Silniki stosowane w pralkach automatycznych należą do grupy układów elektromechanicznych, w których parametry elektryczne i mechaniczne są ściśle ze sobą powiązane. Jednym z ważniejszych zjawisk obserwowanych w diagnostyce serwisowej jest wzrost impedancji cząstkowej obwodów silnika przy braku przyrostu napięcia zasilającego. Opracowanie sporządzone przez lokalnego technika z serwisu AGD w Łodzi koncentruje się na analizie elementów konstrukcyjnych silnika, które determinują takie odchylenia, oraz na konsekwencjach dla eksploatacji pralek.
Impedancja cząstkowa odnosi się do lokalnych fragmentów obwodu silnika, takich jak uzwojenia poszczególnych cewek, komutator, szczotki, łożyska z przewodzeniem prądów upływowych czy połączenia lutownicze. Jej wzrost bez przyrostu napięcia oznacza, że układ zaczyna generować większy opór dla przepływu prądu, a więc rosną straty energetyczne. Zjawisko to obserwuje się szczególnie często w silnikach wyeksploatowanych lub pracujących w warunkach zwiększonej wilgotności.
Uzwojenia stojana, wykonane z drutu miedzianego izolowanego lakierem, są jednym z głównych elementów wpływających na zmianę impedancji cząstkowej. Wraz z czasem użytkowania następuje degradacja izolacji, prowadząca do mikrozwarć i zwiększenia rezystancji przewodzenia. Dochodzi także do pojawienia się dodatkowych składowych indukcyjnych, które zwiększają reaktancję. Wzrost impedancji cząstkowej obserwowany w tej części silnika powoduje nagrzewanie i spadek sprawności energetycznej.
Wirnik komutatorowy posiada uzwojenia narażone na duże przeciążenia prądowe podczas rozruchu oraz wirowania. Z czasem pojawiają się uszkodzenia izolacji pomiędzy zwojami, a przewody miedziane pokrywają się warstwą tlenków. Zjawiska te skutkują wzrostem impedancji cząstkowej, który manifestuje się nieregularną pracą silnika oraz pulsacjami momentu obrotowego. Bez przyrostu napięcia oznacza to konieczność zwiększonego poboru prądu, co prowadzi do przeciążenia układu sterującego.
Komutator w silniku pralki odpowiada za zmianę kierunku przepływu prądu w uzwojeniach wirnika. Zanieczyszczenia powierzchni, nadmierne zużycie segmentów lub ich przypalenia zwiększają lokalną rezystancję kontaktową. Każdy segment, który nie przewodzi prawidłowo, wnosi dodatkową impedancję cząstkową. W praktyce objawia się to iskrzeniem i nagrzewaniem komutatora, a w konsekwencji deformacją pętli histerezy całego silnika.
Szczotki węglowe są elementem eksploatacyjnym, którego stan bezpośrednio wpływa na stabilność przepływu prądu. Zbyt krótkie lub nierównomiernie zużyte szczotki zwiększają opór kontaktowy i powodują niestabilny przepływ sygnału prądowego. Wzrost impedancji cząstkowej przy tym elemencie nie wiąże się ze zmianą napięcia, ale znacząco osłabia wydajność napędu. W praktyce serwisowej obserwuje się także zjawisko „skakania” szczotek, które generuje krótkotrwałe przerwy w przewodzeniu i dodatkowe harmoniczne prądu.
W silnikach starszego typu występują połączenia lutowane pomiędzy uzwojeniami a komutatorem. Z biegiem lat ulegają one mikropęknięciom, które zwiększają lokalną impedancję. W serwisie łódzkim udokumentowano przypadki, w których jedynie częściowe oderwanie się spoiwa lutowniczego powodowało wzrost impedancji cząstkowej na tyle duży, że silnik nie osiągał wymaganego momentu obrotowego mimo prawidłowego napięcia zasilania.
Łożyska, choć pełnią funkcję mechaniczną, mogą również wpływać na impedancję. W obecności wilgoci lub zanieczyszczeń pojawia się możliwość przewodzenia prądów upływowych. W takich przypadkach tworzą się lokalne ścieżki oporu elektrycznego, które zmieniają charakterystykę całego obwodu silnika. W dokumentacji łódzkiego serwisu odnotowano sytuacje, w których wymiana zużytych łożysk przywracała nominalną impedancję cząstkową układu.
Wilgoć, detergenty oraz wahania temperatury w pomieszczeniach pralni sprzyjają powstawaniu zanieczyszczeń na powierzchni elementów silnika. Zanieczyszczenia te zwiększają impedancję cząstkową poprzez dodatkowe składowe rezystancyjne i pojemnościowe. Brak przyrostu napięcia oznacza, że rosnący opór musi zostać skompensowany przez pobór większego prądu, co przeciąża zabezpieczenia i moduły sterujące.
Moduły elektroniczne w pralkach starszego i nowszego typu sterują zasilaniem silnika w oparciu o parametry prądowo-napięciowe. Wzrost impedancji cząstkowej bez zmiany napięcia prowadzi do odczytów wskazujących na przeciążenie obwodu. Efektem są błędne kody usterek, przerwy w cyklu wirowania lub spadek prędkości obrotowej bębna. W łódzkim serwisie wykazano, że większość takich problemów wynika nie z awarii modułu, ale właśnie ze wzrostu impedancji w elementach silnika.
Pomiar impedancji cząstkowej wykonywany jest za pomocą mostków RLC i analizatorów impedancji. Technik serwisowy bada kolejne elementy silnika w stanie odłączonym od zasilania, rejestrując lokalne wartości rezystancji, reaktancji indukcyjnej i pojemnościowej. Opracowanie z Łodzi podkreśla, że szczególnie istotna jest analiza dynamiczna, czyli obserwacja zmian impedancji podczas symulowanego rozruchu. Takie podejście pozwala wykryć nieciągłości w pracy szczotek i komutatora.
Wzrost impedancji cząstkowej w silniku pralki przy niezmiennym napięciu skutkuje spadkiem sprawności energetycznej, przegrzewaniem podzespołów, zwiększonym zużyciem mechanizmów bębna oraz częstymi awariami modułów sterujących. Długotrwała praca w takich warunkach prowadzi do skrócenia żywotności urządzenia. Serwisant łódzki zaleca regularne przeglądy silników, obejmujące czyszczenie komutatora, kontrolę szczotek i sprawdzanie stanu izolacji uzwojeń.
Elementy silnika pralki wpływające na wzrost impedancji cząstkowej bez przyrostu napięcia obejmują przede wszystkim uzwojenia stojana i wirnika, komutator, szczotki węglowe, połączenia lutownicze oraz łożyska. Każdy z tych komponentów, w warunkach degradacji materiałowej i eksploatacyjnej, zwiększa opór elektryczny i powoduje straty energetyczne. Dokumentacja serwisowa z Łodzi podkreśla konieczność systematycznej diagnostyki oraz konserwacji, aby utrzymać sprawność napędów w pralkach i ograniczyć awarie wynikające z niepożądanego wzrostu impedancji cząstkowej.