bluefairy
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#1 何謂變頻？簡單說明！
動機：
最近家裡有換洗衣機的打算，便上網做功課瞭解各牌各型的評價，
發現大部分的朋友對近年很HOT的"變頻"一詞不甚了解，或是一知
半解，尤其是知識佳裡頭的內容，很少讓我不噴飯的！(迷：那你應該很餓吧現在！？)
小弟目前正研讀碩士學位，研究方向恰為馬達驅動控制方面，因此針對"變頻"
二字略知一二，故在這邊(PCDVD)將小弟(abc630)所知與大家分享，讓大家對
變頻一詞有較正確的概念。
小弟在此先聲明：小弟是讀工科的，文筆不甚理想，若有傷眼，還請海量。
前言：
近年在大型家電的廣告中，舉凡冷氣機、電冰箱、洗衣機等利用馬達作為動力源
之高耗能家電產品，常會看到變頻一詞，如直流變頻、DC變頻、DD變頻，變頻驅動等，
可見變頻唯一發展趨勢，甚至成為部分朋友購買家電的考量之一。但是，何謂變頻？
為什麼要變頻？相信大部分的朋友都有點陌生，小弟便在以下做簡單說明。
內容：
在家電中的變頻一詞，係與馬達有著絕對的關係，故先簡單介紹交流馬達(AC Motor)
的運轉原理:
AC Motor(運轉原理)：
交流馬達係利用輸入一交流電使定子端產生一旋轉磁場，而轉子便與此旋轉磁場
藉由磁力的吸引而轉動，此旋轉磁場的速度亦稱為同步轉速，其大小為120f/p，
其中p為馬達轉子磁極的極數，而f便是交流電源的頻率。
當中轉子的極數是製造過程便確定的常數，所以要改變交流馬達之轉速便要從交流
電頻率f著手。在台灣地區，市電(台電送到你家的電)為60Hz，大陸地區則為50Hz，
皆為固定頻率，所以要改變交流電的頻率就需要一變頻器(Inverter)，利用變頻器
來改變交流電頻率進而改變交流馬達的轉速。所以說，在家電中的變頻一詞，通常
是指交流馬達的驅動方式，換言之，沒有變頻驅動的交流馬達，馬達只會運轉在一
固定轉速工作。
為什麼要變頻？
大家都知道冷氣機跟電冰箱裡頭都有壓縮機，而該壓縮機的動力源便是馬達，
以冷氣機來說，非變頻的恆溫機種，便是利用遲滯電路來控制馬達運轉，
假設今天溫度設定在25度C，那麼當室溫高於25度時，壓縮機變會全速運轉，
當室溫低於25度時，壓縮機會停止運轉(我知道是廢話)，但是，當室溫由24度
來到26度的時候，此時壓縮機變會從停止狀態瞬間到全速運轉狀態，當室溫再由
26度到24度時，壓縮機變又從全速運轉瞬間到停止狀態，相信大家對冷氣機因此
所產生的噪音都不陌生，此現象會產生會產生一些問題：
1.在壓縮機啟/停的瞬間皆會產生噪音。
2.馬達瞬間啟/停頻繁，造成馬達的負擔與無謂的電能損耗。
以上的問題都是因為馬達都在固定轉速下工作所產生的。
對交流馬達來講，變頻便是改變馬達轉速，故馬達可以緩慢啟/停，因此便沒有
上述二點問題。
廣告名詞迷思？
變頻家電的廣告中，有相當多的名詞與變頻一詞連接，如DC變頻、DD變頻、直流變頻等，
小弟就在此簡單的做個解釋：
1.變頻-通常是指對馬達的驅動方式，原理如上述，但現在也有廠商開始生產"變頻馬達"，
亦即針對變頻驅動方式所設計的專屬馬達。
2.DC變頻-亦即直流變頻，這裡所謂的直流(Direct Current)，我想廠商所指的無刷直流
馬達(Brushless DC Motor-BLDC)，不是指直流馬達！(這就是讓我噴飯的原因之一)，
所以廣告字眼中的"DC變頻冷氣"並不等於"變頻冷氣"，"變頻冷氣"是使用感應馬達，
"DC變頻冷氣"所使用的是無刷直流馬達，此二馬達皆屬交流馬達，而後者效率較高，
馬達本體與驅動成本亦較高！
3.DD變頻-常見於洗衣機的廣告，其DD是指直接驅動(Direct Drive)，亦即洗衣機的槽筒
與馬達間並非是傳統透過皮帶的方式連接，洗衣槽/筒是由馬達直接驅動，亦即馬達
轉多少圈槽筒就轉多少圈，其優點是提高傳動效率與去除皮帶維護的問題，故DD與變頻
是可以分開談的，或許是因為洗衣機的廣告讓人誤以為DD與變頻密不可分，其實是兩回
事。大家可以仔細觀察較新的電動載具，如電動腳踏車，有些就是採用直接驅動，
沒有看到任何傳動在馬達與輪軸間，因為馬達就是輪子！
4.BLDC-順便簡單的介紹一下無刷直流馬達(BLDC)，其是交流馬達的一種，之所以被
稱為無刷"直流"馬達，係因為其在利用六步方波驅動時，任一時間只有兩相導通，
其倒通電流可視為直流成分，故有人因此稱之為無刷"直流"馬達。該馬達與感應馬達
相比優點是功率密度高，可低震動噪音，缺點便是馬達本體與驅動電路成本較高。
結論：
馬達與我們的日常生活息息相關，隨處可見，亦佔掉我們的大部分用電(無論工業或
家庭)，採取變頻驅動馬達的家電或是高效率的馬達皆可為我們節省電費，亦可節省
地球上的資源，通常變頻驅動的家電售價皆較高，但在這邊要提醒大家，馬達終生
工作花費(消耗的電費與維修)依照操作方式不同是當初購置成本的數十倍至上百倍！
像洗衣機與電冰箱這類大型家電，沒有人喜歡3-5年就換一台吧！？所以選擇有效率
驅動與高效率馬達的家電，用的越久就節省越多的電能！
前面不知不覺就阿哩阿雜的打了一堆，最主要的目的還是要幫大家釐清一些廣告字眼，
不要被廠商牽著鼻子走！變頻冷氣可以指無刷直流馬達驅動的或是感應馬達驅動的，
DC直流變頻冷氣卻只能指無刷直流馬達驅動的，無刷直流馬達驅動的馬達本體與驅動
電路成本皆較高，如果你是老闆你會接受廣告字眼採用通指驅動技術而無限定馬達種
類的"變頻冷氣"嗎？
最後我還是要說一句，也是我最想說的一句，就是.....
大家不要再去知識佳了！除非你有基礎的判斷能力！
我上面打了那麼多，其實就是為了講這句話！
我去知識佳是找看看洗衣機的評價，但沒想到看到一堆人對變頻一詞"這麼"瞭解...囧
本文由abc630所撰寫
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風吹心動..車動..人動.... 1973 TY一代目經典配色
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