关键词:变频技术;家电生产;应用
1.家电产品中变频技术的发展
变频技术是应交流电机无级调速的需要而诞生的。20世纪60年代后半期开始,电力电子器件从SCR(晶闸管)、CTO、BJT,发展到今天的IGBT,器件的更新促使电力变换技术的不断发展。20世纪70年代开始,脉宽调制变压变频(PWM-VVVF)调速研究引起了人们的高度重视。20世纪80年代,作为变频技术核心的PWM模式优化问题吸引着人们浓厚的兴趣,并得到诸多优化模式,其中以鞍形波PWM模式效果最佳。
20世纪70年代,家用电器开始逐步变频化,出现了电磁烹饪器、变频照明器具、变频空调器、变频微波炉、变频电冰箱、变频洗衣机等。20世纪90年代后半期,家用电器则依托变频技术,主要瞄准高功能和省电。比如,要求具有高速高出力、控制性能好、小型轻量、大容量、高舒适感、长寿命、安全可靠、静音、省电等优点。
2.变频技术在家电产品生产中的具体应用
2.1变频洗衣机
变频洗衣机具有以下两大特点:一是节能。变频洗衣机效率高,过去的洗衣机电机的效率仅为40%-50%,而直流变频洗衣机的效率可达到80%以上,从而实现节约能源。二是噪声低、振动小。这是因为直流变频电机的电磁噪声要小于单相感应电机,同时改机械传动为直接传动,使齿轮、皮带、电磁噪声还脱水振动得到有效控制。
美的变频洗衣机采用SIA智速变频电机,让电机驱动滚筒达到脱水1600转并持续高速稳定运行,比普通DD直驱电机高效一倍以上,甩干速度提升20%。如下图1中美的滚筒快净1405系列在洗涤转速达到1400转时,依然可以单脚站立、稳如泰山、静谧无声。
图1美的滚筒快净1405系列
2.2变频空调
传统的空调器又称定频空调,依靠不断地“开、停”来调整室内湿度,其一开一停之间容易造成室温或冷或热,并消耗较多能量。方兴未艾的变频空调则依靠压缩机转速的快慢达到控制室温的目的,因而室温波动小,电能消耗少,其舒适度大大提高。它可根据环境温度自动选择制热、制冷和除湿运转方式,使居室在短时间内迅速达到所需要的温度并在低转速、低能耗下以较小的温差波动,实现快速、节能和舒适的控温效果。所以它与普通空调相比,在使用舒适性、噪音减少、恒温以及高效运转、延长使用寿命等方面有显著优势。
在变频空调行业中,180°正弦波直流变频才是真正的、先进的变频技术,其应用性、可靠性及效率均为最高,且能耗更低。美的作为中国版变频控制器的参与起草单位,不仅自身将保证生产的变频空调全部采用180°正弦波直流变频技术,还将大力推动180°正弦波直流变频技术成为行业标准配置,使得每一位消费者都能享受到国际最先进的变频空调产品。
图1美的变频空调
2.3变频冰箱
变频冰箱主要是通过变频技术来调节压缩机的转速,它通过提取冰箱各间室温度与设定温度的差值,作为连续控制信号输入到变频器中,从而实现自动改变输出交流电频率的目的。这样,在维持冰箱于设定温度稳定运转过程中,压缩机基本维持着连续的低速运转,与传统依靠通断调节的定速机种相比,可明显延长压缩机的使用寿命,从而达到节能、省电的目的,使冰箱在最佳效率状态下运行。
美的变频冰箱装有负离子发生器,产生具有强氧化性的负离子,可以杀死细菌;将有味的分子气体分解成无味物质,并可以抑制果菜中酶的活性和催熟剂乙烯的产生,起到杀菌、除味、保鲜的作用,另外,美的变频冰箱具有超温报警功能,便于及时采取补救措施。
2.4变频微波炉
变频微波炉代表了世界微波炉的发展方面,具有很高的技术含量。变频微波炉的工作原理是以变频器取代传统的微波炉内变压器,通过使用变频器通过变频电路可以将50Hz的电源频率任意地转换成2000-4500Hz的高频率,从而改变频率来得到不同的输出功率,它解决了传统微波炉通过对恒定输出功率反复开/关进行火力调控而使食物加热不均匀的弊端。除此以外,与传统微波炉相比,变频微波炉还具有机身轻巧、噪声小、烹饪速度快、用电省等优点。
美的的变频微波炉优点有口感更好,营养更多;高效烹饪,节能更优;低噪环境,安全烹饪。
结束语:综上,除上述四个大型家电的应用外,变频技术在自动真空吸尘器、剃须刀、电饭锅、电磁灶、彩电等家电产品也获得了重要的应用,有效地提高产品了质量,产生了很好的经济效益和社会效益。总得来说,变频技术是目前家电业的主导趋势,为人们的生活生产等各个方面都带来了巨大的便利。
参考文献
[1]王增杰,徐鸣,黄跃进,等.变频冰箱性能影响因素的实验研究[J].机电工程.2013(02).
[2]李利军.PLC在变频洗衣机控制中的应用[J].电世界.2015(12).
[3]黄海坤.变频技术在绿色节能家电中的应用浅析[J].日用电器.2013(05).