Arten von Waschmaschinenmotoren

Das Herzstück einer Waschmaschine ist der Elektromotor: Er treibt die Trommel an und versorgt so das gesamte System mit Energie. Der Motor bestimmt somit maßgeblich die Leistung der Maschine: Schleuderdrehzahl, Lebensdauer sowie Geräusch- und Vibrationsverhalten. Je zuverlässiger und ausgefeilter der Motor, desto langlebiger, effizienter und komfortabler ist der Waschvorgang. Im Folgenden betrachten wir die gängigsten Waschmaschinenmotoren und ihre Unterschiede. Wir erläutern die Eigenschaften, Vorteile und Nachteile jedes einzelnen Motors.

Der gebräuchlichste Elektromotor

Von den gängigen Motortypen gilt der Kommutatormotor als der am weitesten verbreitete. Genauer gesagt handelt es sich um einen Bürstenkommutatormotor, der aus einem rotierenden Rotor, einem statischen Stator, elektrischen Bürsten und Kühlrippen besteht. Das System funktioniert aufgrund der sequenziellen Reaktion der Wicklung beim Anlegen von elektrischem Strom. Kurz gesagt, funktioniert ein Kommutatormotor wie folgt:

• Den Graphitbürsten, die an die Lamellen angrenzen, wird elektrischer Strom zugeführt;
• Es wird ein Magnetfeld erzeugt;
• Über die Lamellen wird die Spannung von den Bürsten auf den Rotor und den Stator übertragen;
• Der Rotor beginnt sich zu drehen und erreicht allmählich die vom Programm vorgegebene Drehzahl.
• Der Impuls wird auf die Welle übertragen;
• Die Trommel der Waschmaschine dreht sich.

Der Verteiler befindet sich am Boden des Gehäuses, unterhalb der Waschtrommel. Ein Antriebssystem aus Riemenscheiben und einem Keilriemen überträgt die Motordrehzahl auf die Trommelwelle. Beim Beschleunigen des Motors drehen sich die „Räder“ über ein Gummiband und übertragen so die Drehbewegung auf die Trommel.

Der Kollektormotor zeichnet sich durch Langlebigkeit, Verfügbarkeit und kostengünstige Reparaturen aus.

Der Standardkommutatormotor bietet eine Reihe von Vorteilen:

• einfacher und zuverlässiger Mechanismus, der den Motor langlebig macht;
• erschwinglicher Preis, wodurch die Maschine günstiger wird;
• kostengünstige und einfache Wartung und Reparatur.

Der Kommutator hat jedoch auch Nachteile. Der größte ist der hohe Geräuschpegel, der durch die Bürsten verursacht wird, die ständig am Metallgehäuse des Motors reiben. Dies führt zu einem weiteren Nachteil: Die Graphitspitzen verschleißen mit der Zeit und müssen ausgetauscht werden.

Asynchronmotor

Ein Asynchronmotor besteht ebenfalls aus einem Stator und einem Rotor. Der Stator bleibt stationär und dient als Magnetkern, während der Rotor auf das erzeugte Magnetfeld reagiert, sich zu drehen beginnt und die Waschtrommel antreibt. Dabei kann sich der Motor jedoch nicht mit der Drehzahl der Magnete synchronisieren und hinkt ihnen leicht hinterher. Daher rührt der Name „Asynchronmotor“.

Waschmaschinen verwenden zwei Arten von Asynchronmotoren: Zweiphasen- und Dreiphasenmotoren. Seit dem Jahr 2000 haben die Dreiphasenmotoren die Zweiphasenmotoren aufgrund ihrer kompakten Bauweise und höheren Leistung fast vollständig verdrängt.

„Asynchrone“ Prozesse bieten folgende Vorteile:

• einfache Motorkonstruktion, die selten ausfällt;
• hohe Wartungsfreundlichkeit (aufgrund der Verfügbarkeit und des günstigen Preises der Komponenten);
• niedrige Motorkosten;
• relativ niedriger Geräuschpegel.

Zu den Nachteilen zählt vor allem die Größe des Motors, die den Einsatz von Asynchrongetrieben in kompakten und schmalen Automatikgetrieben ausschließt. Weitere Nachteile sind der Bedarf an regelmäßiger Systemwartung, wie z. B. Kolbenschmierung und Lagerwechsel. Aufgrund ihres geringen Wirkungsgrads und der komplexen elektrischen Schaltung sind diese Motoren zudem nicht besonders effizient.

Asynchronmotoren finden sich nur in günstigen Modellen mit geringer Leistung, kleinem Hubraum und eingeschränkter Funktionalität. Andernfalls kann der Motor die Last nicht bewältigen.

Wechselrichtersystemmotor

Der Invertermotor gilt als der modernste. Er wurde in den 2010er-Jahren entwickelt und in Serie produziert, ist seinen Konkurrenten aber nach wie vor weit überlegen. Der Schlüssel dazu ist der Inverter – ein Wandler, der die Spannungsfrequenz von Wechselstrom in Gleichstrom umwandelt. Dank dieser Fähigkeit ist er netzunabhängig und kann seine Drehzahl präzise steuern.

Die technische Bezeichnung für einen Inverter-Elektromotor lautet dreiphasiger bürstenloser Gleichstrommotor. Die Hauptkomponenten bleiben gleich: eine Wicklung, ein beweglicher Rotor und ein statischer Stator mit Magnetkernen. Diese Waschmaschinen verfügen außerdem über einen Direktantrieb – eine Entwicklung des Unternehmens. LG – Direkte Verbindung des Motors mit der Trommel, ohne elektrische Bürsten und Riemenantrieb.

Die Direct-Drive-Technologie mit bürstenlosem Motor findet sich mittlerweile nicht mehr nur in LG-Waschmaschinen. Auch andere führende Hersteller von Haushaltsgroßgeräten wie Samsung, Hotpoint-Ariston, Siemens, Bosch und Whirlpool setzen auf dieses Konzept.

Frequenzumrichter gelten als deutlich besser als Kommutatormotoren und Asynchronmotoren. Hersteller und Verbraucher loben gleichermaßen die vielen Vorteile von Direktantrieben – von Kompaktheit und Geräuscharmut bis hin zu Langlebigkeit und Effizienz. Aber stimmt das wirklich? Betrachten wir die wichtigsten Vorteile genauer.

• „Inverter-Waschmaschinen sind kompakt.“ Inverter-Motoren sind im Gegensatz zu anderen Modellen kleiner, was jedoch nur einen geringen Unterschied in der Gesamtgröße der Waschmaschine ausmacht. Die Trommel nimmt den größten Teil des Platzes ein, insbesondere bei einem Fassungsvermögen von 6 kg oder mehr. Der Verzicht auf Riemenscheiben und Riemenantrieb spart zwar Platz, jedoch maximal 3–5 cm in Breite und Tiefe.

Die Direct-Drive-Technologie macht die Waschmaschine kompakter, zuverlässiger und leiser.

• Motoren ohne Reibungsteile haben eine längere Lebensdauer. Wechselrichtermotoren besitzen keine Bürsten, deren Graphitspitzen sich durch die ständige Reibung am Kommutator abnutzen. Dadurch entfällt der regelmäßige Bürstenwechsel, was den Betrieb des Wechselrichters einfacher und zuverlässiger macht. Die Lager sollten jedoch nicht vergessen werden – sie sind vorhanden und können bei unsachgemäßer Verwendung des Geräts ebenfalls ausfallen.
• „Der Wechselrichter ist geräuschlos.“ Im Vergleich zu Bürstenmotoren, die aufgrund des Bürstenverschleißes stark vibrieren und zischen, sind Wechselrichter praktisch geräuschlos. Absolute Stille ist jedoch ausgeschlossen – der Mechanismus summt im Betrieb leise. Der Geräuschpegel ist vergleichbar mit dem Quietschen eines Oberleitungsbusses. Die Vibrationen sind jedoch deutlich geringer, daher sind Direktantriebsmaschinen leiser und wackeln oder hüpfen nicht im Raum herum.
• „Es ergeben sich erhebliche Energieeinsparungen.“ Maschinen mit Invertermotoren haben üblicherweise die Energieeffizienzklasse „A+++“ – die niedrigste verfügbare Energieeffizienzklasse. Diese fortschrittliche Technologie spart etwa 15 % Energie. Dies geschieht durch die Stabilisierung der Drehzahl, wodurch sich die Maschine an die Trommellast anpasst und unnötige Energieverschwendung vermieden wird.

Der größte Nachteil von Frequenzumrichtermotoren ist ihr hoher Preis. Ihre elektrischen Schaltungen sind komplex in der Konstruktion, daher können sie nicht billig sein.

   

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