变频技术与变频家电

--我们都知道由交流发电机提供的电源它的频率是固定的，一般是低频的，如我国的交流电频率是50Hz，由于这种固定低频电源技术在现代高新技术的应用中有很多不利的因素，随着半导体技术、自动控制技术、计算机（微处理器）技术和电磁技术的发展，电源技术也高速发展，数字变频技术就是二十世纪八十年代发展起来并在很多领域被广泛应用的电源高新技术。

二十世纪八十年代，大规模和超大规模集成电路技术的迅猛发展，集成电路技术的精细加工技术和高压大电流技术有机结合，出现了一批全新的全控型功率器件，首先是功率MOSFET（半导体场效应管）的问世，而后是绝缘门极双极晶体（IGBT）的出现，使得变频技术更加成熟，它的主要原理是工频电源通过整流器变成固定的直流电压，然后由大功率晶体管MOSFET或IGBT组成的高频变换器，将直流电压逆变成电压、频率可变的交流输出，电源输出波形近似于正弦波，用于驱动交流异步电动机实现无级调速或再进行可控整流，得到可调的直流电压，实现特制的直流电动机无级调速。现代调频技术往往由数字信号控制和处理，这就是数字调频技术。调频技术数字信号处理技术的日趋完善成熟，显示出越来越多的优点，便于计算机处理控制、避免模拟信号的畸变失真、减小杂散信号的干扰（提高抗干扰能力）、便于软件包调试和遥感遥测遥调，也便于自诊断、容错等技术的植入。实现了用电设备高效节材节能，性能更加完善可靠，使用电设备朝小型轻量化，机电一体化和智能化方向发展。

数字变频技术当今在家电领域也被大量应用，形成了我们已经非常熟悉的变频家电系列产品：

变频空调

数字变频技术运用在家电产品中最先诞生的成熟产品就是变频空调。传统空调工作在频率50Hz、电压220V的“定频”供电系统中，由于电流频率不能改变，因此其转速基本恒定，不能根据室温的变化同步调节制冷（热）量，只能依靠频繁开启和关闭压缩机的方式来调节房间温度的高低，在一开一停之间就造成了室内温差波动较大，人体感觉忽冷忽热。

变频空调则通过变频器改变电流（电压）频率来调节压缩机的转速，电流频率高，压缩机转速就快，空调产生的制冷（热）量就大，而频率较低时，制冷（热）量相应变小，自动调节的结果就使的空调能够根据周围环境温度变化的实际需要快速产生可变的制冷（热）量，在短时间内就能使室内迅速达到所需要的温度，然后在低转速、低能耗状态小维持运转，从而室内温差波动很小，人体舒适度大大提高。变频空调还具有启动迅速，适应140—270V电源电压范围的特点，能够彻底解决电网电压不稳而造成空调不能工作的难题。交流变频空调比普通空调省电，室内机无电磁噪音，能够实现噪音低至只有30分贝左右的宁静运行等普通定频空调无法比拟的众多优点，故市场反应极为良好。目前市面上常见的变频空调大多为交流变频空调，最新推出的直流变频空调又较交流空调省电10%以上。

变频冰箱

变频冰箱是在原普通冰箱的基础上，采用了专用变频压缩机和驱动器，增加了变频控制系统,利用模糊控制原理实现系统的最佳运行,冰箱压缩机转速可在2000—4000转/分钟之间变化，从而大大提高了制冷效率，当冰箱内温度很高时，变频压缩机运转速度可达4000转/分钟，使冰箱内温度迅速降低，确保快速制冷；而当冰箱内温度较低时，变频压缩机即进行低速运转，冰箱内温度波动的范围较普通冰箱小得多。

测试结果表明，变频冰箱的速冻能力比普通冰箱提高20%，节能效果显著，噪音大大降低。

变频洗衣机

数字直流变频洗衣机是应用数字变频技术和模糊控制理论，采用无级调速系统、高精密度轴承和直流无刷变频电机，在运行中实现了无级变速，能够针对不同衣物的质地确定不同的洗涤、脱水速度，大大提高了衣物的洗净率，降低了对织物的机械磨损率。由于直流变频电机的电磁噪音要小于单向感应电机，同时将机械传动机构改为直接驱动方式，大大减少了机械传动的噪音。可使洗衣机运行中的噪音降低10分贝以上，直流变频洗衣机电机工作效率则由普通洗衣机的40%—50%提高到80%以上，大大节省了能源。与传统产品相比，它具有全能洗、节能洗、静音洗等特点。

变频微波炉

变频微波炉是以变频器替代了传统微波炉内的变压器，变频器通过变频电路可以将50Hz的电源频率任意地转换成为20000—45000Hz的高频率，通过改变频率来得到不同的输出功率，解决了传统微波炉通过对恒定输出功率反复开/关进行火力调空而使事物加热不均匀的弊端，实现了真正意义上的均匀火力调控，经烹饪的食物不仅口感好，而且营养保存更多。除此之外，与传统微波炉相比，变频微波炉还具有机身轻巧、噪音小、烹饪速度快、用电省等特点。

变频彩电

“数字变频”彩电是刚刚出现的变频家电，它采用数字变频技术，运用动态帧/行扫描速度转换，将电视台发送的隔行扫描信号转换为逐行为扫描信号显示，并将场频从50Hz提高到75Hz。这一与HDTV高清晰数字电视完全相同的逐行扫描方式，彻底消除了传统隔行扫描电视和普通倍频彩电的线间抖动和行扫描结构线，消除了大面积闪烁，使图象柔润细腻。