变频空调文档格式.docx

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高效数字直流变频压缩机的独特优点在于它摒弃了普通变频空调压缩机原有的“交流电压－直流电压－交流电压－变转速方式交流电机”的循环工作方式，采用先进的“交流电压－直流电压－变转速方式数字电机”控制技术，减少电流在工作中转变次数，使电能转化效率大大提高。

其次数字直流变频空调的风机要采用数字电机。

数字电机是指采用数字脉冲信息控制的，转速非常精确的电机，在电机反向转动和改变转速期间能够实现减速加速的完全控制以保证风机以最佳方式进行平稳安静地运转。

同时避免了交流电机引起的交流噪音，大大地降低了运转噪音。

第三，要采用数字处理的传感器。

传感器是环境温度与空调温控系统对话的窗口。

也就是说，环境温度稍有变化，传感器就会准确无误地将这种变化传达给压缩机与风机系统，进行调温，使室内温度始终处于一种近似恒温状态。

精确的调温，使室内舒适度更高。

数字压缩机的节能效果，就如同一只灯泡，在没有采用数字化处理之前，假使电能30％用来发光，70％用来发热，如果采用数字化之后，70％的电能转化成了光，30％的电能转化成了热能，其节能效果显而易见。

我们生活中的电源频率50HZ（220V）本来是固定的，但变频式空调器因装有变频装置，所以能改变电源频率。

当提升频率时，空调器的心脏部件压缩机便高速运转，输出功率增大；

反之，降低频率时，可抑制压缩机输出功率。

因此，变频空调以根据不同的室内环境状况，以最合适的输出功率进行运转。

变频空调与普通空调器比，有以下优越性：

●保持舒适的室温；

普通空调采用压缩机时停时转的方式来维持设定温度，很难保持稳定的室温。

而变频空调则能精确地维持所设定的温度，不会造成忽冷忽热的现象。

●制冷（制热）速度快：

变频空调可自动控制压缩机转速，制冷（制热）速度迅速加大，从启动到设定温度的时间比普通空调节省30-60％。

●高效节能、省电耐用：

普通空调每次启动压缩机，需用正常功耗的5-8倍，反复启动的耗电量大。

而变频空调能以低速运转保持恒温。

毋须反复启动，避免频繁开关压缩机造成的电力浪费和机械损耗，耗电比普通空调大为降低，空调器的寿命也相对延长。

由于变频空调具有三大优势，因此，价格也高于普通空调。

简单地说变频空调是在常规空调的结构上增加了一个变频器。

压缩机是空调的心脏，其转速直接影响到空调的使用效率，变频器就是用来控制和调整压缩机转速的控制系统，使之始终处于最佳的转速状态，从而提高能效比（比常规的空调节能20%～30%）。

变频空调具有以下特点：

① 

启动电流小，转速逐渐加快，启动电流是常规空调的1/7；

② 

没有忽冷忽热的毛病，因为变频空调是随着温度接近设定温度而逐渐降低转速，逐步达到设定温度并保持与冷量损失相平衡的低频运转，使室内温度保持稳定；

③ 

噪声比常规空调低，因为变频空调采用的是双转子压缩机，大大降低了回旋不平衡度，使室外机的振动非常小，约为常规空调的1/2；

④ 

制冷、制热的速度比常规空调快1～2倍。

变频空调采用电子膨胀节流技术，微处理器可以根据设置在膨胀阀进出口、压缩机吸气管等多处的温度传感器收集的信息来控制阀门的开启度，以达到快速制冷、制热的目的。

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l 

变频空调是相对普通空调来讲的,普通空调的压缩电机采用交流异步电机，转速不变，50HZ时转速约为2880r/min。

而变频空调是先把220V、50HZ的单相交流电转变成为三相变频交流电（25~118HZ，56~160），供给压缩机，通过频率变化来调节压缩机转速，使制冷量连续变化，适应空调负荷的需要。

变频空调的工作原理：

变频空调的压缩机由变频电机拖动，电源变频器输出频率变化的交流电给电动机，使电动机的转速可以根据室内制冷量的需要而连续变化，最终压缩机的制冷量达到连续变化的自动控制。

为了配合制冷量的连续变化，制冷系统中采用了电子膨胀阀，由脉冲电机开关阀芯，快速控制进入蒸发器的制冷剂流量。

电源频率变化由变频器实现，如下图一：

220V、50HZ的市电输入，经变频器的A/D交直流变换、D/A逆变，输出电动机所需要的频率的三相交流电，与电力室的开关电源原理相似。

变频空调制冷系统组成：

变频空调由压缩机、蒸发器、冷凝器、电磁四通阀、电子膨胀阀、除霜阀、双毛细管等部件组成（如下图二），工作时，空调器根据空调房间的需要，自动控制变频器输出频率较高的交流电，使电动机的转速加快，压缩机的制冷量加大，达到快速制冷或制热的目的，相反，当房间的制冷或制热量较小时，压缩机以正常速度或较低速度运转，因此，变频空调具有连续的制冷量调节，使得房间的温度波动较小。

在压缩机工作过程中，微电脑系统控制变频压缩机的同时，控制电子膨胀阀的开启度，保持适当的制冷剂流量，从而直接改变蒸发器中制冷剂的流量使其状态发生改变，压缩机的转速与膨胀阀的开启度相对应，压缩机的排气量与膨胀阀的供液量相对应，使过热度不至于太大，使蒸发器的能力得到最大限度的发挥，从而使制冷系统实现最高效率的控制。

变频空调的优缺点：

优点：

变频空调空调采用了变频电源、变频压缩机、电子膨胀阀和微电脑技术的有机结合，使空调性能进一步提高，使用时房间温度波动小，舒适性更佳，对电源电压波动不敏感，压缩机启动后，一般不停机，制冷量在３５％～１１７％的范围内变化，避免了普通空调的频繁开停，延长了压缩机的寿命，同时具有高效、节能的特点。

缺点：

价格较贵，同普通空调相比，约高出１／３～１／４的价格，同时，由于变频空调的控制系统和变频系统较为复杂，对元器件要求较高，相比较普通空调，变频空调的故障率较高，而且，由于采用了变频技术，在变频的同时，会产生谐波污染。

什么是直流变频空调？

　　直流变频空调是相对于交流变频空调而来的，其实，它的名称是不正确的，因为直流并没有变频，它是通过改变直流电压来调节压缩机转速，从而改变空调的制冷量，因此，它只能说是一种直流变转速空调，不是严格意义上的变频空调。

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定频空调：

当室温达到设定的温度时，压缩机便停止运转，直到过冷或过热时，

压缩机又开始启动，从静止直接达到高速，特点是室内温度忽冷忽热，频繁启动的过程相当耗电，噪音较大。

变频空调器能够进行很细微的调节，很大程度上减少电能的浪费，而不像定频压缩机一样频繁的开停耗费较多的电能。

在电压和气温较低的条件下启动较为容易。

浅谈直流变频空调器的工作原理

摘　要：

主要对变频空调，特别是对等宽度PWM（Pulse　Width　Modulation脉冲宽度调制方式）方式调速的直流变频予以阐述。

关键词：

直流变频；

PWM（脉冲宽度调制方式）；

PAM（脉冲幅度调制方式）

1　概述

　　图1为变频空调变频部分的基本构成。

电源220V交流电压经转换器变换为直流。

逆变器主要功能为实现换向，把直流电压转换成任意频率的有效值相当于三相交流电的脉冲电压信号;

其最常见的结构形式是六个半导体开关元件组成的三相桥式电路（大功率模块）。

图1　变频部分的基本构成

　　逆变器的负荷为压缩机中的异步电动机，变频空调器按照负荷是交流变频压缩机还是直流变频压缩机而分为交流变频与直流变频两大类。

交流变频中逆变器的输出电压方式一般采用是不等宽度PWM调制方式，而直流变频中逆变器的输出电压方式一般采用是等宽度PWM调制方式。

目前PAM（PulseAmplitudeModulation脉冲幅值调制方式）以其独特的优越性而被用于直流变频空调器的压缩机输入电压的调制中。

其调制波形图见图3。

图2　变频部分电路原理图

图3　变频的各种调制方式

交流变频压缩机的电动机为普通三相异步感应电动机，因此不再赘述。

下面主要以直流变频为核心进行论述。

2　大功率模块

　　有刷直流电动机中，当转子（单线圈）磁场转到与定子（永磁体）磁场平行后，若转子再越过此位置，而直流电源不改变流向，即线圈中的电流方向不改变的话，那么根据右手定则此时线圈受力将使之向原方向反转。

因此，需有炭刷来改变线圈中电流的流向，使转子能继续旋转下去。

　　在压缩机中，由于汽缸中充满了氟利昂蒸汽，不能采用会产生火花的有刷直流电机，因此必须采用通过电子回路实现换向的无刷直流电机。

　　图2的虚框即显示了一种由六个三极管模块组成的逆变器，习惯上叫作大功率模块，其中A＋、B＋、C＋组成上支路，A+、B+、C+组成下支路。

按图4表中顺序循环通断，每次总是上支路的一个三极管与下支路一个三极管ON，给压缩机定子线圈施加方波电压。

图4　等宽度PWM调制方式的电动机定子电压

3　直流压缩机电机的基本原理

　　直流压缩机的电机的转子为永磁体。

典型的永磁体结构有弧形、逆弧形、V形、X形等；

不同的排列，磁力线的集中度不一样，它直接影响电动机的效率。

定子同交流压缩机电机为漆包线绕制而成。

图5为四极（磁极对数为2）三相无刷直流电机的示意图，定子线圈绕法如图5所示，每极2槽，共24槽。

　　首先大功率模块根据转子的旋转位置切换定子绕组的通电电流，始终保证转子N极对面的定子绕组导体内的电流流向为一个方向，如；

而转子S极对面的定子绕组导体内的电流流向为另一个方向，如⊙（参见图5右侧的电机横截面示意图）。

具体地讲当转子处于图5的位置时，三极管A＋、C导通，如图2可知，此时仅U、W线圈即A、C线圈中有电流，流向为a→

、

→c，即产生图示定子横截面上导体内电流的流向。

我们把电机分成左上180°

和右下180°

两半来看。

左上180°

部分，a、

导体的磁场根据右螺旋法则叠加后在定、转子间产生一个垂直向上的方向磁场，而

、c导体磁场叠加后产生一个水平向右的磁场，二者再叠加的磁场ΦZ1方向如图;

正好与转子磁场Φd1互相垂直，于是便会产生逆时针方句的电磁转矩，推动转子向逆时针方向旋转。

右下180°

的原理一样。

※右螺旋法则：

用右于握住导体，使大拇指方向为电流方向则其余四指的方向便是磁场的方向（磁力线的方向）。

图5　无刷直流电机示意图

　　当转子转过60°

电气角后，按表1，是晶体管B＋、C导通，B、C线圈通电，且b→

→c，我们会发现定子线圈仍正对转子N极，

仍正对转子S极同样产生两个互相正交的定、转子c磁场，如此反复，电动机即可旋转起来。

其中定子绕组中控制方波电压波形与绕组切割磁力线的感应电压波形如图4的虚线部分所示，且每相绕组的导通电气角为30°

。

同理二极（磁极对数为1）的直流电机的每相绕组的导通电气角为60°

即电机转速为n=60fd/p（n:

转速rpm;

p:

磁极对数：

fd：

电源频