直流变频分体式空调简易设计

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1、直流变频分体式空调简易设计张其明、高亚南、张风琴、郑枫（山东职业学院土木工程系暖通专业山东济南250104）摘要变频空调器是一种新型节能机种，它的出现主要依赖于电脑控制技术、电子变频技术和双转子式压缩机。变频空调器的微电脑随时收集室内环境的有关信号与内部的设定值进行比较、经运算后输出控制信号，改变压缩机的电源频率（在约20～120Hz之间变化）控制压缩机转速的快慢，从而改变制冷剂的循环量，以达到调节制冷（制热）能力的目的。本文对变频空调器的基本原理、性能优点及能量调节进行了阐述，分析了变频空调器热力循环的计算，并对新型绿色制冷剂的使用、空调器附件的选择及

2、发展进行了深入的探讨。关键词空调器；分体式；热泵型；直流变频1引言变频空调是在普通空调的基础上选用了变频专用压缩机，增加了变频控制系统。它的基本结构和制冷原理和普通空调完全相同。变频空调的主机是自动进行无级变速的，它可以根据房间情况自动提供所需的冷（热）量；当室内温度达到期望值后，空凋主机则以能够准确保持这一温度的恒定速度运转，实现“不停机运转”，从而保证环境温度的稳定。空气调节顾名思义是对空气的参数进行调节，以便使环境更适合我们的要求。随着我国国民经济的发展和人民生活水平的提高，人们对生活环境的条件要求也在逐步的提高。所以空气调节在日常生活中占有很重要

3、的位置。图1SPWM调制方法2直流变频基本原理及结构直流变频空调的变频模块按照SPWM调制方法，通过三极管判断，给压缩机三相线圈同时通电，压缩机为一三相交流压机。直流变频空调的变频模块每次导通二个三极管（A+、A-不能同时导通，B+、-不能同时导通，C+、-不能同时导通），两相线圈通直流电，驱动转子运转，另一相线圈不通电，但有感应电压，根据感应电压的大小可判断出转子的位置，进而控制绕组通电顺序。直流变频想相比交流变频多一位置检测电路。从主机（室内机）发送信号到室外机是在收到室外机状态信号处理50毫秒之后进行，副机同样等收到主机（室内机）发送信号处理完50

4、毫秒之后进行，通讯以室内机为主，正常情况主机发送完之后等待接收，如500毫秒仍未接收到信号则再发送当前的命令，如果1分钟（直流变频为1分钟，交流变频为2分钟）内未收到对方的应答（或应答错误），则出错报警；同时发送信息命令给室外，以室外机为副机，室外机未收到室内机的信号时，则一直等待，不发送信号。直流变频压缩机调速原理直流变频压缩机采用的是直流电动机，其转速方程为：N=式中：n—电动机实际转速U—电动机电柜电压，即端电压—电动机等效反电势常数Te—电动机额定电磁转矩F0—零阻抗电源电动机阻系数由此可见，直流变频压缩机可以直接通过改变直流电动机的端电压即能获

5、得理想调速，转速并实行闭环控制。对于直流变频压缩机调速，CPU对IPM功率模块发送的调制信号，可采用PAM脉冲幅值调节控制，或采用PWM等间隔脉冲占空比调节控制。3变频空调的性能优点变频空调的舒适性：由于定频压缩机运转速度固定，当室内温度达到设定温度后，压缩机必须靠停机保持温度不再下降；但变频压缩机的运转速度可以根据室内温度的高低合理调节，当室内温度与设定温度相差较大时，压缩机可以高速运行，使室内温度尽快下降，当室内温度接近设定温度时，压缩机运行速度开始逐渐下降，使室内温度保持恒定。定频空调压缩机的频繁开停，室内温度波动较大，而变频压缩机由于可以改变转速

6、，开停次数大幅度降低，室内温度基本保持恒定，恒温的变频空调舒适性更好。变频空调的节能性：一方面变频空调不像定频一样频繁启动，不会产生一次次的瞬间大电流；同时直流压缩机运转频率越低、空调的能效比越高。据统计全直流变频空调（直流压缩机、直流风机）比定频空调（交流压缩机、交流风机）的能效比提高50%左右，普通直流变频空调（直流压缩机、交流风机）比定频空调的能效比提高40%左右。变频空调快速制冷、制热能力强：变频空调压缩机像陀螺一样的高速运转能力越强，室内的温度变化速度越快，快速制冷与制热能力越强。特别在炎热的夏季或者寒冷的冬季，快速制冷、制热非常必要。变频1.

7、5匹的制冷能力，如果高速运行范围够广，开机甚至可以达到定频2匹的效果，就像汽车涡轮增压技术的1.8T比普通2.0排量的加速性能更好一样。4变频空调能量调节原理一定工况下，制冷量与制冷剂质量流量成正比，即：Q=g.m式中：Q—制冷量g—制冷剂单位质量制冷量m—制冷剂质量流量一定工况范围内，制冷剂质量流量又与压缩机转速具有正比函数关系，即：m=f（N）式中：N—压缩机转速由此可见，通过调节后压缩机的转速就能实现制冷量的调节，这正是变频空调调节制冷能量的原理。5变频空调的发展前景据权威数据调查，目前在日本和欧美等国变频空调已经成为空调行业的技术平台，98%左右

8、的空调均为变频空调。随着我国经济技术的不断发展变频也已经走进了平常百姓家，以目前