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PWA控制时有较大幅度的提高。
直流变频空调器就是将220V市电压通过桥式整流大电容、电感滤波,得到310V左右的直流电,然后将310伏直流电在模块里通过导通其中两个三极管的通断,来输出直流电压,驱动转子,另外一相输出感应电压用来判定转子的位置!进而控制绕组通电顺序,通过调整直流电导通的频率,来控制转子的转速,直流变频比交流变频多出相位检测电路!
而交流变频空调器就是将220V市电压通过桥式整流大电容、电感滤波,得到310V左右的直流电,然后在IPM模块里完成三相六拍逆变(即PWM调压调频方式),得到三相交流电供压机,通过改变交流电的频率及电压来改变电机转速,从而改变压缩机的压缩功率,调节制冷(制热)量。
交流变频空调器比直流变频空调器多了一个逆变环节,所以直流变频更加节能。
直流变频压缩机不存在定子旋转磁场对转子的电磁感应作用,克服了交流变频压缩机的电磁噪音与转子损耗,具有比交流变频压缩机效率高与噪音低特点,直流变频压缩机效率比交流变频压缩机高10%-30%,噪音低5分贝-10分贝。但是,直流变频空调的成本要高于交流变频空调。
目前市场上又有了两种:一是方波直流变频,另一种就是弦波直流变频。方波直流变频是指通过压缩机线圈的电流是一种方波形式(120度控制),弦波自然就是正弦波了(180度控制)。其中,180度正弦波控制技术是目前行业最先进的变频技术。作为一项新技术,180度正弦波主要用于与直流变频压缩机的最优化匹配,实现变频空调控制性能等方面的显著提高。据了解,国内市场上,正弦波技术在变频产品上的应用,是最近两年才开始出现并迅速推广开来,目前除了长虹,美的,格力等企业都已推出了具备该技术的正弦波空调,有业内人士表示,“整个国内变频空调市场的正弦波趋势已经到来。”此外,据了解,外资企业目前在变频空调上的卖点主要集中在新冷媒、直流技术上,而对于正弦波技术的应用基本没有涉足。在今年的意大利米兰展上,一些外资企业才对外正式推出应用正弦波技术的直流变频新品。可以说,正弦波技术的发展主要受益于国内企业在直流变频机上的推动和发展,最终也成为国内企业突破外资企业在变频技术上的最大突破口。
1、电机效率高,交流变频采用三相电机,直流变频采用直流电机,效率高过普通的单相异步电机。
2、避免了反复启动时的瞬间强电流。
3、由于温控比较精确,比设定温度过冷/过热的程度有所降低,所以减少了不必要的浪费。
4、在接近设定温度是压缩机低速运转,做到了小压缩机与大热交换器的理想匹配,制冷/制热效率提高。[1]