Motore BLDC, DD, DDM o AC: quale si adatta al design della tua lavatrice?

Per una lavatrice a carica frontale che necessita di un ampio controllo della velocità variabile, il motore BLDC è spesso la scelta ideale. Per una piattaforma progettata con trasmissione diretta del cestello, il motore DD può essere più appropriato. Per un design a carica dall'alto con trasmissione diretta, il motore DDM potrebbe essere adatto, mentre un motore a induzione CA rimane una soluzione pratica per piattaforme a carica dall'alto con costi contenuti. La risposta giusta dipende dalla struttura della lavatrice, dal profilo coppia-velocità, dal controller, dalla capacità, dalla rumorosità, dalla manutenzione e dall'obiettivo di costo.

Una volta definite le architetture principali dei motori delle lavatrici, il passo successivo consiste nell'abbinare BLDC, DD, DDM o AC alla configurazione meccanica della lavatrice, al profilo di movimento, al controller, alla capacità, ai requisiti di rumorosità e ai costi.

Nanyang MotoreFondata nel 1992, l'azienda sviluppa e produce motori per elettrodomestici nelle categorie BLDC, DD, DDM, AC e per asciugatrici. Il suo portafoglio consente ai team OEM di confrontare diverse architetture in base agli stessi requisiti di prodotto.

Quale architettura del motore è più adatta a una lavatrice a carica frontale o a carica dall'alto?

Diverso tipi di motore per lavatrice adatti a diverse configurazioni meccaniche e requisiti di movimento. Per la selezione OEM, la chiave è collegare ciascuna architettura al profilo operativo della lavatrice e alla struttura di azionamento.

BLDC per piattaforme di carico frontale a velocità variabile

Un motore BLDC è un motore a magneti permanenti senza spazzole che utilizza la commutazione elettronica. È particolarmente adatto quando la lavatrice necessita di inversione precisa a bassa velocità, accelerazione controllata, centrifuga ad alta velocità, frenatura elettronica e programmi multipli. La gamma di motori BLDC per cestello di Nanyang è progettata per lavatrici a carica frontale fino a 20 kg.

Motore BLDC a caricamento frontale è il riferimento di prodotto pertinente quando una lavatrice richiede un'ampia gamma di velocità e un controllo elettronico coordinato.

DD o DDM quando la piattaforma è costruita attorno a Direct Drive

Un motore DD elimina la fase a cinghia in una lavatrice a tamburo e consente al controller di avere un controllo più diretto sul movimento del tamburo. Il DDM è adatto a lavatrici a carica dall'alto con trasmissione diretta.

La scelta tra trasmissione diretta e trasmissione a cinghia Influisce anche sull'imballaggio, sulla perdita di trasmissione, sull'accesso al servizio e sulla strategia di controllo.

Nella selezione dei motori OEM, i motori DD e DDM devono essere valutati insieme alla struttura della lavatrice, al controller, ai cuscinetti e alla disposizione degli impianti.

Induzione CA per progetti a carico dall'alto con costi controllati.

I motori a induzione CA sono una tecnologia matura e pratica laddove la lavatrice non necessita di un elevato grado di controllo elettronico a bassa velocità e la piattaforma privilegia un'architettura collaudata e costi contenuti. La categoria di motori CA a carica dall'alto di Nanyang è progettata per lavatrici fino a 15 kg.

Come si deve adattare l'architettura del motore al profilo di movimento della lavatrice?

Velocità di lavaggio e inversione di marcia

Un ciclo di lavaggio può richiedere movimenti lenti in avanti e indietro, avviamenti ripetuti e una coppia controllata a bassa velocità. I ​​sistemi BLDC e a trasmissione diretta a controllo elettronico possono essere un'ottima scelta quando questi movimenti sono fondamentali per il programma. Il fornitore ha bisogno di qualcosa di più di un semplice numero di giri target; ha bisogno della coppia di avviamento, della coppia a bassa velocità, della frequenza di inversione e dell'inerzia del cestello o del tamburo carico.

Accelerazione e rotazione

Le prestazioni di centrifuga dipendono dal tempo di accelerazione, dalla coppia massima, dal limite di velocità massima, dalle condizioni di squilibrio, dalla frenata e dal margine termico. Un motore che raggiunge i giri al minuto richiesti a vuoto potrebbe comunque risultare inadatto se si considerano il peso del bucato bagnato e l'inerzia del cestello. È preferibile confrontare l'intera curva coppia-velocità piuttosto che un singolo valore di potenza nominale.

Responsabilità del controller

Per i motori BLDC e molti sistemi a trasmissione diretta, la costruzione del motore e il controllo elettronico devono essere specificati congiuntamente. BLDC e inverter Descrivi i diversi aspetti del sistema di azionamento: BLDC si riferisce alla costruzione del motore, mentre inverter si riferisce al controllo elettronico. Il controller selezionato deve fornire la corrente, il feedback, la protezione, la comunicazione e la regolazione necessari per la lavatrice.

Quali compromessi contano dopo aver scelto l'architettura?

Rumore e vibrazioni

Il tipo di motore da solo non determina la rumorosità della lavatrice. Forza elettromagnetica, ondulazioni di corrente, cuscinetti, bilanciamento del rotore, comportamento della cinghia, squilibrio del cestello, rigidità del mobile, sospensioni e taratura dei comandi contribuiscono tutti al rumore. Misurare il rumore e le vibrazioni dell'intero elettrodomestico durante il lavaggio, l'accelerazione, la centrifuga e in condizioni di carico non bilanciato.

Efficienza e calore

L'efficienza deve essere verificata in condizioni operative realistiche. Una coppia elevata a bassi regimi, anche quando la potenza media appare modesta, può causare il surriscaldamento del motore, mentre il funzionamento ad alta velocità può aumentare le perdite nel ferro e le perdite di commutazione. Per i motori a controllo elettronico, è necessario includere le perdite del driver e il raffreddamento nella stessa valutazione termica.

Costo del servizio e del ciclo di vita

I motori a induzione CA possono offrire un percorso di manutenzione consolidato. I motori BLDC eliminano l'usura delle spazzole ma dipendono dal controllo elettronico. La trasmissione diretta elimina la cinghia ma può rendere il sistema di trasmissione posteriore più integrato. Confronta i costi del controller, dell'assemblaggio, del collaudo, dei pezzi di ricambio, della disponibilità per la sostituzione, della manutenzione prevista e della garanzia, piuttosto che basarti solo sul prezzo di acquisto del motore.

Quali specifiche determinano la capacità del motore e la sua compatibilità?

Curva di carico e coppia

La capacità della lavatrice è solo un punto di partenza. È necessario definire il diametro del cestello, il carico di tessuti e acqua, il rapporto di trasmissione (se utilizzato), il tempo di accelerazione, la coppia di lavaggio a bassa velocità, la coppia di picco, la velocità di centrifuga, le condizioni di squilibrio, la frenatura e il ciclo di lavoro. Il fornitore ha bisogno del profilo coppia-velocità per selezionare correttamente l'avvolgimento e il controllo.

Limiti elettrici e del controller

Verificare la tensione del motore, la corrente nominale e di picco, il feedback, il metodo di commutazione, la comunicazione, la protezione, la responsabilità del software e l'architettura elettrica del mercato di destinazione. La scelta di BLDC, DD o DDM prima che questi limiti siano definiti può causare avviamenti instabili, sovracorrente, rumore o ritardi nello sviluppo.

Dimensioni, ambiente e conformità

Verificare i requisiti di albero, montaggio, connettore, spazio libero posteriore, carichi sui cuscinetti, isolamento, umidità, temperatura, raffreddamento e certificazione del mercato di destinazione. Il motore selezionato deve essere compatibile con l'ingombro meccanico e il processo produttivo, non solo con le specifiche elettriche.

Come dovrebbe un produttore OEM confrontare i motori prima della produzione di massa?

Prova la lavatrice completa

La validazione del prototipo dovrebbe includere avviamento a freddo e a caldo, bassa tensione, carico pesante, inversione a bassa velocità, accelerazione, centrifuga ad alta velocità, carico sbilanciato, aumento di temperatura, umidità, cicli ripetuti, carico anomalo, rumore, vibrazioni, frenata e protezione. I dati di laboratorio sono utili, ma la lavatrice completa mette in luce le interazioni tra azionamento, cestello, cuscinetti, mobile e sospensioni.

Capacità di produzione di audit

Per l'approvvigionamento di grandi volumi, è necessario esaminare la coerenza degli avvolgimenti, il bilanciamento del rotore, i controlli dei cuscinetti, la tracciabilità, i test di fine linea, la programmazione del controllore, la gestione delle modifiche e l'analisi dei guasti. Nanyang gestisce 54 linee di produzione di motori a frequenza variabile, tra cui 13 linee DD, 7 linee DDM, 19 linee BLDC e 15 linee di motori per essiccatori, supportate da 5 basi produttive.

Utilizzare una sequenza di selezione basata sul design e sull'adattamento

• Definire l'architettura di caricamento frontale o dall'alto e la capacità target.

• Costruisci il profilo completo di coppia-velocità per lavaggio, retromarcia, accelerazione, slittamento e frenata.

• Decidere se la trasmissione a cinghia o la trasmissione diretta faranno parte dell'architettura meccanica.

• Abbinare BLDC, DD, DDM o AC ai requisiti di movimento e di ingombro.

• Corrispondenza tra corrente, feedback, protezione e comunicazione del controller.

• Verificare l'albero, il montaggio, lo spazio libero posteriore, il raffreddamento, l'isolamento e la certificazione.

• Verificare il corretto funzionamento della lavatrice completa in condizioni di carico normali e anomale.

• Verificare i controlli di produzione prima della produzione di massa.

Se una piattaforma necessita di uno sviluppo coordinato di motori e controller, Ricerca e sviluppo Nanyang è possibile esaminare i requisiti elettrici, meccanici e di collaudo prima che il progetto venga finalizzato.

Conclusione

I motori BLDC, DD, DDM e AC dovrebbero essere selezionati in base all'adeguatezza progettuale, non in base a una classificazione generica. I motori BLDC sono particolarmente adatti a molte piattaforme a velocità variabile con carico frontale. I motori DD sono rilevanti quando la struttura di azionamento del tamburo è progettata intenzionalmente senza cinghia. I motori DDM sono adatti a progetti con carico dall'alto a trasmissione diretta, mentre l'induzione AC rimane utile per piattaforme con un buon rapporto costo-prestazioni. L'architettura vincente è quella che soddisfa i requisiti reali di coppia-velocità, controllo, ingombro, termici, di rumorosità, di manutenzione e di produzione con il minor rischio di riprogettazione.

Per una raccomandazione mirata, contattare Nanyang con tipo di lavatrice, capacità, tensione, profilo coppia-velocità, stato del controller, dimensioni, livello di rumorosità target, requisiti di certificazione e quantità annua.

Domande frequenti

Quale motore è compatibile con una lavatrice a carica frontale a velocità variabile?

La tecnologia BLDC è spesso un'ottima soluzione perché, se abbinata al guidatore giusto, supporta la retromarcia controllata a bassa velocità, l'accelerazione, lo slittamento ad alta velocità e la frenata elettronica.

Quando un produttore di apparecchiature originali (OEM) dovrebbe scegliere un motore a trasmissione diretta (DD) invece di un motore a cinghia?

Scegli DD quando la piattaforma è progettata per la trasmissione diretta del tamburo e il motore, i cuscinetti, la vasca, il controller e la disposizione degli impianti possono essere progettati insieme.

A cosa serve il DDM in una lavatrice?

DDM è un'architettura di motore a trasmissione diretta utilizzata per lavatrici a carica dall'alto adatte a questo tipo di prodotto, comprese le piattaforme ad alta capacità in cui la trasmissione diretta del cestello è parte integrante del concetto di prodotto.

Quando un motore a induzione CA rappresenta ancora una buona scelta?

Rimane una soluzione pratica per progetti con caricamento dall'alto e a costi contenuti, che utilizzano un'architettura consolidata e non richiedono lo stesso grado di controllo elettronico a velocità variabile.

Quali dati bisogna confrontare prima di scegliere un motore per lavatrice?

Confrontare il profilo coppia-velocità, l'inerzia di carico, la tensione e la corrente, il controllore, la configurazione della trasmissione, le dimensioni, il margine termico, il livello di rumore target, il metodo di manutenzione, la certificazione e il volume di produzione.