变频空调压缩机工作原理和一般空调压缩机工作原理相同吗

空调压缩机坏了修一下多少钱?空调压缩机不工作怎么检查【详解】
,作为空调制冷系统中最为核心的部分,对空调的运行有着非常重要的作用。有时候可能由于空调使用时间比较久或者是不正当的使用方法导致空调压缩机坏了,进行维修的话一般多少钱呢?还有如果我们的空调压缩机不工作了,想要自己进行压缩机的简单检查,怎么操作呢?下面我们便一起来了解一下吧,相信看完这些能够对大家有所帮助。  一、空调压缩机坏了修一下多少钱?  小编以1.5P空调为例,一是原厂压缩机带更换费用在1200元到1500元(压缩机、更换费用、抽真空+费用)左右,二是 店铺 维修店非原厂的全新压缩机更换费用在1000元左右,还有一种是700元左右的二手压缩机更换。(价格来源于网络,仅供参考)  二、空调压缩机不工作怎么检查比较好?  1.首先剖析空调系统的压力能否正常。用空调加注机对系统的压力停止检查,发现空调系统静态时上下压和正常值相比一切正常。这样根本扫除短少制冷剂形成空调不工作的缘由。  2.检查空调系统紧缩机工作线路能否正常。检查 蓄电池 正极一发起机舱内F9 保险丝 一BSI智能控制盒一空调紧缩机一接地,这一线路正常。继续检查蓄电池正极一座舱内保险丝一BSI一空调紧缩机一接地,这条线路也正常。  3.检查空调系统压力 开关 能否正常。依据电路图检查空调压力开关1号脚的电压12V,短接1号脚和3号脚后 风扇 高速旋转:短接1号脚和2号脚后发起机转速增加:再短接1号脚及4号脚,紧缩机不运转。这一切说明.压力开关及其控制线路工作正常。  4.用PRXfA诊断仪对空调系统停止毛病读取和毛病码删除,系统一切正常。  5.对空调系统的设置停止参数读取:RlTD空调X:有FRIC发起控制系统X;VIN空调X。这阐明系统设置一切正常。  6.最后对智能控制盒BSI停止检查。换上新的BSI控制盒,用PRXIA诊断仪进入到电控单元设置,并依照换取BSI控制盒操作步骤停止各项操作:输入用户密码、输入VIN号、备件组织号、停止系统设置等。操作完成后起动发起机并翻开空调开关,一切正常。  一般来说,如果空调压缩机不工作了,我们空调就不能达到制冷的效果,有时候空调明明是开着的,却感受不到丝丝凉爽,很可能就是压缩机坏了。这个时候,如果有条件的话,我们可以进行简单的检查,如果实在是不行的话,只能联系售后人员来进行维修了,具体的维修费用小编以上有所提及,大家不妨做一个参考,让自己的心里有个底。
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编者按:随着人们生活水平的提高,空调已经不再是一种奢侈品,早已走入人们生活的各个场所。据统计,空调系统的耗电已占整个国民经济用电量的10%以上,而且随着经济的发展,比例会逐渐提高。因此,对于空调系统而言,如何提高系统的效率已显得越来越重要。变频技术与数码涡旋技术是可变制冷剂流量空调系统中目前采用的两种典型技术。变频技术出现较早,目前在工程中运用较多。数码涡旋技术出现相对较晚,其本身有着不同于变频技术的特点。以下从工作原理系数、能效比等方面对这两种技术进行了分析和比较,拉开了变频技术与数码涡旋技术谁更节能环保的PK赛的序幕。
&&&&变频压缩机的工作频率级别范围在30赫兹到117赫兹间,调节范围在50%-130%之间。以一台10P的变频室外机为例,内部有两个5P压缩机,一台为普通的定速控制,一台为变频控制.。当负荷在5P以下时,变频压缩机启动并根据容量大小变化调节其输出量。当负荷逐渐增大到5P以上时,定速压缩机全负荷运转,变频压缩机仅输出其不足部分。当负荷在10P以上时,室外机为几台8P或10P模块并联而成,仅有一台变频室外机,其它的室外机内均为定速压缩机。这样,当5P压缩机的最小容量级别为25%时,10P的最小容量级别则为12.5%,20P则为6.25%,即存在模块越多,其最小容量级别越小的特点。但其负荷可调容量级别是有限的,其输出是间断的。而且,当室内负荷突然从小变大时,压缩机的频率增加需要经过中间过渡段。这就意味着,当室内负荷需求变化时,压缩机则要对新的负荷有一段响应的时间。
&&&&数码涡旋的输出在10%到100%之间。由于通过改变加载时间的比例即可改变压缩机输出,从而实现了连续的容量输出,即无级输出。由于提供了连续的容量输出,压缩机能够更精确的控制室内温度,并且更加节能。
&&&&变频器的损失大约占功耗的15%,这样就降低了系统的COP。当室内的总容量要求低时(如10%、20%或30%),变频系统必须使用制冷剂的热气旁通进行容量调节 。在室内的总容量要求较低的情况下,由于制冷剂的热气旁通,能量会有损耗,系统的COP降低。
&&&&没有变频器损失,同样也没有制冷剂的热气旁通,因此在10%到100%负荷范围内,COP性能良好。空载时的能量损耗很低(仅为10%),这也使得数码涡旋在部分负荷的情况下COP也会更高。
&&&&室温控制一般。在长时间运行后,室内温度趋于稳定并接近设定温度。但是如果需要一个新的容量变化(如在同一个制冷系统中多开了几台室内机),变频器控制就需要逐渐地提高频率,在此过渡期室内温度控制不稳定。
&&&&室温控制优良。在整个运行范围中(10%-100%),数码涡旋压缩机能够实现连续、无级的容量调节。如果需要一个新的容量变化(如在同一个制冷系统中多开了几台室内机),压缩机的输出容量能迅速地从一个比例调节到另一个比例。数码涡旋压缩机使得系统能够对负荷变化作出更迅速的反应。
&&&&在闷热的梅雨季节,冷负荷可能会很低.这种情况下,变频压缩机的转速会很低,回气的速度也会很低。这样就造成了较高的蒸发压力和蒸发温度。因此,此时的除湿能力降低。
&&&&在闷热的梅雨季节,尽管冷负荷可能会很低。在每一个循环(如10s)中,还是有几秒钟的满负荷运行状态。使得回气的速度成波状起伏,这使得平均蒸发压力和温度更低,除湿性能更佳。
&&&&当冷负荷低时,回油难度提高,因为变频压缩机转速很低。因此,回气的低速就造成了回油因难。为解决这个问题,变频系统在每隔一段时间的运行后必须加入许多的回油循环[3]。这对于容量越大的室外机组来说更加明显,因为回气管径很大,在部分负荷情况下回气速度很低。因此需要更频繁的回油循环,并消耗更多电力。系统的稳定性差。室外机的PCB(印刷电路板)和管路十分复杂。PCB包括成千上万个部件,管路呈迷宫状,包括油分离器、旁通回路等。变频器控制板产生大量的发热,夏季容易烧毁。
&&&&回油性好,在每一个循环(如10s)中,还是有几秒钟的满负荷运行状态。这使得回气的速度成波状起伏,因此回油较好。同时,在每个空载期内,压缩机中无排气,所以此时无润滑油排出。运行寿命长。室外机的PCB和管路与变频多联系统相比,显得极为简单--无旁通回路。一个PCB就足够了。
&&&&不符合EMC(电磁兼容)要求。变频控制器会产生高次谐波,造成一些问题,如变压器/电容器过热、精密仪器的精度降低以及干扰电视信号、移动信号和地铁站信号的传送等。为解决电磁干扰问题,室外机/室内机都需添加噪音过滤器或扼流圈,从而提高了系统的造价。
&&&&符合EMC电磁兼容要求,无变频系统产生的高次谐波等带来的一系列问题。
由于变频空调通过内装变频器,随时调节空调机心脏――压缩机的运转速度,从而做到合理使用能源;由于它的压缩机不会频繁开启,会使压缩机保持稳定的工作状态,这可以使空调整体达到节能30%以上的效果。同时,这对噪音的减少和延长空调使用寿命,有相当明显的作用。
环境温度要求低
变频空调对环境温度的适应性强,甚至可在一15t的环境温度下启动。
由于变频空调运转平衡,震动减小,噪音也随之降低。
保持室温恒定
变频空调采用了变频压缩机,变频空调可根据房间冷(热)负荷的变化自动调整压缩机的运转频率。达到设定温度后变频空调以较低的频率运转,避免了室温剧烈变化所引起的不适感。当负荷小时运转频率低,此时压缩机消耗的功率小,同时避免了频繁开停,从而更加省电。
温控精度高
它可以通过改变压缩机的转速来控制空调机的制冷(热)量。其制冷(热)量有一个变化幅度,如36GW变频的制冷量变化为360-400W,制热量变化为300-6800W,因此室内温度控制可精确到±1℃,使人体感到很舒适。
一拖二智能控温
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调温速度快
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电压要求低
变频空调对电压的适应性较强,有的甚至可在150- 240V电压下启动。
压缩机寿命长
变频器将压缩机的运转速度降低,减少了开关压缩机的损害。空调压缩机和冰箱压缩机的区别是什么? ...
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空调压缩机和冰箱压缩机的区别是什么?
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我来帮他解答
空调和冰箱的工作原理基本上是一样的,都是由压缩机,冷凝器,蒸发器,和节流装置组成。工作原理是制冷系统内制冷剂的低压蒸汽被压缩机吸入并压缩为高压蒸汽后排至冷凝器。同时轴流风扇吸入的室外空气流经冷凝器,带走制冷剂放出的热量,使高压制冷剂蒸汽凝结为高压液体。高压液体经过过滤器、节流机构后喷入蒸发器,并在相应的低压下蒸发,吸取周围的热量。同时贯流风扇使空气不断进入蒸发器的肋片间进行热交换,并将放热后变冷的空气送向室内。如此室内空气不断循环流动,达到降低温度的目的。
而冰箱没有风扇靠自然对流来进行热量交换。
你好朋友.冰箱压机和空调压机的工作方法是一样的.只是功率大小有区别.因为他们要求的制冷量不同.空调压机有热转换系统冰箱没有.空调压缩机高温或中温的旋转压缩机,优点就是温度在0上的时制冷效率高速度快。
冰箱用压缩机,低温压缩机,活塞式结构,一般用于冰箱、冷库等低温环境,在高温工况时的制冷速度较慢,但能降温到比较低的温度。
一般情况下可以从外形区分,冰箱压缩机大部分是圆的,有三根外接管,功率大部分在200W以下,使用220V电源,需外接电容,有很少一部分是卧式的,也有很少一些功率大一些,但是没见过冰箱冰柜压缩机有超过300W的。制冷量一般在70-500W
空调压缩机是立式的,另外还带一个回液包,两根外接管,功率最小在400W以上,有220V电压,也有380V电压。制冷量一般在W
请叫我雷锋&回答:变频冰箱的压缩机是变频压缩机,输出不同的制冷量的转速不同,冰箱达到设定温度以后,压缩机以极低的转速运转,不像普通压缩机那样会停机,所以没有普通压缩机的启动和停机噪音,也就是说变频压缩机只要工作起来就不会停止运转,只是有时候转速快,有时候转速慢。
一追再追&回答:低温冰箱压缩机和普通压缩机的区别:一般情况下可以从外形区分,冰箱压缩机大部分是圆的,有三根外接管,功率大部分在200W以下,使用220V电源,需外接电容,有很少一部分是卧式的,也有很少一些功率大一些,但是没见过冰箱冰柜压缩机有超过300W的。制冷量一般在70-500W 空调压缩机.
YR依然&回答:  空调压缩机不工作
  原因一:
  空调压缩机不工作的原因最为常见的就是空调使用的时间过久,导致空调内部的氟利昂供应不足,因而致使空调压缩机不工作。
  维修方法:
  为空调补充氟利昂,使得压缩机在能充分利用氟利昂的情况下进行制冷工作。
  原因二:
  空调压缩机的供电线线卡被烧坏,这一般是因为压缩机在长时间在负载的状态下工作,在运行的过程中电流过大,空调压缩机表面的温度升高,导致供电先线卡被烧坏。
  解决方法:
  空调压缩机不工作是因为压缩机的供电线线卡被烧坏时,需要重新换上新的线卡,在更换线卡时还要使用砂纸将压缩机的接线端子表面的锈斑打磨干净,避免再次出现供电先线卡被烧现象的发生。
  空调压缩机不工作
  原因三:
  空调正处于锁定功能保护的状态时也会导致空调压缩机不工作的情况。
  解决方法:
  空调处在锁定功能状态时,不能进行任何的操作,同时压缩机长期的处于工作的状态会造成压缩机的绝缘心性能的降低,线圈的阻值变小,这时就需要按照空调的使用说明书来进行锁定功能的解锁。
  原因四:
  空调的电源线没有插好,或者是电源导线的接触不良等原因都会导致空调压缩机不工作。
  解决方法:
  空调的电源线没有插好导致空调压缩机不工作,需要将空调的电源线重新进行调整,若是因为空调的电压不够稳定等原因,小编就要建议用户最好还是安装一个稳压器,保证电源电压的稳定性。
  空调压缩机不工作
  原因五:
  空调在安装的过程中空调的连接管被压弯,导致压缩机的工作负荷量增大,同样会致使空调压缩机不工作。
  解决方法:
  将空调重新进行安装,同时将空调的连接管顺直,减少压缩机在工作时的负荷量,同时也可以检查空调的电源线是否老化。
哎哟喂哟&回答:  奥克斯空调压缩机品牌不确定,用过松下的,也用过日立的,有时也用三星的。
  目前来说没有哪个国产品牌有自己品牌压缩机的(空调类),采用的都是合资品牌压缩机。它是采购用完一批又采用下一批,所以不定是哪个品牌压缩机。
一追再追&回答:家用空调压缩机工作原理是:(冷暖分体式):接通电源,室内机、室外机开始工作。进行制冷运行时,来自室内机热交换器(蒸发器和冷凝器的统称)的低温、低压制冷剂(氟立昂)蒸汽被压缩机吸入,压缩成高温高压汽体,然后排入室外机热交换器。
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变频空调压缩机用三相变频电机的设计
添加:不详
&1 引言  同传统定频空调相比,变频空调具有节能效果明显、温度调节平稳、整个频率范围内运行噪声低等一系列优点,因而受到了用户的欢迎。空调变频电机一般采用三相感应电机,它克服了传统定频空调中单相感应电机起动性能差、电磁噪声大、效率低的不足,可实现柔性起动、低电压运行,并随负荷变化自由调整转速,从而大大提高效率。  由于变频器供电的特点以及压缩机运行的特殊性,普通感应电机难以达到较好的运行性能,效率低,噪声大,甚至出现不能起动和高频下堵转,导致电机烧坏等问题。本文比较了由常规电源恒频恒压供电和由逆变器供电下的感应电机的运行条件后,对传统电机的设计进行了改进,使其适用于压缩机实际工况,并据此设计了一台2.2kw的样机,试验表明该方案性能优良,并投入了生产。2 变频器供电的电机运行条件  常规电源直接供电的感应电动在运行过程中,由于磁通不可控制,功率因数一般较低;在低速下效率也达不到要求。同时,为了满足起动特性,鼠笼式转子的槽形往往被设计成深槽或双鼠笼槽,利用起动时电流的集肤效应增大起动电阻,以满足其起动转矩并限制起动电流。这样设计的电机具有很大的不足,首先是转子漏抗大,直接影响到最大转矩;其次,转子深槽占用了转子大量的空间,不利于电机的体积优化;第三,各种深槽或双鼠笼槽结构使得电机在生产加工时面临很大的工艺问题,增加了生产成本。  变频器供电下感应电机运行条件发生了根本的变化,电机运行时,随着逆变器的调频调压控制,机械特性曲线可以任意平移,这使得电机在低速时降低供电频率,可以把最大转矩调到起动点,使起动转矩等于最大转矩,同时降低了起动电流;通过调节电压和频率,可以找到一个最佳的滑差频率,使电机的某项性能(如效率、功率因数等)达到最优。  与此同时,由于变频电源的非正弦性,输出电压中含有高次谐波,电机运行时会在定、转子导体中产生集肤效应,使导体有效截面积减少,电阻增大,造成定、转子铜损耗增大,同时产生电磁噪声。  从变频器供电的特点可知,变频电机的设计可以不再考虑起动问题,转子槽不需设计为深槽,从而可以对电机整体尺寸进行优化;效率和功率因数可以在不同速度下都维持较高的水平,从而提高功率密度。与此同时,电机必须考虑变频器谐波的影响,设计方案应该能尽量抑制谐波,此外还应该提高绝缘等级。  因此,变频电机的设计应和变频器供电条件结合起来,把电机和变频器作为系统进行综合考虑,使整体性能达到最优。3 空调压缩机对变频电机的要求  压缩机的驱动系统决定了空调的性能,与之配套的变频调速电机应满足以下几点要求:(1)调速范围要求不是很宽。一般空调压缩机要求能在30~90hz的频率范围内平稳调速,一般不会运行在更低的频率下。(2)运行时要求低噪声,高效率。(3)为了防止堵转,电机在任何频率段运行时有较高的过载能力,为了达到这一点要求,电机在整个调速范围内采用恒转矩调速,最大转矩应该大于3倍额定转矩。(4)考虑到压缩机安装空间较小,电机体积不能过大。4 空调变频电机的设计  在综合考虑了变频器供电的电机运行条件和空调对变频电机要求的基础上,笔者提出了以下的电机设计原则:4.1 电磁负荷的选择  电机的线负荷a及磁负荷bd的选择不仅影响电机的主要尺寸,而且影响电机的漏抗和性能。选择电磁负荷时,要综合考虑变频器的类型,供电的特点,调速范围以及空调压缩机的实际运行工况,主要考虑以下方面的影响:(1)为减少电机体积,电磁负荷选取可比普通电机大。由于空调只有制冷或制热时才工作在高频,其余大部分时间用于维持温度而工作在低频,选择较高磁密bd不会使铁耗过大。(2)由于使用电压型变频器供电,为抑制高次谐波电流,电机的漏抗应相对较大。电机漏抗标么值公式xδ=kδa/bδ (1)  可知:当系数kδ 不变时,a/bδ越大,xδ越大,因此线负荷可a应选较大值。但考虑到过大的a会引起发热过多,a也不宜过大。而系数kδ 和绕组系数,槽形尺寸,气隙长度有关,因此在设计中可通过改变这些因素的数据来增加kδ,达到增大xδ的目的。  因此,在设计中选取气隙磁密bδ 在0.8~0.9(t)之间,而a取在 a/m之间。4.2 绕组设计  由于变频器输出的电源中含有大量的高次谐波,这些谐波会使铜耗和线耗增加,效率降低,振动和噪声加大,并产生有害的制动转矩和脉动转矩,为减小谐波影响,在定转子绕组设计时采用以下措施:(1)定子绕组可以采用y—△混和连接消弱5、7次谐波,提高绕组系数和降低附加损耗。但考虑到加工工艺,本方案没有使用y—△连接,而采用y接法。试验表明和△接法比,y接法不存在相间环流,绕组温升小于△接法,效率高于△接法。(2)尽可能在嵌线工艺允许下,提高槽满率。(3)转子绕组采用普通铝铸笼型转子,转子槽形设计成平行齿闭口梨形槽。由于变频电机起动问题可通过调节频率得到解决,因此不必像普通电机那样利用深槽转子增加集肤效应来提高起动性能。考虑到降低齿谐波和转子表面光滑可降低噪声,减少机械损耗,本方案采用了闭口槽。闭口槽增大了漏抗,同时起到了降低谐波的作用。试验表明,闭口槽使噪声大大降低,损耗减少,改善了空调机的性能。4.3 其它因素(1)槽配合 正确的槽配合可以大大降低电机的噪声。对于由定子和转子槽磁导的基波和磁动势的基波相互作用而产生的力波来说,力波的最低阶数为:r =│z1-z2│-2p (2)  式中,p为极对数,z1,z2为定转子槽数。  增加电磁激振力的阶数r,定子振动将明显减小,因此,本方案在综合考虑其它电磁性能的情况下,确定本系列电机槽配合为30/22,消除了5次以内力波。(2)气隙长 气隙长对电机性能有很大影响,气隙长过大,电机功率因素变差,气隙过小,谐波增加,最大转矩变小,噪声增大;综合考虑这两方面因素,为了有效降低噪声,本方案气隙长相对取得较大,为0.55mm。5 设计实例与试验  在综合上述几个问题的基础上,我们设计了一台2.2kw的样机,正常运行频率为50hz,此时线电压为216伏。为了获得较高的最大转矩和运行效率,电机在整个运行频率范围内(30~90hz)采用带低频补偿的恒压频比控制,变频器采用三相输入,考虑到变频器的压降,最大输出电压为360伏。由于空调只有在快速制冷或制热时才工作在高频,因此不会出现电机过热的情况。利用编制的三相感应电机电磁计算程序进行了设计计算。表1给出了计算结果和试验结果。从表1可以看出,本方案在各运行频率下,效率较高,过载能力强,电机达到了厂家对电机节能和可靠运行的要求。 表1 变频电机的设计与试验结果表2 变频电机和常规电机的参数比较  此外,本文设计的变频电机和一台常规感应电机进行了比较,主要设计参数如表2所示,二者在不同频率下的效率如图1 所示,由此可见,本文设计的电机在整个运行频率下都具有很高的效率,而常规电机则难以达到变频运行的要求。 图1 不同频率下的效率曲线6 结束语  本文将电机设计和变频器供电运行结合起来,综合考虑了空调压缩机的运行工况及电压型变频器对电动机的要求,提出了一种空调用变频电机的设计方案。设计中采用了较高的磁密值,使用闭口槽来削弱齿谐波和风磨耗,以降低噪声和损耗,采用较大的气隙长和适当的槽配合进一步消弱谐波,并选择合适的导体匝数线规获得较大的最大转矩。实践表明,这种电机性能优良,运行可靠,能较好满足变频空调的特殊要求。&
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VIP公司推荐变频空调压缩机原理
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------------------------变频技术在家电产品中的应用探讨----------------------------------------
摘要:&家电由于具有高效、节能、舒适静噪等明显效果,因而其性能优势已逐渐在消费领域彰显出来。文章讨论了变频技术在家电产品中的应用情况,指出变频家电是新一代家用电器的发展趋势,变频技术已成为最具发展前景的焦点技术。&&
  一、引言&&
  通常,家用电器用得最多的是单相异步电动机,靠电容或电阻来分相。电机在工作时常处于短时重复状态(开/停),如空调、冰箱等。这样势必带来起动频繁、噪声大、电机寿命短、温度稳定性差以及能耗高等一系列弊端。随着电力电子技术、微电子技术、计算机技术、传感器技术的迅速发展以及人们生活水平的不断提高,人们对家电产品提出了更高的消费要求。为此厂家们无不绞尽脑汁,不断开发出新一代更高档的家电产品,以满足和适应不同消费阶层的生活追求,变频家电就是新一代家用电器发展趋势之一。它不但给这些家电产品带来功能的增加、性能的改善,而且具有明显的节能效果和降噪效果,同时使整机寿命较传统家电有明显提高。因此,近年来各国家电厂商都在竞相开发变频家电产品。&&
  变频家电分交流变频和直流变频两类。交流变频家电是指采用三相感应电机的产品,而直流变频家电是指采用三相直流无刷电机的产品。两者相比,后者能较比高,尺寸也比较小,但价格却比前者高出许多。目前,我国制造的变频家电大多数都是交流变频产品。以变频空调来说,2001年我国变频空调的产量预计可达200万台,比去年上升7%,其中交流变频空调占总量的90%以上。目前,越来越多的家电OEM开始涉足变频家电领域。海信放弃定速空调产品,全线变频;海尔、格力、科龙、春兰、长虹相继进入变频空调领域。2000年4月,科龙首推变频冰箱,改写了被业内人士誉为“最成熟、最稳定”的冰箱业市场格局。同年5月,小天鹅公司率先研发的直流变频洗衣机亮相京城各大市场┄┄。至此“变频”与家电厂结缘,成为家电业的一个崭新的亮点,变频技术亦成为最具有发展前景的焦点技术。&&
  二、异步电机变频调速原理&&
  异步电机调速有许多方法,如变极调速、变转差率调速和变频调速等。前两种转差损耗大,效率低,对电机特性来说都有一定的局限性。&&
  变频调速是通过改变定子电源变频率来改变同步频率实现电机调速的。在调速的整个过程中,从高速到低速可以保持有限的转差率,因而具有高效、调速范围宽(10-100%)和精度高等性能。节电效果在20%-30%。&&
  变频调速分为两种方法:(1)交-直-交变频,(2)交-交变频。前者适用于高速小容量电机,后者适用于低速大容量拖动系统。&&
  从异步电机的转速公式得知:&&
n=60f/p·(1-s)=n&2&-Δn&1&&
  式中:&n为电机的转速(r/min);n&2&为同步转速(r/min);Δn&1&为转差损失的转速(r/min);p为磁极对数;s为转差率(%);f为频率(Hz)。&&
  从上式可以看出,改变电源频率就可以改变同步转速和电机转速。又由异步电机的电势公式知道,外加电压近似地与频率和磁通的乘积成正比。即:&&
U∝E≈C&1&f&φ&&
  式中:&C&1&为常数,因此有:&&
φ&∝&E/f≈U/f&&
  若外加电压不变,则磁通&φ&随频率而改变,如频率f下降,磁通&φ&会增加,造成磁路饱和,励磁电流增加,功率因数下降,铁心和线圈过热,显然这是不允许的。为此,要在降频的同时还要降压,这就要求频率与电压协调控制。此外,在许多场合,为了保持在调速时,电动机产生最大转矩不变,亦需要维持磁通不变,这亦由频率和电压协调控制来实现,故称为可变频率可变电压调速(VVVF),简称变频调速。&&
  三、变频器的构成与工作原理&&
  前已所述,异步电机的变频调速原理主要是通过改变电源频率来进行的。这一功能通常是通过变频器来实现的,变频器一般由整流器、滤波器、驱动电路、保护电路以及控制器(MCU/DSP)等部分组成。图1给出了PWM型交-直-交变频器的控制原理框图。由图可知,这是一个VVVP变频调速系统。首先是将单相或三相交流电源通过整流器并经电容滤波后形成幅值基本固定的直流电压加在逆变器上,利用逆变器功率元件的通断控制,使逆变器输出端获得一定形状的矩形脉冲波形。在这里,通过改变矩形脉冲的宽度控制其电压幅值;通过改变调制周期控制其输出频率,从而在逆变器上同时进行输出电压和频率的控制,而满足变频调速对U/f的协调控制的要求。PWM的优点是能消除与抑制低次谐波,使负载电机在近似正弦波的交变电压下运行,转矩脉冲小,调速范围宽。&&
  近年来带驱动和保护电路的智能功率模块(IPM)相继面市。IPM是将三相逆变IGBT、驱动电路以及保护电路集成在一块芯片上,它的出现推动了变频家电市场的启动和发展。新型IPM模块甚至将开关电源也设计在模块内,更加&方便用户使用,用户只需要了解接口电路和定义,很快可以组成运行系统。&&
  四、变频技术在家电中的应用&&
  (1)变频洗衣机&&
  变频波轮式洗衣机于90年代初最先由日本三菱公司推出,随后新西兰公司也推出了变频搅拌式洗衣机。目前欧洲和日本正在研制变频滚筒式洗衣机。变频洗衣机具有三大特点:一是提高洗衣效果。由于采用直接驱动式变频电机,其洗涤、脱水速度可调,可以针对不同衣物的质地确定不同的洗涤脱水速度。同时,在洗涤桶和波轮低速转动时也能产生大转矩。采用电磁制动器,可实现反向高速转动。同时可根据洗涤物的种类、数量、脏污程度,选择水流,使衣物的洗净率和磨损率达到最佳效果。二是节能。变频洗衣机效率高,过去的洗衣机电机的效率仅为40%-50%,而直流变频洗衣机的效率可达到80%以上,从而实现节约能源。三是噪声低、振动小。这是因为直流变频电机的电磁噪声要小于单相感应电机,同时改机械传动为直接传动,使齿轮、皮带、电磁噪声还脱水振动得到有效控制。如日本夏普公司开发的ES-A80E型变频洗衣机。其洗涤噪声为28dB。脱水噪声为40dB,脱水振动减少一半,与8年前该公司的ES-B55机型相比,现在的ES-A80E机型的耗电约为老机型的三分之一。&&
  无锡小天鹅公司是我国最早开发变频洗衣机的厂家。该公司去年面市的“洗衣机”,采用先进的无刷直流变频电机进行无级调速以及PWM变频控制技术,洗涤转速和节拍可同时改变,速度控制灵活,可洗涤不同质地的所有衣物,根据衣物质地选择不同脱水转速,从而达到高洗净、低磨损、免缠绕的效果。其低噪声和高效节能表现在平均脱水噪声在59dB(A)以下。比普通洗衣机下降10dB(A)。特设的静音程序,噪声在55dB(A)以下。直流变频电机寿命比传统的感应电机延长200%,而能耗降低50%。&&
  (2)变频空调&&
  变频空调是空调发展的大趋势,与普通空调相比,变频空调在舒适性、静音、恒温以及高效运转、延长使用寿命等方面有显著优势。当提高频率时,压缩机便高速旋转,输出功率增大。反之,降低频率时,压缩机的输出功率减少。因此,变频空调可根据不同的室内环境状况,以最合适的输出功率进行运转。而传统的定速机种,则依靠其不断地“开、停”来调整室内湿度,其一开一停之间容易造成室温或冷或热,并消耗较多能量。变频空调则依靠压缩机转速的快慢达到控制室温的目的,因而室温波动小,电能消耗少,其舒适度大大提高。而运用变频控制技术的变频空调,可根据环境温度自动选择制热、制冷和除湿运转方式,使居室在短时间内迅速达到所需要的温度并在低转速、低能耗下以较小的温差波动,实现快速、节能和舒适的控温效果。&&
  据了解,日本作为变频空调的强国,从80年代初就开始将VVVF变频调速技术用于压缩机电机的控制,目前,变频空调已占其市场的90%左右。与此同时,变频空调在我国发展相当快,仅仅不到8年时间,就达到与日本先进水平同步。如我国的海尔集团从1993年开始生产变频空调,从最初的单转子变频压缩机技术发展到今天的运用直流变频加PAM技术,将我国的变频技术带到了一个更高的发展层次,带动了我国变频技术的全面提升。目前,海尔变频空调已经有了8个系列968种产品,是目前我国变频空调规模最大的生产基地。&&
  (3)变频冰箱&&
  变频冰箱主要是通过变频技术来调节压缩机的转速,它通过提取冰箱各间室温度与设定温度的差值,作为连续控制信号输入到变频器中,从而实现自动改变输出交流电频率的目的。这样,在维持冰箱于设定温度稳定运转过程中,压缩机基本维持着连续的低速运转,与传统依靠通断调节的定速机种相比,可明显延长压缩机的使用寿命,从而达到节能、省电的目的,使冰箱处于最佳效率状态下运行。如东芝公司生产的GR-356M12变频冰箱,采用PWM变频器,整个系统在工频电源起动之后,通过变频器快速运转,然后进行工频电源运转或者变频器运转。压缩机由3个传感器和过载继电器保护;可以防止过流,还可以防止温度异常或连续变频运转引起的工质蒸发不充分而产生的低效率液体压缩现象。美国Danfoss公司开发的TLV型可调速压缩机,其内置的电机控制装置可将压缩机的转速从4500r/min降到2000r/min,节能40%,并可降5dB(A)。&&
  (4)变频微波炉&&
  变频微波炉代表了世界微波炉的发展方面,具有很高的技术含量。变频微波炉是以变频器代替了传统的微波炉内变压器,变频器通过变频电路可以将50Hz的电源频率任意地转换成Hz的高频率,通过改变频率来得到不同的输出功率,解决了传统微波炉通过对恒定输出功率反复开/关进行火力调控而使食物加热不均匀的弊端,实现了真正意义上的均匀火力调控,经烹饪的食物不仅口感好,而且营养保存更多。除此以外,与传统微波炉相比,变频微波炉还具有机身轻巧、噪声小、烹饪速度快、用电省等优点。如日本松下新近推出的NN-V691JFS微波炉,由于采用了变频电源系统,烹饪时间缩短了近50%,同样由于变频技术的采用,缩小了变压器的体积,使机身重量减轻了30%,而有效空间增大了20%以上。&&
  此外,变频技术在自动真空吸尘器、剃须刀、电饭锅、电磁灶、彩电等家电产品也获得了重要的应用。&&
  五、变频技术的发展方向&&
  (1)交流变频向直流变频方向转化&&
  直流变频是以数字转换电路代替交流变频中的交流转换电路,使负载电机始终处于最佳运行状态。它摒弃了交流变频技术的交流-直流-交流-变转速方式交流电机的循环工作方式,采用先进的交流-直流-变转速方式数字电机的控制技术,无逆变环节,因而减少电流在工作中转变次数,使电能转化效率大大提高,能够实现精确控制,平稳安静高效地运转。同时,避免了交流变频电机电磁噪声较大的缺点,噪声更加低。&&
  (2)控制技术由PWM(脉宽调制)向PAM(脉幅调制)方向发展&&
  采用PWM控制方式的电机转速受到上限转速的限制。如对压缩机来讲,一般不超过7000r/min。而采用PAM控制方式的压缩机转速可提高1.5倍左右,这样大大提高了快速制冷和制热能力。同时,由于PAM在调整电压时具有对电流波形的整形作用,因而可以获得比PWM更高的效率。此外,在抗干扰方面也有着PWM无法比拟的优越性,可抑制高次谐波的生成,减小对电网的污染。&&
  (3)功率器件向高集成智能功率模块发展&&
  虽然单个功率器件的效率越来越高,控制简化,但电的复杂性给生产和测试带来不便。智能功率模块(IPM)是将功率器件的配置、散热乃至驱动问题在模块中解决,因而易于使用,可靠性高。以变频空调为例,我国的变频空调几乎100%采用IPM方式。&
------------------------------变频器基本电路图----------------------------------------------------
目前,通用型变频器绝大多数是交—直—交型变频器,通常尤以电压器变频器为通用,其主回路图(见图1.1),它是变频器的核心电路,由整流回路(交—直交换),直流滤波电路(能耗电路)及逆变电路(直—交变换)组成,当然还包括有限流电路、制动电路、控制电路等组成部分。
1)整流电路
如图1.2所示,通用变频器的整流电路是由三相桥式整流桥组成。它的功能是将工频电源进行整流,经中间直流环节平波后为逆变电路和控制电路提供所需的直流电源。三相交流电源一般需经过吸收电容和压敏电阻网络引入整流桥的输入端。网络的作用,是吸收交流电网的高频谐波信号和浪涌过电压,从而避免由此而损坏变频器。当电源电压为三相380V时,整流器件的最大反向电压一般为V,最大整流电流为变频器额定电流的两倍。
2)滤波电路
逆变器的负载属感性负载的异步电动机,无论异步电动机处于电动或发电状态,在直流滤波电路和异步电动机之间,总会有无功功率的交换,这种无功能量要靠直流中间电路的储能元件来缓冲。同时,三相整流桥输出的电压和电流属直流脉冲电压和电流。为了减小直流电压和电流的波动,直流滤波电路起到对整流电路的输出进行滤波的作用。
通用变频器直流滤波电路的大容量铝电解电容,通常是由若干个电容器串联和并联构成电容器组,以得到所需的耐压值和容量。另外,因为电解电容器容量有较大的离散性,这将使它们随的电压不相等。因此,电容器要各并联一个阻值等相的匀压电阻,消除离散性的影响,因而电容的寿命则会严重制约变频器的寿命。
3)逆变电路
逆变电路的作用是在控制电路的作用下,将直流电路输出的直流电源转换成频率和电压都可以任意调节的交流电源。逆变电路的输出就是变频器的输出,所以逆变电路是变频器的核心电路之一,起着非常重要的作用。
最常见的逆变电路结构形式是利用六个功率开关器件(GTR、IGBT、GTO等)组成的三相桥式逆变电路,有规律的控制逆变器中功率开关器件的导通与关断,可以得到任意频率的三相交流输出。
通常的中小容量的变频器主回路器件一般采用集成模块或智能模块。智能模块的内部高度集成了整流模块、逆变模块、各种传感器、保护电路及驱动电路。如三菱公司生产的IPMPM50RSA120,富士公司生产的7MBP50RA060,西门子公司生产的BSM50GD120等,内部集成了整流模块、功率因数校正电路、IGBT逆变模块及各种检测保护功能。模块的典型开关频率为20KHz,保护功能为欠电压、过电压和过热故障时输出故障信号灯。
逆变电路中都设置有续流电路。续流电路的功能是当频率下降时,异步电动机的同步转速也随之下降。为异步电动机的再生电能反馈至直流电路提供通道。在逆变过程中,寄生电感释放能量提供通道。另外,当位于同一桥臂上的两个开关,同时处于开通状态时将会出现短路现象,并烧毁换流器件。所以在实际的通用变频器中还设有缓冲电路等各种相应的辅助电路,以保证电路的正常工作和在发生意外情况时,对换流器件进行保护
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