JBT 12859.4-2025 家用和类似用途变频控制器的性能 第4部分：洗衣机用变频控制器的特殊要求标准立项发展报告

家用和类似用途变频控制器的性能第4部分：洗衣机用变频控制器的特殊要求标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:PerformanceofFrequencyConvertersforHouseholdandSimilarUse—Part4:ParticularRequirementsforFrequencyConvertersUsedinWashingMachines摘要随着居民生活水平的持续提升和家电智能化进程的加速推进，洗衣机作为家庭必备电器，其变频化、高效化、智能化已成为不可逆转的行业趋势。变频控制器作为洗衣机的核心控制部件，其性能优劣直接关系到整机能效水平、运行可靠性、噪声控制以及用户体验。然而，由于洗衣机用变频控制器在负载特性、运行工况、功能要求等方面与传统通用变频控制器存在显著差异，现行标准体系中缺乏针对该类产品的专项技术要求，导致产品设计、生产和质量检测缺乏统一的规范性依据。本报告依据JB/T12859.4-2025《家用和类似用途变频控制器的性能第4部分：洗衣机用变频控制器的特殊要求》标准的发布实施，系统分析了该标准的立项背景、制定依据、主要技术内容及创新要点。报告指出，该标准的发布填补了家用变频控制器领域洗衣机专项标准的空白，明确了洗衣机用变频控制器在功能要求、性能指标、试验方法及检验规则等方面的特殊规定，对于统一行业技术门槛、提升产品质量水平、引导产业技术升级、促进行业规范化发展具有重要的引领和支撑作用。关键词：变频控制器；洗衣机；性能要求；标准制定；家用电器；能效提升AbstractWiththecontinuousimprovementofresidents'livingstandardsandtheacceleratedadvancementofhomeapplianceintelligence,washingmachines,asessentialhouseholdappliances,havewitnessedanirreversibleindustrytrendtowardfrequencyconversion,highefficiency,andintelligence.Asthecorecontrolcomponentofwashingmachines,theperformanceoffrequencyconvertersdirectlydeterminestheoverallenergyefficiency,operationalreliability,noiselevel,anduserexperienceofthecompleteappliance.However,duetosignificantdifferencesinloadcharacteristics,operatingconditions,andfunctionalrequirementsbetweenwashingmachinefrequencyconvertersandconventionalgeneral-purposeconverters,theexistingstandardsystemlacksspecifictechnicalrequirementsforsuchproducts,resultingintheabsenceofunifiednormativebasisforproductdesign,production,andqualityinspection.Thisreportsystematicallyanalyzestheprojectbackground,formulationbasis,maintechnicalcontents,andinnovativehighlightsoftheJB/T12859.4-2025standard.Thereportpointsoutthatthereleaseofthisstandardfillsthegapinspecialstandardsforwashingmachineconvertersinthefieldofhouseholdfrequencyconverters,clarifiesthespecialprovisionsonfunctionalrequirements,performanceindicators,testmethods,andinspectionrules,andplaysasignificantleadingandsupportingroleinunifyingtheindustry'stechnicalthreshold,improvingproductquality,guidingindustrialtechnologyupgrading,andpromotingstandardizedindustrydevelopment.Keywords:FrequencyConverters;WashingMachines;PerformanceRequirements;StandardDevelopment;HouseholdAppliances;EnergyEfficiencyImprovement一、引言1.1研究背景变频技术作为现代电力电子技术和自动控制技术的重要融合成果，在家用电器领域得到了日益广泛的应用。其中，洗衣机作为家庭生活中使用频率最高的大功率电器之一，其变频化进程尤为显著。变频控制器通过调节电机供电频率和电压，实现对洗涤、脱水等运行工况的精确控制，能够在显著降低能耗和噪声的同时，提升洗涤均匀性和衣物呵护程度。近年来，变频洗衣机在国内外市场的占有率持续攀升，据行业统计数据显示，我国变频洗衣机市场渗透率已由2015年的不足25%提升至目前的60%以上，中高端洗衣机产品已基本实现全面变频化。与此同时，直流无刷电机、永磁同步电机等新型高效电机技术与变频控制技术的深度耦合，也使得洗衣机在能效等级、洗涤性能、减振降噪等方面不断实现技术突破。然而，与产业快速发展形成鲜明对比的是，我国在洗衣机用变频控制器专项标准方面的建设明显滞后。已发布的通用变频控制器标准主要面向工业传动应用场景，难以全面覆盖洗衣机等家用电器对变频控制器在体积、成本、可靠性、电磁兼容、安全防护等方面的特殊需求。此外，各生产企业为满足市场差异化竞争需求，在变频控制策略、保护功能配置、能效优化算法等方面各自为政，产品技术水平和质量水平参差不齐，亟需通过标准制定来规范和引领行业发展。1.2标准基本信息JB/T12859.4-2025《家用和类似用途变频控制器的性能第4部分：洗衣机用变频控制器的特殊要求》是由工业和信息化部发布的机械行业标准，发布日期为2025年5月9日，实施日期为2025年11月1日。该标准为现行有效标准，国别为中国，语言为中文（简体），分类号为家用自动控制装置。该标准是JB/T12859系列标准的第4部分，与系列标准中的其他部分共同构建起家用和类似用途变频控制器完整的性能评价体系。本标准的制定遵循GB/T1.1-2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定，在充分考虑国内洗衣机变频控制器产业技术现状和发展趋势的基础上，参考了IEC60730等国际标准的适用条款，并广泛征求了生产企业、检测机构、科研院校及行业专家的意见，体现了标准制定的科学性、先进性和适用性原则。二、标准立项背景与产业发展需求2.1产业技术发展现状当前，洗衣机用变频控制器的主要技术路线包括交流变频控制、直流无刷电机控制和永磁同步电机控制三种类型。其中，交流变频控制技术相对成熟、成本较低，主要应用于中低端产品；直流无刷电机控制具有效率高、噪声低、调速范围宽的优点，已成为市场主流；永磁同步电机控制因具有更高的功率密度和控制精度，在高端大容量洗衣机中应用日益广泛。从技术发展趋势来看，洗衣机用变频控制器正朝着高效率、低噪声、小型化、集成化和智能化的方向快速发展。以功率器件为例，IPM（智能功率模块）已逐渐取代传统的分立IGBT方案，将驱动电路、保护电路和功率开关器件集成于一体，显著提升了变频控制器的集成度和可靠性。与此同时，无传感器矢量控制、直接转矩控制等先进控制算法在洗衣机变频控制中的应用也日益成熟，使得电机的低速大扭矩启动、高速平稳运行以及快速动态响应等性能得到显著改善。在能效提升方面，变频控制器与洗衣机整机的协同优化设计日趋深入。基于洗涤负载的动态检测与功率自适应匹配技术、基于衣物材质的智能程序决策技术以及基于运行状态的最优能效控制策略，已成为变频控制器技术创新的重点方向。新国标GB12021.4-2024《电动洗衣机和干衣机能效限定值及能效等级》的实施，进一步提高了洗衣机产品的能效准入门槛，对变频控制器的能效优化能力提出了更为严格的要求。2.2标准化需求分析尽管变频控制器在家用电器领域应用广泛，但当前标准体系中仍存在诸多不足。具体而言：标准缺失方面：现行有效的GB/T37946-2019《家用和类似用途变频控制器性能测试方法》等国家标准主要规定了通用性的测试方法，而针对洗衣机等具体应用场景的特殊技术要求尚无统一的标准依据。不同企业对洗衣机变频控制器在功能配置、保护要求、试验条件等方面的理解和技术要求存在显著差异，导致市场上产品质量水平参差不齐，下游整机企业在供应商选择和来料检验方面也缺乏统一的技术依据。技术覆盖不足：通用变频控制器标准中关于运行环境条件、负载特性、控制精度等条款的设计主要参考工业应用场景，未充分涵盖洗衣机特殊应用环境的严苛条件。洗衣机变频控制器需要在高温高湿、振动冲击、供电电压波动等复杂环境下可靠工作，且需满足频繁启停、变速运行、正反转切换等特殊工况要求。同时，变频控制器还需与洗衣机整机的水位检测、温度检测、称重检测等功能模块实现信息交互与协同控制，这些特殊要求在现行标准中均未得到充分体现。国际对标需求：随着我国家电产品出口规模的持续扩大，国产洗衣机变频控制器面临日益严峻的国际市场准入要求。对标IEC60730《家用和类似用途电自动控制器》等国际标准，及时制定和完善我国洗衣机变频控制器专项标准，有助于提升国产产品的国际竞争力，消除贸易技术壁垒。三、标准主要技术内容3.1标准适用范围本标准规定了家用和类似用途洗衣机用变频控制器的术语和定义、分类与命名、技术要求、试验方法、检验规则以及标志、包装、运输和贮存等要求。标准适用于额定电压不超过AC250V、额定频率50Hz或60Hz的家用和类似用途洗衣机（包括波轮式洗衣机、滚筒式洗衣机、搅拌式洗衣机及洗干一体机等）所使用的变频控制器。对于额定电压超过上述范围或用于其他特殊用途（如工业洗衣机、商用洗涤设备）的变频控制器，可参照本标准执行。3.2术语和定义为便于标准条款的理解与执行，标准对以下核心术语进行了规范化定义：-变频控制器：将固定电压、固定频率的交流电转换为可变电压、可变频率的交流电，以实现对洗衣机电机转速和转矩进行调节控制的电气装置。-额定输出容量：变频控制器在规定的额定条件下所能持续输出的最大功率或电流值。-启动转矩：变频控制器驱动电机从静止状态启动时所能输出的最大转矩值。-转速波动率：变频控制器在稳态运行条件下，电机实际转速相对于设定转速的最大偏差与额定转速的百分比。-过载保护：当变频控制器输出电流超过规定的允许值时，自动采取限制输出或切断输出等保护动作的功能。3.3分类与命名标准根据控制电机的类型、输入电源相数、结构形式等维度对洗衣机用变频控制器进行分类。其中，按控制电机类型分为异步电机驱动型、直流无刷电机驱动型和永磁同步电机驱动型；按输入电源相数分为单相输入型和三相输入型；按结构形式分为独立安装型和集成安装型（与电机一体化设计）。标准的命名规则规定了变频控制器型号编制方法，应包含产品系列代号、适配电机类型代号、额定电流或功率等级代号及改型代号等信息，便于产品识别和选用。3.4技术要求标准从以下几个方面对洗衣机用变频控制器提出了系统的技术要求：（1）一般要求变频控制器应按照规定程序批准的图样及技术文件制造，各元器件应符合相应标准的要求。产品应选用耐热、耐潮、阻燃性能良好的绝缘材料，结构设计应便于安装和维修，接线端子应有清晰的标识。变频控制器的安全性应符合相关国家强制性标准的要求，其中电气间隙和爬电距离应符合GB/T16935.1的规定。（2）性能要求在控制性能方面，标准规定了变频控制器的调速范围、转速控制精度、启动性能、加速与减速时间设定范围、转矩输出能力等核心技术指标。其中，针对洗衣机运行工况的特点，标准特别强调了低速大扭矩输出能力（满足衣物负载启动时的过载需求）和宽调速范围（满足洗涤、漂洗、脱水等不同阶段对转速的差异化要求）。在能效方面，标准要求变频控制器在典型运行工况下的功率损耗不高于规定值，驱动系统的综合效率应达到相应能效等级要求。标准引入了部分负载效率的评价方法，要求变频控制器在25%、50%、75%和100%额定负载下均具有较高的运行效率。（3）安全要求安全性能是变频控制器的重要考核维度。标准规定了过流保护、过压保护、欠压保护、过温保护、短路保护和电机堵转保护等功能要求。其中，电机堵转保护要求变频控制器能够在电机发生堵转时，在规定时间内响应并实施保护动作，以确保绕组温升不超过绝缘材料的允许限值。欠压保护要求变频控制器在输入电压低于规定值时，应能自动实施停机保护或降额运行，以保障系统安全。（4）环境适应性要求鉴于洗衣机使用环境的特殊性，标准规定了变频控制器在高温（40℃）、低温（-10℃）、恒定湿热（40℃，相对湿度93%）等环境条件下的性能保持要求。同时，标准还规定了变频控制器的耐振性能要求，要求产品在规定的振动频率和振幅条件下，各紧固件不得松动，电气连接应保持良好，性能应满足规定要求。（5）电磁兼容性要求变频控制器作为功率电子装置，既是电磁干扰源又可能受外界电磁干扰影响。标准要求变频控制器的电磁发射（传导骚扰、辐射骚扰）应符合GB4824相关限值要求，抗扰度性能应满足GB/T17626系列标准规定的试验等级要求，确保变频控制器在规定的电磁环境中能够正常工作且不对其他设备产生有害干扰。3.5试验方法为验证上述技术要求，标准规定了相应的试验条件、试验设备和试验程序。标准规定，除另有规定外，所有试验应在下列条件下进行：环境温度为15℃～35℃，相对湿度为25%～75%，大气压力为86kPa～106kPa，输入电源电压波动不超过额定值的±3%，频率波动不超过额定值的±1%。性能试验应在规定的负载条件下进行，试验用电机应与变频控制器的设计匹配电机一致。试验项目涵盖了输入输出特性试验、控制精度试验、效率测试、保护功能验证、环境试验（高温、低温、湿热、振动）、电磁兼容试验和可靠性试验（寿命试验、温升试验）等，以此确保标准各技术条款的可操作性和可验证性。3.6检验规则标准规定了出厂检验和型式检验的项目、抽样方案和判定规则。出厂检验为产品出厂前必须逐台或按批进行的检验，检验项目包括外观与结构检查、绝缘电阻测试、耐压测试、功能检查（包括启动、调速、正反转等基本功能验证）和基本性能测试等。型式检验用于考核产品设计定型时的全面性能验证，检验项目覆盖标准全部技术要求。有下列情况之一时应进行型式检验：新产品或转厂生产产品的试制定型鉴定；正式生产后如结构、材料、工艺有较大改变，可能影响产品性能时；正常生产时，定期或累积一定产量后应周期性进行一次检验；产品长期停产后恢复生产时；出厂检验结果与上次型式检验结果有较大差异时；国家质量监督机构提出进行型式检验要求时。抽样方案遵循GB/T2828.1的规定，采用正常检验一次抽样方案。判定规则规定了合格和不合格的具体判定条件，并明确了不合格品的处理流程——若出厂检验出现不合格项，应进行返修或报废处理，返修后应重新检验；若型式检验不合格，则应停止产品的批量生产和销售，分析原因并采取纠正措施。四、标准的创新点与技术水平4.1标准创新点本标准在制定过程中充分考虑洗衣机用变频控制器的技术特点和应用需求，在以下几个方面具有显著的创新性：首次构建了洗衣机用变频控制器专项性能评价体系。针对洗衣机驱动负载的特殊性（周期性动态负载、频繁启停、正反转交替等），从启动能力、转速稳定性、短时过载能力、宽范围调速等多个维度建立了系统化的性能指标体系，填补了国内该领域标准空白。引入了部分负载能效评价方法。基于洗衣机长时间在部分负载条件下运行的实际情况，区别于传统变频器以满载效率为单一评价指标的做法，采用多负载点效率加权评价方法，更加客观、科学地反映变频控制器在实际洗涤程序中的综合能效水平，为整机能效提升提供有效支撑。完善了与控制策略相关的智能化功能要求。针对变频洗衣机在负载感知、程序匹配、故障自诊断等方面的技术发展需求，标准增加了对振动抑制、偏心检测、负载惯量辨识等智能化功能的性能评价条款，为引导行业从"硬件驱动"向"算法驱动"转型升级提供了标准技术支撑。4.2与国内外相关标准的关系本标准在制定过程中系统参考了国内外相关标准的适用内容，形成了协调一致的标准体系。在安全要求方面，标准与GB4706.1《家用和类似用途电器的安全第1部分：通用要求》和GB4706.24《家用和类似用途电器的安全洗衣机的特殊要求》保持了协调一致；在电磁兼容方面，与GB4343.1、GB/T17626系列标准进行了有效衔接；在能效评价方面，与GB12021.4保持协调统一。同时，标准积极借鉴了IEC60730系列国际标准的先进技术内容，在功能安全、环境适应性等条款设计中充分考虑了国际标准的对接需求。标准作为JB/T12859系列标准的第4部分，与第1部分（通用要求）形成了"通用+特殊"的标准结构，既避免了内容的重复和矛盾，又保证了洗衣机用变频控制器相关技术要求的完整性和针对性，有效支撑了标准的实施和应用。五、主要起草单位介绍本标准由全国家用自动控制器标准化技术委员会归口管理，该技术委员会（SAC/TC212）是国家标准化管理委员会批准设立的全国性专业标准化技术组织，负责家用和类似用途电