工业洗衣机变频改造方案

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

工业洗衣机是指用于宾馆、饭、店、洗衣店或工厂进行大批量衣物清洗用的洗衣机，具有洗涤容量大、效果好、成本低、效率高、污染小等特点。近些年来，工业洗涤设备尤其以水洗设备为主，变频器的应用越来越普及，变频器也因此为工业洗涤设备带来了全新的技术革命，从最早的不可调速的半自动洗衣机到用两个双速电机来实现四个速率的全自动洗衣机，最后发展到只需一个电机就可实现多段速率的现代洗衣机。工业洗衣机整个洗涤控制的关键在于低速洗涤时有很平滑的力矩以及脱水时有很高的旋转速度。由于负载很大，为了获得大的起动转矩要采用大电阻电机，减速时还另需制动装置。随着大功率开关器件制造技术及计算机控制技术的发展，采用变频调速控制电机已渗透到各种电力传动系统中。

一  工业洗衣机的工作原理

洗衣机是利用电能产生机械作用来洗涤衣物的清洁电器。在我们的日常生活中已经十分普及了，它省时省力节水,特别是在天寒水冷的时候，才会真正体验到它的妙处。我们按其额定洗涤容量分为家用和集体用两类。工业洗衣机就是集体用类。

洗衣机按洗涤方式来分，可分为波轮式洗衣机和滚桶式洗衣机两种。下面先说一下波轮式洗衣机电路的工作原理：放入衣物后，打开进水龙头的阀门，选择好正确的水位及工作程序，接通电源，闭合仓门，门安全开关闭合，此时水位开关内部的公共触点是和脱水触点相通，进水阀通电进水，当桶内水位到达指定高度时，在气压的作用下水位开关内部公共触点断开脱水触点而接通洗涤触点，进水阀断电停止进水，电动机电源被接通，电动机开始运转，周期性的时而正转、时而反转，相互交替，通过离合器带动波轮用同样的周期正转、反转，以一定速度旋转的波轮会带动桶内的水及衣物形成旋转水流，衣物在水流中相互磨擦而达到洗衣的目的

工业洗衣机结构采用卧式滚筒型。滚桶洗衣机也是洗衣桶套着脱水桶，脱水桶与洗衣桶同轴心安装，这两只桶扁且直径比较大，就像是侧放的盆子，盆口对着仓门，脱水桶底部有一轴横穿出洗衣桶的底部轴心，并安装有皮带轮，同安装在洗衣桶外侧的电动机通过皮带连接，两桶均为不锈钢制造。滚桶洗衣机的仓门面向正前方，在洗衣机的上部及面板上还有进水阀，排水阀，水位开关，程控器等部件。电路的工作原理同波轮洗衣机基本相同，洗衣的程序受程控器控制，因为洗衣机工作在洗涤状态时，脱水桶转动的速度较慢，而工作于脱水状态时，脱水桶要高速旋转，波轮式洗衣机是通过离合器内部的齿轮转换实现变速，电机的转速是恒定的。滚桶洗衣机它没有离合器变速，但是它的电机是双速电机，所以当洗衣机工作于洗涤态时，程控器接通电机的洗涤低速绕组，电机的转速慢，工

作于脱水态时，则接通脱水高速绕组，电机高速运转，这个过程是通过程控器和电机的共同作用来完成。

二  工业洗衣机的工作过程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：

首先，加水，正反转洗涤25分钟，洗涤完毕后，排水，进入脱水阶段，脱水阶段包括均布、中脱和高脱三个过程，均布即是在有水和无水的情况下，以比洗涤过程高的转速正向旋转1.5分钟，使衣物均匀地附着在洗衣机的滚筒内侧，以使后续的脱水过程平稳；排水后，提高转速进入中速脱水过程（2分钟），随后再进入高速脱水过程（5分钟），使衣物的含水率降至所要求的水平。各阶段的运行速度为：

　　洗涤：30rpm左右          均布：60rpm左右

中脱：400rpm左右         高脱：700～800rpm

三、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。

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。

综上，工业洗衣机的正常运转需要使洗衣机电机高转矩、多段速、宽电压范围、自动转差补偿和方便的通讯方式；而且要性能稳定，能适应各种宾馆、酒店洗衣房的高温、高湿的环境等。因此，变频器在其中充当了不可替代的作用！这就要求变频器供应商能提供及时、完善的服务，总之，要求变频器能适应工业洗衣机特定的洗涤工艺要求和特定客户群的服务要求。