变频技术在家电产品中的应用
发布时间：2010-07-21
1 概述
通常，家用电器用得最多的是单相异步电动机，靠电容或电阻分相。电机在工作时常处于短 时重复状态(开/停)，如空调、冰箱等。这样势必带来起动频繁、噪声大、电机寿命短、温 度稳定性差以及能耗高等一系列弊端。随着电力电子技术、微电子技术、计算机技术、传感 器技术的迅速发展以及人们生活水平的不断提高，人们对家电产品提出了更高的消费要求。 因此，不断开发出新一代更高档的家电产品，以满足和适应不同消费阶层的生活追求，变频 家电就是新一代家用电器发展趋势之一。它不但给这些家电产品带来功能的增加，性能的改 善，而且具有明显的节能效果和降噪效果，同时使整机寿命较传统家电有明显提高。因此， 近年各国家电厂商都在竞相开发变频家电产品。
变频家电分交流变频和直流变频两类。交流变频家电是指采用三相感应电机的产品，而直流 变频家电是指采用三相直流无刷电机的产品。两者相比，后者能效比高，尺寸也比较小，但 价格却比前者高出许多。目前，我国制造的变频家电大多数都是交流变频产品。如变频空调 ，2001年我国变频空调的产量达200万台，比去年上升7%，其中交流变频空调占总量的90%以上。目前，越来越多的家电OEM开始涉足变频家电领域。海信放弃定速空调产品，全线变频；海尔、格力、科龙、春兰、长虹相继进入变频空调领域。2000年4月，科龙首推变频冰箱，改写了被业内人士誉为“最成熟、最稳定”的冰箱业市场格局。同年5月，小天鹅公司率 先研发的直流变频洗衣机亮相京城各大市场……。至此，“变频”与家电广为结缘，成为家 电业的一个崭新的亮点，变频技术亦已成为最具发展前景的焦点技术。
2 异步电机变频调速原理
异步电机调速有许多方法，如变极调速、变转差率调速和变频调速等。前两种方法转差损耗 大，效率低，对电机特性都有一定的局限性。
变频调速是通过改变定子电源频率来改变同步频率实现电机调速的。在调速的整个过程中， 从高速到低速可以保持有限的转差率，因而具有高效、调速范围宽(10%～100%)和精度高等 性能，节电效果20%～30%。
变频调速分为：(1)交-直-交变频。(2)交-交变频两种方式。前者适用于高速小容量电机， 后者适用于低速大容量拖动系统。
从异步电机的转速公式得知：
n=60f/P.(1-S)=n2-△ni (1)
式中n——电机的转速，r/min
n2——同步转速，r/min
△ni——转差损失的转速，r/min
P——磁极对数
S——转差率，%
f——频率，Hz
从式(1)可以看出，改变电源频率就可以改变同步转速和电机转速。又由异步电机的电势公 式知道，外加电压近拟与频率和磁通乘积成正比.
