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变频空调器的特点
“变频空调”是相对“定频空调”而言的。这种通过改变压缩机供电频率方式的技术就 是所谓的“变频”技术。变频技术是20世纪80年代问世的一种高新技术,空调器采用变频 技术后进人了一个新时代。定频空调的压缩机直接采用220V/50HZ供电,其转速基本不变。 此类空调器依靠其不断地“开、停”机组来调整室内温度,不但温差大,而且浪费较多的电 能。而变频空调器可根据环境温度自动选择制冷、制热或运转方式,并且利用变频器将 220V/50HZ市电电压频率变换为30〜130Hz的可变电压,此类空调每次开始使用时,通常 是让压缩机高频、高速运转,以大功率、大风量进行制冷或制热,当室内温度接近所设 定的温度后,压缩机进入低频、低速的低能耗状态运转,维持设定的温度。因此,使用变频 空调器的室温波动范围小,不仅提高了舒适度,而且节约了电能,同时压缩机避免了频繁地 开停,不仅提高了使用寿命,而且实现了节能的目的。另外,由于变频空调通过改变压 缩机的运转频率,加强了制热能力,所以大制热量不仅比同品牌、同级别的定频空调器要 高一些,而且在低温下仍有良好的制热效果。
目前,变频技术已从交流式向直流式转化,控制技术由PWM (脉冲宽度调制)发展 为PAM (脉冲振幅调制)。釆用PWM控制方式的压缩机转速受到高转速的限制,高 转速一般低于7000转/分,而釆用PAM控制方式的压缩机转速可提高1.5倍左右,从而 在较大程度上提高了制冷/制热能力。随着变频技术、单片机控制技术的不断完善,以及 电子器件成本的不断降低,变频空调终将逐步取代定频空调,成为空调市场的主流 产品。
二、变频的基本原理
目前,常见的变频方式主要有交流变频和直流变频两种。
1.交流变频
交流变频器主要由AC-DC变换器(整流、滤波电路)、三相逆变器(inverter电路)、 脉冲宽度调制电流(PWM电路)构成,如图9-1所示。
首先,AC-DC变换器将200V市电电压变换为310V左右的直流电压,为三相逆变器供
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电,三相逆变器在PWM电路产生的PWM脉冲作用将310V直流电压变换为近似正弦波 的交流电压。PWM电路输出的PWM脉冲的占空比大小受微处理器的控制。这样,通过 微处理器的控制,逆变器就可为压缩机提供频率可变的交流电压,实现压缩机转速的 控制。
在变频过程中,变频空调器的制冷能力与负荷相适应,温度传感器产生的温度检测信号 通过微处理器运算后,产生运转频率控制信号。这个信号就可改变PWM电路输出的PWM 脉冲的占空比,相继改变了三相逆变器输出电压的频率,使压缩机(三相异步电机)在室内 温度高时高速运转,快速制冷;在室内温度较低时低速运转,以维持箱内温度,从而实现了 压缩机的变频控制。