变频空调原理

变频空调控制系统原理1.变频空调器与定频空调器的区别 压缩机不同 定频空调器的压缩机运行频率不可变—50Hz 变频空调器的压缩机运行频率可以变化——25Hz~120Hz。 控制器不同 变频空调器的控制器远比定频空调器复杂。 输出能力不同 在一个工况下定频机只有一个能力输出 变频机的输出能力可以随工况的变化而调整1.变频空调器与定频空调器的区别 舒适性不同 变频空调器的舒适性比定频空调器的好。 可以快速制冷或制热 温度波动小。1.变频空调器与定速空调器的区别 对环境的适应性不同 节能 从整年运行来说，变频空调器会比普通空调器节约30%以上的电量。Note:频繁的开/关变频空调器不能节约电量。2.变频空调器的原理 从能量的转换上可把变频控制分为交流到交流变频与交流->直流->交流变频。 对家用电器的变频控制而言，不管是交流变频还是直流变频都是通过交流->直流->交流的方式来实现变频运转的。 要得到可调频率的交流电，首先要把220V-240V的交流市电整流为直流电，然后再由直流电变为可调频率的交流电，从而完成变频的过程。2.变频空调器的原理VVVFPAMVVVFPWM2.变频空调器的原理变频控制器简单原理框图3.变频空调器的分类 交流变频空调器 直流变频空调器4.交流变频空调器原理交流变频依据原理：n=60f(1-s)/pn—压缩机转速，f—压缩机供电频率，p—电机极对数，s—转差率所有的交流异步电动机都满足以上这个公式，交流变频压缩机也同样如此。简单的来说，交流变频是通过改变压缩机的供电频率f，这样，在p与s不变的情况下，压缩机运转速度就会跟随频率的变化而变化。 异步电动机在运行时,产生的感应电动势为：E=4.44kfNФ（k—电机绕组系数；N—每相定子绕组匝数；Ф—每极磁通）。 由于定子阻抗上的压降很小，可以忽略，可以认为：U=E=4.44kfNФ。 实际运行过程中，通常希望保持Ф不变。因为Ф的增加，将导致铁心的饱和，进而引起励磁电流的上升，使得铁损急剧增加。而Ф减小，则铁心未得到充分的利用，使得输出转矩下降。 要改变频率f的大小，电机定子电压U必须随之同时发生变化，即在变频的同时也要变压。这种调节转速的方法称为VVVF（VairbleVoltageVaribeFrequency），简称为V/F变频控制。4.交流变频空调器原理4.交流变频空调器原理a-压缩机厂给出的V-F曲线b-经过适当补偿的V-F曲线V-F曲线示意图：4.交流变频空调器原理 交－直－交变频器根据VVVF调制技术不同，分为PAM和PWM两种。 PAM是把VV和VF分开完成的，称为脉冲幅值调制（PulseAmplitudeModulation）方式，简称PAM方式。 PWM是将VV与VF集中于逆变器一起来完成的，称为脉冲宽度调制（PulseWidthModulation）方式，简称PWM方式。 目前变频空调基本使用PWM方式。4、交流变频空调器原理PWM示意图5.直流变频空调器原理 从整机形式上看，直流变频可分为全直流变频与部分直流变频。 全直流变频是指压缩机、室内外风机均使用直流无刷电机，部分直流指只有压缩机使用直流无刷电机。5.直流变频空调器原理 直流变频名称的由来家用电器上，直流变频最常用（也是一直以来都在使用）的是无刷直流电机，为了把这种变频与交流变频进行区别，人们习惯上把使用了无刷直流电机的变频家电称为直流变频家电。 和电子膨胀阀、无氟空调一样，直流变频是一个约定俗成的词语，这种命名方法有一定的误导性。 所以，直流变频并不是说压缩机是直流电供电，它的转化方式上与交流变频一样，都是采用交-直-交的方式。供给压缩机的电压还是交流的信号。这种电机实际也是一种交流电动机。5.直流变频空调器原理 无刷直流电机与有刷直流电机直流变频电动机的基本结构用装有永磁体的转子取代有刷直流电动机的定子磁极，用具有多相绕组的定子取代电枢，用位置传感器及控制器组成的电子换向器取代传统的机械换向器和电刷。这样，就得到了无刷直流电动机。由于无刷直流电动机与传统的直流电机无论是结构还是调速性能都有很多相似之处，所以人们习惯把这种电机称为无刷直流电机。5.直流变频空调器原理 无刷直流电机在运行时，必须实时检测出转子的位置，从而进行相应的驱动控制，以驱动电机换相，保证电机平稳地运行。 实现无刷直流电机位置检测通常有两种方法，一是利用电机内部的位置传感器（通常为霍尔元件）提供的信号；二是检测出无刷直流电机相电压，利用相电压的采样信号进行运算后得出。 由于压缩机电机无法安装位置传感器，所以直流变频空调的压缩机都采用后一种方法进行电机换相。 直流变频所用电机学术上称为“自控式永磁同步电动机”属于交流电动机范畴。 自控式永磁同步电动机根据定子绕组的不同主要分为两大类，方波型永磁同步电动机与正弦波型永磁同步电动机； 方波型永磁同步电动机也称为无刷直流电动机（BrushlessDCMotor—BLDCM），绕组一般为分布式，反电动势为梯形波，驱动方式为120度方波； 正弦波型永磁同步电动机也称为永磁同步电动机（PermanentMagnetSynchronousMotor—PMSM），绕组一般为集中式，反电动势为正弦波，驱动方式为180度正弦波；5.直流变频空调器原理5.直流变频空调器原理       方波型与正弦波型永磁同步电动机对比 自控式永磁同步电机 绕组 电机反电动势波形 驱动方式 电机相电流波形 死区控制 特点 共同点 方波型永磁同步电机（BLDC） 分布绕组 梯形波 120度方波 120度方波 无 噪音小、中低速效率偏低 均需位置检测并进行换相控制，效率高、调速性能好、噪音低 正弦波永磁同步电机（PMSM） 集中绕组 正弦波 180度正弦波 180度正弦波 有（与交流变频相同） 中低速效率高、噪音偏大5.直流变频空调器原理 无刷直流电机反电动势和电流波形（一相）： 无刷直流电机实际电流波形（一相）： 5.直流变频空调器原理 根据转子结构形式的不同，直流变频的电机可以分为IPM与SPM两种。 SPM表面型磁极(SurfacePermanentMagnetic)：将永久磁铁配置于转子表面； IPM表面型磁极(InteriorPermanentMagnetic)：将永久磁铁嵌入于转子内部； 从电机效率上看，压缩机采用IPM型比SPM型要高； 这两种电机形式对电控驱动没有影响。5.直流变频空调器的优点 运行效率高 调速性能好 转速范围宽 转矩大 噪音低 能效比高（与交流相比较） 变频模块变频模块是实现由直流电转变为交流电从而驱动压缩机运转的关键器件，又称为IPM（IntelligentPowerModule）模块。它是一种智能的功率模块，它将6个IGBT管连同其驱动电路和多种保护电路封装在一起，从而简化了设计，提高了整个系统的可靠性。从其驱动电路使用的电源数目又可分为单电源与四电源两种。主要厂家：日本三菱、三洋、东芝6.变频空调主要元器件注：三菱PM系列模块内置保护：过流、过压、欠压、短路、过热变频模块（IPM）内部简图：6.变频空调主要元器件 室外主控芯片变频空调的核心算法及室外控制均由室外芯片完成。我们目前在交流上使用的是美国TI公司的DSP芯片，且已实现掩膜。DSP即DigitalSignalProcessor，是数字信号处理器的简称，与一般的单片机相比，DSP在运算速度、信号的处理、电机控制方面具有更大的优势。直流变频目前在开发阶段，采用的是美国AD公司的DSP芯片。Note：对于广告宣传的“使用DSP芯片速度大大可以提高、加快温度采样，使室内温度控制在±0.5℃”的说法是不确切的，因为DSP的运算速度与温度控制没有直接关系。6.变频空调主要元器件 整流桥堆完成电源由交流到直流的转换（220V交流变为310V直流）目前使用型号T25VB60（25A/600V）T15VB60（25A/600V）室外电控盒中另外一个整流桥堆不做整流用，而是用做一对二极管，配合电抗器，用以提高整机功率因素。6.变频空调主要元器件 大电抗器变频空调室外控制器一般都有大电抗器，目的是为了提高整机的功率因素及通过谐波电流测试。为了符合3C 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 ，通过谐波电流测试，我们在分体机上采用了两个电抗器的无源功率因素矫正方法。与日本厂家的有源方式相比，降低了成本，提高了可靠性。 滤波器为了通过EMC测试的干扰功率及干扰电压测试而采用的一种一体化滤波器件。6.变频空调主要元器件 大直流滤波电容电解电容，用做直流电源滤波，视功率不同，每套控制器使用3-6个（560uf/个）。 放电管用以防止室外造受雷击，而损坏电控。目前使用放电管参数为3600V。 光耦用于芯片到模块间驱动信号的传送及隔离，另外在室内外通讯上也使用。室外控制板一共使用了9个光耦器件。6.变频空调主要元器件7.变频空调的各类阀电子膨胀阀节流阀四通阀单向阀截止阀1.电子膨胀阀（电磁膨胀阀）电子膨胀阀是目前国内各大制冷配件厂家关注的热点。特别是目前国内对空调进行了节能的能效等级划分，以及变频空调的相关节能标准的推出，推动了国内变频空调对电子膨胀阀的设计进度。电子膨胀阀作为变频空调中的节流器件，是制冷系统中最为关键的器件之一。由于变频空调的压缩机频率可以变化，使得系统中制冷剂的流量变化，加上工况的变化，如果要使换热器发挥最大的换热效率，使用可以调节制冷剂流量的电子膨胀阀是非常好的设计。目前，国内空调器的设计一般常用的毛细管节流，由于其自身对流量的调节能力极小，是不适合变频空调的，其无法最大限度的发挥变频空调的相关性能优势。结构简介 其主要组成如下：驱动线圈阀体转子（阀体如图所示）阀针节流孔管路其驱动工作原理：是给驱动线圈以脉冲信号，类似步进电机控制，使其带动转子上的阀针旋转，这样将改变阀针和节流孔之间的开合大小，从而来调节节流口径，实现可变的节流控制。电子膨胀阀的流量曲线流量阀开度2505003.42.21.61、开环控制：其主要是在设计时根据不同的工况和频率，测试出相应的优化电子膨胀阀开度曲线，在实际控制时可按照经验曲线进行控制。目前具体的控制有：拟合曲线开环控制、模糊开环控制等。开环控制的优点就是控制比较简单，易于实现，但缺点精度差，控制的鲁棒性较差，前期确定开度曲线的工作量较大。2、闭环控制：闭环控制 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 有很多，但从总的控制参数方面来看，目前主流的方案有两种：过热度控制和排气温度控制。变频空调在实际运行时可适时的根据其制冷系统的排气温度特性曲线和过热度特性曲线进行自动调节，以满足系统运行的优化状态。闭环控制的优点是控制精度较高，控制的鲁棒性较好，前期设计中工作量相对较小，但控制算法比较复杂。电子膨胀阀的控制介绍压缩机运行频率室外温度排气目标温度实测排气温度电子膨胀阀开度调节空调制冷系统运行电子膨胀阀控制原理介绍∑电子膨胀阀－系统特性电子膨胀阀－系统特性电子膨胀阀故障维修电子膨胀阀一般来讲在使用过程中出现问题最多的是：不动作。其主要导致的原因有两方面：1、电控驱动方面：一般电子膨胀阀的驱动电压为12V±10%。当一些特殊情况下如低电压、控制板故障等时，其驱动电压低于下限时，就有可能导致不动作。因此因先查驱动电压是否正常。2、机械故障：此方面主要是变形、配合不当、磨损、杂质异物进入、润滑不好等导致步进机构卡住不动作。可采取敲击、升温等方式试探。2.节流阀属一种孔板节流装置，通过微小的孔径进行节流降压。其相当于将毛细管、单向阀、过滤器集成于一体。3.四通阀四通阀由三部分组成：1、先导阀2、主阀3、电磁线圈不同状态下四通阀内部 流程 快递问题件怎么处理流程河南自建厂房流程下载关于规范招聘需求审批流程制作流程表下载邮件下载流程设计 图电磁阀断电，先导滑阀2在弹簧3的作用下左移，高压气体进入毛细管1后进入活塞腔4，另一方面，活塞腔5的气体排出，由于活塞两端的压差作用，活塞及主滑阀6左移，使E、S接管相通，D、C接管相通,一般便形成制冷循环。不同状态下四通阀内部流程图电磁阀通电，先导滑阀2在电磁线圈产生的磁力的作用下右移，高压气体进入毛细管1后进入活塞腔5，另一方面，活塞腔4的气体排出，由于活塞两端的压差作用，活塞及主滑阀6右移，使S、C接管相通，D、E接管相通,一般便形成制热循环。常见四通阀故障 故障 现象 直接原因 解决措施 1 动作不良 切换不良 线圈故障电压不足内部毛细管堵塞 更换清理 2 内部泄漏 制冷制热不良排气温度高回气温度高 磨损、，密封不良主滑阀不到位 更换阀体敲击用于空调器、冷冻机等制冷设备，使系统中压缩机停止时防止高压逆流和制热时控制冷媒量，达到制热的目的。特性：采用不锈钢锥度或尼龙阀芯，密封性能好，导向稳定，阀芯在阀座内滑动灵活，无卡死现象，工作时无噪声，工作时间越长密封性能越好，泄漏量越小，使用寿命长，在高温焊接时不需冷却保护，不易变形。适用介质：R22、R407C、R410A通径：2.8-10mm4.单向阀单向阀简介单向阀原理原理：正向通流，反向截止注意事项：1、阀芯材料2、焊接温度反向正向5.截止阀1、流量2、压力损失