变频器在工业洗衣机上的应用案例

变频器在工业洗衣机上的应用方案

摘要：随着工艺要求的不断提高，工业洗衣机对变频器的要求越来越高，要求能够满足工业洗衣机要求高启动转矩、多段速、宽电压范围、自动转差补偿和快捷强大的通讯方式等技术难点。而且性能稳定，能适应各种复杂的高温、高湿的环境。

关键字：工业洗衣机，高启动转矩，多段速，变频器

一、全自动工业洗衣机的组成及工作原理

全自动工业洗衣机是指具有初洗、洗涤、漂洗、漂白和脱水等功能，并且各功能之间不需要人工操作，就能实现自动转换的大容量洗衣机。工业洗衣机按减振与避振的不同方式，可分为悬浮避振式和注水平衡避振式，以及重力固定式三种，目前市场上主流产品都是悬浮式避振全自动工业洗衣机。其主要由外壳、机架面板、主轴内滚筒、传动系统、避振系统、前门部件、加料部件、制动部件、放水阀门部件、超振部件、控制部件、管路部件和气动系统等组成。

全自动工业洗衣机的工作原理是，在时序控制器的统一调度管理下，通过变频器控制异步电动机不间断地执行正反旋转以实现水和衣物的不同步运动，从而使水和衣物等相互摩擦、揉搓，达到洗净的目的。其主要有以下洗涤程序：

二、全自动工业洗衣机的传动系统

传动系统是工业洗衣机极其重要的组成部分，因主要为洗衣机提供动力支持而参与全部洗涤过程。传动系统由电动机和各种变速机构组成，现在主要使用变频器，故而显著简化了其组成部件，一般是由变频器、变频电动机、带轮及传动带等组成。且其整个洗涤阶段，随着变频器的频率自动调节而实现无冲击、无中间过渡(变速箱、变速装置或联轴器、离合器等)装置的恒转矩变速（无级调速），使洗涤过程的能耗得到明显下降。

三、传动系统的电气接线图

工业洗衣机电源主要为三相380AC，电气及其控制系统接线如下图：

上图中，DI1/CM与DI2/CM分别为变频器启动停止兼正反转切换端子，当仅DI1与CM闭合时，变频器则正转运行；当仅DI2与CM闭合时，则变频器反转运行。若DI1与DI2同时与CM断开或者闭合时，变频器则为停机状态。

DI3～DI5端子为数字量信号端口，其公共端统一为CM，即与CM闭合导通有效。其中DI3、DI4、DI5端子则为变频器默认设置的三个多段速端子，可以分别与工业洗衣机的均布、中脱、高脱三个洗涤程序对应。L1、L2、L3为三相输入，U、V、W为变频器三相输出。TA/TB/TC为变频器继电器输出端子，其中TA/TB为常闭端口，TA/TC为常开端口。根据实际电气设计及其控制需要，客户可以极其方便的选择常闭或者常开端口为报警输出。P+、PB为变频器外接制动电阻端口，用来加装与变频器功率等级匹配的各功率量级的制动电阻。

注：1、多段速与洗涤程序的对应及其频率设置可以根据实际功能要求修改相关匹配设置。

2、设定的2个具体加减速时间也可以根据实际功能匹配要求进行相关设置修改。

3、3段多段速，第二段速和第三段速是组合设定，此现场工业洗衣机时序控制及电气控制系统第二段速时DI5和DI4闭合，DI3断开；第三段速时DI5和DI4以及DI3都闭合。设定的3个多段速可以根据实际匹配要求进行相关设置修改。

四、调试时注意事项

注意事项：V/F曲线的自定义是工业洗衣机变频器应用调试最为关键的步骤，调试过程中必须根据现场工况来进行持续优化，主要要掌握以下原则：

（一）工业洗衣机启动要缓慢且平稳，变频器的低频启动转矩要大。

（二）要注意V/F曲线的斜率，V/F曲线各设置点斜率过大会引起运行电流偏大，斜率太小则无法启动运行。因此要根据电机及其现场情况综合把握。

五、结束语

变频器在工业洗衣机上面应用，由于使用矢量控制时变频器不好准确的进行电机参数自学习，建议用VF模式。

附：全自动工业洗衣机因其特殊的工艺程序要求，在变频器选型时，一般都是在洗衣机所配备的电机额定功率基础上，放大一档功率等级配备变频器。具体标准为洗衣重量为变频器的额定功率*10（Kg），洗衣重量为变频器的额定功率*10（Kg）变频器需要自定义VF曲线，如果变频器加大一档基本上不要自定义VF曲线，只需要设定功能参数就可以了。