變頻調速在家用電器上的應用
 
一、交流電動機變頻調速
 
1 .交流電動機變頻調速多為三相電動機
 
單相異步電動機的旋轉磁場呈橢圓形，其對稱性、啟動性能均不如三相電動機，其電磁噪聲和體積都比同功率的三相電動機大；單相異步電動機很難在變頻電源下驅動運行，這是因為當電源頻率發(fā)生變化時，單相電動機的電容（移相電容）值不可能隨之發(fā)生相應的變化，使電動機正常運行，所以，變頻調速的電動機多為三相電動機。
 
2 .交流電動機變頗調速的原理
 
電工學告訴我們，交流異步電動機的轉速是與電源的頻率和電壓等有關，只要改變電源的頻率或電壓，就能改變電動機的轉速。要實現(xiàn)交流變頻調速，可將單相（或三相）交流電整流濾波成直流電，再把直流電接大功率驅動模塊 （ IGBT ）逆變成，交流電，再按交流電動機繞組的運行規(guī)律去改變功率模塊的導通時間和相位，就能產生一種三相變頻電（其波形為脈沖寬度不同的矩形波） , 并使模塊輸出的矩形波中的調制波按正弦規(guī)律變化（即 PWM ） ，也就是使驅動電動機的電流為正弦波，這就是常見的 VVVF 變頻電壓型變頻器。
 
3 .交流電動機變頻調速的優(yōu)缺點交流電動機變頻器性能優(yōu)良，可達到與直流變頻調速器同樣高的精度，還由于交流異步電動機的普及性和可靠性、交流變頻調速的歷史較長（已有」－多年）等原因。所以交流變頻技術發(fā)展迅速，其技術和工藝日臻成熟。其主要不足之處是交流變頻技術難度大、成本高、運行可靠性相對直流變頻較差。
 
二、無刷直流電動機變頻調速
 
無刷直流電動機的轉子是由高性能磁鋼制成的，定子是用電子線路（或用霍爾傳感器）進行換向，換向電路與電子調速電路為一體，電子調速電路通常制作成三相。在變頻調速電路中進行 PWM 脈寬調制，通過改變脈沖波占空比（相當于改變了施加于定子繞組的平均電壓），達到改變電動機的轉矩和轉速的日的，無刷直流電動機變頻調速系統(tǒng)性能完善優(yōu)良、運行可靠、成本相對交流變頻器低。但由于無刷直流電動機生產的歷史較短，其技術和工藝還有待于進一步完善，現(xiàn)只限于1KW以下的小功率電動機，故在家用電器領域正好能夠發(fā)揮它的優(yōu)越性。
 
三、開關磁阻電動機變頻調速
 
同無刷直流電動機一樣，也是隨著電力電工技術、電動機制造技術、電動機控制技術以及控制理論的不斷完善，而于近幾年逐步發(fā)展成熟的一種新型電動機，它為雙凸極結構，其轉子既無繞組也無永磁體，是由硅鋼片益壓而成，其定子各極上繞有集中繞組，徑向相對的繞組串聯(lián)，即構成一相。其運行原理遵循’‘磁阻Zui小原理”，即磁通總是沿著磁阻Zui小的路徑閉合，因磁場扭曲而產生磁阻性質的電磁轉矩。采用開關磁阻電動機的變頻調速系統(tǒng)，具有優(yōu)良的調速性能，并且兼有交流電動機變頻調速系統(tǒng)和直流電動機變頻調速系統(tǒng)的優(yōu)點。
 
開關磁阻電動機本身結構和制造工藝簡單（包括其電午驅動控制系統(tǒng)），成本低，易于規(guī)摸化生產。開關磁阻電動機的轉矩脈動較大、噪聲較高（相對于直流無刷電動機）的缺點，可以通過對電動機的優(yōu)化設計、工藝改進加以改進。采用開關磁阻電動機變頻調速系統(tǒng)的家用電器總體性能好，性價比適中。
 
四、變頻技術在家用電器上的應用
 
采用變頻調速技術控制家用電器的電動機轉炬和轉速，具有常規(guī)控制所沒有的許多特點。
 
1 .變頻技術在洗衣機上的應用
 
變頻洗衣機比模糊型（智能型）洗衣機的功能更具有人性化，其各項技術參數(shù)的選擇空間更大，使采用常規(guī)控制所不能實現(xiàn)的洗衣程序成為可能（如水位與水流、轉速 L 節(jié)拍／時間的優(yōu)化組合等）。實現(xiàn)了多種洗滌方式：如全能洗、無級變速，其洗滌轉速可在 30 ? 18Orjmin 之間連續(xù)調節(jié)，其脫水轉速可在 300 - 800 而認之間任意調節(jié)；節(jié)能洗：由子采用了直流變頻電動機，其效率高達 百分之90 （普通型交流電動機僅為 百分之40? 50 硯）。變頻洗衣機設有多擋水位（如小天鵝變頻洗衣機設有 10 擋水位，而普通全自動洗衣機一般只有 2 一 3 擋水位），用水多少可通過洗衣機的模糊測試準確調節(jié)（也可人為進行調節(jié)），做到了眞正意義上的“精打細算”。在洗滌過程中，水位（水量）可根據(jù)不同洗滌過程自動調節(jié)，可圾大限度地節(jié)水；靜音洗滌：洗衣機的噪聲國際規(guī)定＜ 75DB ，而變頻洗衣機脫水噪聲Zui大僅為 6 側 B ，其靜音洗滌／脫水程序的平均噪聲則更低。變頻洗衣機的電動機采用直流變頻，其突出優(yōu)點在于效率高、噪聲低、控制準確，是家用電器驅動技術發(fā)展的趨勢。
 
2 .變頗技術在空調上的應用
 
變頻空調是在空調器上增加了變頻器。變頻空調器中的單片機隨時將室內環(huán)境的有關信息與其內部所設定值進行比較，經(jīng)運算處理后輸出控制信號。交流變頻空調器的工作原理是把 SOH ：的交流電轉換為直流電源，再把它送到功率模塊，模塊同時還受到來自單片機的信號控制，輸出頻率可調的電壓（矩形波），使壓縮機電動機的轉速隨電源頻率的變化而變化，從而控制壓縮機的排Zui，調節(jié)了制冷量或制熱量，也使空調器更省電，噪聲更低。變頻器能連續(xù)無級控制壓縮機電動機的轉速，而壓縮電動機的轉速是根據(jù)室內空調負荷而變化的，當室內需要快速降溫或升溫、室內空調負荷加大時，壓縮機就加速運轉，制冷皿或制熱皿就成比例增加，當達到所設定溫度時，隨即處于低速運轉以維持室溫基本穩(wěn)定。變頻空調器的節(jié)流，是運用電子膨脹閥控制流量的方式，以使變頻壓縮機的優(yōu)越性得以充分發(fā)揮。變頻空調器將取代傳統(tǒng)的定轉速空調器，變頻技術從 PWM （脈沖寬度調制）向 PAM （脈沖幅度調制）方向轉化，這是空調器技術發(fā)展的趨勢。