直流变频就是改变供电频率。英译:frequency conversion
变频技术的核心是变频器,它通过对供电频率的转换来实现
电动机运转速度率的自动调节,把50Hz的固定电网频改为30—130 Hz的变化频率。同时,还使电源电压适应范围达到142—270V,解决了由于电网电压的不稳定而影响电器工作的难题。 通过改变交流电频的方式实现交流电控制的技术就叫变频技术。
20世纪70年代,家用电器开始逐步变频化,出现了电磁烹任器、变频照明器具、
变频空调器、
变频微波炉、变频
电冰箱、IH(
感应加热)饭堡、
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。
首先是电冰箱,由于它处于全天工作,采用变频制冷后,
压缩机始终处在低速运行状态,可以彻底消除因压缩机起动引起的噪声,节能效果更加明显。
其次,空调器使用变频后,扩大了压缩机的工作范围,不需要压缩机在断续状态下运行就可实现冷、暖控制,达到降低电力消耗,消除由于温度变动而引起的不适感。某些空调器采用
无刷直流电动机实现调速,其节能效果较交流
异步电动机变频又提高约10%—15%。为了进一步提高装置的效能,日本的空调器从单纯的PWM控制改为PWM十PAM混合控制方式。即较低速时采用PWM控制,保持U/f为一定;当转速大于一定值时,将
调制度固定在最大值附近,通过改变
直流斩波器的导通
占空比,提高
逆变器输入直流电压值,从而保持变频器输出电压和转速成比例,这一区域称为PAM区。采用混合控制方式后,变频器的输入功率因数、电机效率、装置综合效率都比单独PWM控制时有较大幅度的提高。
通常变频器指工业中变频器。它驱动的是
交流异步电机。也叫鼠笼电机,有结构简单,造价低的优点。也是早期空调和冰箱上使用最多的电机。
家电中的变频概念并不直接等同于工业上的变频器。因为家电电机有两种:交流异步电机和
直流无刷电机。所以家电上的“变频器”就有直流和交流之分。因此厂家称之为直流变频和交流变频。
直流无刷电机是近十年兴起的新型电机,属于
同步电动机一类。具有体积小,效率高的特点。直流无刷电机虽然冠以直流,但
电枢中通的却是交流电。因为在行业中将
调速器和电机看做一个整体,该电机没有换相用的
电刷,并且在调速器前端输入的是直流电。所以称之为“
直流无刷“电机。
电动自行车和电动汽车上用的也是这种电机。
家电中的驱动
直流无刷电机的设备不叫变频器,而称之为“调速器”或“控制器”。但无论是交流变频器还是直流
无刷控制器,其核心原理就是“
变频技术”。
新式的变频不但耗电量减少、实现静音化,而且利用高速运行能实现大幅度时快速冷冻;在直流变频.空气能方面,过去使用变频实现可变速控制,提高洗净性能,新流行的洗衣机除了节能和静音化外,还在确保衣物柔和洗涤等方面推出新的控制内容;电磁烹任器利用高频
感应加热使锅子直接发热,没有燃气和电加热的炽热部分,因此不但安全,还大幅度提高加热效率,其工作频率高于听觉之上,从而消除了饭锅振动引起的噪声;IH电饭堡得到的火力比
电加热器更强,而且利用变频可以进行火力微调,只要合理设计加热感应线圈,可得到任意的加热布局,炊饭性能上了一个档次;
变频微波炉利用高频电能给
磁控管必要的升压驱动,电源结构小,炉内空间更宽敞,新式微波炉能任意调节电力,并根据不同食品选择最佳加热方式,缩短时间,降低电耗;照明方面,
荧光灯使用高频照明,可提高
发光效率,实现节能,无闪烁,易调光,频率任意可调,
镇流器小型轻量。
变频技术正在给形形色色的家电带来新的革命,并将给用户带来更大的福音。今后变频技术还将随着
电力电子器件、新型电力变换拓扑电路、滤波及
屏蔽技术的进步而发展。
家用太阳能发电系统还将给家电增添新的能源。