摘要：本文主要介紹節(jié)能家電的優(yōu)點，以及變頻器在節(jié)能家電上的應用

一．引言

　　經過近２０年的努力，我國已成為世界上最大的家電生產國和消費國，擁有彩電３０００萬臺、洗衣機１５００萬臺、空調與冰箱２０００多萬臺的年產能力。據統(tǒng)計，隨著家電產品的快速普及，家電已成為我國能源消耗的大戶，其耗電量已經超過全國總用電量的15％。如今能源危機愈演愈烈，環(huán)保呼聲日益高漲，美國、日本、澳大利亞、歐盟等發(fā)達國家和地區(qū)，近年來相繼出臺或是修訂家電產品節(jié)能標準，促進節(jié)能產品的生產和消費。如美國早就于１９８７年通過全國電器節(jié)能法案，制定了家電產品的能耗限額標準，并結合“能源之星”標識制度，淘汰了市場上的非節(jié)能家電。歐洲也設立了Ａ級節(jié)能認證，以控制不符合能耗要求的家電產品進入市場，德國政府為了提高人們的節(jié)能意識，甚至規(guī)定購買一件Ａ級節(jié)能家電可享受５０馬克的政府補貼。在我國，政府對制冷產品的節(jié)能問題也日益重視，中國節(jié)能認證中心近年來對市場上的空調、冰箱等產品進行了節(jié)能認證，一些知名品牌的家電產品經嚴格檢測后貼上了節(jié)能標簽。我國的能源狀況決定了節(jié)能將成為家電業(yè)發(fā)展的主旋律，對節(jié)能技術的掌握是決定我國家電企業(yè)參與國際和國內兩個市場競爭成敗的關鍵因素。因此，大力發(fā)展節(jié)能產品，是家電企業(yè)的必由之路。
二．節(jié)能家電的優(yōu)勢

　　節(jié)能家電所打的“節(jié)能”概念，實際上就是變頻，利用變頻技術來節(jié)省電能。所謂“變頻”，就是通過改變壓縮機、控制器的工作頻率來改變其轉速，從而實現節(jié)能和提高效率。“變頻”最早與空調“聯(lián)姻”。變頻空調與定速機種相比，它減少了開停過程，耗電省，同時又通過提高壓縮機的能級效率，提高壓縮機的機械效率以及電機效率實現省電節(jié)能。當今變頻空調在國外十分普及，如日本就高達80％。變頻冰箱與普通冰箱相比，其魅力有三。最顯著的是提高制冷效率和節(jié)能，利用模糊控制原理實現系統(tǒng)的最佳運行。其次，可以快速制冷。三是溫度被動范圍較普通冰箱小。變頻洗衣機的迷人之處也有三。其一是提高洗滌效果。洗衣機采用變頻電機以后，其洗滌、脫水速度可調，能針對不同衣物的質地確定不同的洗滌脫水速度，從而使衣物的洗凈度和磨損率達到最佳效果。其二是節(jié)能。變頻洗衣機效率提高，過去的洗衣機電機效率僅為40％—50％，而直流變頻洗衣機的效率可達到80％以上，從而實現節(jié)約能源。其三是降低噪音。這是因為直流變頻電機的電磁噪音要小于單向感應電機，同時改機械傳動機構為直接驅動方式，所以減少機械傳動的噪音。集節(jié)能、降噪、提高效率于一體的變頻家電是真正意義上的革新，是家電業(yè)發(fā)展的潮流，臺達變頻器正是在這種環(huán)境中找到了新的應用場合。
三．臺達M系列變頻器特點

VF及無感測向量控制；
采用16位元微處理器，正弦波PWM控制；
超低噪音，載波頻率可自1kHz-15kHz調整；
省能源運轉及自動穩(wěn)壓調節(jié)功能；
輸出頻率0.1-400Hz；
類比頻率設定可接受0-10VDC，4-20mA；
自動轉矩提升及自動滑差補償功能；
可調整的VF曲線及自動調適加減速功能；
通過CE，UL國際認證；
四．系統(tǒng)配置

調試設備：油壓冷卻設備（壓縮機）
壓縮機電器規(guī)范：3相20-261V，10-140Hz，三菱壓縮機
使用變頻器：臺達變頻器VFD015M23A，軟件版本3.04
技術要求：要求壓縮機工作在30Hz-90Hz范圍內，模擬量電流4-20mA控制運行頻率（目前由歐姆龍溫控器提供），VF曲線如下圖所示。

五．接線圖

M系列推薦接線圖如下：




　　ACI端子：接收標準的4-20ma模擬電流信號，控制變頻器的運行頻率，通過電流信號的變化來控制壓縮機的運行頻率；

　　M0/GND端子：控制變頻器的啟動信號，當M0與GND短接時，變頻器啟動運行，當M0與GND斷開時，變頻器停止運行；




　　RA/RB/RC多功能輸出端子：默認功能為提供變頻器的故障信號，供上位機控制器使用，當變頻器出現問題時顯示狀態(tài)并且切斷電源進行機器的保護；
六．參數設置：

參數表如下




速度信號的來源：使用溫控器對比目標溫度和設定溫度，通過PID運算來計算出需要輸出的模擬量信號，溫控器的模擬量輸出信號接入到變頻器模擬量輸入信號（AVI或者ACI）來控制變頻器的運行頻率，從而控制壓縮機的運行狀態(tài)。

最低運行頻率：壓縮機如果長期處于某一頻率（H0）以下運行，對其壽命會產生不良影響，所以需要設置輸出頻率下限值，來限制變頻器最低的輸出頻率，使壓縮機的工作頻率高于其危險頻率（H0）。

VF運行曲線的選擇：由于外接設備是三菱壓縮機，當120Hz時對應電壓為160V，與變頻器的出廠值（60HZ/440V）不符，如果按照出廠值直接啟動，就會出現工作不正常的現象。（實驗證明，按照出廠值直接啟動，就會出現過流現象，電流在3-4Hz直接會達到最大值）臺達M系列變頻器提供三點坐標來調整VF曲線的狀態(tài)，對于一些特殊VF曲線來說，調節(jié)起來非常方便。




測試結果
　　使用了臺達M系列變頻器的節(jié)能家電，啟動時無沖擊電流，運行穩(wěn)定；改變了傳統(tǒng)的控制方式（停止/運行狀態(tài)的切換），延長了其主要部件壓縮機的使用壽命。

參考文獻： 《VFD-M使用手冊》