摘要：本文主要介绍节能家电的优点，以及变频器在节能家电上的应用
一．引言
经过近２０年的努力，我国已成为世界上最大的家电生产国和消费国，拥有彩电３０００万台、洗衣机１５００万台、空调与冰箱２０００多万台的年产能力。据统计，随着家电产品的快速普及，家电已成为我国能源消耗的大户，其耗电量已经超过全国总用电量的15％。如今能源危机愈演愈烈，环保呼声日益高涨，美国、日本、澳大利亚、欧盟等发达国家和地区，近年来相继出台或是修订家电产品节能标准，促进节能产品的生产和消费。如美国早就于１９８７年通过全国电器节能法案，制定了家电产品的能耗限额标准，并结合“能源之星”标识制度，淘汰了市场上的非节能家电。欧洲也设立了Ａ级节能认证，以控制不符合能耗要求的家电产品进入市场，德国政府为了提高人们的节能意识，甚至规定购买一件Ａ级节能家电可享受５０马克的政府补贴。在我国，政府对制冷产品的节能问题也日益重视，中国节能认证中心近年来对市场上的空调、冰箱等产品进行了节能认证，一些知名品牌的家电产品经严格检测后贴上了节能标签。我国的能源状况决定了节能将成为家电业发展的主旋律，对节能技术的掌握是决定我国家电企业参与国际和国内两个市场竞争成败的关键因素。因此，大力发展节能产品，是家电企业的必由之路。
二．节能家电的优势
节能家电所打的“节能”概念，实际上就是变频，利用变频技术来节省电能。所谓“变频”，就是通过改变压缩机、控制器的工作频率来改变其转速，从而实现节能和提高效率。“变频”最早与空调“联姻”。变频空调与定速机种相比，它减少了开停过程，耗电省，同时又通过提高压缩机的能级效率，提高压缩机的机械效率以及电机效率实现省电节能。当今变频空调在国外十分普及，如日本就高达80％。变频冰箱与普通冰箱相比，其魅力有三。最显著的是提高制冷效率和节能，利用模糊控制原理实现系统的最佳运行。其次，可以快速制冷。三是温度被动范围较普通冰箱小。变频洗衣机的迷人之处也有三。其一是提高洗涤效果。洗衣机采用变频电机以后，其洗涤、脱水速度可调，能针对不同衣物的质地确定不同的洗涤脱水速度，从而使衣物的洗净度和磨损率达到最佳效果。其二是节能。变频洗衣机效率提高，过去的洗衣机电机效率仅为40％—50％，而直流变频洗衣机的效率可达到80％以上，从而实现节约能源。其三是降低噪音。这是因为直流变频电机的电磁噪音要小于单向感应电机，同时改机械传动机构为直接驱动方式，所以减少机械传动的噪音。集节能、降噪、提高效率于一体的变频家电是真正意义上的革新，是家电业发展的潮流，台达变频器正是在这种环境中找到了新的应用场合。
三．台达M系列变频器特点
VF及无感测向量控制；
采用16位元微处理器，正弦波PWM控制；
超低噪音，载波频率可自1kHz-15kHz调整；
省能源运转及自动稳压调节功能；
输出频率0.1-400Hz；
类比频率设定可接受0-10VDC，4-20mA；
自动转矩提升及自动滑差补偿功能；
可调整的VF曲线及自动调适加减速功能；
通过CE，UL国际认证；
四．系统配置
调试设备：油压冷却设备（压缩机）
压缩机电器规范：3相20-261V，10-140Hz，三菱压缩机
使用变频器：台达变频器VFD015M23A，软件版本3.04
技术要求：要求压缩机工作在30Hz-90Hz范围内，模拟量电流4-20mA控制运行频率（目前由欧姆龙温控器提供），VF曲线如下图所示。
五．接线图
M系列推荐接线图如下：
ACI端子：接收标准的4-20ma模拟电流信号，控制变频器的运行频率，通过电流信号的变化来控制压缩机的运行频率；
M0/GND端子：控制变频器的启动信号，当M0与GND短接时，变频器启动运行，当M0与GND断开时，变频器停止运行；
RA/RB/RC多功能输出端子：默认功能为提供变频器的故障信号，供上位机控制器使用，当变频器出现问题时显示状态并且切断电源进行机器的保护；
六．参数设置：
参数表如下
| P00(主频率输入来源设定) |
2（模拟电流4-20mA） |
P09（最低输出电压选择） |
1 |
|
P01（运转信号来源设定） |
2（运转信号由外部端子控制） |
P10（第一加速时间选择） |
276(工艺要求) |
|
P03（最高操作频率选择） |
120 |
P11（第一减速时间选择） |
184(工艺要求) |
|
P04（最大电压频率选择） |
120 |
P24（禁止反转功能设定） |
1 |
|
P05（最高输出电压选择） |
160 |
P36（输出频率上限设定） |
90 |
|
P06（中间频率选择） |
1 |
P37（输出频率下限设定） |
30 |
|
P07（中间电压选择） |
1 |
P71（载波频率设定） |
6 |
|
P08（最低输出频率选择） |
1 |
P131（最小频率对应ACI输入电流值） |
0 |
速度信号的来源：使用温控器对比目标温度和设定温度，通过PID运算来计算出需要输出的模拟量信号，温控器的模拟量输出信号接入到变频器模拟量输入信号（AVI或者ACI）来控制变频器的运行频率，从而控制压缩机的运行状态。
最低运行频率：压缩机如果长期处于某一频率（H0）以下运行，对其寿命会产生不良影响，所以需要设置输出频率下限值，来限制变频器最低的输出频率，使压缩机的工作频率高于其危险频率（H0）。
VF运行曲线的选择：由于外接设备是三菱压缩机，当120Hz时对应电压为160V，与变频器的出厂值（60HZ/440V）不符，如果按照出厂值直接启动，就会出现工作不正常的现象。（实验证明，按照出厂值直接启动，就会出现过流现象，电流在3-4Hz直接会达到最大值）台达M系列变频器提供三点坐标来调整VF曲线的状态，对于一些特殊VF曲线来说，调节起来非常方便。
测试结果
使用了台达M系列变频器的节能家电，启动时无冲击电流，运行稳定；改变了传统的控制方式（停止/运行状态的切换），延长了其主要部件压缩机的使用寿命。 |
