变频调速技术在家电中的运用分析

王夫宝

美的集团 广东 佛山 528311

摘要：通常我们将家电产品代指家庭生活过程中所应用到的各类电子产品，而变频调速技术是一门较为新兴的技术，将其应用于家电产品之中能够有效提升家电产品的使用品质与降低能耗，是现阶段较为先进的应用技术。本文首先对变频调速技术进行介绍，并探究变频调速技术未来发展趋势，同时将变频调速技术应用于空调、冰箱、洗衣机中的原理与应用效果进行一一展示，探究未来家电环保化节约化的发展方向。

关键词：变频调速技术；家电；应用

1.变频调速技术概述与发展趋势

1.1变频调速技术的总体发展概况

首先，可以将变频调速技术总结为一项结合了半导体功率开关及其相关器件、微型调控技术、数据分析、专业集成电路构造、小功率发电机、电机管理理论和实际管控技术等先进技术的综合体，将其优势进行抽取与结合，从而形成了这项较为新颖的科技。变频调速技术有着非常高的使用价值，将其应用于家电之中能够有效提升新型发电机在家用电器领域的应用范围，为集约化与环保化的家电应用过程提供更大的技术与服务支持。变频调速技术的核心技术为交换异步发电机以及电子运行管控技术，多采用正弦波脉宽调制(spwn)技术等。

将该技术应用于家电产品生产与使用过程之中能够有效降低家用电器整体能源消耗量，同时也提升了家用电器的科技附加值，提升使用者的使用体验。我国有极大部分的能量损耗是发动机产生的，家用电器同样占较大部分比例，而在资源节约，尤其是“十四五”规划发布的环保大背景下，变频调速技术必将在未来很长一段时间内形成较大规模，占据大量市场份额。变频调速技术在我国虽然起步时间较晚，但在经历一段时间的发展之后，已经初具规模，而且近几年有关交流调速技术创新与发展，多数都与变频调速技术相关，所以不仅国家予以足够重视，变频调速技术同样引起了各个行业、各个产业的关注。

1.2变频调速技术未来发展

强弱电的混合联动是交流变频技术非常显著的特征，是机电一体化技术的显著代表。变频调速技术需要很好的处理好功率与控制之间的关系，换句话说，变频调速技术即需要能够实现对大功率电能的良性转换，同时也需要提升对软件与信息的控制能力。变频调速技术在国外始终是一项非常热门的研发能力，结合现有的技术表现可知未来该技术发展将朝着：

A.加强神经网络技术与变频调速技术之间的交互。神经网络技术对信息具有非常强的收集与处理能力，能够在复杂环境下判断变频调速技术的使用表征，将其以数字化信号的方式进行收集，成为控制过程的重要参数；同时神经网络技术具有良好学习能力，可面度逐渐复杂化变频调速技术应用环境和应用特征而进行有效处理。

B.全数字化控制。全数字控制使硬件简化，柔性的控制算法使控制灵活、可靠，易实现复杂的控制规律，便于故障诊断和监视。

2.部分家电对变频调速技术的应用情况分析

2.1变频空调

通过改变空调内变频双转子压缩转换频率实现对压缩机转速进行的控制。变频空调在我国生活中的感受非常明显——温度到达设定值后暂停处理。变频空调可以根据我们所处的周围环境变化而对不同环境的室温进行良性控制，进而为我们提供更加舒适的温度。高品质的变频空调其节能率甚至可以达到普通空调的一倍，能耗仅为普通空调的1/2，并且其制冷（热）速度相较于传统空调明显更快，噪音更低。

为提升变频空调的使用价值和控温能力，现阶段多数变频空调都会使用最为先进的dsp技术作为支撑与保障，该技术最为显著的特征是有着非常高效的频次、速度及无传感运算能力，可实现对变频空调更为准确和全面的管控，并且功率大小适中，可达到降低能耗的效果。随着我国国民生活水平的不断提升，对空调的消耗能力必将在未来一段时间内实现更多的需求，变频调速技术在变频空调使用过程中的效益必将实现进一步提升。

2.2变频冰箱

变频冰箱在现代家用冰箱中的占比也实现了逐年的提升，变频冰箱主要是将变频管控技术，调速控制技术等融为一体，从而达到降低能源损耗的效果，相较于传统冰箱，变频冰箱可节约近30%的能耗，并且其冷冻速度和噪音控制也有进一步的提升，除此之外使用变频技术也可进一步提升冰箱的使用寿命与保鲜能力。

变频冰箱主要是通过变频技术实现对压缩机转速的调节控制器，通过提取冰箱内的实际温度与设定温度的温差实现对压缩机指令的下达，这样可以让冰箱内的温度始终维持在设定温度转速要求下运转，压缩机在这一过程中可维持一种较为低速的运转速度，而传统冰箱则主要靠通断调节的定速机实现制冷效果，两技术相比较，变频技术能够有效的延长压缩机的使用寿命，并且在运转过程中能够降低冰箱能耗，让冰箱始终处于最佳运转状态。

2.3变频洗衣机

变频洗衣机最早由日本三菱公司推出，随后世界各个国家对变频技术的应用性逐渐增强，市面上也出现了各个国家独立生产的变频洗衣机。变频洗衣机有着非常显著的三大特点，其一是拥有较高的洗衣效果，其采用的直接驱动式变频电机，能够对洗涤速度和脱水速度进行调节，基于不同衣物设置不同的洗涤与脱水速度。同时变频式洗衣机多采用滚筒式设计，该种设计方式能产生较大扭矩，配合电磁制动器亦可实现反方向的高速运转。其二是节能，相较于传统洗衣机，变频洗衣机，发电机的能耗量仅为传统洗衣机的40%~50%，从而极大的降低了能源损耗。其三是噪音低，振动小，直流变频电机电磁噪声要远小于单相感应电机。

在欧美国家的家电消费市场上，针对节水与节洗涤剂而进行研发生产的水平轴洗衣机，采用先进电控技术系统，对无刷直流发电机、开关磁阻发电机实行变频调速，创新出一种操作简便、无噪声干扰的变频洗衣机，可大量节电，这种洗衣机拥的变频调速范围更具广泛性，在发电机反转和变频运转时，充分实现快捷而准确的加、减速以及高效率的转速管控。仿生式手搓洗衣机采用直流永磁无刷电动机在电子驱动器的管控下实现无限变速，比采用交流电机更省电。

2.4变频微波炉

变频微波炉代表了世界微波炉未来发展的主要方向，有着非常高的技术含量。变频微波炉是以变频器代替了传统微波炉内的变压器，而变频器能够自由控制电源频率，将电源频率在50Hz~4500Hz之间进行任意转换，通过该种转换的方式而实现对不同食材的加热。同样变频器的使用也转变了传统恒定功率输出反复开关来达到加热食物效果的工作方式，真正实现了均匀的合理控温。通过该种微波炉所生产出的餐品有着更好的口感和更高的营养物质保留。但该技术在研发与使用过程中依然存在不小的难点，也导致居民对该产品的了解和应用并不及以上三种。

3结语

变频调速技术正积极推动着世界科技发展与生活质量提升，不同家电产品与变频调速技术进行融合能够碰撞出更大的火花，并且给用户带来更高的生活品质。日后的变频技术发展将会随着电子产业、不同高科技技术的创新而发生变化，高端滤波技术和电频技术的进步、发展也会充分运用到此项技术。

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