变频空调的表达结构框图的软件

变频空调原理图
变频空调原理图
来自:小捞出吱吱吱 发布时间:
变频空调压缩机内部结构及其运作原理
推荐回答:  空调压缩机工作原理:  1、压缩机将冷冻剂压缩成高压饱和气体(氨或氟里昂),这种气态冷冻剂再经过冷凝器冷凝。通过节流装置节流之后,通入到蒸发器中,将所需要冷却的媒介冷却换热。  2、空调压缩机是在空调制冷剂回路中起压缩驱动制冷剂的作用。压缩机吧制冷剂从低压区抽取出来压缩后送到高压区冷却凝结,通过散热片散发出热量到空气中;  3、空调在制冷运行时,低温低压的制冷剂气体被压缩机吸入后加压变成高温高压的制冷剂气体,高温高压的制冷剂气体在室外换热器中放热变成中温高压的液体,中温高压的液体再经过节流部件降压后变成低温低压的液体,进入压缩机压缩,就这样一直循环。
什么是变频空调?变频空调工作原理是什么
推荐回答:简单的说,要想知道变频空调的工作原理,就要先知道非变频空调是怎样工作的,以往的非变频空调在运行过程中,当感知到环境温度达到了用户设定温度时,就会停机待命,等到环境温度变化达到启动温度时再重新启动。再说变频空调,由于使用了新型的变频压缩机及其控制系统,使得空调在实时温度与用户预设温度之间的运行过程中,通过合理的转数控制,不用停机而满足用户温度要求,在整个运行期间内通过合理分配能源消耗而达到节能的目的。
简述变频空调器的特点、工作原理
推荐回答:变频空调最大的优点是,可以整天始终保持舒适的温度,它的工作原理就是,可以自动调整压缩机的制冷效率(转速)的高低,变频期间不会出现温度的大变化。
志高变频空调电路图
推荐回答:代 故障内容 故障检测与分析 维修/维护 F1 室内外通信故障 1.接线是否错误。 2.检查室外机电源灯是否亮; 3.若室外机通电正常,检测通信线是否脱落或接触不良。 维修详见 F2 室内环境温度传感器故障 1.查看室内温度传感器是否脱落。 2.若温度传感器连接正常,有可能短路或断开已损坏。 若温度传感器损坏,更换传感器。 F3 室内盘管温度传感器故障
检测方式同上
同上 F4 室内风机故障 1.检查室内风机线、反馈是否脱落或损坏。 2.如室内风机还能运行,室内板已损坏。 3.若换新板后室内风机不转,更换电机。 出现②、③的情况,建议更换新电机或室内板。 F5 室外模块故障 通过室内数管或LED显示 更换室外模块板 F6 室外环境温度传感器故障 1.查看室外温度传感器是否脱落。 2.若温度传感器连接正常,有可能短路或已损坏。 若温度传感器损坏,更换传感器。 F7 室外机盘管温度传感器故障 检测方式同F6 处理方式同F6 F8 压缩机吸气温度传感器故障 检测方式同F6 处理方式同F6 F9 压缩机排气温度传感器故障 检测方式同F6 处理方式同F6 FA 电流、电压互感器故障
建议更换电源板 FC 压缩机驱动异常故障 1.检查压缩机U、V、W接线是否松脱,模块板上P、N的连接线是否松脱。 2.模块板已损坏。 连接线正常的情况下,还报FC,建议更换模块板。 FE 回气传感器异常 检测方式同F6 处理方式同F6 FF 其它故障 缺氟或其他故障 加一定量氟 FH 室外直流风机故障
代 保护内容 保护分析 维修/维护 P1 蒸发器温度保护 1.制冷时,当温度低于-1°C 2.制热时,当温度高于73°C 系统故障,清洗蒸发器或更换室内机。 P2 变频模块过热、过流保护 1.压缩机正常工作时,当电流超过10A时。 2.模块过热。 检测室外风扇电机,有问题更换;系统异常,清洗冷凝器或更换外机。 P3 交流输入电流过大保护 压缩机正常工作时,当交流电流超过10A时。 系统异常,清洗冷凝器或更换外机。 P4 压缩机排气温度保护 压缩机排气温度超出110℃,缺氟或系统异常。 加氟或更换外机 P6 压缩机吸气温度保护 系统异常 更换外机 P7 电源过、欠压保护 电压波动范围超出165V~265V,或电压传感器故障 超出此电压范围报P7属正常,没有超
生活的原理 定频空调和变频空调的区别
推荐回答:定频就是你设定一个温度后,空调探测温度达到后,压缩机关掉,等温度升上去又开启,只有开跟关。变频就是你设定一个温度后,空调探测温度接近,会减少压输机输出,等温度上去,又加上压缩机功率,不停的调整中,不会关压缩机。压缩机在启动时,电流是平时的三倍大,所以定频是比较费电的。(只是相对)
变频压缩机的工作原理
推荐回答:变频压缩机可以分为两部分,一部分是变频控制器,就是我们常说的变频器;另一部分是压缩机。楼主要问的应该是变频器如何实现调速的。
变频控制器的原理是将电网中的交流电转换成方波脉冲输出。通过调节方波脉冲的德频率(即调节占空比),就可以控制驱动压缩机的电机转速。频率越高,转速也越高。
变频控制器还有一个优点是,驱动电机起动电流小,不会对电网造成大的冲击。
平常我们说的变频空调,变频器等等是运用了电的方面什么原理知识
推荐回答:频率是时间的倒数,只要能改变固定时间内的周期大小,就是变频,这是我的理解。1,变频有直流变频,如斩波电路2,交流变频,是通过 国家工频电网供电 再经过整流滤波,再进行逆变,输出可控的脉冲式正弦波,如变频器
谁有松下变频空调National CS-G90 CS-G120电路原理图
推荐回答:如果你的空调能用应急按钮起动,那说是空调电脑板是好的,那就要看你换的接收头引脚顺序有没有接对,现在市场上的接收头形状相似,而引脚顺序却不一致,你先分清电脑板上的三个脚,+5V、信号、接地的顺序,再去买。或是买的时候让人家帮你标一下顺序,回来一一对应接好就行,如果你用应急按钮不能起动,那你的电脑板有故障,换再多接收头也没有用的
海信变频空调室外机电路板工作原理是什么?
推荐回答:买海信,垃圾的不敢相信,我也用海信,基本每年都要换变频模块和外板~~就是和楼主的一样加起来700左右吧,都无语 111 我家的也是室外机不
求变频器原理图
推荐回答:常用变频器工作原理,电路图  变频器的工作原理  我们知道,交流电动机的同步转速表达式位:  n=60
(1)  式中
n———异步电动机的转速;  f———异步电动机的频率;  s———电动机转差率;  p———电动机极对数。  由式(1)可知,转速n与频率f成正比,只要改变频率f即可改变电动机的转速,当频率f在0~50Hz的范围内变化时,电动机转速调节范围非常宽。变频器就是通过改变电动机电源频率实现速度调节的,是一种理想的高效率、高性能的调速手段。  2变频器控制方式  低压通用变频输出电压为380~650V,输出功率为0.75~400kW,工作频率为0~400Hz,它的主电路都采用交—直—交电路。其控制方式经历了以下四代。  2.1U/f=C的正弦脉宽调制(SPWM)控制方式  其特点是控制电路结构简单、成本较低,机械特性硬度也较好,能够满足一般传动的平滑调速要求,已在产业的各个领域得到广泛应用。但是,这种控制方式在低频时,由于输出电压较低,转矩受定子电阻压降的影响比较显著,使输出最大转矩减小。另外,其机械特性终究没有直流电动机硬,动态转矩能力和静态调速性能都还不尽如人意,且系统性能不高、控制曲线会随负载的变化而变化,转矩响应慢、电机转矩利用率不高,低速时因定子电阻和逆变器死区效应的存在而性能下降,稳定性变差等。因此人们又研究出矢量控制变频调速。  2.2电压空间矢量(SVPWM)控制方式  它是以三相波形整体生成效果为前提,以逼近电机气隙的理想圆形旋转磁场轨迹为目的,一次生成三相调制波形,以内切多边形逼近圆的方式进行控制的。经实践使用后又有所改进,即引入频率补偿,能消除速度控制的误差;通过反馈估算磁链幅值,消除低速时定子电阻的影响;将输出电压、电流闭环,以提高动态的精度和稳定度。但控制电路环节较多,且没有引入转矩的调节,所以系统性能没有得到根本改善。  2.3矢量控制(VC)方式  矢量控制变频调速的做法是将异步电动机在三相坐标系下的定子电流Ia、Ib、Ic、通过三相-二相变换,等效成两相静止坐标系下的交流电流Ia1Ib1,再通过按转子磁场定向旋转变换,等效成同步旋转坐标系下的直流电流Im1、It1(Im1相当于直流电动机的励磁电流;It1相当于与转矩成正比的电枢电流),然后模仿直流电动机的控制方法,求得直流电动机的控制量,经过相应的坐标反变换,实现对异步电动机的控制。其实质是将交流电动机等效为直流电动机,分别对速度,磁场两个分量进行独立控制。通过控制转子磁链,然后分解定子电流而获得转矩和磁场两个分量,经坐标变换,实现正交或解耦控制。矢量控制方法的提出具有划时代的意义。然而在实际应用中,由于转子磁链难以准确观测,系统特性受电动机参数的影响较大,且在等效直流电动机控制过程中所用矢量旋转变换较复杂,使得实际的控制效果难以达到理想分析的结果。  2.4直接转矩控制(DTC)方式  1985年,德国鲁尔大学的DePenbrock教授首次提出了直接转矩控制变频技术。该技术在很大程度上解决了上述矢量控制的不足,并以新颖的控制思想、简洁明了的系统结构、优良的动静态性能得到了迅速发展。目前,该技术已成功地应用在电力机车牵引的大功率交流传动上。  直接转矩控制直接在定子坐标系下分析交流电动机的数学模型,控制电动机的磁链和转矩。它不需要将交流电动机等效为直流电动机,因而省去了矢量旋转变换中的许多复杂计算;它不需要模仿直流电动机的控制,也不需要为解耦而简化交流电动机的数学模型。  2.5矩阵式交—交控制方式  VVVF变频、矢量控制变频、直接转矩控制变频都是交—直—交变频中的一种。其共同缺点是输入功率因数低,谐波电流大,直流电路需要大的储能电容,再生能量又不能反馈回电网,即不能进行四象限运行。为此,矩阵式交—交变频应运而生。由于矩阵式交—交变频省去了中间直流环节,从而省去了体积大、价格贵的电解电容。它能实现功率因数为l,输入电流为正弦且能四象限运行,系统的功率密度大。该技术目前虽尚未成熟,但仍吸引着众多的学者深入研究。其实质不是间接的控制电流、磁链等量,而是把转矩直接作为被控制量来实现的。
变频空调工作原理是什么?
推荐回答:变频空调的核心是它的变频器,变频器是20世纪80年代问世的一种高新技术,它通过对电流的转换来实现电动机运转频率的自动调节,把50Hz的固定电网频率改为30至130Hz的变化频率,使空调完成了一个新革命。同时,还使电源电压范围达到142V至270V,彻底解决了由于电网电压的不稳定而造成空调器不能正常工作的难题。变频空调每次开始使用时,通常是让空调以最大功率、最大风量进行制热或制冷,迅速接近所设定的温度。由于变频空调通过提高压缩机工作频率的方式,增大了在低温时的制热能力,最大制热量可达到同品牌、同级别空调器的1.5倍,低温下仍能保持良好的制热效果。此外,一般的分体机只有四档风速可供调节,而变频空调器的室内风机自动运行时,转速会随压缩机的工作频率在12档风速范围内变化,由于风机的转速与空调器的能力配合较为合理,实现了低噪音的宁静运行。
当空调高功率运转,迅速接近所设定的温度后,压缩机便在低转速、低能耗状态运转,仅以所需的功率维持设定的温度。这样不但温度稳定,还避免了压缩机频繁地开开停停所造成的对寿命的衰减,而且耗电量大大下降,实现了高效节能。
变频空调省电原理是什么?
推荐回答:变频空调大体可以分为:交流变频和直流变频。 交流变频空调采用交流变频压缩机,2次调节电压转换,因为相对于定频压缩机,没有了启动电容,故电路损耗降低,从而达到省电的目的。
求中央空调系统原理图?
推荐回答:按照家用中央空调的输送介质的不同,常见的有三种型式:风管式系统、冷/
热水机组和vRv(变制冷剂流量)系统。
VRV家用中央空调是一种冷剂式空调系统,它以制冷剂(比如R22)为传送介质。
vRv系统与普通的家用空调比
较相近,是对普通家用空调的一种多用户的扩展,即:一台室外机通过管路能够向
若干个室内机输送液态制冷剂,通过控制压缩机的制冷剂循环量和进入室内各换热
器的制冷剂流量,适时地满足室内冷、热负荷要求。
风管式系统和冷/热水机组分别是中央空调的全空气系统和风机盘管系统的小
型化,其原理基本相同。本文主要以冷/热水机组为例阐述家用中央空调的基本原
普通家用空调的基本工作原理
当热泵型空调器运行于制冷工况时,四通阀换向使图中实线接通。这时,室内
换热器成为蒸发器,而室外换热器成为冷凝器。从室内换热器来的低温低压过热气
经四通阀和消声器进入气液分离器.分离出液体后,干过热气被压缩机吸入压缩成
为高温高压的气体徘出,气体经四通阀进入室外换热器放热冷凝,成为过冷液。过
冷液经毛细管阻力降压后成为低温低压两相流体,进入室内换热器蒸发吸热(此时
室内空气被降温),再一次经四通阀和气液分离器进入下一循环:图中过滤器主要
用于制冷剂与压缩机油的分离,以保证换热器的换热效率。
当热泵型空调机运行于制热工况时,四通阀换向使图中虚线接通。这时、室内
换热器成为冷凝器,室外换热器成为蒸发器。从室外换热器来的低温低压过热气经
四通阀和消声器进入气液分离器,分离出液体后,干过热气被压缩机吸入压缩成为
高温高压的气体徘出,气体经四通阀进入室内换热器放热冷凝(此时,室内空气被
加热).成为过冷液,过冷液经毛细管阻力降压后成为低温低压两相流体.进入室
外换热器蒸发吸热,随后过热气经四通阀和气液分离器进入下一循环。
为防止制热时因除霜导致室内舒适性下降,采用了热气旁通不间断制热除霜方
式。除霜时,运行原理基本与制热相同,只是将融霜电磁阀打开。从压缩机出来的
高温高压的过热气有一部分被分流到室外换热器的人口,迅速把室外换热器的温度
提高到O℃以上,融掉室外换热器上的霜层,使换热器保持良好的换热效率。
空调控制原理图谁有
推荐回答:就是卡诺循环
空调分为单冷空调和冷暖两用空调,工作原理是一样的,空调以前大多一般使用的制冷剂是氟利昂。
氟利昂的特性是:由气态变为液态时,释放大量的热量。而由液态转变为气态时,会吸收大量的热量。(即先吸热气化再液化放热)空调就是据此原理而设计的。
压缩机将气态的制冷剂压缩为高温高压的气态制冷剂,然后送到冷凝器(室外机)散热后成为常温高压的液态制冷剂,所以室外机吹出来的是热风。
然后到毛细管,进入蒸发器(室
内机),由于制冷剂从毛细管到达蒸发器后空间突然增大,压力减小,液态的制冷剂就会汽化,变成气态低温的制冷剂,从而吸收大量的热量,蒸发器就会变冷,室
内机的风扇将室内的空气从蒸发器中吹过,所以室内机吹出来的就是冷风;空气中的水蒸汽遇到冷的蒸发器后就会凝结成水滴,顺着水管流出去,这就是空调会出水
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变频空调省电吗?这是许多消费者在购买空调时考虑的问题,变频空调的基本结构是在普通空调的基础上采用变频专用压缩机通过增加变变频空调的系统。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 ...
变频空调是在常规空调的结构上增加了一个变频器。压缩机是空调的心脏,其转速直接影响到空调的使用效率,变频器就是用来控制和调整压缩机转速的控制系统,至使之始终处于最佳的转速状态,下面就随小编一起看看变频空 ...
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装修知识专题
变频空调原理图
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变频空调电控系统的设计
空调系统目前已经广泛地应用于生产、生活中。本文介绍了空调变频器的SPWM原理,并以西门子专用单片机C504构成的电控系统为例,说明变频空调器电控系统的基本结构、实现方法及关键技术。
  1 引言&  空调系统目前已经广泛地应用于生产、生活中。随着能源的日趋减少,大气污染愈加严重,节能已是1个不容忽视的问题。众所周知,变频空调是1种集节能、舒适、静噪于一体的新型产品,它刚一问世,就显示出强大的生命力,可以预料,下世纪的空调将会以更快的步伐实现变频化。变频空调结构如图1所示。&    图1变频空调电控系统示意&    图2C504内部结构图&  其中室内部分接收遥控器送来的控制信息,并根据室内空气温度、热交换器温度以及室外机送来的状态信息,经过模糊推理,向室外机送出控制信息,包括:变频压缩机运行频率、四通阀状态等。室外机根据室内机送来的控制信息,产生SPWM波形,驱动压缩机在相应的频率上运转。在运转控制过程中,随着室外温度的不同、压缩机排气温度的变化以及发热器件温度的变化自动调整运行频率,使压缩机始终处于最佳运行状态。同时室外机还不断检测电流、电压的变化,检测短路、过电压、欠压等故障的发生,及时采取保护措施,以保障控制系统的良好运行。  研制的新型变频空调电控系统中,室内机、室外机的各种控制功能都是由SIEMENS公司生产的专用单片机C504完成的。该类单片机除了一般单片机的通用功能外,还有1个专门用来驱动三相交流变频压缩机和无刷无传感器的直流压缩机的CCU单元,功能强大,性能好,编程方便。&  2 C504中CCU工作原理&  一般变频空调压缩机分三相交流变频和直流变频两种。C504单片机对这两种类型的压缩机都可以驱动,仅仅是编程方法不同而已。  图2为C504内部结构框图。图中可看出C504由CPU,CCU及异步通信等3部分组成,其中CPU部分和8051完全兼容。CCU部分是其最有特色的独立单元,它包括有独立的定时器、比较器、分频器和寄存器等,可脱离CPU独立工作,其目的是产生频率可变的三相正弦交流电。  2.1周期和偏置量的计算  假设脉宽调制频率为20kHz,即fPWM=20kHz,这就意味着fPWM的比较定时器1每隔50&s产生一次中断,在其中断服务程序中形成新的脉冲宽度值,存入比较寄存器之中。由于依时间而变的脉冲序列的脉宽要符合正弦波形的要求,因此实时计算脉宽是不可能的。最通用的方法是在内存建立一个正弦表,在中断服务程序执行过程中周期地读出,送到比较寄存器中,以便形成SPWM波形。在设计中,我们把确定PWM周期的比较定时器1设置成模式1状态,即所谓双边调制状态。这时定时器1正向计数满后,立即反向计数,下溢出后提出中断请求。因之置入定时器1的值N可按下式计算(假设fOSC=40MHz,fPWM=20kHz);&    图3一组PWM波形(带死区)形成原理&   N=fOSC/(预分频数&fPWM&2)&=40MHz/(4&20kHz&2)=250  式中预分频数是为满足不同频率而设置的。计算得到的N值送入周期寄存器,就可以达到fPWM=20kHz的目的。  死区时间计算的方法如下:由于fOSC/预分频数=0.1&s,假设需要1&s死区时间时,则需偏移量为:  偏移量=(死区时间&fOSC)/预分频数=(1&s&40MHz)/4=10
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变频空调很难,图解变频多联机各部件结构及其作用 (下)
油分离器主要作用:将润滑油从气态冷媒中分离出来后送回压缩机,避免压机因缺油而烧毁。工作原理:通过改变气流方向和降低气流速度来实现分油,其位置一般在压缩机出口的排气管路上。当制冷剂离开压缩机时,会带走一部分润滑油,设置了油分后,可将绝大部分油从制冷剂中分离,分离后的油从底部直接回到压缩机,以保证压缩机正常运行。压力传感器保护作用:当检测到系统中的排气压力过高时降低变频压缩机的运行频率,当排气压力超过4.4MPa时(各厂商不同)停机保护,并报警。控制室外风机转速作用:制冷时:冷凝压力升高→风机转速升高;冷凝压力降低→风机转速降低。球阀与室外风机蒸发器影响蒸发效果的因素有:1.冷媒与进风的温差;2.进入蒸发器的冷媒量;3.风量的大小。排气单向阀A、防止突然停机时,冷凝器中的冷媒倒灌冲击压缩机的涡旋盘;B、当只开变频压缩机时,防止高温高压冷媒冲入定速压缩机中。设备其他阀件回油毛细管:使油分离器中的润滑油回到各个压缩机的回气管中,再吸至各压缩机中,以保证压缩机的供油量。高压储液罐:气液分离+缓冲作用。油平衡管:在模块并联时,将润滑油平衡至各个模块,以保证压缩机供油量。气平衡管:在模块并联时,保证各模块的低压侧冷媒处于同一压力状态;并可将各模块气液分离器中的冷媒进行平衡。室外机单元与系统图各厂商不同,仅供参考。主要控制系统除霜控制各厂商不同,仅供参考。除霜开始条件:T3<0℃开始计时T,持续40分钟后,判断环境温度T4,T4温度越低则进入化霜温度越低,T4温度越高则进入化霜温度越高。除霜停止条件:1.除霜已经运行10分钟;2.冷凝器出口温度T3 高于15℃;3.T3—冷凝器出口温度。系统保护(主要)机组运行时间达30秒:1、低压保护:低压1.5bar, 3分钟后系统恢复运行。2、高压保护:高压 >44.0bar or 或者高压开关断开,机组显示高压故障,停机3分钟后如果高压3、排气温度保护:排气温度>120.0oC, 系统停机.,如果排气温度4、电流保护:当变频压机电流>12A或定频压机电流>19A时,系统将停止运行。5、通迅故障:如果一台室内机出现通迅故障,系统将停止运行。6、传感器故障:系统将停止运行。“制冷百家”微信公众号,为你提供最全的制冷设备检修教程,制冷技术研发视频课程,百名专家学者在线答疑,万名同行面对面交流。
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喜欢该文的人也喜欢直流变频空调的工作原理分析(图)
前言:下图为变频空调变频部分的基本构成。电源220V交流电压经转换器变换为直流。逆变器主要功能为实现换向,把直流电压转换成任意频率的有效值相当于三相交流电的脉冲电压信号;其最常见的结构形式是六个半导体开关元件组成的三相桥式电路(大功率模块)。上图中,逆变器的负荷为压缩机中的异步电动机, 变频空调器按照负荷是交流变频压缩机还是直流变频压缩机而分为交流变频与直流变频两大类。交流变频中逆变器的输出电压方式一般采用是不等宽度PWM调制方式,而直流变频中逆变器的输出电压方式一般采用是等宽度PWM调制方式。目前PAM (Pulse Amplitude Modulation脉冲幅值调制方式)以其独特的优越性而被用于直流变频空调器的压缩机输入电压的调制中。其调制波形图见下图。交流变频压缩机的电动机为普通三相异步感应电动机,因此不再赘述。下面主要以直流变频为核心进行论述。2 大功率模块 有刷直流电动机中,当转子(单线圈)磁场转到与定子(永磁体)磁场平行后,若转子再越过此位置,而直流电源不改变流向,即线圈中的电流方向不改变的话,那么根据右手定则此时线圈受力将使之向原方向反转。因此,需有炭刷来改变线圈中电流的流向,使转子能继续旋转下去。  在压缩机中,由于汽缸中充满了氟利昂蒸汽,不能采用会产生火花的有刷直流电机,因此必须采用通过电子回路实现换向的无刷直流电机。的虚框即显示了一种由六个三极管模块组成的逆变器,习惯上叫作大功率模块,其中A+、B+、C+组成上支路,A+、B+、C+组成下支路。按下图 表中顺序循环通断,每次总是上支路的一个三极管与下支路一个三极管ON,给压缩机定子线圈施加方波电压。3 直流压缩机电机的基本原理 直流压缩机的电机的转子为永磁体。典型的永磁体结构有弧形、逆弧形、V形、X形等;不同的排列,磁力线的集中度不一样,它直接影响电动机的效率。定子同交流压缩机电机为漆包线绕制而成。图5为四极(磁极对数为2)三相无刷直流电机的示意图, 定子线圈绕法如下图所示,每极2槽,共24槽。 首先大功率模块根据转子的旋转位置切换定子绕组的通电电流,始终保证转子N极对面的定子绕组导体内的电流流向为一个方向,如?;而转子S极对面的定子绕组导体内的电流流向为另一个方向,如⊙(参见图5右侧的电机横截面示意图)。具体地讲当转子处于图5的位置时,三极管A+、C?导通,如图2可知,此时仅U、W线圈即A、C线圈中有电流,流向为a→、→c,即产生图示定子横截面上导体内电流的流向。我们把电机分成左上180°和右下180°两半来看。左上180°部分,a、导体的磁场根据右螺旋法则叠加后在定、转子间产生一个垂直向上的方向磁场, 而、 c导体磁场叠加后产生一个水平向右的磁场,二者再叠加的磁场ΦZ1方向如图; 正好与转子磁场Φd1互相垂直,于是便会产生逆时针方句的电磁转矩,推动转子向逆时针方向旋转。右下180°的原理一样。※右螺旋法则:用右于握住导体,使大拇指方向为电流方向则其余四指的方向便是磁场的方向(磁力线的方向)。无刷直流电机示意图 当转子转过60°电气角后,按表1,是晶体管B+、C导通,B、C线圈通电,且b→、→c, 我们会发现定子线圈仍正对转子N极,仍正对转子S极同样产生两个互相正交的定、 转子c磁场,如此反复,电动机即可旋转起来。其中定子绕组中控制方波电压波形与绕组切割磁力线的感应电压波形如图4的虚线部分所示,且每相绕组的导通电气角为30°。同理二极(磁极对数为1)的直流电机的每相绕组的导通电气角为60°,即电机转速为n=60fd/p(n:转速p:磁极对数:fd:电源频率Hz)。另外,电磁转矩在换向期间会产生少量凹点,引起一定的转矩波动。
4 转子位置检测回路直流电动机转子位置检测手段通常有磁敏式(霍尔元件)、光电式、电磁感应式、电磁谐振式等。用其中一种方式为捕捉上述定子线圈中产生的感应电压,作为转子的位置信号,再通过专门设计的电子回路转换,反过来控制给定子线圈施加方波电压的时刻。如图5,在无刷直流电动机中总有两相线圈通电,一相不通电。一般无法对通电线圈测出感应电压,因此通常以剩余的一相作为转子位置检测信号用线。5 起动由于感应电压只有在电动机转动时产生, 因此不能通过转子位置检测电机起动。而必须强制性地输出驱动波形,直到电动机转速达到一定速度,可以靠感应电压测出转子位置为止,再切换到转子位置检测输出波形驱动方式。例如,起动阶段大功率模块要经2~4秒的低频换向使压缩机转速到达200~500rpm,再进入通常位置检测运行模式。6 变频调速的基本方式由电动机理论对三相异步电动机而言有下式:Ed=4.44fdNdΦzEd:定子每相线圈气隙磁通感应电压的均方根值V;fd:电源频率Hz;Nd:定子每相绕组的有效匝数;Φz:每极气隙磁通量Wb。为了保证电动机负载能力, 应保证Φz不变,这就要求Ed/fd为常数,这种保持Ed/fd为常数的控制方式又称恒磁通变频调速,属于恒转矩调速方式。由于Ed难于直接检测、控制,当Ed与fd较高时,定子漏阻抗压降小到可忽略不计,则可以以定子每相电压Ud代替Ed,保持Ud/fd为常数,即可称为恒压频比控制方式。因此,欲实现压缩机稳定调速,除了要控制逆变器的换向频率外,还必须同时按比例提高或降低对压缩机施加的方波电压值。在电子控制方面采用大功率模块三极管,其基极电压信号是比换向频率还高的(例如上支路三极管是数千赫兹的高频开关),从而向电动机施加的电压被段切开来(参考图4),而电动机的平均直流电压与三极管的ON(开通)时间/(ON时间+OFF时间)成正比,以此便轻而易举地达到变频调速的目的。7 直流变频与交流变频的比较笼统地讲,交流变频空调器与直流变频空调器中采用的压缩机电机原理上部是定子产生一个不断旋转的圆形旋转磁场,其转速为n=60fd/p,利用定、 转子磁场间电磁力相互作用产生的转矩不断推动转子转动。由于直流变频中采用了无刷直流电动机,其转子为永久磁铁,不需要外部供给电流,减少了损耗,因此效率较高。一般情况下较交流变频省电约12%,如果转子的磁体排列更科学,磁力线集中度更高,再加上采用含稀土钕的磁体,则可较交流变频省电高达18%~20%。另外,因为直流变频可以随外界负荷的大小调节转速,在原理上比负荷变化时压缩机开停的交流变频要节能。因此,综上所述,直流变频要比交流变频省电。8 PAM调制方式在空调器上的应用如上所述, 直流变频压缩机为保持电机转矩不变, 必须使Ud/fd为常数,转速提高时, 压缩机输入电压应按比例上升。采用的等宽度PWM变频器,虽然具有扭矩大、灵敏度高的特点,但输出电压能力不足,制约了压缩机的最高转速。PAM调制方式能在相同电网输入电压的情况下,获得较高的逆变器输出电压,因此如果在压缩机低速范围内沿用等宽度PWM调制方式,而在高速范围内采用PAM高效、低噪的混合调制方式,无疑是一个比较两全其美的办法。PAM逆变器采用只负责频率的调节,转换器(一般为相控整流器或直流斩波器)则负责控制直流电压。不象PWM转换器负责产生一定的直流电压,而逆变器在控制频率的同时也进行电压的调节。PAM转换器具有网侧功率因素较大的特点,更利于空调器节电。如日立最新推出的全PAM直流变频空调,其功率因素可高达99.5%。
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