分享好友 方案首页 频道列表

台达变频器在节能家电上的应用

2012-04-15DELTA—中达电通股份有限公司

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




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。

参考文献: 《VFD-M使用手册》

收藏
神州普惠试验检验管理解决方案
试验检验管理系统TCM紧紧围绕产品生产试验检验的全过程进行系统规范的监控和管理,有力的监管了整个试验检验过程、协调组织了试验检验工作的开展、规范了试验检验过程的管理,同时还以方便高效的手段,整理和收集了全部试验检验过程的信息数据。

0评论2014-03-24

宏电工业级TD无线路由器应用于交警局电子警察项目
“电子警察”是高科技的交通管理手段,也是道路交通技术监控系统的重要环节,是智能交通系统建设的重要组成部分。它以其无人值守、自动记录、容量大、无需当场处罚、便于管理等优点成为交通管理工作中必不可少的装备。

0评论2013-02-27

领邦公布新型全自动检测方案:弹丸尺寸的快速检测
近日,北京领邦仪器技术有限公司(后文简称“领邦”)公布了一套新型的全自动检测方案——弹丸尺寸检测系统。该系统是一套在线全自动终检设备,采用激光扫描的方式,在计算机中还原炮弹外形,能够实现炮弹外形尺寸和形位公差的快速检测,满足大批量产品的在线自动化检测,避免人为检测造成的误差,同时保证数据的可靠性以及提高数据管理方便性。

0评论2012-08-31

仪器总线技术的回顾与展望
在测试测量领域,仪器总线技术的发展历来是工程师和科学家们最为关心的部分。从上世纪60年代推出的专用于仪器控制的GPIB总线,到现在被广泛使用的 USB、VXI、PXI和最新推出的LXI、PXI Express,不断涌现的新型总线技术在帮助我们的工程师更快捷高效的完成测量任务的同时,也引起了行业内专家们的广泛争论,究竟哪一种总线将会主宰未 来的测试测量领域呢?

0评论2012-05-28

加固电源典型应用方案
美国北大西洋(NAII)公司为军工和航空领域的嵌入式市场所提供的加固电源,类型齐全,无论是标准型产品还是定制型产品,都应有尽有。在国内外航空、航海、舰船等应用中占有及其重要的地位。

0评论2012-05-03

倾角传感器在无人机上的应用
无人驾驶飞机简称无人机,是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞机。机上无驾驶舱,但安装有自动驾驶仪、程

0评论2012-04-13

倾角传感器在移动通讯车平衡系统上的应用
移动通信基站车是移动通信领域中用于应急通信信道建立的系统集成车辆。主要的功能一般包括GSM、CDMA、3G基站信道的建立、无线计

0评论2012-04-13

倾角传感器在水平平台测量上的应用
在仪器仪表、精密工具、机械制件的检验等行业经常会使用到水平平台,而大理石平台可以作为一个理想的选择,因为大理石的平台是一

0评论2012-04-13

SST倾角传感器在阳光追踪系统上的应用
随着能源的匮乏,人类越来越注重利用新型能源来代替现有的煤、石油原料,利用太阳能获得能源就是一个非常好的办法。阳光追踪器

0评论2012-04-13