變頻空調、變頻冰箱、變頻洗衣機……,買家電,如果不懂“變頻”那就真的out了!輕則出現選購偏差,重則“坑你沒商量”!以白電三大件為代表,在如今的白電圈,“變頻”已然成為先進、高端的標志。那么,這個被家電廠商極力推崇的技術究竟是什么原理,應用了這一技術的白電產品又有哪些突出的優勢?本文將為您一一介紹。
簡單說來,所謂的變頻技術就是指通過改變交流電頻率的方式實現交流電控制的技術。該項技術是應交流電機無級調速的需要而誕生。20世紀70年代,家用電器開始逐步變頻化,出現了電磁烹任器、變頻照明器具、變頻空調器、變頻微波爐、變頻電冰箱、IH(感應加熱)飯堡、變頻洗衣機等。20世紀90年代后半期開始,家用電器則依托變頻技術,主要瞄準高功能和省電,一直延續至今。
目前,在家用電器上應用的變頻技術主要分為三類,即交流電動機變頻調速、無刷直流電機變頻調速和開關磁阻電動機變頻調速三種類型。
交流電動機變頻調速多為三項電動機。交流電動機變頻器的性能優良,可達到與直流變頻調速器同樣高的精度,而且,由于交流異步電動機的普及性和可靠性、交流變頻調速的歷史較長等原因,交流變頻技術發展迅速,其技術和工藝日臻成熟。然而,這并不代表其完美無缺,主要不足是交流變頻技術難度大、成本高、運行可靠性相對直流變頻也較差。
無刷直流電機變頻調速,即通常所說的無刷直流電動機。無刷直流電動機變頻調速系統性能完善優良、運行可靠、成本相對交流變頻器低,但是,由于無刷直流電動機生產的歷史較短,其技術和工藝還有待于進一步完善,目前只限于1KW一下的小功率電動機。不過,也正是因為如此,其優越性在家電領域正好能夠充分發揮。
開關磁阻電動機變頻調速是近年來逐步發展成熟的一種新型電動機,采用該類電動機的變頻調速系統,具有優良的調速性能,并且兼有交流電動機變頻調速系統和直流電動機變頻調速系統的優點。開關磁阻電動機本身結構和制造工藝簡單,成本低,易于規;a,其固有的轉矩脈動較大及性對于直流無刷電動機噪音較高的缺陷可以通過對電動機的優化設計、工藝改進加以完善。采用開關磁阻電動機變頻調速系統的家用電器總體性能好,性價比適中。
變頻洗衣機的原理及優勢
與傳統洗衣機相比,變頻洗衣機的區別主要體現在洗衣機的主馬達上,其采用了可變頻驅動的無刷直流馬達;\統來說,變頻洗衣機的關鍵技術主要體現在兩個方面,即電機技術和電機的控制與驅動技術。
從直觀層面來說,變頻洗衣機最突出的優勢就是靜音效果明顯,由于其轉速可以隨衣物重量等情況得到適當調整,從而有效減緩了運行響聲和震動,進而降低了噪音。通常而言,變頻洗衣機比普通洗衣機產品的噪音要低3至4分貝。除了靜音之外,變頻洗衣機在節能方面優勢也十分突出,能效比要比普通產品提高三分之一。
變頻洗衣機雖然有著諸多的優勢,但在當前的洗衣機市場,消費者認知度并不高,并未如變頻空調一般成為大眾化的潮流。由于變頻洗衣機制造成本較高,售價自然也比較高,而在現實選購中,大多數消費者對洗衣機的定位是經濟實惠,對于洗衣機的節能問題并不如空調那樣看重,自然也就未成為廠商的宣傳重點。目前,市面上的變頻洗衣機主要為定位中高端的滾筒洗衣機產品,售價一般在3000元以上,市場份額相對較小。
變頻冰箱的原理及優勢
變頻冰箱與傳統冰箱的制冷原理相同,技術創新主要體現在冰箱壓縮機上,通過傳感器及電子智能控制系統,冰箱壓縮機會根據冰箱冷藏室或冷凍室的需要改變轉速,從而達到調節壓縮機制冷量的目的。目前,在冰箱行業,矢量變頻技術是最為先進的變頻技術。
在實際應用中,變頻冰箱在開始啟動時會全負荷運轉,而隨著冰箱內溫度的降低,電流會下降,壓縮機功率也隨之降低,耗電量自然相應減少。傳統冰箱在運行中會一直保持全負荷運行,而且隨著制冷時負荷的增大,電流還會增大,功率也會有所提升,節能性明顯要比變頻產品遜色。相關研究表明,變頻冰箱要比普通冰箱節能38%以上。
除了在節能方面的優勢,變頻冰箱對食物的保鮮效果也比普通冰箱出色。普通冰箱維持冷凍溫度是通過測溫控制自動開關機來實現的,會對食品形成反復的溫度沖擊,而變頻冰箱則通過不同溫控點的轉速調節大幅降低了冰箱內溫度沖擊次數和波動,從而減少了食物水分流失,營養保鮮相比普通冰箱延長3-5倍,速凍能力比普通冰箱提高20-30%。
此外,變頻冰箱的運行噪音也要比普通冰箱低很多。
與變頻洗衣機類似,變頻冰箱目前消費者認知度同樣不高,屬于小眾產品,主要集中在以對開門、多門為代表的高端市場,售價不菲,而且,即便在高端市場,定頻冰箱依然占有很高的比例。相關數據統計顯示,目前我國變頻冰箱的市場占有率僅為3%,因變頻壓縮機的高價格導致的變頻冰箱價格居高不下成為應用普及的主要阻力。
變頻空調的原理及優勢
說到變頻白電,人們首先想到的就會是變頻空調,在空調廠商的大力推動下,它已經成為了當前空調市場的主流。所謂的“變頻空調”概念是相對于傳統的“定頻空調”而產生的概念,它的基本機構和制冷原理與傳統定頻空調相同,最主要的特色就是選用了變頻專用壓縮機,增加了變頻控制系統。
“變頻空調”變頻器可以改變壓縮機供電頻率,調節壓縮機轉速,依靠壓縮機轉速的快慢達到控制室溫的目的,不停機運轉,與傳統定頻空調在供電頻率不變,壓縮機轉速不變的情況下,依靠不斷開、停壓縮機來調整室溫相比,其室溫控制波動較小,人體舒適感提升,而且也更加節能,節能幅度在20%~30%。
變頻空調大體上可以分為兩類,即交流變頻和直流變頻。相信大多數消費者對直流變頻空調并不陌生,因為這是不少廠商的力推對象,如美的,而對于交流變頻空調就有些陌生。直流變頻空調采用了直流數字變頻壓縮機,只經過一次電壓轉換,屬于同步控制,而交流變頻空調則采用交流變頻壓縮機,2次調節電壓轉換,屬于異步控制。二者相較,由于直流變頻壓縮機克服了交流變頻壓縮機的電磁噪音及轉子損耗,因此,具有更高的能效、更低的噪音。
一般來說,直流變頻壓縮機效率比交流變頻壓縮機高10%-30%,噪音低5 -10分貝。不過,由于直流變頻空調的電控系統要比交流變頻空調的電控系統復雜很多,制造成本自然也會高出不少,但毫無疑問,直流變頻空調代表著變頻空調產品的未來。
在現實選購中,消費者選擇變頻空調產品圖的就是節能,并且主觀的認為變頻空調耗電量少,實際應用中一定比定頻空調經濟,然而,事實并非如此。變頻空調之所以節能,是因為它可以根據房間冷(熱)負荷的變化自動調整壓縮機轉速頻率,并再度達到設定溫度后以較低頻率運行,此時,壓縮機消耗的功率小,并避免了頻繁開停,從而減少耗電。這也就意味著,與定頻空調相比,變頻空調的節能優勢如果想要充分體現就需要持續開機,即用的時間越長節能優勢越突出,而在我國大部分地區空調主要集中在夏季使用,每年的使用時間不過三個月左右,與貴出千元的價格相比,節省的電費根本不值一提。
與傳統的定頻空調相比,變頻空調確實節能,但是是否經濟則要依據實際應用習慣而定,用戶在購買空調時一定要注意考慮綜合性價比,切忌將“變頻節能”與“變頻經濟”劃上等號。