Tecnología Inverter en Lavadoras

Tecnología Inverter en Lavadoras: 

¿Funciona?

 

Lavadoras Inverter

Los Primeros Pasos del Segundo Paso

En el artículo anterior vimos cómo pasamos de frotar las prendas contra tablas de lavar o golpearlas con palos en los ríos a la primera lavadora accionada por un motor eléctrico.

Desde entonces, una nueva música nos acompañó en nuestros hogares:   chaca, chaca, chaca, chaca… ¡prum!, chaca, chaca, chaca, chaca… ¡prum!


La Era de los Motores Tradicionales

Durante décadas, todas las lavadoras funcionaron con motores de inducción tradicionales. Estos motores, aunque fiables, tienen un gran defecto: operaban a una velocidad constante, independientemente de la carga de ropa. Esto significaba que, incluso para lavar una sola prenda, el motor consumía la misma cantidad de energía que para una carga completa.

Además, los motores tradicionales requerían componentes como escobillas de carbón y condensadores, que se desgastaban con el tiempo y necesitaban mantenimiento frecuente. Estas limitaciones llevaron a los ingenieros a buscar una solución más eficiente.

Motor con Escobillas


 

El Nacimiento de la Tecnología Inverter

La tecnología inverter no nació específicamente para las lavadoras, sino para la industria de la climatización. En la década de 1980, empresas japonesas como Toshiba y Panasonic desarrollaron esta tecnología para mejorar la eficiencia de los aires acondicionados. Sin embargo, pronto se dieron cuenta de su potencial en otros electrodomésticos, incluidas las lavadoras.

 

Inverter de Corriente Alterna a Continua

¿Por Qué se Llama "Inverter" a Esta Tecnología?

El término "inverter" proviene del inglés y se refiere a un dispositivo que realiza la inversión de corriente eléctrica. En términos simples, un inversor (o "inverter") es un circuito electrónico que convierte la corriente continua (CC) en corriente alterna (CA) de frecuencia variable. Esta capacidad de modificar la frecuencia de la corriente es lo que permite controlar la velocidad de los motores en equipos como lavadoras, aires acondicionados y refrigeradores.

El nombre "inverter" se popularizó porque esta tecnología invierte la forma en que tradicionalmente se manejaba la energía en los electrodomésticos. En lugar de usar motores que funcionan a velocidad constante (como los motores de inducción tradicionales), los equipos inverter ajustan dinámicamente la velocidad del motor según las necesidades del proceso, lo que resulta en un uso más eficiente de la energía.

El Proceso de Inversión de Corriente en Equipos Inverter

Para entender cómo funciona el proceso de inversión de corriente, es necesario desglosarlo en pasos claros:

1. Conversión de Corriente Alterna a Corriente Continua

Los equipos inverter reciben corriente alterna (CA) de la red eléctrica, que es la forma en que la energía llega a nuestros hogares. Sin embargo, los componentes electrónicos de un inverter necesitan corriente continua (CC) para funcionar. Por ello, el primer paso es convertir la CA en CC utilizando un componente llamado rectificador.

  • Rectificador: Este dispositivo, compuesto por diodos, permite que la corriente fluya en una sola dirección, transformando la corriente alterna en corriente continua.

2. Filtrado y Almacenamiento de Energía

Una vez convertida la corriente a CC, se utiliza un condensador para filtrar y suavizar la corriente, eliminando fluctuaciones y asegurando un flujo estable de energía. Este paso es crucial para garantizar que el inversor funcione de manera eficiente y sin interferencias.

3. Inversión de Corriente Continua a Corriente Alterna Variable

Aquí es donde entra en juego el inversor propiamente dicho. Utilizando componentes como transistores o IGBTs (Transistores Bipolares de Puerta Aislada), el inversor convierte la corriente continua nuevamente en corriente alterna, pero con una frecuencia variable.

  • Transistores/IGBTs: Estos dispositivos actúan como interruptores de alta velocidad, abriendo y cerrando el circuito miles de veces por segundo. Al controlar el tiempo de encendido y apagado, se genera una corriente alterna con una frecuencia específica.

4. Control de Frecuencia y Velocidad del Motor

La frecuencia de la corriente alterna generada por el inversor determina la velocidad del motor. Por ejemplo:

  • Una frecuencia baja (por ejemplo, 30 Hz) hace que el motor gire más lentamente.
  • Una frecuencia alta (por ejemplo, 60 Hz) hace que el motor gire más rápido.

Este control preciso de la frecuencia permite que los equipos inverter ajusten la velocidad del motor según la carga de trabajo. Por ejemplo, en una lavadora, el motor puede girar más lentamente durante el lavado suave y más rápido durante el centrifugado.

5. Retroalimentación y Ajuste en Tiempo Real

Los equipos inverter están equipados con sensores y un microcontrolador que monitorean constantemente las condiciones de operación (como el peso de la ropa en una lavadora). Esta información se utiliza para ajustar la frecuencia de la corriente y optimizar el rendimiento del motor.

 

Piezas que se Eliminan o Reducen con la Tecnología Inverter

1. Transmisión Mecánica

En las lavadoras convencionales, la transmisión es un componente clave que conecta el motor con el tambor. Esta transmisión convierte el movimiento rotativo del motor en el movimiento alternativo necesario para lavar la ropa. Sin embargo, las transmisiones son complejas, requieren aceite de transmisión para lubricación y son propensas a desgastarse con el tiempo.

  • En lavadoras inverter: El motor inverter está directamente acoplado al tambor, eliminando la necesidad de una transmisión mecánica. Esto no solo reduce el mantenimiento, sino que también minimiza las pérdidas de energía por fricción.

 

2. Aceite de Transmisión

El aceite de transmisión se usa en las lavadoras convencionales para lubricar los engranajes y componentes móviles de la transmisión. Con el tiempo, este aceite puede degradarse, fugarse o contaminarse, lo que requiere mantenimiento periódico.

  • En lavadoras inverter: Al eliminar la transmisión, también se elimina la necesidad de aceite de transmisión. Esto hace que las lavadoras inverter sean más limpias y ecológicas.

 

Transmisión de una lavadora

3. Estoperas (Sellos Mecánicos)

Las estoperas son sellos que evitan fugas de agua en las lavadoras convencionales, especialmente donde el eje del tambor se conecta con la transmisión. Estas piezas están expuestas a desgaste y pueden provocar fugas si no se revisan periódicamente.

  • En lavadoras inverter: Al eliminar la transmisión y simplificar el diseño del motor, las estoperas ya no son necesarias o se reducen a un mínimo, lo que disminuye el riesgo de fugas y simplifica el mantenimiento.

 

4. Poleas y Correas

En las lavadoras convencionales, las poleas y correas transmiten la fuerza del motor al tambor. Estas piezas están sujetas a desgaste por fricción y tensión, y con el tiempo pueden romperse o aflojarse, requiriendo reemplazo.

  • En lavadoras inverter: El motor inverter está directamente conectado al tambor, eliminando la necesidad de poleas y correas. Esto no solo reduce el mantenimiento, sino que también elimina el ruido asociado con estas piezas.

 

5. Embragues

Los embragues son componentes que permiten cambiar entre los modos de lavado y centrifugado en las lavadoras convencionales. Estos mecanismos son complejos y pueden fallar con el tiempo.

  • En lavadoras inverter: El control preciso del motor inverter permite cambiar entre modos de operación sin necesidad de embragues mecánicos, simplificando el diseño y aumentando la confiabilidad.

 

¿Qué se Añade en su Lugar?

Aunque se eliminan muchas piezas mecánicas, la tecnología inverter introduce componentes electrónicos avanzados:

  • Transistores/IGBTs: Para controlar la frecuencia de la corriente.
  • Microcontrolador: Para gestionar el funcionamiento del motor en tiempo real.
  • Sensores: Para medir variables como la carga, la temperatura y la velocidad.
Transistor/IGBTs y Microcontrolador


Ventajas de Eliminar Estas Piezas

1.     Menor Mantenimiento: Al eliminar piezas propensas al desgaste, como correas, poleas y estoperas, las lavadoras inverter requieren menos mantenimiento.

2.     Mayor Eficiencia: La eliminación de componentes mecánicos reduce las pérdidas de energía por fricción, lo que se traduce en un menor consumo eléctrico.

3.     Menor Ruido: Sin correas, poleas o transmisiones, las lavadoras inverter son significativamente más silenciosas.

4.     Mayor Durabilidad: Los componentes electrónicos modernos son más confiables y tienen una vida útil más larga que las piezas mecánicas tradicionales.

 

Retos para los Técnicos 🚀

Aunque la tecnología inverter simplifica el diseño mecánico, introduce nuevos desafíos para los técnicos:

  • Conocimientos en Electrónica: Los técnicos deben aprender a diagnosticar y reparar componentes electrónicos como transistores, microcontroladores y sensores.
  • Herramientas Especializadas: Se requieren herramientas como multímetros digitales y osciloscopios para trabajar con circuitos inverter.
  • Actualización Continua: La tecnología inverter evoluciona rápidamente, por lo que los técnicos deben mantenerse al día con las últimas innovaciones.

 

Los técnicos deben actualizarse

Conclusión

La tecnología inverter no solo mejora la eficiencia y el rendimiento de las lavadoras, sino que también simplifica su diseño al eliminar piezas mecánicas propensas al desgaste. Esto representa un avance significativo en la industria de los electrodomésticos, aunque también exige que los técnicos se adapten a las nuevas demandas de la electrónica moderna.

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