【文章內(nèi)容簡介】 技術(shù)研究及在家電產(chǎn)品上的應(yīng)用》所確定的高品質(zhì)洗衣機(jī)和廣州市科技計(jì)劃項(xiàng)目《異步電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速與伺服控制關(guān)鍵技術(shù)及裝置》對變頻調(diào)速工業(yè)縫紉機(jī)主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的實(shí)用性能要求和對驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的要求，提出對其配套的小功率SVPWM變頻調(diào)速電動(dòng)機(jī)方案并實(shí)現(xiàn)仿真，研究其電磁結(jié)構(gòu)及機(jī)械特性及對高品質(zhì)洗衣機(jī)和縫紉機(jī)的適用性。b) 二相變頻調(diào)速系統(tǒng)變頻器和電動(dòng)機(jī)涉及的諧波影響、電磁兼容、效率和可靠性的工程設(shè)計(jì)主要是使二相變頻調(diào)速系統(tǒng)克服三相變頻調(diào)速系統(tǒng)所不存在的3次倍數(shù)諧波，以及驅(qū)動(dòng)三相電動(dòng)機(jī)時(shí)一定程度的電路輸出不對稱，以確保電磁兼容、效率和可靠性。考慮設(shè)計(jì)為逆變器電動(dòng)機(jī)一體化結(jié)構(gòu)。c) 二相變頻調(diào)速系統(tǒng)異步電動(dòng)機(jī)的電磁基本設(shè)計(jì)和優(yōu)化設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)程序。主要是圍繞關(guān)鍵技術(shù)b)與二相變頻調(diào)速系統(tǒng)電腦控制器的配合設(shè)計(jì)。為了提高設(shè)計(jì)效率，需要編制該電動(dòng)機(jī)電磁優(yōu)化設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)程序。核心技術(shù)結(jié)構(gòu)變頻二相驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的電動(dòng)機(jī)電磁結(jié)構(gòu)適配如下a)、b) 電路。a) 四元件變頻二相異步電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)原理框圖b) 四元件變頻三相異步電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)原理框圖圖中：13為直流電源，包括單相交流電源11和整流濾波電路12；14為相位差π/2或π/3電角度的二相雙半波SVPWM逆變電路,包括4組功率電子開關(guān)元件及其驅(qū)動(dòng)電路；15為單片機(jī)控制器；以上組成二相或三相異步電動(dòng)機(jī)7的驅(qū)動(dòng)板。異步電動(dòng)機(jī)7為多極相分布繞組，連接二相電源的二個(gè)輸出端子的二相阻抗相等，且大于連接所述公共端的一相的阻抗。 開發(fā)內(nèi)容a) 適合高品質(zhì)小型電動(dòng)器具的高性價(jià)比變頻調(diào)速系統(tǒng)電動(dòng)機(jī)基本電磁結(jié)構(gòu)及仿真；b) 洗衣機(jī)和縫紉機(jī)專用二相變頻驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的電磁優(yōu)化設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)程序；c) 具體型號(hào)洗衣機(jī)和縫紉機(jī)專用二相變頻驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)、試制和生產(chǎn)。 開發(fā)方式在江門金羚集團(tuán)有限公司實(shí)際支持和華南智信微系統(tǒng)有限公司技術(shù)配合下，與協(xié)作單位——五邑大學(xué)聯(lián)合開發(fā)。五、 進(jìn)度與完成期限各階段需解決的主要任務(wù)在前期研究階段，建立二相SVPWM變頻調(diào)速系統(tǒng)專用電動(dòng)機(jī)的仿真模型，就解決其存在問題進(jìn)行可行性研究，初定電磁設(shè)計(jì)基本方案。在工程設(shè)計(jì)階段，進(jìn)行改善二相SVPWM變頻調(diào)速系統(tǒng)專用電動(dòng)機(jī)的諧波影響、電磁兼容、效率與可靠性的設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)和改進(jìn)；完成二相變頻調(diào)速系統(tǒng)專用電動(dòng)機(jī)的電磁基本設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)和改進(jìn)，編制該電動(dòng)機(jī)電磁優(yōu)化設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)程序。在生產(chǎn)準(zhǔn)備階段，完成洗衣機(jī)和縫紉機(jī)專用二相SVPWM變頻調(diào)速電動(dòng)機(jī)的生產(chǎn)質(zhì)量控制手段的配置。項(xiàng)目實(shí)施進(jìn)度～ 收集國內(nèi)外資料，研究確定高品質(zhì)洗衣機(jī)和縫紉機(jī)涉及電動(dòng)機(jī)的實(shí)用性能要求，與合作方和采購方達(dá)成技術(shù)合作協(xié)議；～ 方案制定與論證，任務(wù)分割～ 仿真，結(jié)構(gòu)及核心技術(shù)的驗(yàn)證～ 編制電磁優(yōu)化設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)程序和驗(yàn)證～ 鐵芯與繞組電磁優(yōu)化設(shè)計(jì)，制成原型樣機(jī)與技術(shù)改良～ 制造具體型號(hào)的電動(dòng)機(jī)樣機(jī)～ 性能測試，壽命試驗(yàn) 項(xiàng)目鑒定與驗(yàn)收投產(chǎn)進(jìn)度項(xiàng)目計(jì)劃建設(shè)期為2年。投產(chǎn)第一年產(chǎn)銷量達(dá)到10萬臺(tái)；第二年產(chǎn)銷量達(dá)到16萬臺(tái)；第三年產(chǎn)銷量達(dá)到20萬臺(tái)。六、 技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)1 本項(xiàng)目電動(dòng)機(jī)及其驅(qū)動(dòng)的洗衣機(jī)或縫紉機(jī)與現(xiàn)有技術(shù)的對比分析a)相同逆變器驅(qū)動(dòng)下本項(xiàng)目電動(dòng)機(jī)對比普通電動(dòng)機(jī)，效率提高3%。b)變頻整機(jī)系統(tǒng)與現(xiàn)有技術(shù)洗衣機(jī)的對比分析【】主要性能指標(biāo)本項(xiàng)目技術(shù)國外專利技術(shù)傳統(tǒng)技術(shù)洗凈比＞ A級～ C級用電量 KWh/Kg≤ A級≤ D級用水量 L/Kg≤25 A級≤36 D級噪聲 dB (A計(jì)權(quán))≤61 A級≤68 C級含水率 ％≤60 A級≤95 C級無故障運(yùn)行 次＞7000 A級＞4000 B級漂洗性能優(yōu)一般電磁制動(dòng)功能 有無性能價(jià)格比 其中：電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)及驅(qū)動(dòng)板參考價(jià)（元）高400低（國內(nèi)市場難接受）600（專利費(fèi)未算）一般200c) 變頻整機(jī)系統(tǒng)與現(xiàn)有技術(shù)縫紉機(jī)的對比分析【】主要性能指標(biāo)本項(xiàng)目技術(shù)國外專利技術(shù)傳統(tǒng)技術(shù)縫制可控速度150～5000RPM500～3000RPM電機(jī)可控速度100～3600RPM1000～6000RPM轉(zhuǎn)速控制精度177。2％177。20％定位精度177。2176。177。180176。力矩控制有無故障自動(dòng)診斷有無單位加工電耗1性能價(jià)格比 其中：電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)及驅(qū)動(dòng)板參考價(jià)（元）高1200低（國內(nèi)市場難接受）2000（專利費(fèi)未算）一般6002 采用的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)國際電工委員會(huì)標(biāo)準(zhǔn)IEC603351 （） 《家用和類似用途電器的安全 通用要求》國際電工委員會(huì)標(biāo)準(zhǔn)IEC6033527（） 《家用和類似用途電器的安全 洗衣機(jī)的特殊要求》國際電工委員會(huì)標(biāo)準(zhǔn)IEC6033524（） 《家用和類似用途電器的安全 離心式脫水機(jī)的特殊要求》日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn) JIS C9606 《家用電動(dòng)洗衣機(jī)》國家標(biāo)準(zhǔn) GB42882003 《家用電動(dòng)洗衣機(jī)》國家標(biāo)準(zhǔn) （修訂中） 《洗衣機(jī)耗電量限定值及能源效率等級》國家標(biāo)準(zhǔn) 《模糊控制裝置和系統(tǒng) 第4部分：洗衣機(jī)模糊控制基本性能檢測要求》國家標(biāo)準(zhǔn) GB43431995 《家用和類似用途電動(dòng)、電熱器具、電動(dòng)工具以及類似電器無線電干擾特性測量方法和允許值》（修訂中） 《低壓電氣及電子設(shè)備發(fā)出的諧波電流限值（設(shè)備每相輸入電流16A）》國家標(biāo)準(zhǔn) GB/T 201612006《變頻器供電的籠型感應(yīng)電動(dòng)機(jī)應(yīng)用導(dǎo)則》國家標(biāo)準(zhǔn) GB/T 212092007《變頻器供電籠型感應(yīng)電動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)和性能導(dǎo)則》機(jī)械行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) JB/T71182004《YVF2系列（IP54）變頻調(diào)速專用三相異步電動(dòng)機(jī)（機(jī)座號(hào)80315）》輕工行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) QB/T238098《工業(yè)用縫紉機(jī) GC型自動(dòng)剪線高速平縫機(jī)》輕工行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) QB/T117998《工業(yè)用機(jī)械離合器縫紉機(jī)電動(dòng)機(jī)》企業(yè)標(biāo)準(zhǔn) Q/JD01—2008《變頻調(diào)速專用電動(dòng)機(jī)》3 國產(chǎn)化程度所有零部件和材料均可國產(chǎn)。4 經(jīng)濟(jì)效益詳細(xì)財(cái)務(wù)評價(jià)見第九部分：社會(huì)、經(jīng)濟(jì)效益評價(jià)。5 社會(huì)效益本項(xiàng)目為江門金羚集團(tuán)有限公司的廣東省重點(diǎn)技術(shù)創(chuàng)新項(xiàng)目《二相交流變頻調(diào)速技術(shù)研究及在家電產(chǎn)品上的應(yīng)用》項(xiàng)目的產(chǎn)品——經(jīng)濟(jì)型變頻全自動(dòng)洗衣機(jī)配套。經(jīng)濟(jì)型變頻洗衣機(jī)成本較低，但洗凈比、用電量、用水量、噪聲、含水率等主要技術(shù)性能指標(biāo)均能達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)GB4288—2003《家用電動(dòng)洗衣機(jī)》中屬于國際先進(jìn)水平的A級檔次。這一全A級的符合市場消費(fèi)能力且核心技術(shù)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的洗衣機(jī)產(chǎn)品的面市，能大大推動(dòng)洗衣機(jī)行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步，對提高我國洗衣機(jī)行業(yè)的國際競爭力起很好的促進(jìn)作用。我國正在走向小康社會(huì)，但面臨水資源嚴(yán)重短缺，電力供應(yīng)嚴(yán)重不足，環(huán)境污染日益惡劣的問題。本項(xiàng)目促使變頻洗衣機(jī)普及，對于提高人民物質(zhì)生活水平，節(jié)約國家水資源、電力資源，保護(hù)環(huán)境及促進(jìn)家電行業(yè)的發(fā)展的有深遠(yuǎn)意義。本項(xiàng)目專用電動(dòng)機(jī)產(chǎn)品配套華南智信微系統(tǒng)有限公司的廣州市科技計(jì)劃項(xiàng)目《異步電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速與伺服控制關(guān)鍵技術(shù)及裝置》的產(chǎn)品——節(jié)能變頻調(diào)速工業(yè)縫紉機(jī)主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，提升國產(chǎn)工業(yè)縫紉機(jī)的技術(shù)性能。華南地區(qū)作為工業(yè)縫紉機(jī)的主要生產(chǎn)基地，該項(xiàng)目的開發(fā)和生產(chǎn)能有效提升國產(chǎn)工業(yè)縫紉機(jī)產(chǎn)品的競爭力，類似產(chǎn)品可成為國內(nèi)數(shù)控行業(yè)的新的增長點(diǎn)，因而擴(kuò)大國內(nèi)數(shù)控產(chǎn)業(yè)的影響力。該項(xiàng)目推動(dòng)節(jié)能和高性能變頻調(diào)速工業(yè)縫紉機(jī)的普及，將顯著提高制衣行業(yè)的技術(shù)水平和經(jīng)濟(jì)效益。全國按每年改造或新增100萬臺(tái)變頻調(diào)速工業(yè)縫紉機(jī)和節(jié)電40%計(jì)算，可節(jié)省16萬千瓦的電力容量和電能消耗。 七、項(xiàng)目資金概算及使用合理性 項(xiàng)目總資金概算和年度資金預(yù)算本項(xiàng)目總投資為1,000萬元，其中：建設(shè)期投資500萬元，正常期間需流動(dòng)資金5,00萬元。本項(xiàng)目資金來源：建設(shè)期投資500萬元，其中400萬元利用企業(yè)自有資金解決，100萬元申請政府撥款；流動(dòng)資金500萬元，其中企業(yè)自有資金解決200萬元，通過銀行貸款解決300萬元。本項(xiàng)目投資有效期使用年限為3年。年度資金預(yù)算見下表。年度資金預(yù)算單位：萬元序號(hào) 年份項(xiàng)目第一年第二年第三年第四年第五年合計(jì)1資金來源5005001000其中：企業(yè)自籌400200　　600 政府撥款100　　　100 銀行貸款　3003002資金支出5005001000 資金使用明細(xì)表資金