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工業(yè)洗衣機變頻改造方案

摘要：隨著工藝要求的不斷提高，工業(yè)洗衣機對變頻器的要求越來越高，要求能夠滿足工業(yè)洗衣機要求高啟動轉(zhuǎn)矩、多段速、寬電壓范圍、自動轉(zhuǎn)差補償和快捷強大的通訊方式等技術(shù)難點。而且性能穩(wěn)定，能適應(yīng)各種復(fù)雜的高溫、高濕的環(huán)境。

關(guān)鍵字：工業(yè)洗衣機，高啟動轉(zhuǎn)矩，多段速，變頻器

工業(yè)洗衣機是指用于賓館、飯、店、洗衣店或工廠進行大批量衣物清洗用的洗衣機，具有洗滌容量大、效果好、成本低、效率高、污染小等特點。近些年來，工業(yè)洗滌設(shè)備尤其以水洗設(shè)備為主，變頻器的應(yīng)用越來越普及，變頻器也因此為工業(yè)洗滌設(shè)備帶來了全新的技術(shù)革命，從最早的不可調(diào)速的半自動洗衣機到用兩個雙速電機來實現(xiàn)四個速率的全自動洗衣機，最后發(fā)展到只需一個電機就可實現(xiàn)多段速率的現(xiàn)代洗衣機。工業(yè)洗衣機整個洗滌控制的關(guān)鍵在于低速洗滌時有很平滑的力矩以及脫水時有很高的旋轉(zhuǎn)速度。由于負載很大，為了獲得大的起動轉(zhuǎn)矩要采用大電阻電機，減速時還另需制動裝置。隨著大功率開關(guān)器件制造技術(shù)及計算機控制技術(shù)的發(fā)展，采用變頻調(diào)速控制電機已滲透到各種電力傳動系統(tǒng)中。

一  工業(yè)洗衣機的工作原理

洗衣機是利用電能產(chǎn)生機械作用來洗滌衣物的清潔電器。在我們的日常生活中已經(jīng)十分普及了，它省時省力節(jié)水,特別是在天寒水冷的時候，才會真正體驗到它的妙處。我們按其額定洗滌容量分為家用和集體用兩類。工業(yè)洗衣機就是集體用類。

洗衣機按洗滌方式來分，可分為波輪式洗衣機和滾桶式洗衣機兩種。下面先說一下波輪式洗衣機電路的工作原理：放入衣物后，打開進水龍頭的閥門，選擇好正確的水位及工作程序，接通電源，閉合倉門，門安全開關(guān)閉合，此時水位開關(guān)內(nèi)部的公共觸點是和脫水觸點相通，進水閥通電進水，當(dāng)桶內(nèi)水位到達指定高度時，在氣壓的作用下水位開關(guān)內(nèi)部公共觸點斷開脫水觸點而接通洗滌觸點，進水閥斷電停止進水，電動機電源被接通，電動機開始運轉(zhuǎn)，周期性的時而正轉(zhuǎn)、時而反轉(zhuǎn)，相互交替，通過離合器帶動波輪用同樣的周期正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)，以一定速度旋轉(zhuǎn)的波輪會帶動桶內(nèi)的水及衣物形成旋轉(zhuǎn)水流，衣物在水流中相互磨擦而達到洗衣的目的

工業(yè)洗衣機結(jié)構(gòu)采用臥式滾筒型。滾桶洗衣機也是洗衣桶套著脫水桶，脫水桶與洗衣桶同軸心安裝，這兩只桶扁且直徑比較大，就像是側(cè)放的盆子，盆口對著倉門，脫水桶底部有一軸橫穿出洗衣桶的底部軸心，并安裝有皮帶輪，同安裝在洗衣桶外側(cè)的電動機通過皮帶連接，兩桶均為不銹鋼制造。滾桶洗衣機的倉門面向正前方，在洗衣機的上部及面板上還有進水閥，排水閥，水位開關(guān)，程控器等部件。電路的工作原理同波輪洗衣機基本相同，洗衣的程序受程控器控制，因為洗衣機工作在洗滌狀態(tài)時，脫水桶轉(zhuǎn)動的速度較慢，而工作于脫水狀態(tài)時，脫水桶要高速旋轉(zhuǎn)，波輪式洗衣機是通過離合器內(nèi)部的齒輪轉(zhuǎn)換實現(xiàn)變速，電機的轉(zhuǎn)速是恒定的。滾桶洗衣機它沒有離合器變速，但是它的電機是雙速電機，所以當(dāng)洗衣機工作于洗滌態(tài)時，程控器接通電機的洗滌低速繞組，電機的轉(zhuǎn)速慢，工

作于脫水態(tài)時，則接通脫水高速繞組，電機高速運轉(zhuǎn)，這個過程是通過程控器和電機的共同作用來完成。

二  工業(yè)洗衣機的工作過程全自動工業(yè)洗衣機是指具有初洗、洗滌、漂洗、漂白和脫水等功能，并且各功能之間不需要人工操作，就能實現(xiàn)自動轉(zhuǎn)換的大容量洗衣機。工業(yè)洗衣機按減振與避振的不同方式，可分為懸浮避振式和注水平衡避振式，以及重力固定式三種，目前市場上主流產(chǎn)品都是懸浮式避振全自動工業(yè)洗衣機。其主要由外殼、機架面板、主軸內(nèi)滾筒、傳動系統(tǒng)、避振系統(tǒng)、前門部件、加料部件、制動部件、放水閥門部件、超振部件、控制部件、管路部件和氣動系統(tǒng)等組成。

全自動工業(yè)洗衣機的工作原理是，在時序控制器的統(tǒng)一調(diào)度管理下，通過變頻器控制異步電動機不間斷地執(zhí)行正反旋轉(zhuǎn)以實現(xiàn)水和衣物的不同步運動，從而使水和衣物等相互摩擦、揉搓，達到洗凈的目的。其主要有以下洗滌程序：

首先，加水，正反轉(zhuǎn)洗滌25分鐘，洗滌完畢后，排水，進入脫水階段，脫水階段包括均布、中脫和高脫三個過程，均布即是在有水和無水的情況下，以比洗滌過程高的轉(zhuǎn)速正向旋轉(zhuǎn)1.5分鐘，使衣物均勻地附著在洗衣機的滾筒內(nèi)側(cè)，以使后續(xù)的脫水過程平穩(wěn)；排水后，提高轉(zhuǎn)速進入中速脫水過程（2分鐘），隨后再進入高速脫水過程（5分鐘），使衣物的含水率降至所要求的水平。各階段的運行速度為：

　　洗滌：30rpm左右          均布：60rpm左右

中脫：400rpm左右         高脫：700～800rpm

三、全自動工業(yè)洗衣機的傳動系統(tǒng)

傳動系統(tǒng)是工業(yè)洗衣機極其重要的組成部分，因主要為洗衣機提供動力支持而參與全部洗滌過程。傳動系統(tǒng)由電動機和各種變速機構(gòu)組成，現(xiàn)在主要使用變頻器，故而顯著簡化了其組成部件，一般是由變頻器、變頻電動機、帶輪及傳動帶等組成。且其整個洗滌階段，隨著變頻器的頻率自動調(diào)節(jié)而實現(xiàn)無沖擊、無中間過渡(變速箱、變速裝置或聯(lián)軸器、離合器等)裝置的恒轉(zhuǎn)矩變速（無級調(diào)速），使洗滌過程的能耗得到明顯下降。

注意事項：V/F曲線的自定義是工業(yè)洗衣機變頻器應(yīng)用調(diào)試最為關(guān)鍵的步驟，調(diào)試過程中必須根據(jù)現(xiàn)場工況來進行持續(xù)優(yōu)化，主要要掌握以下原則：

（一） 工業(yè)洗衣機啟動要緩慢且平穩(wěn)，變頻器的低頻啟動轉(zhuǎn)矩要大。

（二） 要注意V/F曲線的斜率，V/F曲線各設(shè)置點斜率過大會引起運行電流偏大，斜率太小則無法啟動運行。因此要根據(jù)電機及其現(xiàn)場情況綜合把握。

綜上，工業(yè)洗衣機的正常運轉(zhuǎn)需要使洗衣機電機高轉(zhuǎn)矩、多段速、寬電壓范圍、自動轉(zhuǎn)差補償和方便的通訊方式；而且要性能穩(wěn)定，能適應(yīng)各種賓館、酒店洗衣房的高溫、高濕的環(huán)境等。因此，變頻器在其中充當(dāng)了不可替代的作用！這就要求變頻器供應(yīng)商能提供及時、完善的服務(wù)，總之，要求變頻器能適應(yīng)工業(yè)洗衣機特定的洗滌工藝要求和特定客戶群的服務(wù)要求。