交流、直流变频的原理

守候幸福者

        变频空调以其先进的控制技术和显著的节电效果备受广大消费者的青睐。下面谈谈变频空调的节电机理及维修。
        一）、变频空调的工作原理
        变频空调与普通空调最主要的区别是前者增加了变频器。交流变频空调器的工作原理是把工频交流电转换为直流电源，并把它送到功率模块（大功率晶体管开关组合）；同时模块受微电脑送来的控制信号控制，输出频率可调的电源（合成波形近似正弦波），使压缩机电机的转速随电源频率的变化作相应的变化，从而控制压缩机的排量，调节制冷量和制热量。直流变频空调器是将模块输出的受控的直流电源送至压缩机的直流电机，控制压缩机的排量，由于压缩机使用了直流电机，使空调器更省电，噪声更小。 另外变频技术已从交流式向直流式方向转化，控制技术由PAM（脉冲宽度调制）发展为PWM（脉冲振幅调制），采用PAM控制方式的压缩机转速受到上限转速限制，一般不超过7000转/分，而采用PWM控制方式的压缩机转速可提高1.5倍左右，这样大大提高了制冷能力。
        二）、变频空调的节电分析
        变频空调器的节电机理有下述几方面：
        1.变频空调的压缩机处于高频、高速满负荷运行状态时间较短，而长时间地工作于低频、低转速、轻负载状态。在此状态下由于压缩机的制冷量变得较小，而室内换热器与室外换热器的热交换面积并不改变，因此室内吸热（放热）效率和室外散热（吸热）效率都大大提高，整机运行效率也大大提高。这与开机时间长，开停机频繁的普通空调相比节电效果更显著。
        2.普通空调由50Hz交流电网直接供电，启动电流较大；而变频空调是软启动，启动时压缩机以低速小电流启动，其功率损耗较小。
        3.变频空调器在制冷系统中由于采用了电子膨胀阀节流，使空调制冷工作在高效状态下，电子膨胀阀与变频器密切配合，达到了节电目的。
        4.由于变频空调是不停机的连续运行，避免了压缩机频繁的开停机，使制冷剂压力变化引起的损耗减小，降低了压缩机因启动次数频繁而引起的电耗。
        5.变频空调采用效率较高的开关电源，比普通空调节电，直流变频空调没有逆变环节，这方面比交流变频更省电。
        6.在直流变频空调器中压缩机的电机采用无刷直流电机，直流压缩机比交流压缩机更省电。
        三）、变频空调器的维修
        变频空调中的温度传感器起着非常重要的作用。在空调器出现故障时，可先将室内机控制器上的开关放在"试运行"档上，此时微处理器会向变频器发出一个频率为50Hz的信号，如这时空调器能运转，而且保持该频率不变仍工作，一般可认为整个控制系统无大问题，可着重检查各传感器是否完好。如果空调器出现频率无法升、降与保护性关机等故障，应首先考虑检查传感器。大多数传感器可从主板的插座上拔下，从外表可判断是否有损坏、断裂、脱胶；也可用万用表电阻档（R×100）测其电阻，然后用手握住传感器或放入温水中加热，看其阻值是否变化。有的传感器在长期使用后发生阻值变化，使其控制特性改变（如室内空气温度传感器阻值变大会引起变频器控制输出频率偏低）。由于室外机微处理器控制的变频器的频率不但受自身微机控制，而且还受室内微机控制，因此，某些故障现象不一定出现在室外机，应引起维修人员注意。
        交流变频是将310伏直流电通过IPM模块内部的三极管的通断逆变成三相可调的交流电，给压缩机三相线圈同时通电！IPM模块通过调节三相电的频率、电压，来控制压机的转速，变频交流电一般电压在40V-180V。频率在20HZ-120HZ。
        变频空调，顾名思义，就是通过频率的变化来达到调节制冷（制热）量的目的，从而改变房间空气温度的这样一种空调。
        变频空调可以分为交流变频和直流变频两种。
        何谓交流变频空调器？交流变频空调器就是将220V市电压通过桥式整流大电容、电感滤波，得到310V左右的直流电，然后在IPM模块里完成三相六拍逆变（即PWM调压调频方式），得到三相交流电供压机，通过改变交流电的频率及电压来改变电机转速，从而改变压缩机的压缩功率，调节制冷(制热)量。
        何谓直流变频空调器？
直流变频是将310伏直流电在模块里通过导通其中两个三极管的通断，来输出直流电压，驱动转子，另外一相输出感应电压用来判定转子的位置！进而控制绕组通电顺序，通过调整直流电导通的频率，来控制转子的转速，直流变频比交流变频多出相位检测电路！
        直流变频空调器就是压缩机电机是通过直流供电的，其实准确的讲，“直流变频空调”的说法是不科学的，既然是直流供电，又何来频率的变化？但人们已经习惯这样叫法，也就将错就错。直流变频空调器使用的电动机叫无刷直流电动机。无刷直流电动机的结构简图。这种电动机的设计思想完全来自普通的有刷直流电动机，不同的是把普通直流电动机的定子、转子相互调换位置。无刷直流电动机的转子为永磁结构，定子由整距集中线圈绕组，不再采用电刷，而是采用位置传感器或电压检测器来检测转子的位置，从而控制定子绕组内电流的换向。无刷直流电机既克服了传统的直流电机的缺陷，如电磁干扰、噪音、火花、可靠性差、寿命短，又具有交流电机所不具有的一些优点，如运行效率高、高速性能好、无涡流损失。所以，直流变频空调相对交流变频空调而言，具有更大的节能优势