若外加电压不变，则磁通　　3变频器的构成与工作原理前已所述，异步电机的变频调速原理主要是通过改变电源频率来进行的。这一功能通常是通过变频器来实现的，变频器一般由整流器、滤波器、驱动电路、保护电路以及控制器（MCU/DSP）等部分组成。给出了PWM型交-直-交变频器的控制原理框图。由图可知。这是一个VWF变频调速系统。首先是将单相或三相交流电源通过整流器并经电容滤波后形成幅值基本固定的直流电压加在逆变器上，利用逆变器功率元件的通断控制，使逆变器输出端获得一定形状的矩形脉冲波形。在这里，通过改变矩形脉冲的宽度控制其电压幅值；通过改变调制周期控制其输出频率，从而在逆变器上同时进行输出电压和频率的控制，而满足变频调速对U/f的协调控制的要求。PWM的优点是能消除与抑制低次造波，使负载电机在近似正弦波的交变电压下运行，转矩脉动小，调速近年来带驱动和保护电路的智能功率模块（IPM）相m）继面市。IPM是将三相逆变IGBT、驱动电路以及保护电调压调频路集成在一块心片上‘匕的出现推动了变频家电市场的图ipWM型交直交变频调速系统框图启动和发展。新型IPM模块甚至将开关电源也设计在模块内，更加方便用户使用，用户只需要了解接口电路和定义，很快可以组成运行系统。

　　4变频技术在家电中的应用4.1变频洗衣机变频波轮式洗衣机于90年代初*先由日本三菱公司推出，随后新西兰公司也推出了变频搅拌式洗衣机。目前欧洲和日本正在研制变频滚筒式洗衣机。变频洗衣机具有三大特点：一是提高洗涤效果。由于采用直接驱动式变频电机，其洗涤、脱水速度可调，可以针对不同衣物的质地确定不同的洗涤脱水速度。同时，在洗漆桶和波轮低速转动时也能产生大转矩。采用电磁制动器，可实现反向高速转动。同时可根据洗涤物的种类、数量、脏污程度，选择水流，使衣物的洗净率和磨损率达到*佳效果。二是节能。变频洗衣机效率高，过去的洗衣机电机的效率仅为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。三是噪声低、振动小。这是因为直流变频电机的电磁噪声要小于单相感应电机，同时改机械传动为直接传动，使齿轮、皮带、电磁噪声还脱水振动得到有效控制。如日本夏普公司开发的ES -A80E型变频洗衣机。其洗涤噪声为28dB.脱水噪声为40dB，脱水振动减少一半，与8年前该公司的ES -B55机型相比，现在的ES型的耗电约为老机型的三分之一。

　　无锡小天鹅公司是我国*早开发变频洗衣机的厂家。该公司去年面市的“变频王”洗衣机，采用先进的无刷直流变频电机进行无级调速以及PWM变频控制技术，洗涤转速和节拍可同时改变，速度控制灵活，可洗涤不同质地的所有衣物，根据衣物质地选择不同脱水转速，从而达到高洗净、低磨损、免缠绕的效果。其低噪声和篼效节能表现在平均脱水噪声在59dB（A）以下。比普通洗衣机下降10dB（A）。特设的静音程序，噪声在55dB（A）以下。直流变频电机寿命比传统的感应电机延长200%，而能耗降低50%. 4.2变频空调变频空调是空调发展的大趋势，与普通空调相比，变频空调在舒适性、静音、恒温以及高效运转、延长使用寿命等方面有显著优势。当提篼频率时，压缩机便篼速旋转，输出功率增大。反之，降低频率时，压缩机的输出功率减少。因此，变频空调可根据不同的室内环境状况，以*合适的输出功率进行运转。而传统的定速机种，则依靠其不断地“开、停”来调整室内温度，其一开一停之间容易造成室温或冷或热，并消耗较多能量。变频空调则依靠压缩机转速的快慢达到控制室温的目的，因而室温波动小，电能消耗少，其舒适度大大提高。而运用变频控制技术的变频空调，可根据环境温度自动选择制热、制冷和除湿运转方式，使居室在短时间内迅速达到所需要的温度并在低转速、低能耗下以较小的温差波动，实现快速、节能和舒适的控温效果。

　　据了解，日本作为变频空调的强国，从80年代初就开始将VVVF变频调速技术用于压缩机电机的控制，目前，变频空调已占其市场的90%左右。与此同时，变频空调在我国发展相当快，仅仅不到8年时间，就达到与日本先进水平同步。如我国的海尔集团从1993年开始生产变频空调，从*初的单转子变频压缩机技术发展到今天的运用直流变频加PAM技术，将我国的变频技术带到了一个更高的发展层次，带动了我国变频技术的全面提升。目前，海尔变频空调已经杳了8个系列968种产品，是目前我国变频空调规模*大的生产基地。

　　4.3变频冰箱变频冰箱主要是通过变频技术来调节压缩机的转速，它通过提取冰箱各间室温度与设定温度的差值，作为连续控制信号输人到变频器中，从而实现自动改变输出交流电频率的目的。这样，在维持冰箱于设定温度稳定运转过程中，压缩机基本维持着连续的低速运转，与传统依靠通断调节的定速机种相比，可明显延长压缩机的使用寿命，从而达到节能、省电的目的，使冰箱处于*佳效率状态下运行。如东芝公司生产的GR-356M12变频冰箱，采用PWM变频器，整个系统在工频电源起动之后，通过变频器快速运转，然后进行工频电源运转或者变频器运转。压缩机由3个传感器和过载继电器保护；可以防止过流，还可以防止温度异常或连续变频运转引起的工质蒸发不充分而产生的低效率液体压缩现象。美国Danfoss公司开发的TLV型可调速压缩机，其内置的电机控制装置可将压缩机的转速从4500r/min降到2000r/min，节能40%，并可降噪5dB（A）。

　　4.4变频微波炉变频微波沪代表了世界微波炉的发展方向，具有很篼的技术含量。变频微波炉是以变频器代替了传统的微波炉内变压器，变频器通过变频电路可以将50HZ的电源频率任意地转换成2000 -4500Hz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/关进行火力调控而使食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。除此以外，与传统微波炉相比，变频微波炉还具有机身轻巧、噪声小、烹饪速度快、用电省等优点。如日本松下新近推出的NN -V69UFS微波炉，由于采用了变频电源系统，亨饪时间缩短了近50%，同样由于变频技术的采用，缩小了变压器的体积，使机身重倨减轻了30%，而有效空间增大了20%以上。

　　此外，变频技术在自动真空吸尘器、剃须刀、电饭锅，电磁灶、彩电等家电产品中也获得了重要的应用。

　　S变频技术的发展方向5.1交流变频向直流变频方向转化直流变频是以数字转换电路代替交流变频中的交流转换电路，使负载电机始终处于*佳运行状态。它摒弃了交流变频技术的交流-直流-交流-变转速方式交流电机的循环工作方式，采用先进的交流-直流-变转速方式数字电机的控制技术，无逆变环节，因而减少电流在工作中转变次数，使电能转化效率大大提篼，能够实现精确控制，平稳安静高效地运转。同时，避免了交流变频电机电磁噪声较大的缺点，噪声更加低。

　　S.2控制技术由PWM（脉宽调制）向PAM（脉幅调制）方向发展采用PWM控制方式的电机转速受到上限转速的限制。如对压缩机电机来讲，一般不超过700r/min.而采用PAM控制方式的压缩机转速可提高1.5倍左右，这样大大提高了快速制冷和制热能力。同时，由于PAM在调整电压时具有对电流波形的整形作用，因而可以获得比PWM更高的效率。此外，在抗干扰方面也有着PWM无法比拟的优越性，可抑制高次谐波的生成，减小对电网的污染。

　　5.3功率器件向高集成智能功率模块发展虽然单个功率器件的效率越来越高，控制简化，但电路的复杂性给生产和测试带来不便。智能功率模块（IPM）是将功率器件的配置、散热乃至驱动问题在模块中解决，因而易于使用，可靠性高。以变频空调为闵，我国的变铎空调几乎100%采甩IPM方式。