變頻技術在洗衣機的應用探究論文

　　摘要：通過改變交流電頻率的方式實現(xiàn)交流電控制的技術就叫變頻技術，變頻技術是應交流電機無級調(diào)速的需要而誕生的。目前，變頻技術已經(jīng)在各個領域中得到了普及性應用，本文主要分析變頻技術在洗衣機上的應用。

　　關鍵詞：變頻技術；洗衣機；應用

　　隨著全球經(jīng)濟的快速發(fā)展，生產(chǎn)、生活上需要的電力能源越來越多，電力資源開始出現(xiàn)緊缺，所以如何節(jié)能環(huán)保、提高效率成當今的研究熱點。在工業(yè)生產(chǎn)中，電機作為工業(yè)生產(chǎn)的的動力之源，是生產(chǎn)中耗能最多的設備，因此如何優(yōu)化電機的設計，使之成為節(jié)約能源的一個有效途徑。隨著半導體逐漸的發(fā)展起來，數(shù)字型號處理器和各種先進的控制策略的出現(xiàn)，使得電機的效率、調(diào)控的優(yōu)化成為了可能。

　　1變頻技術的產(chǎn)生

　　家電作為現(xiàn)代家庭中不可或缺的組成部分，在家庭中扮演著非常重要的角色。而隨著這幾年國家、民眾對能源、環(huán)境問題的倡議和關注，很多家電生產(chǎn)廠家也開始制造出更加節(jié)能的產(chǎn)品，如變頻空調(diào)、變頻冰箱、變頻洗衣機等。變頻洗衣機具有噪聲小、振動微、洗凈度高、節(jié)約電等優(yōu)點，從洗衣機市場脫穎而出。當市場對交流電機產(chǎn)生了無極調(diào)速的需求的時候，研究者通過改變交流電頻率的方式來實現(xiàn)交流電的控制，這就是變頻技術。通常情況下變頻就是將220V的標準交流電轉(zhuǎn)換成可變交流電，可變交流電是指其幅值、頻率可變。在一般的電機驅(qū)動的場合，通常會現(xiàn)將恒壓恒頻的單相交流電變成直流電，再將直流電變成幅值、頻率可調(diào)的三相交流電。在變頻技術產(chǎn)生以前，電機調(diào)速不騙采用變級數(shù)、調(diào)壓、斬波調(diào)速、轉(zhuǎn)子串電阻等方式。但是這種變極調(diào)速的方式會造成電機轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩在短時間內(nèi)劇烈波動，可能誘發(fā)系統(tǒng)崩潰，而且調(diào)速只能在幾個固定的轉(zhuǎn)速下進行。而無極變速在電機調(diào)頻的時候非常的平穩(wěn)，但是會因為電機兩端的電壓降低出現(xiàn)電機利用率偏低的情況，使得整個系統(tǒng)的效率變低。變頻調(diào)速則克服了以上缺點，不僅可以無極調(diào)速，更是在調(diào)速的時候平滑過渡，且電機利用率高，損耗少，還明顯降低了變頻時候的噪音。

　　2變頻技術在洗衣機上的應用

　　自20世紀70年代以來，家用電器就開始用上了變頻技術，從微波爐到冰箱、洗衣機甚至是電飯煲。而20世紀90年代后期，家電在變頻技術上的改進主要是針對節(jié)能環(huán)保方向。變頻冰箱在變頻制冷后，壓縮機始終處在低速運轉(zhuǎn)的狀態(tài)，這大大的減少了壓縮機的噪音和節(jié)約了能源；變頻空調(diào)在使用了變頻技術后，可以使空調(diào)在不需要壓縮機持續(xù)工作的狀態(tài)下就實現(xiàn)冷暖控制，降低了電的耗能。在洗衣機方面，過去的變頻技術就已經(jīng)讓洗衣機實現(xiàn)了可變速控制，提高了洗衣機的洗凈性能，現(xiàn)在的變頻技術除了在確保洗衣機的節(jié)能和靜音之外，還可以使衣服柔和洗滌。變頻洗衣機可以根據(jù)其電機的不同劃分成兩類——交流變頻洗衣機和直流變頻洗衣機。其中直流變頻洗衣機又可以分為直驅(qū)式和皮帶輪式。

　　交流變頻洗衣機具有結(jié)構(gòu)簡單、成本低、壽命長、性能穩(wěn)定、噪聲較小的優(yōu)點，但是其整機運行效率不高，甚至在輕載低速時的運行效率不足30%，其控制精度也受轉(zhuǎn)子的影響。直流變頻洗衣機依托永磁同步電機，具有體積小、重量輕、效率高、噪聲低等優(yōu)點，其整機運行效率達60%，在高速脫水時甚至高達80%。尤其是直驅(qū)式的直流變頻洗衣機，其結(jié)構(gòu)更為簡單，省去了傳統(tǒng)洗衣機的皮帶式結(jié)構(gòu)。但是因為其依托于永磁體，可能會面臨退磁的風險，而自身的技術也受限制，很難實現(xiàn)脫水的高速運轉(zhuǎn)。皮帶輪的洗衣機處于三種變頻洗衣機中技術最成熟、噪聲最小、效率最高的。以上三種洗衣機各有各的優(yōu)點，我們很難去評判其優(yōu)缺點。變頻技術在波輪洗衣機和滾筒洗衣機上應用的原理也是不同的。

　　波輪洗衣機主要是靠水頻繁的正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)產(chǎn)生的水流來清潔衣物，滾筒洗衣機則是通過摔打衣物至鉛垂面上來完成洗滌動作。兩種洗衣機的結(jié)構(gòu)和原理的差異，也使得變頻技術在兩種洗衣機上應用的技術難度不同。波輪洗衣機的變頻技術主要受制于模糊稱重和快速頻繁起停。因為波輪洗衣機在無水洗滌的過程中容易對衣物造成傷害，因此其稱重時間不宜太長、轉(zhuǎn)速也不宜太高。而在這種情況下因為衣服與桶壁發(fā)生摩擦或者是衣物的抱團，都會影響稱重的數(shù)據(jù)。在波輪洗衣機快速頻繁起停的過程中，若是衣物較多洗衣機是可以自由停機的，若是衣物較少，水流的運動慣性又太大，洗衣機就必須依靠剎車來停車。滾筒洗衣機具有模糊稱重、負載運行等技術難點。與波輪洗衣機模糊稱重的難點不同，滾筒洗衣機模糊稱重主要受制于功率計算的準確性，功率計算受電流環(huán)、密度環(huán)、衣服密度等諸多因素的影響。而實驗證明，當滾筒的轉(zhuǎn)速超過一定的數(shù)字后（具體數(shù)字跟滾筒大小有關），衣物將緊貼滾筒，而失去摔打的功能，從而無法潔凈衣物，這就是負載運行的后果。

　　3結(jié)語

　　直流變頻洗衣機耗能低、噪聲小，是這幾年的變頻技術發(fā)展趨勢�，F(xiàn)在物聯(lián)網(wǎng)技術迅速發(fā)展起來，格力也開始制作手機，用于聯(lián)結(jié)格力的家電設備。如果是結(jié)合變頻技術和物聯(lián)網(wǎng)，未來的洗衣機發(fā)展將會變得更加的智能、高效。

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