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浅谈变频器在家用电器中的应用 摘要：现在变频器的应用越来越广泛，特别在家用电器方面，由于具有高效、舒适静噪等效果，更主要的是变频器具有节能作用，而节能是工业发展及能源消耗必须要重视的问题，是实现企业可持续发展的必要保证。因而其性能优势已逐渐在消费领域彰显出来。本文章主要讨论了变频技术在家电产品中的应用情况，指出变频家电是新一代家用电器的发展趋势。??????? 关键词：变频器；家用电器；应用；节能??????? 1引言??????? 通常，家用电器用得最多的是单相异步电动机，靠电容或电阻来分相。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，随着科学技术的不断发展，人们对电气节能给予了更多的关注。传统直流拖动的薄弱环节逐渐表现出不合时代发展要求。换向器制约了直流电机的维护及使用。于是人们开始了交流调速技术的应用研究，自20世纪80年代后，已广泛地应用于我国国民经济的各行各业，家电行业也不列外。??????? 2 变频技术原理??????? 2.1 变频器的基本概念??????? 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，后者能耗比高，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。以变频空调来说，2001年我国变频空调的产量预计可达200万台，比去年上升7％，其中交流变频空调占总量的90％以上。??????? 2.2变频器的结构??????? 变频器通常包括：整流电路、中间直流电路、平波电路、控制电路、驱动电路、逆变电路等几大部分，其中控制电路完成对主电路的控制。整流电路将交流电变换成直流电，直流中间电路对整流电路的输出进行平滑滤波，逆变电路将直流电再逆成交流电。??????? 2.3变频技术的基本原理??????? 异步电机的变频调速原理主要是通过改变电源频率来进行的。这一功能通常是通过变频器来实现的，变频器一般由整流器、滤波器、驱动电路、保护电路以及控制器（MCU／DSP）等部分组成。一般采用PWM变频控制系统，其工作原理首先是将单相或三相交流电源通过整流器并经电容滤波后形成幅值基本固定的直流电压加在逆变器上，利用逆变器功率元件的通断控制，使逆变器输出端获得一定形状的矩形脉冲波形。在这里，通过改变矩形脉冲的宽度控制其电压幅值；通过改变调制周期控制其输出频率，从而在逆变器上同时进行输出电压和频率的控制，而满足变频调速对U/f的协调控制的要求。PWM的优点是能消除与抑制低次谐波，使负载电机在近似正弦波的交变电压下运行，转矩脉冲小，调速范围宽。??????? 2.5交-交变频技术??????? 所谓变频就是利用大功率电子器件（如巨型晶体管GTR、绝缘栅双极型功率晶体管IGBT）将380V、50H的市电变换为用户所要求的交流电源或其他电源。常见的变频技术有交-交变频技术和交-直-交变频技术。??????? 交-交变频是直接将工频电源转变成所需频率的交流电。它由两组反向并联的变流器组成，如果令正组变流器和反组变流器轮流地导通，则在负载上就获得交变的输出电压。输出电压的幅值可以通过改变变流器的控制角加以调节，频率则由正、反两组变流器轮流导通的切换频率所决定。??????? 2.6交-直-交变频技术??????? 交-直-交变频技术通常是通过变频器来实现的，变频器一般由整流器、滤波器、驱动电路、保护电路以及控制器（MCU/DSP）等部分组成。其原理是：首先将单相或三相交流电源通过整流器并经电容滤波后形成幅值基本固定的直流电压加在逆变器上，利用逆变器功率元件的通断控制，使逆变器输出端获得一定形状的矩形脉冲波形。通过改变矩形脉冲的宽度控制其电压幅值；通过改变调制周期控制其输出频率，从而在逆变器上同时进行输出电压和频率的控制，来满足变频调速对U/f协调控制的要求，它在家用电器领域应用非常广泛。其优点是能消除与抑制低次谐波，使负载电机在近似正弦波的交变电压下运行，转矩脉动小，调速范围宽。??????? 3 变频技术在家电中的应用??????? 3.1 变频技术在空调上的应用??????? 空调器应用变频技术后，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，达到节能降耗，从而使室内温差波动很小，人体舒适度大大提高。采用模糊控制的变频空调已成为当今发展的主流。空调器的模糊控制就是快速感知房间的各主要参数，通过传感器获得室温变化、室内外温度、湿度、房间情况等大量数据，将这些实测数据与大量经验数据相比较，应用模糊理论使变频压缩机、电子膨胀阀和风机及风门这些执行机构作出相应的快速调节