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2019-04-07 00:15 出處:PConline原創 作者:shijie 責任編輯:wushijie

  【PConline 雜談】21世紀是資訊時代,從本質上來講,也是電氣時代的延伸和發展。如今我們身邊有著太多東西離不開電能,其中家電產品便是如此。有這樣一個玩意兒,可以說90%以上的家電中都有它的身影,那就是電機。1821年,英國人法拉第發明了世界上第一台電動機,那時候電機還十分簡陋,不具備生產力。在那之後,經過不斷地改進,電機的實用性大大增加,徹底融入進了人類生活的方方面面。

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  電機是家中大大小小家電的動力源泉,大到冰箱冷氣機,小到吸塵器掃地機,都離不開它的功勞。如今家電的種類和數量相較以往大大增加,所使用的電機類型也可謂是五花八門,不過大體上可以歸為以下兩類電機:

  交流異步電機

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  冷氣機和冰箱這類家電作為冷熱交換設備,它們有一個共同點,內部核心部件壓縮機的電機類型是一樣的。早期的壓縮機都是定頻壓縮機,只能以一個固定的轉速運行。相信以前大家在生活中都有這樣的體驗,夏天開著冷氣機制冷時,室外機總會嗡嗡地叫,一旦到了我們設定好的溫度,室外機就會突然安靜下來。這就是因為大多數老款的冷氣機使用了定頻壓縮機,它的工作模式只有運轉和停止兩種,一旦達到設定溫度,它就會停止轉動。

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  定頻壓縮機一般採用交流異步電機來驅動,這種電機最大的優點就是結構簡單可靠,成本低,能大量生產。所以早期技術還不成熟時,一般都採用這種電機。但它的缺點也很明顯,轉速不可調,升溫降溫只能依賴電機的頻繁啟停,制冷制熱效果和節能效果不太理想。

  隨著電力電子技術的發展,變頻技術逐漸得到了應用。定頻的冷氣機冰箱使用的是50Hz工頻交流電,透過增加變頻器,實現50Hz交流電-直流電-其它頻率交流電的轉換,交流異步電機的轉速會隨著輸入電流頻率的改變而改變。這樣在需要改變溫度的時候,壓縮機平滑地改變轉速即可。

  雖然在使用變頻技術後,電機本身並沒有什麼改變,但交流異步電機卻煥發了新春。由於克服了以前無法調速的缺點,用戶的使用體驗大大提升。並且噪音顯著下降,節能效果顯著。特別是對於冰箱這種24小時工作的電器,是否有變頻技術顯得尤為重要。對於冷氣機這種產品來說,如果不是長時間使用,變頻帶來的節能效果也許並不一定比定頻好,但至少舒適度會有很大提升。

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  除了冰箱冷氣機以外,交流異步電機在其他家電上應用也十分廣泛,,我們經常使用的洗衣機、電風扇、電吹風都在使用不同類型的交流異步電機,這又體現了交流異步電機的簡單可靠,適用性極強的特點。

  無刷直流電機

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  前幾年“直流變頻”這個概念炒得很火熱,甚至還有“1Hz變頻”這種說法,各大廠商都推出了所謂的“直流變頻”冷氣機、冰箱等產品。學過物理的都知道,直流電的頻率為0,不存在直流變頻的說法。這只是廠家們的推廣手段,製造噱頭以增加亮點。

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  雖說這個“直流變頻”的概念有一定的錯誤,但伴隨著這項技術,一些家電使用的電機類型也發生了很大的變化。前面說到,以往的變頻技術是給交流異步電機增加了變頻器,電機本身並沒什麼大改變,而“直流變頻”技術下採用無刷直流電機代替了交流異步電機。

  無刷直流電機的結構和控制方式與交流異步電機完全不同,它嚴格意義上來說稱為“無刷直流電機系統”更為合適,因為這種電機本體往往和控制器緊密結合。輸入這個系統的電流為直流電,直流電再透過系統中控制器的變換,形成方波電流再輸入電機中,達到調速控制的目的。

  無刷直流電機有著很多優點,由於沒有電刷和換向器,它的效率高、壽命長,體積緊湊,調速範圍很廣,運行時噪音也相對較小。相比於交流異步電機,無刷直流電機轉矩特性優異,啟動電流小,能在所有轉速下達到很高的功率。目前來說它的缺點就是成本稍高,所以使用了無刷直流電機的電器價格一般比較高。

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  “全直流變頻”這個概念很多消費者應該也有見到,我們知道,像冷氣機這類大家電不只有一個電機,室外機排風扇、室內機風扇、壓縮機都需要單獨的電機,“全直流變頻”的意思就是把這些電機全部換成無刷直流電機,以達到最佳的使用體驗和節能效果,不過這樣冷氣機的成本會大大上昇。

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  除了冰箱冷氣機這類家電,現在很流行的空氣淨化器、手持吸塵器、掃地機器人基本上都採用了無刷直流電機,甚至一些電風扇產品,都開始在使用它。所以總的來說,在條件允許的情況下,選擇採用無刷直流電機的家電能得到更好的使用體驗。消費者在網上選購家電產品時,很多時候廠商的商品頁面上都會將所使用的電機類型作為其中一個重要賣點。當然家電產品種類豐富多樣,並不是一兩種電機就可以全部概括,這裡還需要消費者們仔細甄別。

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  總結:就目前來看,無刷直流電機的廣泛應用配合不斷陞級的變頻技術,是很多家電產品的重要發展方向。不可否認的是,這些新電機技術的應用,確實提升了產品本身的性能和使用體驗。但同時技術發展陞級帶來的成本必定會分攤到消費者頭上,這也是很多人對新技術不感冒的重要原因。如果這些電機技術確實能為我們帶來更好的生活體驗,並且隨著其不斷成熟,成本逐漸下降,相信廣大消費者也不會拒絕為TA買單。

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