мотор в стиральной машине. Этот двигатель выгодно отличается от предшественников гораздо более высокими техническими параметрами, срок эксплуатации машин с таким типом двигателя заметно вырос. Именно поэтому этот тип двигателя стремительно завоёвывает рынок, а технологию производства внедряет всё большее число производителей стиральных машин. Главное, и принципиальное отличие такого типа двигателя от его предшественников в том, что для работы такого устройства необходимо специальное устройство, которое называют инвертором или частотным преобразователем. Принцип работы этого прибора заключается в инвертировании тока. То есть частотный преобразователь, или инвертор, преобразует переменный ток сети U=220V в постоянный ток. Далее, устройство преобразует постоянный ток в переменный с регулируемой частотой. Это напряжение подаётся на обмотки статора электродвигателя и позволяет управлять частотой вращения ротора. При этом эти параметры есть возможность регулировать очень точно. Основным отличием инверторного двигателя от других коллекторных моторов является отсутствие щёток. Вследствие этого такие двигатели имеют значительно меньший уровень шумов, так как отсутствуют трущиеся детали. Такие двигатели, их ещё называют двигателями с прямым приводом, более долговечны и надёжны. А также значительно снижается потребление электроэнергии, до тридцати процентов, за счёт выбора оптимальной мощности в зависимости от нагрузки.

Привод в стиральной машине

В стиральной машине барабан и электродвигатель могут связываться двумя способами.

• Ременная передача. В случае использования асинхронных или коллекторных электродвигателей применяют ременную передачу. Приводной ремень связывает шкив стирального барабана и двигатель для передачи крутящего момента от двигателя к барабану. Ремни изготавливают из различных материалов. Это может быть резина и подобные ей материалы. Для повышения эластичности и уменьшения вибрационных колебаний на внутренней стороне ремня делается основа из тканевых материалов. Для повышения прочности ремней используют ремни специальной формы. Наиболее популярны ремни клиновидной и ручейковой формы. Главный недостаток при использовании ремней в их недолговечности. Кроме того машинки с таким приводом более габаритны, шумно работают, плохо балансируются и поэтому достаточно сильно вибрируют.
• Прямой привод. В стиральных машинках с инверторным двигателем, или как их называют машине с прямым приводом, двигатель напрямую связан с барабаном. Следовательно, при такой технологии используется гораздо меньшее количество узлов и запчастей в сравнении с ременным приводом. Далее, инверторные стиральные машины имеют меньше узлов и деталей, которые могут выйти из строя. Скорость вращения определяется и регулируется частотным преобразователем, поэтому машина сама определяет массу белья в стиральном барабане и рассчитывает необходимую энергию.

Стиральные машины с инверторным двигателем ведущих производителей

• Samsung

Samsung для стиральных машин разработал передовые технологии. Из них можно выделить машины серии Crystal Standard, имеющие следующие функции:

1. Volt Control — это защита от нестабильного напряжения в сети. Она остро необходима для частных домов и дач, потому что там напряжение в сети нестабильно и скачки напряжения случаются довольно часто, чем могут повредить электронную начинку аппарата. Эта система выдерживает скачки напряжения до 400 В.
2. Eco Bubble — вода и моющее средство перемешиваются с воздухом и получается пенный раствор, насыщенный пузырьками воздуха. Этот раствор, проникая в структуру ткани, отстирывает вещи при температуре воды 15 градусов.
3. Diamond — стиральный барабан новой технологии. Это барабан с очень маленькими отверстиями и специальны рельефом, благодаря чему образуется защитный слой между барабаном и бельём, препятствую трению белья о барабан.

Все модели этой серии имеют мотор новой технологии.

Bosch

Машины этой марки также обладают инновационными технологиями, среди которых выделяются следующие:

1. EcoSilence Drive — инновационное решение для инверторных двигателей, которое обеспечивает снижение потребления электроэнергии до 30%.
2. Система 3D Aquaspar — разработана система дополнительного впрыска воды в процессе стирки для дополнительного увлажнения белья в барабане, работа барабана производится в самых различных режимах.
3. Лёгкое управление — информация о процессе стирки выводится на дисплей, пользователю предлагается диалог о режиме стирки.

LG

Стиральные машины LG 6 Motion — это технология новой логики стирки. Применяя инверторный мотор и новый принцип вращения барабана, получилось отличное качество стирки. Затраты при этом существенно снизились.

С созданием инверторных двигателей производители стиральных машин смогли весьма значительно улучшить качество стирки и сделать этот процесс менее затратным. Про инверторный двигатель в стиральной машине, что это новые прорывные технологии, доступные каждому, теперь знает всё большее число потребителей.

0

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:

что такое и для чего нужен, преимущества и недостатки

• Типы двигателей стиральных машин
• Инверторный двигатель в стиральной машине: что это
  • Особенности конструкции
  • Принцип работы
  • Преимущества и недостатки
• Производители инверторных стиральных машин
• Советы по выбору и эксплуатации

Показать содержание статьи

Относительно недавно на рынке бытовой техники появились стиральные машины с инверторным электрическим двигателем. С самого начала они стали пользоваться повышенным интересом покупателей. У них есть характерные отличительные черты, о которых следует знать перед покупкой. В этой статье пойдет речь о преимуществах и недостатках подобных устройств

Типы двигателей стиральных машин

Для нормальной работы бытовой стиральной машины нужен электрический мотор, способный менять направление и скорость вращения вала в зависимости от выполняемой операции. Не каждый силовой агрегат рассчитан на это.

В настоящее время можно встретить агрегаты с двигателями трех типов:

1. Коллекторные, у которых есть разделенный на секции внутренний медный барабан и трущиеся о его поверхность щетки, предназначенные для передачи тока движущимся частям. Они быстро набирают обороты и относительно легко поддаются регулировке частоты вращения. Самыми существенными их недостатками являются издаваемый при трении щеток избыточный шум и необходимость регулярной замены изношенных деталей.
2. Асинхронные, имеющие основную и вспомогательную обмотки, смещенные на определенный угол друг относительно друга. Они меньше шумят, но требуют использования более сложной электрической схемы с дополнительными устройствами.
3. Инверторные, которым и посвящена эта страница.

Для информации! Стиральные машины с инверторным типом двигателя внешне почти не отличаются от прочих моделей. Необходимую информацию узнайте у продавца или внимательно прочтите паспорт изделия.

Инверторный двигатель в стиральной машине: что это

Чтобы понять, что такое инверторный двигатель в современной стиральной машине, надо разобраться в особенностях его устройства и представить принцип работы.

Особенности конструкции

Основным элементом, указывающим, что это инверторный двигатель в рассматриваемой стиральной машине, является инвертор. Этот электронный преобразователь способен сначала изменить поступающий переменный ток со стандартными характеристиками 220 В и 50 Гц в постоянный, а затем вновь сгенерировать переменный ток, но уже заданной частоты. Плавное регулирование этого параметра способно с высокой точностью устанавливать скорость вращения ротора, а вместе с ним — и барабана машины.

Наличие такого интеллектуального блока усложнило электрическую схему изделия и несколько повысило его цену. За то пользователь получил массу преимуществ, обнаруживающихся при эксплуатации агрегата.

Инверторный двигатель не содержит трущихся щеток и работает с пониженным уровнем шума. Он имеет более компактную конструкцию и может располагаться на одной оси с барабаном. Отсутствие в этом случае ременной передачи уменьшает износ движущихся деталей и продлевает ресурс машины.

Особенности конструкции

Принцип работы

Принцип работы двигателя инверторного типа в домашней стиральной машине, как и для электрических моторов другой конструкции, основан на использовании явления электромагнитной индукции. Но есть и существенное отличие. Вместо графитовых щеток, роль управления токами обмотки взял на себя инвертор.

В результате вращающийся ротор стал не таким инерционным и проще набирает нужное число оборотов. Внутри такого устройства отсутствуют трущиеся детали, что привело к уменьшению нежелательного нагрева и нерациональной траты энергии. Такой мотор надежно работает на самых высоких скоростях.

На заметку! Современный инверторный двигатель часто имеет вид диска с валом, расположенным на его центральной оси.

Преимущества и недостатки

Чтобы оценить, что значит для хозяйки инверторный двигатель в стиральной машине, достаточно перечислить его сильные и слабые стороны.

Достоинства:

1. Совершенная система управления обеспечивает более высокий КПД, что по заверениям специалистов приводит к снижению текущих энергетических затрат на 20%.
2. Отсутствие трущихся частей снижает износ деталей, упрощает техническое обслуживание, удлиняет срок службы агрегата.
3. Пониженный уровень шума не доставляет пользователям неудобств. Это особенно важно для семей с маленькими детьми и больными людьми.
4. Удивляясь высокой скорости отжима, многие из нас не догадываются, что это инверторный мотор в современной стиральной машине позволяет разгонять барабан до 1600 и более оборотов в минуту.
5. Инвертор обеспечивает исключительную точность управления частотой вращения.
6. Небольшие размеры двигателя дают возможность его монтажа на одном валу с барабаном, что приводит к более компактным размерам машины и упрощает балансировку загруженного барабана.

Недостатки:

1. Стоимость инверторных машин обычно превышает цену обычных агрегатов.
2. Ремонтные работы, особенно связанные с заменой инвертора, обойдутся владельцу в круглую сумму.

Важно! Первоначальные избыточные затраты на покупку инверторной машины окупятся за счет экономии потребления электроэнергии и удлинения срока службы изделия. Минимальное трение, снижение количества вращающихся деталей привода и более точная балансировка агрегата надолго отдаляют время проведения первого ремонта.

Производители инверторных стиральных машин

Первыми еще в 2005 году стали активно устанавливать инверторные двигатели на свою продукцию японские и корейские производители стиральных машин. Наибольших успехов в этом направлении достиг концерн LG, разработавший двигатель Direct Drive. Он экономичен, почти не издает звуков и быстро разгоняется до высоких скоростей. Кроме того, эта компания применила интересные инновации в сфере оптимизации компоновки узлов, усовершенствования конструкции барабана, расширения связанных с этим функциональных возможностей.

Характерной в этом отношении стала модель 6 Motion, использующая в процессе обработки белья 6 типов движения:

1. Типичное для всех барабанных машин.
2. Реверсивное, способствующее улучшению растворения стирального порошка.
3. Покачивание на стадии первичного замачивания.
4. Кручение, применяемое при длительной стирке.
5. Насыщение, обеспечивающее равномерное распределение моющего раствора по обрабатываемому белью.
6. Разглаживание при отжиме, облегчающее утюжение вещей после извлечения из машины.

Модели серии Cristal Standard от компании Самсунг, оснащенные инверторными двигателями, применяют пузырьковый режим стирки, способный эффективно удалять загрязнения даже при температуре 15оС. Такое сочетание существенно экономит время и деньги пользователей. При этом машина отличается высокой надежностью и несомненными эстетическими достоинствами.

Среди европейских брендов активно используют инверторные технологии Electrolux, Bosch, Candy. Компания AEG настолько усовершенствовала конструкцию своих стиральных машин, что дает на них десятилетнюю гарантию.

Совет! Не гонитесь за звучным названием! Приверженцам бюджетных вариантов стоит обратить внимание на продукцию белорусской фирмы Атлант. Она мало в чем уступит представителям известных зарубежных производителей, за то покупка и ремонт изделий такой марки не так сильно отразится на кошельке владельца.

Советы по выбору и эксплуатации

Современные модели с прямым приводом на основе инверторного мотора, несомненно, являются большим шагом вперед в области развития технологии стирки. При относительно высокой цене они дают преимущество в потреблении энергии, надежности, удобстве эксплуатации и исключительной функциональности. Если вопрос стоимости не является для вас критическим, приобретите действительно незаменимого помощника для своего домашнего хозяйства.

При выборе модели следует обратить внимание на следующие показатели, которые можно найти в паспорте изделия или непосредственно на корпусе машины:

1. Предельная масса загружаемого белья. Для семей с маленькими детьми и людей, ведущих активный образ жизни, вес партии вещей для одной стирки нередко достигает 6-8 кг.
2. Класс энергоэффективности. Он выражается латинской буквой с крестиками справа от нее. Чем их больше, тем лучше. Самые экономичные модели маркируются А+++.
3. Максимальная скорость отжима. Разгон до 1600 и более оборотов в минуту обеспечивает почти полное удаление влаги. Такая скорость будет использоваться вами часто, но не всегда. Убедитесь в возможности самостоятельной установки частоты вращения. Деликатные ткани лучше отжимать при щадящем режиме.
4. Уровень шума. Если вы не хотите вздрагивать при переключении машиной скоростей вращения, покупайте агрегат, издающий при отжиме не более 75 дБ.
5. Функциональные возможности автомата. Большинство производителей оснащают свои изделия специальными программами: экономная стирка, щадящий режим, сильное загрязнение, предварительная стирка, обработка паром, без глажения и многими другими. Некоторым владельцам придутся кстати машины, оснащенные таймером для отложенного старта.
6. Защитные опции. Дорогие модели отличаются максимальной безопасностью. Дополнительные преимущества имеют машинки с защитой от детей, протечек, чрезмерного пенообразования.

Вы уже догадались, что покупать стиральную машину, руководствуясь единственным принципом «только бы был инверторный двигатель», не следует. Он лишь дает изготовителю широкие возможности по реализации большого количества полезных функций. Есть ли необходимые вам опции у понравившейся вам модели, уточняйте у продавца или изучайте техническую документацию.

Посмотрите видео об инверторныом моторе

Как работает инвертор? | Колонка продуктов Fuji Electric

Приводы переменного тока (низкое напряжение)

Как работает инвертор?

Как и чем управляет инвертор? Краткое объяснение, чтобы понять основную структуру.

• Начнем со схемы преобразователя и схемы инвертора, чтобы получить правильное представление об устройстве инвертора
• Классификация вариантов использования инверторных устройств и цепей по напряжению и частоте

Начнем со схемы преобразователя и схемы инвертора, чтобы иметь правильное представление об устройстве инвертора

Мы начнем введение с подробного объяснения механизма инверторного устройства. Роль инверторного устройства заключается в управлении напряжением и частотой источника питания и плавном изменении скорости вращения двигателей, используемых в бытовой технике и промышленном оборудовании.

Первое, что нужно иметь в виду, когда дело доходит до понимания внутренней структуры инверторного устройства, это то, что схема преобразователя преобразует переменный ток (AC), поступающий от источника питания, в постоянный ток (DC), а инвертор схема преобразует преобразованный постоянный ток (DC) обратно в переменный ток (AC). Они работают в комплекте. На приведенной ниже диаграмме показана роль, которую они играют, и то, как они работают.

Во-первых, схема преобразователя, используемая в передней части, постоянно преобразует переменный ток в постоянный. Этот процесс называется ректификацией. Направление и величина волны периодически меняются с течением времени, поскольку переменный ток представляет собой синусоидальную волну. Поэтому диод, который является полупроводниковым устройством, используется для пропускания электричества в прямом направлении для преобразования его в постоянный ток, но не в обратном направлении.

Когда постоянный ток проходит через диод, электричество проходит только в прямом направлении, и появляется положительный пик. Однако другая половина цикла будет потрачена впустую, поскольку пик не проходит в отрицательном направлении. Причина, по которой структура диода имеет форму моста, заключается в том, что он может пропускать отрицательный пик в прямом направлении. Это называется двухполупериодным выпрямлением из-за того, что оно преобразует пики как прямой, так и отрицательной волны.

Однако двухполупериодное выпрямление само по себе не может обеспечить гладкую форму волны, поскольку останутся следы переменного тока и пульсации колебаний напряжения. Поэтому, чтобы очистить их, конденсатор многократно заряжается и разряжается, мягко сглаживая и изменяя форму волны, близкую к форме постоянного тока.

Затем схема инвертора выдает переменный ток с переменным напряжением и частотой. Механизм преобразования постоянного тока в переменный переключает силовые транзисторы, такие как «IGBT (биполярный транзистор с изолированным затвором)», и изменяет интервалы включения/выключения для создания импульсных волн различной ширины. Затем он объединяет их в псевдосинусоиду. Это называется широтно-импульсной модуляцией (ШИМ).

Компьютер автоматически регулирует ширину импульса. Некоторые специализированные однокристальные компьютеры, управляющие двигателем, включают продукт с предустановленной функцией ШИМ. Это позволяет создавать псевдосинусоиды различной частоты и управлять скоростью вращения двигателя, просто задавая нужные параметры.

Классификация вариантов использования инверторных устройств и цепей по напряжению и частоте

Инверторные схемы и устройства используются в различных электротехнических изделиях, таких как бытовые кондиционеры, холодильники, плиты IH (индукционного нагрева), люминесцентные лампы, компьютерные блоки питания (включая ИБП), промышленные вентиляторы, насосы, лифты и краны. Они широко используются и стали неотъемлемой частью нашей жизни.

Тип	Элементы для замены	Использование инвертора
VVVF	Напряжение/частота	Промышленные двигатели, насосы, кондиционеры, холодильники и т. д.
CVVF	Только частота	Электромагнитная плита, рисоварка, люминесцентные лампы и т. д.
CVCF	Постоянное напряжение и частота	Блок питания компьютера, ИБП (источник бесперебойного питания) и т. д.

Как было сказано в начале, инверторные схемы и устройства используются в бытовых кондиционерах, холодильниках, промышленных насосах, лифтах и ​​т.п. для регулировки скорости вращения двигателя. В этом случае инвертор используется для изменения как напряжения, так и частоты, это называется «VVVF (переменное напряжение, переменная частота)».

В плитах IH или люминесцентных лампах нет встроенных двигателей, но изменение частоты с помощью схемы инвертора позволяет точно регулировать нагрев и яркость. Например, плита IH использует высокую частоту в своей катушке, которая нагревает кастрюлю, используя схему инвертора. Люминесцентные лампы также используют переменный ток высокой частоты для увеличения скорости освещения, чтобы поддерживать яркость и подавлять мерцание при низком энергопотреблении. В это время схема инвертора изменяет только частоту, поэтому она называется «CVVF (переменная частота постоянного напряжения)».

И последнее, но не менее важное: схема инвертора работает и в компьютерных блоках питания. Это может показаться бессмысленным, потому что он используется для вывода постоянного напряжения или частоты переменного тока из постоянного напряжения или частоты переменного (или постоянного) тока. Тем не менее, его можно использовать в качестве стабильного источника питания, когда частота переменного тока коммерческого источника питания колеблется или происходит сбой питания. Поскольку он поддерживает постоянное напряжение и постоянную частоту, он называется «CVCF (постоянное напряжение, постоянная частота)».

Фейсбук
Твиттер

Сопутствующие товары

Связанный столбец

Как работают инверторы. Инженерное мышление

Как работают инверторы. В этой статье мы рассмотрим, как работает инвертор для преобразования постоянного тока (DC) в переменный ток (AC). Инверторы используются в фотоэлектрических массивах для обеспечения питания переменного тока для использования в домах и зданиях. Они также интегрированы в частотно-регулируемые приводы (VFD) для обеспечения точного управления системой HVAC здания путем управления скоростью, крутящим моментом и направлением вращения асинхронных двигателей переменного тока, соединенных с вентиляторами, насосами и компрессорами. Прокрутите страницу вниз, чтобы посмотреть обучающее видео

Прекрасным примером того, как инвертор был интегрирован в систему охлаждения для обеспечения точного управления, а также для экономии энергии, является конденсаторно-конденсаторный агрегат Danfoss Optyma™ Plus INVERTER. Optyma™ Plus INVERTER сочетает в себе ведущие на рынке знания в области проектирования конденсаторных агрегатов с уникальными преимуществами бесступенчатой ​​инверторной спиральной технологии. Результатом является повышение энергоэффективности на 25 % в адаптивном пакете для средне- и высокотемпературных холодильных установок в диапазоне от 2 кВт до 9 кВт. кВт с R407A, R407F и R404A. Узнайте больше об инверторе Optyma™ Plus INVERTER

Узнайте больше об инверторах здесь – нажмите здесь

Что такое инвертор?

Давайте начнем с основ. Вы, наверное, знаете, что существует два различных типа электроэнергии: постоянный ток (DC), который обеспечивается батареями, солнечными панелями и т. д. Этот тип питания в основном используется небольшими цифровыми устройствами с печатными платами и т. д.
другим типом питания является переменный ток (AC), он подается от розеток в ваших домах и обычно используется для питания более крупных приборов. Оба типа энергии имеют свои области применения и ограничения, поэтому нам часто приходится переключаться между ними, чтобы максимизировать их использование.

Инвертор преобразует постоянный ток в переменный

Инвертор — это устройство, которое используется для преобразования постоянного тока (DC) в переменный ток (AC).

Осциллограф постоянного тока

Если вы использовали осциллограф для просмотра сигнала этих двух типов мощности, вы увидите, что постоянный ток имеет максимальное напряжение и продолжается по прямой линии. Это потому, что ток течет прямо только в одном направлении, поэтому он называется постоянным током. Это немного похоже на реку или канал, он всегда на пике и течет в одном направлении.

Рисунок осциллографа переменного тока

Если вы использовали осциллограф для просмотра сигнала переменного тока, вы увидите волнообразный рисунок, в котором напряжение чередуется между двумя пиковыми напряжениями в положительной половине и отрицательной половине своего цикла. Это потому, что ток движется вперед и назад. Это немного похоже на прилив океана, когда он достигает своего максимального прилива и максимального отлива, а течение воды меняет направление между ними на пики.

Итак, инвертор просто преобразует постоянный ток в переменный, и это очень полезное изобретение. Вы также можете преобразовать переменный ток в постоянный с помощью выпрямителя, и в некоторых устройствах часто можно найти оба этих устройства. Если вы хотите узнать больше об электричестве, посмотрите наше предыдущее видео о том, как работает электричество.

Где используются инверторы?

Применение инверторов

Обычное и довольно простое применение инверторов — в фотоэлектрических батареях, поскольку они генерируют энергию постоянного тока, но приборы в вашем доме будут использовать энергию переменного тока, поэтому для использования ее необходимо преобразовать. Вы также можете купить портативные инверторы для своего автомобиля, которые позволяют использовать автомобильный аккумулятор для питания небольших бытовых приборов.

Несколько более сложным способом их использования является их интеграция в частотно-регулируемые приводы (ЧРП), также известные как частотно-регулируемые приводы (ЧРП), для управления скоростью, крутящим моментом и направлением двигателей переменного тока для достижения очень точного управления, что также позволяет экономить энергию. Вы найдете их на вентиляторах, насосах и компрессорах и практически на любом вращающемся оборудовании. Они используются во всех отраслях промышленности и широко используются в системах отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха для промышленных и коммерческих объектов.
В этом приложении инвертор соединен с выпрямителем, и поступающая мощность переменного тока преобразуется в постоянный ток, а затем обратно в переменный ток, но контроллеры изменяют частоту синусоидальной формы.

Управляя им, можно точно контролировать поведение двигателей, и, таким образом, при подключении к вентилятору, насосу или компрессору их также можно точно контролировать.
Частично так работает компрессорно-конденсаторный блок Danfoss Optyma plus с инвертором, он имеет очень умный контур управления, который измеряет холодопроизводительность, а затем изменяет скорость двигателя, что изменяет скорость спирального компрессора и увеличивает или уменьшает мощность охлаждения в соответствии с нагрузкой и достижение точного контроля температуры, а также энергосбережения.

Как работают инверторы

Простая схема инвертора

Рассмотрим упрощенную схему, в которой источник постоянного тока используется для питания нагрузки переменного тока. Для преобразования постоянного тока в переменный есть 4 переключателя. Переключатели соединены вместе так, что переключатели 2 и 3 размыкаются, когда замыкаются 1 и 4, и наоборот. Это заставит ток проходить через нагрузку в переменном направлении, поэтому нагрузка будет испытывать переменный ток, даже если он поступает от источника постоянного тока.

Если переключатели 2 и 3 замкнуты, а переключатели 1 и 4 разомкнуты, ток будет течь через правую часть лампы.
Если переключатели 1 и 4 замкнуты, а 2 и 3 разомкнуты, то это заставит ток течь через левую сторону лампы.

Простая анимация переключения инвертора

Итак, вы видите, что есть источник постоянного тока, но на лампу подается переменный ток.

Лампа не воспринимает это как синусоиду, однако внезапное переключение приведет только к прямоугольной волне. Острые углы прямоугольной волны могут повредить электрооборудование, поэтому их необходимо сгладить.

Переключение также слишком быстрое для человека, если учесть электричество, которое вы получаете в розетках вашего дома, оно будет подаваться с частотой 50 или 60 Гц, в зависимости от того, в какой части мира вы находитесь. Это означает, что ток должен менять направление 50 или 60 раз в секунду.

Для достижения требуемой скорости переключения инженеры используют специальные электронные компоненты, такие как диоды, IGBT, MOSFET и т. д.

Инвертор, использующий IGBT

Давайте рассмотрим пример трехфазного питания двигателя. Вы можете видеть, что эта схема имеет источник постоянного тока и нагрузку переменного тока, и для преобразования постоянного тока в переменный ток есть группа IGBT, которые подключены к контроллеру. Этот контроллер посылает сигнал каждому IGBT, сообщая ему, когда открывать и закрывать. Эти IGBT соединены вместе.

Анимация переключения инвертора IGBT

Когда схема включена, вы можете видеть, что контроллер переключает пары IGBT, чтобы позволить току проходить через них в течение заданного периода времени, так что двигатель будет испытывать переменный ток, в этом примере переменный ток в 3 фазы.

Как инверторы используются для управления скоростью двигателя

Если мы внимательно посмотрим на БТИЗ, то увидим, что они на самом деле открываются и закрываются пульсирующим образом несколько раз за цикл.