PDF《变频技术在风冷冷水（热泵）机组中的应用》

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1 变频技术在风冷冷水(热泵)机组中的应用 摘要: 变频空调包括家用分体式变频空调、户用变频风冷冷水(热泵)机组、 VRV 变工质流量的空调机组.变频空调由于其节能性和控制的灵活性,越来越被 人们接受.与普通定频空调机组相比,变频空调机组具有以下优点:

1、节能;

2、 舒适;

3、对电网冲击小. 随着电力电子技术机微机控制技术的发展,变频器的应用日益广泛,其应用 领域已从工业拓展到家电行业.各种变频空调应运而生,包括家用分体式变频空 调、户用变频风冷冷水(热泵)机组、VRV 变工质流量的空调机组.变频空调由 于其节能性和控制的灵活性,越来越被人们接受,其市场占有率将会越来越大. 与普通定频空调机组相比,变频空调机组具有以下优点:

1、节能 由于压缩机工 作频率连续可调,可根据设定温度、环境温度及时调节压缩机的频率,使系统工 作于最佳状态,从而达到节能的目的.

2、舒适 定频空调靠压缩机的开/停间歇 性地工作来调节室温,往往使室温波动较大,而变频空调机组可灵活地改变压缩 机运行频率, 使室温维持在所期望的状态, 达到舒适的目的.

3、 对电网冲击小 定 频空调由于压缩机频繁启动,对电网造成很大冲击,而变频空调机组很少启动, 常是连续工作,对电网冲击小.由于压缩机连续工作,这样起动损耗大减,减少 了冲击机械磨损,同时也减小了起动噪音和振动.

二、 变频器的原理简介 根据普通交流异步电机的工作原理可知,电动机转子速度如下: n=60f/p, 其中,n 为转子速度,p 为电机极对数,n 为频率.由上式可知,改变交流电机 的供电频率 f 就可以改电机的转子速度 n.变频压缩机就是采用变频器来改变电 机的供电频率. 变频器常采用"交―直―交"的调速方式,如图

1 所示: 筑龙网 www.zhulong.com

2 逆变器 整流器 AC DC AC AC f1 f2 图1将工频交流电通过整流器变为直流电, 再用逆变器将直流变为频率可变的交 流电供给异步电动机. 空调变频器通常采用脉冲宽度调制变频 (PWM 变频) 方式, 如图

2 所示,逆变器一般用的是大功率晶体管(GTR)或可关断晶闸管(GTO). 将一个周期的逆变电压分割成几个脉冲,分配脉冲时使电源谐波成分尽量减少. 改变脉冲数和脉冲宽度,使供给电机的基波电压与频率成比例变化,频率越高脉 冲数越少,与其他变频调速方式相比,此种方式有电源侧功率因数高、电机侧谐 波成份少、 调速范围宽和响应快的特点. 变频空调器广泛采用这种变频调速方式. 简单的说,就是通过控制变频器开关元件的通断顺序和时间分配规律,在变频器 输出段获得等幅、宽度可调的矩形脉冲波. 如果控制开关元件的通断产生一组等幅不等宽的脉冲波形, 则可使输出近似 等效于正弦电压.如下图所示的正弦波,将其每半周划分为 N 等份(图中 N=6), 每一等份的正弦电压与横轴所包围的面积都用一个与此面积相等的等高矩形脉 冲所代替. 这样, 由N个等幅而不等宽的矩形脉冲所组成的波形便与正弦波等效. 图2脉冲宽度调制变频调速 a)脉冲宽度调制变频调速线路图 b)PWM 波形 筑龙网 www.zhulong.com

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三、空调用变频控制器 空调变频控制器除了具备普通变频控制功能外,增加了空调控制电路,如多 个温度点的测量,电流电压测量、风扇、水泵和四通阀的控制等,如图