1、變須洗衣機的特點
相對于傳統的洗衣機,新生代的變頻洗衣機最大的一個優勢就是能夠在一定的程度上提高洗滌效果和高效節能。因為洗滌、脫水速度通過變頻后可調,因此,可針對不同的衣物質地、重量,確定不同的洗滌、脫水速度,使衣物的洗凈度和磨損率都達到最佳的效果。變頻洗衣機另一個特點是高效能源。來用變頻技術后電機效率明顯提高,過去洗衣機用的單相感應電機效率僅為40%一50%,再加上皮帶傳動效率為96%,最后到輸入端的效率38.4%-48%,同時傳動噪音大;而變頻的直流無刷電機效率可達到80%以上。變頻洗衣機的第三個特點是低噪音。
直流無刷電機的電磁噪音明顯小于單相感應電機,而且采用直接驅動(DD)方式即“軸對軸”一電機驅動軸直接帶動洗衣波輪軸,取消了傳統的機械傳動機構(行星齒輪減速器、離合器等),所以機械傳動噪音大幅減少。變頻洗衣機的第四個特點是,可以使洗衣機電機的壽命延長。因為洗衣機電機采用變頻技術驅動后,電機的負載特性較之傳統的交流感應式電機適應性更好,將以往的剛性驅動變為柔性驅動,電機本身也不會產生以往那么多的熱量了。
2、變頻技術在洗衣機上的應用
2.1變頻洗衣機的分類
隨著經濟的發展,人們生活水平的不斷提高,越來越多的家庭開始選擇變頻家電產品,刺激該種商品的市場發展。各種品牌的變頻洗衣機新品層出不窮。從其應用的電機來劃分,大體可分為兩大類:由異步電機驅動的三相感應變頻洗衣機(又稱“交流變頻洗衣機”)和由永磁同步電機(永磁直流無刷電機)驅動的永磁同步變頻洗衣機(又稱“直流變頻洗衣機”)。其中根據傳動方式的不同,永磁同步變頻洗衣機又分為直驅式、間接驅動式和皮帶輪式兩種。
上文我們說到的幾種變頻洗衣機,各有各的優勢與不足之處,我們很難斷定哪一種款式是較好的一種。在滾筒洗衣機中,皮帶輪式直流變頻洗衣機效率最佳,交流變頻洗衣機技術成熟、噪聲也小。在波輪洗衣機中,直流無刷電機+直驅式離合器效率高,結構簡單,故障率低,可維修性高;直流無刷電機+減速離合器兼顧效率、噪音和價格,性價比高。
2.2幾種變頻策略在洗衣機上的應用
現在很多洗衣機中普遍使用的控制策略主要有以下幾種:恒壓頻比控制(VVVF)、矢量控制(FOC)、直接轉矩控制(DTC)等控制策略。波輪洗衣機通常應用VVVF和FOC,而滾筒洗衣機中FOC和DTC應用較為普遍。這是因為:波輪洗衣機轉軸在豎直方向上,主要依靠電機頻繁正反轉所產生的水流效果洗滌衣物,難點在于快速起停(通常一個洗滌節拍在1到3秒之間,加速度要求在1000rpm/s左右),運行中負載轉矩的變化不大,FOC控制和低成本的VVVF控制都可以基本滿足控制要求;對于滾筒洗衣機,轉軸在水平方向上,工作時主要依靠衣物在筒內做拋物運行產生的摔打效果洗滌。
筒在一個機械周期(旋轉一周)內負載的變化規律。在現階段的日常生活中,我們常用的變頻洗衣機中,主要的控制方式就是VVVF和FOC。其中FOC控制在直流變頻或交流變頻的波輪洗衣機和滾筒洗衣機中都適用,而VVVF控制主要用于直流變頻波輪洗衣機中,在交流變頻洗衣機中較少采用。這是因為:VVVF控制自身存在動態響應慢的缺陷。永磁電機的外特性較硬,在整個調速范圍內都可以實現較理想的運行效率和電磁轉矩,VVVF控制也能滿足電機的應用要求;感應電機的外特性相對較軟,尤其是在低速下的運行效率和電磁轉矩不㎡,VVVF控制在感應電機上應用難以取得理想效果。
3、結語
隨著信息科學技術的不斷發展,變頻洗衣機的整機性能還有很大的提升空間。我們堅信,科學技術的發展將會推動電機制造業技術的不斷發展更新,將會使變頻洗衣機的發展更加完善,獲得性能上的大為提高,同時在一定的程度上減少生產制造的成本耗費,在不遠的將來有望徹底取代非變頻洗衣機。