Spezifikationen des Waschmaschinenmotors

Es kommt häufig vor, dass ein Bauteil einer Waschmaschine komplett ausfällt, was eine Reparatur unpraktisch macht. Viele Teile der Waschmaschine können jedoch im Haushalt nützlich sein. So werden Elektromotoren beispielsweise oft von Heimwerkern für den Bau verschiedener Geräte verwendet. Zunächst sollten Sie die technischen Daten des Waschmaschinenmotors kennen, um herauszufinden, um welches Gerät es sich handelt und welches DIY-Projekt Sie damit realisieren können.

Arten von Waschmaschinenmotoren

Der Elektromotor der Waschmaschine ist ein zuverlässiges Bauteil, das nur sehr selten ausfällt. Deshalb Motoren aus Autos, die 20 bis 30 Jahre lang in Gebrauch waren, eignen sich gut zum Recycling. Mithilfe dieser Werkzeuge bauen Handwerker Dreh- und Schleifmaschinen, Apfel- und Getreidemühlen, kleine Betonmischer, Rasenmäher und andere nützliche Haushaltsgeräte.

Waschmaschinen können mit einem Kollektor, einem Wechselrichter oder einem Asynchronmotor ausgestattet sein.

Lassen Sie uns die Unterschiede zwischen Elektromotoren und die spezifischen Eigenschaften jedes Antriebsgeräts untersuchen. Wir werden auch die Komponenten erläutern, aus denen verschiedene Motoren bestehen.

Bürstenmotoren gelten heute als die gebräuchlichsten und sind in den meisten automatischen Waschmaschinen zu finden. Der Aufbau eines solchen Elektromotors umfasst Folgendes:

• Aluminiumgehäuse;
• Rotor;
• Stator;
• zwei Pinsel;
• Drehzahlmesser.

Diese Motoren können zwischen vier und acht Anschlüsse haben. Elektrische Kohlebürsten sind erforderlich, um die Verbindung zwischen der Rotorwicklung und dem Motor herzustellen. Die Kommutatoren sind an der Unterseite der Waschmaschine angebracht. Die Motorimpulse werden über einen Riemenantrieb auf die Trommelriemenscheibe übertragen.

Inverter-Motoren gelten als die modernsten Motoren. Sie wurden erstmals 2005 in Waschmaschinen der südkoreanischen Marke LG eingesetzt. Heute wird diese innovative Entwicklung von vielen Herstellern genutzt – Waschmaschinen mit Direktantrieb werden von Marken wie Bosch, Samsung, Haier, Whirlpool, AEG und anderen produziert.

Frequenzumrichtermotoren sind direkt mit der Trommel verbunden. Diese Maschinen benötigen keine Riemenscheibe oder keinen Antriebsriemen. Zu dieser Motorbauart gehören:

• Rotor (es handelt sich um eine Abdeckung mit Magneten);
• Stator (dies sind mehrere Klemmen mit Spulen);
• Frequenzumrichter.

Wechselrichter besitzen keine Bürsten, die alle 3–5 Jahre an den Kommutatoren ausgetauscht werden müssen. Der Anker besteht aus Magneten. Im Betrieb wird Spannung an die Statorwicklung angelegt und in Wechselrichterspannung umgewandelt.

Asynchronmotoren werden heutzutage in Waschmaschinen nur noch selten eingesetzt, sind aber in älteren Modellen mit manueller Betätigung noch zu finden. Diese Motoren gibt es als Zwei- und Dreiphasenversionen. Man findet sie beispielsweise in älteren Modellen von Bosch, Candy und Ardo.

Der Asynchronmotor in Waschmaschinen befindet sich an der Unterseite und ist über einen Keilriemen mit der Trommel verbunden. Er besteht aus einem Rotor und einem feststehenden Stator. Diese Motoren sind einfach aufgebaut und wartungsarm. Bei regelmäßigem Lagerwechsel können die Maschinen jahrzehntelang problemlos funktionieren.

Eigenschaften von Asynchronmotoren

Asynchronmotoren finden sich in den ersten Modellen von Waschmaschinen mit Stellantrieb von Marken wie Bosch, Candy, Miele und Ardo. Sie zählen zu den einfachsten Elektromotoren und zeichnen sich durch ihre unkomplizierte Bauweise aus. Diese Motoren können in einem Umgebungstemperaturbereich von -60 °C bis +85 °C betrieben werden.

Konstruktionsbedingt besteht ein Asynchronmotor aus zwei Hauptteilen: einem Rotor und einem Stator.

Der Stator eines Elektromotors ist ein stationäres Bauteil, bestehend aus einem Metallgehäuse und einer Wicklung. Der Rotor ist ein rotierendes Bauteil mit einem Kern und einer Welle. Der Kern besteht aus mehreren Stahlblechen und dient als Basis für die Rotorwicklung.

Der Anwendungsbereich solcher Motoren ist sehr breit. Mit einem Asynchronmotor aus einem alten Auto kann man eine Dreh- oder Schleifmaschine, eine Pumpstation, einen Rasenmäher, einen Ventilator, ein Getriebe und andere Systeme herstellen. Deshalb werfen Heimwerker den Elektromotor einer kaputten Waschmaschine nie weg, sondern geben ihm ein „zweites Leben“.

Die allgemeinen technischen Merkmale von Asynchron-Leistungsgeräten, die in Waschmaschinen mit Aktuatoren verwendet werden, sind wie folgt:

• Leistung – von 180 bis 360 Watt;
• Empfangsspannung – 220 Volt (+-22 V);
• Synchrondrehzahl – bis zu 3000 U/min.

Im Betrieb erzeugt ein Asynchronmotor einen Geräuschpegel von etwa 50 dBA. Einige Modelle von Leistungselektronikgeräten verfügen über einen integrierten Überhitzungsschutz. Hersteller legen typischerweise folgende Betriebsgrenzen für solche Elektromotoren fest:

• bis zu 30 Starts pro Stunde;
• nicht mehr als zweihundert Starts in 24 Stunden;
• Die Gesamtzahl der Starts pro Jahr beträgt höchstens 30.000.

Bei Betriebstemperatur halten diese Motoren einer Drehzahlerhöhung von 20 % über 120 Sekunden ohne Verformung oder sonstige Beschädigung stand. Sie widerstehen außerdem einer Überstrombelastung von 50 % für 2 Minuten. All dies beweist die hohe Zuverlässigkeit dieser Art von Leistungselektronik.

Eigenschaften von Bürsten-Elektromotoren

Diese Motoren ersetzten die Asynchronmotoren und behaupteten sich lange Zeit. Heute sind etwa 80 % der Waschmaschinen im niedrigen und mittleren Preissegment mit diesen Motoren ausgestattet. Der Betrieb der Stromabnehmer kann entweder mit Gleichstrom oder mit Wechselstrom erfolgen.

Wie bereits erwähnt, besteht der Kommutator aus einem Stator, einem Drehzahlmesser zur Regelung der Rotationsgeschwindigkeit, einem Rotor, Lagerabdeckungen und mindestens zwei Bürsten. Die Graphitstäbe verschleißen mit der Zeit und müssen daher regelmäßig ausgetauscht werden.

Zu den Vorteilen dieser Stromabnehmer zählen ihre kompakten Abmessungen, ihr hohes Anlaufdrehmoment und ihre hohe Drehzahl. Auch die einfache Steuerschaltung ist ein Pluspunkt.

Die technischen Merkmale dieses Motortyps lassen sich am Beispiel des Ansaugkrümmers DK76-280-12 veranschaulichen. Die wichtigsten Kennzahlen sind:

• Nennbetriebsspannung – 210-230 Volt;
• Frequenz – 50 Hz;
• Leistung – 0,5 kW;
• Stromverbrauch – 2,25-2,75 Ampere;
• Wirkungsgrad – mindestens 55 %.

Die durchschnittliche Lebensdauer von Kollektor-Elektromotoren ohne Reparatur beträgt 5 Jahre.

Der Kommutatorrotor DK76-280-12 besteht aus 12 Nuten, gefertigt aus robustem Elektroblech und ist auf einer Welle montiert. Die Nuten enthalten eine zweilagige Wicklung. Ein Lüfter auf der Ankerwelle sorgt für die Kühlung. Der Motor ist in Gleitlagern gelagert, die in speziellen Lagergehäusen untergebracht sind.

Die Verbindung zwischen Rotor, Stator und Außenwicklung wird durch elektrische Bürsten in speziellen Seitenhaltern hergestellt. Die Bürsten verschleißen im Betrieb und müssen daher regelmäßig ausgetauscht werden. Ein weiterer Nachteil von Kommutatoren ist die erhöhte Geräuschentwicklung.

Die Leistung von Kommutatormotoren in Waschmaschinen liegt üblicherweise zwischen 380 und 800 Watt. Bevor man ein ausgebautes Gerät wiederverwendet, sollte man daher die Kennzeichnungen am Gehäuse überprüfen und die technischen Daten des jeweiligen Modells genauer studieren.

Bevor Sie den Motor außerhalb der Waschmaschine anschließen, ermitteln Sie, welcher Anschluss am Kollektor wofür verwendet wird. Für den Anschluss des Tachogenerators werden einige Kontakte benötigt, diese sind aber höchstwahrscheinlich nicht erforderlich. Die übrigen Anschlüsse werden wie im Diagramm dargestellt verwendet.

Eigenschaften von Wechselrichter-Elektromotoren

Um das Jahr 2000 herum, mit der Entwicklung von Halbleiterbauelementen, fanden Frequenzumrichter weite Verbreitung. Diese Geräte können die Frequenz ändern und die Spannung in einem weiten Bereich von 1 bis 500 Hz anpassen.

Ein Wechselrichtermotor wird nicht direkt vom Stromnetz, sondern von einem integrierten Umrichter versorgt. Das Gerät passt sich automatisch dem Betriebsmodus an und erzeugt die optimale Spannung und Frequenz. Daher besteht ein Wechselrichter im Grunde aus zwei in einem Gehäuse vereinten Geräten.

Durch den Einsatz von Invertertechnologie ermöglicht der Elektromotor einen breiten Drehzahlbereich und den Betrieb in verschiedenen Leistungsstufen. Der integrierte Umrichter erlaubt die Spannungsanpassung und sorgt so für ein optimales Drehmoment. Natürlich sind all dies nur innerhalb gewisser Grenzen möglich, aber die Gesamtleistung dieser Motoren wird dadurch deutlich verbessert.

Aufgrund ihrer komplexeren Bauweise sind Wechselrichtermotoren teurer als Kollektor- und Asynchronmotoren.

Der Wechselrichter korrigiert die Spannung in zwei Stufen:

• Nimmt Netzspannung auf und wandelt sie in Gleichstrom um;
• Es erzeugt aus einer konstanten Spannung einen Strom positiver und negativer Impulse. Dadurch wird die benötigte Frequenz erzeugt, die direkt an den Motor weitergeleitet wird.

Manche Wechselrichter verfügen über eine zusätzliche Wandlungsstufe. In dieser letzten Stufe werden die Impulse addiert, um eine Sinuswelle zu erzeugen. Da die Form der Eingangsspannung jedoch nur geringen Einfluss auf den Motorbetrieb hat, verzichten viele Motoren auf diesen Schritt.

Die technischen Merkmale von Frequenzumrichtermotoren ermöglichen eine umfassende Steuerung ihres Betriebs. Der Motor kann seine Drehzahl selbstständig regeln, die Spannung umwandeln usw.

   

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