لماذا ترتفع درجة حرارة محرك الغسالة؟ الأسباب والأسباب التقنية والحلول

لماذا لا ينبغي التعامل مع حرارة المحرك كمشكلة بسيطة

عادةً ما تبدأ الحرارة قبل حدوث العطل

نادراً ما تتعطل محركات الغسالات فجأة، بل غالباً ما يكون ذلك نتيجة فترات طويلة من التعرض لدرجات حرارة عالية قبل أن تتعطل فجأة مصحوبة برائحة كريهة، أو فقدان القدرة على الدوران، أو ضجيج عالٍ. ورغم أن ارتفاع درجة حرارة التشغيل قد لا يكون واضحاً من خارج الغسالة، إلا أن الملفات والمحامل والدوار ونظام التحكم داخل المحرك تتعرض جميعها لضغط أكبر من المعتاد.

بالنسبة لمصنعي الأجهزة المنزلية، هذا هو بالضبط سبب أهمية اختيار المحرك. شركة هوتشو نانيانغ للمحركات الكهربائية المحدودة. يركز هذا القسم على أنظمة محركات الغسالات المصممة لتحقيق استقرار طويل الأمد، بما في ذلك حلول محركات التيار المستمر بدون فرش (BLDC) ومحركات التيار المباشر (DD). لا تقتصر مشكلة ارتفاع درجة حرارة المحرك على الصيانة فقط، بل قد تؤثر على عمليات الإرجاع والشكاوى وفئة كفاءة الطاقة وسمعة العلامة التجارية على المدى البعيد. حتى لو استمر المحرك في العمل في الأيام الحارة، فقد تتلف مادة العزل الخاصة به بشكل أسرع، مما قد يؤدي إلى زيادة الضوضاء وانخفاض الاستقرار أثناء دورات العصر.

ارتفاع درجة الحرارة عادة ما يكون مشكلة في النظام

يلجأ الكثيرون إلى إلقاء اللوم على المحرك عند ارتفاع درجة حرارة الغسالة. وهذا ليس خطأً دائماً، ولكنه ليس السبب الوحيد. يعمل محرك الغسالة بالتنسيق مع الحوض، وحساس الحمولة، ونظام الحزام أو نظام الدفع المباشر، ولوحة التحكم العاكسة، ومصدر الطاقة.

إذا لم يكن أحد الأجزاء متطابقًا بشكل جيد، ترتفع الحرارة. وإذا تم تحميل الأسطوانة فوق طاقتها، يزداد تيار المحرك. وإذا كان محرك الحزام ذو احتكاك زائد، تتحول طاقة أكبر إلى حرارة. وإذا لم يتحكم نظام التحكم في السرعة بشكل جيد، فقد يعمل المحرك خارج نطاق التشغيل الأمثل.

ولهذا السبب، فإن اختيار نوع محرك الغسالة المناسب أمر مهم منذ مرحلة التصميم.

يُسهّل تصميم المنتج المناسب التحكم في الحرارة

في الغسالات الحديثة، يُعدّ وجود طريقتين مختلفتين لتدوير المحرك أمرًا بالغ الأهمية. أولًا، هناك محرك التيار المستمر بدون فرش (BLDC) ومحرك الدفع المباشر (DD). يتميز محرك BLDC بعدم تآكل الفرش وإمكانية التحكم في سرعته إلكترونيًا عبر التبديل الإلكتروني. أما محرك DD، فيتميز بعدم الحاجة إلى سير لنقل عزم الدوران إلى حوض الغسالة، حيث يتم نقل عزم الدوران مباشرةً.

كلاهما مفيد، لكنهما يعالجان الحرارة بطرق مختلفة. أحدهما يحسن كفاءة التحكم، والآخر يقلل الفاقد الميكانيكي.

ما الذي يسبب ارتفاع درجة حرارة محرك الغسالة؟

يؤدي التحميل الزائد إلى زيادة سحب التيار الكهربائي للمحرك

السبب الأكثر شيوعًا هو التحميل الزائد. عندما تحتوي الغسالة على كمية كبيرة من الملابس، يحتاج المحرك إلى عزم دوران أكبر للتشغيل والغسيل والعصر. غالبًا ما يعني عزم الدوران الأكبر تيارًا كهربائيًا أكبر، وهذا بدوره يعني حرارة أكبر.

قد يغفل البعض عن هذا الأمر لأن الغسالة قد تستمر في العمل. لكن كل دورة غسيل مُحمّلة فوق طاقتها تُضيف ضغطًا على المحرك. وعلى المدى الطويل، تتأثر عزلات المحرك ودرجة حرارة ملفاته سلبًا. بالنسبة لغسالات الملابس ذات السعة الكبيرة، يجب أن تتناسب سعة المحرك وعزم الدوران مع حجم حوض الغسالة الفعلي، وليس فقط مع البيانات المُصنّفة على ملصق الغسالة.

يمكن أن يساعد محرك العاكس BLDC المستقر لأنه يضبط السرعة وعزم الدوران بسلاسة أكبر من العديد من أنظمة المحركات القديمة.

يُضيف احتكاك الحزام حرارة خفية

في نظام محرك السير، لا تنتقل الطاقة مباشرةً من المحرك إلى الأسطوانة، بل تمر عبر السير والبكرة. هذا التصميم بسيط واقتصادي، ولكنه يزيد من نقاط الاحتكاك.

عندما يتقادم الحزام أو يرتخي أو ينزلق، يبذل المحرك جهدًا أكبر. كما أن الحزام نفسه قد يُولّد حرارة أثناء الدوران بسرعات عالية. لهذا السبب، يتكرر موضوع مقارنة غسالات الملابس ذات الدفع المباشر وغسالات الملابس ذات الدفع بالحزام في عمليات بحث المشترين. يرغب المستخدمون في معرفة ما إذا كان الدفع المباشر يقلل بالفعل من الضوضاء والحرارة والصيانة المستقبلية.

في مجال التحكم بالحرارة، يتمتع التوصيل المباشر بفائدة هيكلية واضحة.

يؤدي سوء التهوية إلى احتباس الحرارة حول المحرك

لا يمكن للمحرك أن يعمل بثبات إلا إذا أمكن تبديد الحرارة منه. وهذا لا يتحقق في حال انعدام تبادل الهواء، أو في حال تصميم الآلة بكثافة عالية، أو في حال تلوثها بالغبار، أو في حال انسداد مخرج الهواء في غلاف المحرك.

يتضح هذا الأمر بشكل أكبر في الآلات التي تعمل بدورات طويلة أو برامج دوران متكررة. قد لا يتعطل المحرك فورًا، لكن الحرارة تتراكم بسرعة أكبر من سرعة تبديدها. يتطلب تصميم المحرك الجيد تخطيطًا حراريًا، وليس فقط القدرة الكهربائية.

كيف تؤثر أنواع محركات الغسالات على التحكم في الحرارة

محرك BLDC يقلل الاحتكاك ويحسن التحكم

A BLDC المحرك يستخدم هذا النظام التبديل الإلكتروني بدلاً من التلامس بالفرشاة، مما يقلل الاحتكاك الميكانيكي داخل المحرك. ويؤدي انخفاض الاحتكاك إلى تقليل الطاقة المهدرة والحرارة.

في الغسالات، يعمل هذا النوع من المحركات بكفاءة عالية مع نظام التحكم العاكس. إذ يُمكن لنظام التحكم ضبط السرعة بناءً على احتياجات الغسيل والشطف والعصر، مما يُساعد الغسالة على تجنب التشغيل بسرعات عالية غير ضرورية عندما لا تتطلب الحمولة ذلك.

بالنسبة للعملاء الذين يسألون عن ماهية محرك BLDC في الغسالة، فإن الإجابة البسيطة هي: إنه نوع من المحركات مصمم للتحكم الأكثر سلاسة، وكفاءة أفضل، وتآكل أقل.

محرك DD يزيل فقدان الحزام تمامًا

A DD المحرك هو محرك ذو دفع مباشر. فهو يربط هيكل المحرك مباشرة بنظام الأسطوانة، لذلك لا يوجد نقل بالحزام بينهما.

يُعدّ هذا الأمر بالغ الأهمية للحدّ من ارتفاع درجة الحرارة، إذ يُلغى فقد الطاقة الناتج عن الحزام من النظام. فلا يوجد انزلاق للحزام، ولا احتكاك للبكرات، وتقلّ الاهتزازات الصادرة من أجزاء ناقل الحركة. صحيح أن المحرك لا يزال يُنتج حرارة أثناء التشغيل، إلا أن أحد أهم مصادر الفقد الميكانيكي قد اختفى.

بالنسبة للمشترين الذين يتساءلون عن معنى "الدفع المباشر" في الغسالات، فإن النقطة الأساسية هي نقل عزم الدوران المباشر. إنه تصميم أكثر انسيابية، ويُستخدم غالبًا في الغسالات ذات الجودة العالية.

لا يزال محرك الحث التيار المتردد مناسبًا لبعض الطرازات التي تركز على التكلفة

لا يزال محرك الحث التيار المتردد مفيدًا في بعض أنواع محركات الغسالات، وخاصةً في الموديلات ذات التحميل العلوي التي تراعي التكلفة. فهو بسيط وموثوق به في التطبيقات غير المتطلبة.

لكن عندما يكون الهدف هو انخفاض مستوى الضوضاء، وانخفاض الحرارة، والتحكم في السرعة المتغيرة، وتحسين أداء الطاقة، فإن محرك BLDC أو محرك DD عادة ما يكون من الأسهل وضعه في مشاريع الأجهزة الحديثة.

هذا لا يعني أن محركاً واحداً يناسب جميع المنتجات. بل يعني أن المحرك يجب أن يتناسب مع مستوى المنتج وتوقعات المستخدم.

لماذا يؤدي ارتفاع درجة الحرارة إلى تلف أداء الغسالة؟

عزل اللفائف يتلف بشكل أسرع

تُعدّ الحرارة من أكبر أعداء عزل ملفات المحركات. فعندما تبقى درجة الحرارة مرتفعة لفترات طويلة، تضعف مادة العزل. وعندما تنخفض جودة العزل، يزداد خطر حدوث دوائر قصر وعدم استقرار التشغيل.

قد لا يظهر هذا في الأشهر القليلة الأولى. وغالبًا ما يظهر لاحقًا على شكل انخفاض في عمر المحرك، أو سرعة دوران غير مستقرة، أو توقف مفاجئ.

بالنسبة لمشاريع تصنيع المعدات الأصلية، هذا هو بالضبط نوع المشكلة التي تخلق ضغطًا على خدمات ما بعد البيع.

يصبح الضجيج والاهتزاز أكثر وضوحًا

تؤثر الحرارة على سلوك الأجزاء. قد تتمدد المحامل والأحزمة والأعمدة والمكونات المحيطة بها قليلاً أثناء التشغيل في درجات حرارة عالية. في أنظمة نقل الحركة بالأحزمة، قد تؤدي التغيرات الطفيفة إلى زيادة الاهتزاز أو الانزلاق.

وهذا أحد الأسباب التي تجعل العديد من المشترين يقارنون بين محرك DD ومحرك BLDC ومحرك BLDC العاكس ومحرك الدفع المباشر قبل اختيار منصة محرك الغسالة.

يُحسّن محرك التيار المستمر بدون فرش من التحكم في السرعة. بينما يُقلل محرك التيار المستمر من اهتزاز ناقل الحركة. ويعتمد الاختيار النهائي على بنية الآلة ومستوى سعرها.

قد تنخفض كفاءة الدوران

إذا ارتفعت درجة حرارة المحرك بشكل مفرط، فقد يقلل النظام من الطاقة أو السرعة لحماية نفسه. قد تُكمل الغسالة دورة الغسيل، ولكن قد تنخفض كفاءة العصر. قد تخرج الملابس أكثر بللاً، وقد يظن المستخدم أن الغسالة بها عيب في الجودة.

في كثير من الحالات، يكمن السبب الجذري في التحكم في حرارة المحرك ومطابقة النظام.

كيفية الاختيار بين محرك التيار المستمر بدون فرش ومحرك التيار المستمر للتحكم في الحرارة

اختر محرك BLDC عندما تحتاج إلى تحكم مرن في السرعة

إذا كان تصميم غسالتك يتطلب سرعة قابلة للتعديل، وتكلفة متوازنة، وكفاءة عالية في استهلاك الطاقة، فإن محرك التيار المستمر بدون فرش (BLDC) يُعد خيارًا ممتازًا. وهو مناسب للعديد من غسالات التحميل الأمامي، وللأجهزة المنزلية المتوسطة والعالية الجودة.

يُعد هذا المنتج مناسبًا أيضًا عندما تريد تحكمًا أفضل من المحرك العادي، ولكنك لا تزال بحاجة إلى هيكل إنتاج عملي.

يمكنك الاطلاع على تشكيلة أوسع من المحركات من خلال موقع الشركة الإلكتروني. مجموعة منتجات محركات الأجهزة المنزلية عند التخطيط لمطابقة النماذج.

اختر محرك DD عندما تريد تقليل فقد الطاقة في ناقل الحركة

إذا كان تسويق منتجك يركز على انخفاض مستوى الضوضاء، وعزم الدوران المباشر، وتقليل أجزاء ناقل الحركة، فإن محرك DD هو الخيار الأمثل. وهو مفيد بشكل خاص لغسالات الملابس الفاخرة حيث يهتم المستخدمون بالتشغيل الهادئ والاستقرار على المدى الطويل.

في مقارنة بين غسالات ذات محرك مباشر وغسالات ذات محرك حزام، يكون محرك DD عادةً أقوى في التحكم في الحرارة وتقليل الاهتزازات وسهولة الصيانة.

المقابل هو أن تصميم النظام يحتاج إلى توافق أفضل بين المحرك والأسطوانة منذ البداية.

قم بمطابقة المحرك مع الآلة، وليس فقط مع الكلمة المفتاحية.

لا يُختار محرك الغسالة الجيد لمجرد شيوع كلمة مفتاحية معينة. بل يجب مراعاة سعة الحمولة، وحجم الحوض، ونظام الجهد الكهربائي، ونوع دورة الغسيل، ومستوى الضوضاء المطلوب، وكفاءة استهلاك الطاقة، ومستوى المنتج المتوقع.

إذا كان المنتج من الطراز القياسي، فقد يحل محرك التيار المستمر بدون فرش معظم مشاكل الحرارة والتحكم. أما إذا كان المنتج من الطراز المتميز، فيمكن لمحرك التيار المستمر أن يوفر ميزة هيكلية أقوى.

كيفية الحد من مخاطر ارتفاع درجة الحرارة في المشاريع الحقيقية

ابدأ بالقدرة المناسبة للمحرك

يجب أن تتناسب سعة المحرك مع حمولة الغسيل وسرعة الدوران. إذا كان المحرك صغيرًا جدًا، فسيعمل بالقرب من طاقته القصوى بشكل متكرر، مما يؤدي إلى توليد حرارة.

يجب أن يتيح التصميم الجيد للمنتج هامشاً كافياً للاستخدام المتكرر، والأحمال غير المتساوية، ودورات العصر عالية السرعة. وهذا أمر بالغ الأهمية خاصةً بالنسبة للطرازات المُخصصة للتصدير، حيث قد تختلف عادات المستخدمين وظروف الطاقة باختلاف السوق.

تحقق من الحرارة والضوضاء والحمل معًا

لا تختبر الحرارة وحدها. فالحرارة والضوضاء والاهتزاز عادةً ما تنتقل معًا. إذا كان المحرك يسخن ويصدر ضوضاءً، فقد يكون السبب في هيكله أو الحمل أو ناقل الحركة بالحزام أو توازن الدوار أو منطق التحكم.

لهذا السبب، يجب أن يشمل الاختبار التشغيل طويل الأمد، وظروف الحمل الكامل، وفحوصات بدء التشغيل والإيقاف المتكررة.

العمل مع مورد قادر على دعم التوافق التقني

يُصبح اختيار المحرك أسهل عندما يُتيح المورّد مناقشة المعايير والاختبارات ومدى ملاءمة التطبيق بدلاً من مجرد إرسال كتالوج. تمتلك الشركة أنظمة بحث وتطوير وإنتاج ومراقبة جودة تدعم مشاريع المحركات المُخصصة لتطبيقات الأجهزة المنزلية.

للمناقشة حول المشاريع أو المواصفات أو احتياجات الخدمة، يمكنك استخدام الموقع الرسمي قناة اتصال لحلول المحركات.

استنتاج

عادةً ما يكون سبب ارتفاع درجة حرارة محرك الغسالة هو الحمل الزائد، أو الاحتكاك، أو ضعف تبديد الحرارة، أو عدم استقرار التحكم، أو عدم توافق المحرك مع الغسالة. وهذه مشكلة خطيرة، إذ تؤثر الحرارة على عمر المحرك، وكفاءة الدوران، ومستوى الضوضاء، والاهتزاز، ومخاطر ما بعد البيع.

يُعد محرك التيار المستمر بدون فرش خيارًا مناسبًا عندما تحتاج إلى تحكم فعال في العاكس، وتنظيم سرعة أكثر سلاسة، واحتكاك داخلي أقل. أما محرك التيار المستمر المباشر (DD) فهو أفضل عندما يحتاج المنتج إلى نقل عزم دوران مباشر، وعدد أقل من الأجزاء المتحركة، وحرارة أقل ناتجة عن الحزام، وتشغيل أكثر هدوءًا.

بالنسبة لمصنعي الغسالات، لا يقتصر الخيار الأفضل على المقارنة بين محرك التيار المستمر بدون فرش ومحرك العاكس، أو محرك التيار المباشر ومحرك التيار المستمر بدون فرش، أو محرك العاكس والمحرك العادي. بل يكمن الخيار الأفضل في بنية المحرك التي تتناسب مع مستوى المنتج، وتصميم الحمولة، والسوق المستهدف.

يُوفر محرك التيار المستمر بدون فرش (BLDC) ومحرك التيار المباشر (DD) من الشركة طريقتين عمليتين للحد من مخاطر ارتفاع درجة الحرارة. إحداهما تُحسّن كفاءة التحكم، والأخرى تُحسّن البنية الميكانيكية. إذا كان مشروعك بحاجة إلى خدمة أو دعم فني أو مُلاءمة مُخصصة للمحركات، فإن التواصل مع الفريق الهندسي هو الخطوة التالية الأنسب.

أسئلة متكررة

س1: لماذا ترتفع درجة حرارة محرك الغسالة؟
ج1: عادة ما ترتفع درجة حرارة محرك الغسالة بسبب الحمل الزائد، أو فقدان الاحتكاك، أو سوء التهوية، أو عدم استقرار الجهد، أو نوع المحرك الذي لا يتناسب مع تصميم الجهاز.

س2: هل محرك BLDC أفضل للتحكم في الحرارة؟
A2: محرك BLDC أفضل من العديد من الأنظمة التقليدية لأنه يقلل من احتكاك الفرشاة ويدعم التحكم في سرعة العاكس، مما يساعد على تقليل فقد الطاقة والحرارة.

س3: ماذا يعني مصطلح "الدفع المباشر" في الغسالة؟
A3: يعني نظام الدفع المباشر أن المحرك يتصل مباشرة بالأسطوانة دون استخدام سير. وهذا يقلل من احتكاك السير والاهتزاز والحرارة الناتجة عن فقدان الطاقة في ناقل الحركة.

س4: ما هو نوع المحرك المستخدم في موديلات الغسالات ذات التصميم منخفض الضوضاء؟
ج٤: تستخدم العديد من الغسالات منخفضة الضوضاء محرك BLDC أو محرك DD. يُفضل استخدام محرك DD في تصميمات الدفع المباشر عالية الجودة.

س5: كيف يمكن منع ارتفاع درجة حرارة محرك الغسالة؟
ج5: يمكنك تقليل ارتفاع درجة الحرارة عن طريق اختيار سعة المحرك المناسبة، وتجنب التحميل الزائد، وتحسين تبديد الحرارة، واختيار محرك BLDC أو محرك DD بناءً على تصميم الآلة.