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速的需要而誕生的。目前，變頻技術已經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

　　隨著全球經濟的快速發(fā)展，生產、生活上需要的電力能源越來越多，電力資源開始出現緊缺，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)生產中，電機作為工業(yè)生產的的動力之源，是生產中耗能最多的設備，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，數字型號處理器和各種先進的控制策略的出現，使得電機的效率、調控的優(yōu)化成為了可能。

　　1變頻技術的產生

　　家電作為現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，很多家電生產廠家也開始制造出更加節(jié)能的產品，如變頻空調、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生了無極調速的需求的時候，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。在一般的電機驅動的場合，通常會現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、頻率可調的三相交流電。在變頻技術產生以前，電機調速不騙采用變級數、調壓、斬波調速、轉子串電阻等方式。但是這種變極調速的方式會造成電機轉速和轉矩在短時間內劇烈波動，可能誘發(fā)系統(tǒng)崩潰，而且調速只能在幾個固定的轉速下進行。而無極變速在電機調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。變頻調速則克服了以上缺點，不僅可以無極調速，更是在調速的時候平滑過渡，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；變頻空調在使用了變頻技術后，可以使空調在不需要壓縮機持續(xù)工作的狀態(tài)下就實現冷暖控制，降低了電的耗能。在洗衣機方面，過去的變頻技術就已經讓洗衣機實現了可變速控制，提高了洗衣機的洗凈性能，現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式和皮帶輪式。

　　交流變頻洗衣機具有結構簡單、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%。尤其是直驅式的直流變頻洗衣機，其結構更為簡單，省去了傳統(tǒng)洗衣機的皮帶式結構。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，很難實現脫水的高速運轉。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和反轉產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。兩種洗衣機的結構和原理的差異，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，都會影響稱重的數據。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，當滾筒的轉速超過一定的數字后（具體數字跟滾筒大小有關），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在物聯網技術迅速發(fā)展起來，格力也開始制作手機，用于聯結格力的家電設備。如果是結合變頻技術和物聯網，未來的洗衣機發(fā)展將會變得更加的智能、高效。

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