Когда производителю следует использовать двигатель с прямым приводом в стиральной машине? 7 проверок конструкции.

Производителю оборудования следует использовать двигатель с прямым приводом, если конструкция стиральной машины предусматривает прямое воздействие крутящего момента барабана, меньшее количество деталей трансмиссии, точное движение на низких скоростях и тщательное электронное управление. Это неудачный выбор, если проект просто пытается заменить двигатель с ременным приводом без перепроектирования задней конструкции, подшипников, контроллера, системы охлаждения и метода обслуживания. Решение следует принимать на уровне платформы, а не только на основании маркировки двигателя.

В этой статье намеренно основное внимание уделяется проверкам конструкции OEM-производителей, а не повторению общих вопросов потребителей, таких как «Лучше ли стиральные машины с прямым приводом?» или «Каковы их недостатки?». Nanyang уже имеет высокие позиции в поисковой выдаче по этим актуальным запросам. Цель здесь – помочь командам инженеров и поставщиков решить, подходит ли прямой привод для новой конструкции стиральной машины.

Наньян Мотор Компания разрабатывает решения для электродвигателей с прямым приводом (DD), DDM, BLDC, переменного тока и двигателей для сушилок, предназначенные для бытовой техники. Данные о продукции и производстве двигателей с прямым приводом служат полезным справочным материалом для оценки платформ с прямым приводом.

В каких случаях стиральная машина с прямым приводом подходит для данной платформы?

Платформа, разработанная на основе прямого барабанного привода.

Прямая передача работает лучше всего, когда конструкция кузова, вала, подшипников, заднего зазора, диаметра двигателя, контроллера и доступа для обслуживания изначально учитывают этот фактор. Снятие ремня меняет не только трансмиссию. Оно меняет то, как крутящий момент передается на барабан, а также то, как система заднего привода скомпонована и поддерживается.

Необходимость точного движения барабана

Прямое управление барабаном может быть полезно, когда программа стирки зависит от плавного реверсирования на низкой скорости, контролируемого ускорения, торможения и стабильных переходов скорости. Двигатель и контроллер воздействуют на поведение барабана более непосредственно, поскольку между ними нет передаточного отношения или податливости ремня.

Веская причина для удаления ременной передачи.

Если главный вопрос заключается в том, как прямой привод соотносится с ременной передачей, используйте проверенный метод. стиральная машина с прямым приводом против стиральной машины с ременным приводом руководство. Для новой OEM-платформы более важным вопросом является то, оправдывают ли преимущества отказа от ремня необходимые механические и управляющие изменения в других областях.

Какой крутящий момент должен развивать двигатель при скорости вращения барабана?

Проверка 1: Запуск и крутящий момент на низких оборотах

Двигатель с прямым приводом не может полагаться на передаточное отношение шкивов для увеличения крутящего момента на барабане. Определите пусковой момент, крутящий момент при стирке на низких скоростях, момент многократного реверсирования, нагрузку от воды и ткани, диаметр барабана и наихудший случай влажной нагрузки. Одной лишь номинальной мощности недостаточно для расчета двигателя.

Проверка 2: Инерция и ускорение

Двигатель должен разгонять барабан, мокрое белье, воду и вращающуюся конструкцию. Необходимо построить профиль разгона от скорости стирки до скорости отжима и подтвердить пиковые значения тока и крутящего момента на каждом этапе. Двигатель, обеспечивающий стабильную скорость, может быть недостаточно мощным во время разгона.

Проверка 3: Скорость вращения и запас торможения

Высокоскоростное вращение приводит к увеличению противо-ЭДС, ограничениям скорости вращения ротора, нагрузкам на подшипники, силам дисбаланса и требованиям к торможению. Убедитесь, что система управления двигателем может достигать и снижать скорость вращения без превышения пределов по току, напряжению, тепловым или механическим параметрам.

Какие механические изменения требуются для прямого привода?

Проверка 4: Задний корпус, вал и подшипники

В системах прямого привода часто используется двигатель большего диаметра, расположенный на оси барабана. Необходимо убедиться в наличии свободного пространства за корпусом, толщине двигателя, геометрии вала, расстоянии между подшипниками, жесткости барабана, доступности крепежных элементов, герметизации и последовательности сборки. Для переоборудования существующей стиральной машины с ременным приводом может потребоваться новая конструкция задней части корпуса, а не новый кронштейн.

Проверка 5: Балансировка ротора и структурные вибрации

Устранение шума от ремня не устраняет все источники вибрации. Балансировка ротора, балансировка барабана, состояние подшипников, жесткость корпуса, подвеска, электромагнитная сила и настройка контроллера остаются важными факторами. Необходимо проверять вибрацию во всей стиральной машине, поскольку стендовые испытания двигателя не могут воспроизвести резонанс корпуса или несбалансированную влажную нагрузку.

Доступ к услугам и модульная замена

Самая популярная статья на сайте посвящена... Недостатки стиральных машин с прямым приводом В данном разделе уже подробно рассмотрены компромиссы между ремонтом и жизненным циклом. Для OEM-производителей используйте эту информацию, чтобы решить, останутся ли двигатель, датчик, контроллер, подшипник и задний узел доступными и диагностируемыми после интеграции.

Как следует согласовать контроллер с прямым приводом?

Проверка 6: Коммутация, обратная связь и ограничения тока

Прямое управление барабаном зависит от точной коммутации, регулирования тока, обратной связи по положению ротора и программного обеспечения. Необходимо подтвердить напряжение шины постоянного тока, пиковый фазный ток, сопротивление и индуктивность двигателя, метод обратной связи, диапазон скоростей, режим запуска, стратегию торможения, связь и пределы защиты.

Реверс на низкой скорости и пульсация крутящего момента

Движение барабана во время стирки неоднократно пересекает нулевую скорость. Неправильная оценка положения или настройка тока могут привести к нестабильному запуску, слышимым пульсациям крутящего момента, рывкам при реверсировании или избыточному току. Проверьте эти условия с реальной инерцией барабана и влажной нагрузкой, а не только с ненагруженным двигателем.

Тепловое взаимодействие между двигателем и электроникой

Измерьте температуру обмотки двигателя и температуру драйвера в течение нескольких циклов стирки и отжима. Двигатель с прямым приводом может работать длительное время на низкой скорости и высоком крутящем моменте, при этом драйвер испытывает потери на переключение и проводимость. Запас охлаждения следует проверить при высокой температуре окружающей среды и низком напряжении сети.

Как производителям оригинального оборудования следует проверять работоспособность систем прямого привода перед началом серийного производства?

Проверка 7: Полная проверка стиральной машины

Проведите испытания на холодный пуск, горячий пуск, низкое напряжение, большую влажную нагрузку, многократное изменение направления вращения, несбалансированную нагрузку, ускорение, высокоскоростное вращение, торможение, перезапуск, повышение температуры, влажность, звук, вибрацию и защиту от ненормальной нагрузки. Запишите ток, скорость, температуру и вибрацию, чтобы можно было определить причину отказов прототипа: двигатель, контроллер, механическая конструкция или условия нагрузки.

Производственные возможности и отслеживаемость

Для обеспечения поставок больших объемов необходимо проверить стабильность обмотки, балансировку ротора, управление подшипниками, программирование контроллера, тестирование на заключительном этапе производства, управление изменениями и отслеживаемость. В базе знаний Nanyang указано 13 производственных линий DD и 7 линий DDM в рамках мощностей по выпуску частотно-регулируемых двигателей. ДД Категория моторов является соответствующим артикулом продукта для платформы с прямым барабанным приводом.

Разделение терминологии прямого привода и бесщеточного двигателя постоянного тока

Прямой привод описывает схему трансмиссии, а бесщеточный двигатель постоянного тока (BLDC) — конструкцию двигателя. Существующие Бесколлекторный двигатель постоянного тока против прямого привода Статья полезна, когда проектная группа еще не определилась с этими двумя понятиями до утверждения механического проекта.

Вывод

Двигатель с прямым приводом — это удачный выбор для производителей оригинального оборудования, если конструкция стиральной машины специально разработана с учетом прямого крутящего момента барабана и электронного управления. Семь проверок включают: пусковой момент, инерцию и ускорение, запас по отжиму и торможению, механические характеристики и подшипники, вибрацию ротора и конструкции, согласование тока контроллера и полную проверку стиральной машины. Если эти интерфейсы не спроектированы совместно, прямой привод может потребовать больше работы по перепроектированию, чем принесет пользы.

Перед утверждением платформы предоставьте поставщику информацию о типе стиральной машины, вместимости барабана, профиле крутящего момента и скорости вращения, механических чертежах, состоянии контроллера, целевом уровне шума, рабочем цикле, требованиях к сертификации и годовом объеме производства. Наньянг R&D могут ознакомиться с требованиями к накопителям, а покупатели могут связаться с Наньяном для подбора проектов.

Часто задаваемые вопросы

В1: В каких случаях производителю оборудования следует использовать двигатель с прямым приводом в стиральной машине?

A1: Используйте его, когда платформа разработана для прямого затяжки барабанных тормозов, точного электронного управления и меньшего количества деталей трансмиссии, а также когда задняя конструкция и стратегия обслуживания поддерживают интеграцию.

В2: Можно ли переделать стиральную машину с ременным приводом на прямой привод, заменив только двигатель?

A2: Обычно нет. Переоборудование может повлиять на задний зазор, вал и подшипники, конструкцию кузова, контроллер, обратную связь, охлаждение, сборку и доступ для обслуживания.

В3: Почему крутящий момент на низких оборотах важен для стиральной машины с прямым приводом?

A3: Двигатель приводит барабан в движение без ременного привода, поэтому он должен создавать полезный крутящий момент непосредственно при низкой скорости стирки и при многократном реверсировании.

Вопрос 4: Что следует проверить перед утверждением двигателя с прямым приводом?

A4: Протестируйте работу двигателя в реальных условиях: запуск, реверс, ускорение, вращение, торможение, дисбаланс, повышение температуры, шум, вибрация, ненормальная нагрузка и перезапуск.

В5: Означает ли прямой привод бесщеточный двигатель постоянного тока (BLDC)?

A5: Нет. Прямой привод описывает способ передачи крутящего момента на барабан; BLDC описывает конструкцию двигателя. В системе прямого привода может использоваться бесщеточный двигатель с электронным управлением, но эти термины не идентичны.