一、變頻空調(diào)分類(lèi)
變頻空調(diào)器可根據(jù)環(huán)境需要自動(dòng)調(diào)整壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速。分交流變頻和直流變頻。
1、交流變頻
圖示為原理框圖。需要三相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)。
2、直流變頻
直流電動(dòng)機(jī)調(diào)壓調(diào)速。節(jié)電、噪聲小，但價(jià)格高。
3、變頻空調(diào)器的控制系統(tǒng)如圖示。
二、變頻空調(diào)器的運(yùn)行原理
變頻空調(diào)器的室內(nèi)機(jī)和室外機(jī)中，都有獨(dú)立的電腦芯片控制電路，兩個(gè)控制電路之間有電源線和信號(hào)線連接，完成供電和相互信息交換。
1、室內(nèi)機(jī)組各路傳感元件的檢測(cè)信號(hào)：
遙控器指定運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)控制信號(hào)、室內(nèi)溫度傳感器信號(hào)、蒸發(fā)器溫度傳感器信號(hào)(管溫信號(hào))、室內(nèi)風(fēng)扇電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的反饋信號(hào)等。
2、電腦芯片發(fā)出一組控制指令：
室內(nèi)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速控制信號(hào)、壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)頻率控制信號(hào)、顯示部分控制信號(hào)(主要用于故障診斷)和控制室外機(jī)傳遞信息用的串行信號(hào)等。
3、室外機(jī)內(nèi)電腦芯片監(jiān)控的信號(hào)：
來(lái)自室內(nèi)機(jī)的串行信號(hào)、電流傳感器信號(hào)、電子膨脹閥溫度檢測(cè)信號(hào)、吸氣管溫度信號(hào)、壓縮機(jī)殼體溫度信號(hào)、大氣溫度傳感信號(hào)、變頻開(kāi)關(guān)散熱片溫度信號(hào)、除霜時(shí)冷凝器溫度信號(hào)等8種。
4、室外電腦芯片發(fā)出的控制指令：
室外風(fēng)扇機(jī)的轉(zhuǎn)速控制信號(hào)、壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的控制信號(hào)、四通電磁閥的切換信號(hào)、電子膨脹閥制冷劑流量控制信號(hào)、各種安全保護(hù)監(jiān)控信號(hào)、用于故障診斷的顯示信號(hào)、控制室內(nèi)機(jī)除霜的串行信號(hào)等。
三、變頻空調(diào)制冷系統(tǒng)及其特有部件
變頻空調(diào)器的制冷系統(tǒng)一般由變頻式壓縮機(jī)、冷凝器、蒸發(fā)器、電子膨脹閥、電子換向閥、除霜電磁閥等部件組成，如圖所示。
1、功率變頻模塊——功率晶體管組件
外形和電路原理如圖6-18所示。PWM脈沖是間隔很小的多個(gè)脈沖，它和矩形開(kāi)關(guān)脈沖組合，形成良好的正弦波形。
6只晶體管，依次通斷切換一次，電動(dòng)機(jī)就轉(zhuǎn)動(dòng)一周。開(kāi)關(guān)脈沖頻率越高，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)越快。
2、變頻壓縮機(jī)——AC和DC
交流變頻壓縮機(jī)工作原理如圖6-16所示。直流調(diào)速壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)子為永久磁鐵，不需要二次電流，故損耗少、效率高，其工作原理如圖8-17所示。
3、電子膨脹閥
常用的節(jié)流方式有毛細(xì)管節(jié)流和電子膨脹閥節(jié)流兩種。毛細(xì)管的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉，缺點(diǎn)是適應(yīng)能力較差。
變頻空調(diào)器采用的電子膨脹閥利用步進(jìn)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，在整個(gè)系統(tǒng)中可以非常精確并流暢地控制制冷劑的流動(dòng)量，適用于制冷劑流量變化快且變化范圍大的制冷系統(tǒng)。不但可以調(diào)節(jié)制冷劑的流量，而且可以實(shí)現(xiàn)多種保護(hù)，如防凍結(jié)保護(hù)、制冷防冷凝器溫度過(guò)高保護(hù)、防過(guò)載保護(hù)、防壓縮機(jī)排氣溫度過(guò)高保護(hù)等。電子膨脹閥結(jié)構(gòu)如圖6-19所示。
4、除霜電磁閥
在系統(tǒng)中加入除霜電磁閥后，可以在不改變換向閥狀態(tài)的情況下，達(dá)到除霜的目的。除霜電磁閥相當(dāng)于旁路閥，打開(kāi)時(shí)，從壓縮機(jī)中出來(lái)的高溫高壓氣態(tài)制冷劑，一部分不經(jīng)過(guò)室內(nèi)熱交換器直接回到室外熱交換器，這些制冷劑帶來(lái)的熱量會(huì)除掉熱交換器上的霜。由于化霜時(shí)四通閥不動(dòng)作，所以不會(huì)像普通定速空調(diào)器那樣造成室內(nèi)溫度的降低。
目前在空調(diào)器的一拖多技術(shù)中廣泛采用變頻系統(tǒng)。圖6-20所示為變頻一拖二空調(diào)器的制冷系統(tǒng)。
四、變頻空調(diào)器電控系統(tǒng)的特點(diǎn)
電路控制框圖如圖6-21所示。控制系統(tǒng)包括：室內(nèi)控制單元、室外控制單元。變頻空調(diào)的電控系統(tǒng)主要考慮以下幾點(diǎn)：
1、控制方式
空調(diào)器由于其使用環(huán)境參數(shù)的不確定性，人的舒適性要求的不確定性等因素，采用零點(diǎn)自適應(yīng)模糊控制策略。
2、噪聲控制
室內(nèi)機(jī)噪聲主要來(lái)自風(fēng)道摩擦噪聲與電動(dòng)機(jī)的電磁噪聲，傳統(tǒng)的PG電動(dòng)機(jī)和抽頭電動(dòng)機(jī)往往噪聲較大。直流無(wú)刷電動(dòng)機(jī)由于具有噪聲低的特點(diǎn)，在設(shè)計(jì)超靜音運(yùn)行的室內(nèi)機(jī)時(shí)，常被采用。
3、電網(wǎng)電壓的適應(yīng)能力
普通控制器適用的電壓范圍為電網(wǎng)電壓波動(dòng)的±10％，而變頻式空調(diào)器采用自適應(yīng)空間矢量調(diào)制技術(shù)，實(shí)現(xiàn)壓縮機(jī)電動(dòng)機(jī)運(yùn)行電壓補(bǔ)償，電網(wǎng)電壓在±20％范圍波動(dòng)時(shí)，仍具有較強(qiáng)的制冷、制熱能力。
