空调维修

AIR CONDITIONING MAINTENANCE

维修老师傅分享:变频空调与定频空调工作原理及内部结构分析 

时间:2019-08-19    发布者:    浏览次数:0

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一般来说空调的电源频率是固定的,工作频率为50Hz,因而压缩机的转速也是不变的,也即是说制冷媒介的循环是恒定的。在一定时间内冷媒的循环量越大,空调的输出功率越高。这么说的话,空调压缩机的转速成为了决定空调输出功率的重要影响因素。

变频空调

变频空调是一种应用变频压缩机和模糊控制技术的空调器,能够根据室内温度的变化来调整制冷功率。变频空调具备低噪音、低耗能等特点。举个例子来说,一个20平方米的房间,变频空调能比定频空调制冷时间快6-10分钟。达到设定温度后,变频空调又能够以仅为定频空调10%的功率低速运转。实验数据表明,相比较定频空调,变频空调的噪音数要低5-6分贝,而且其寿命亦更长5-8年,是未来空调市场的发展趋势。

变频空调中的变频概念是相对普通空调来说的,普通空调的压缩电机采取的是交流异步机电,转速不变,工作频率50Hz时转速约为2880r/min。而变频空调是先把220V50HZ的单相交流电转变成为三相变频交流电(25~118HZ),供应压缩机,通过改变频率的方式来调节压缩机转速,使制冷量不断变化,从而适应空调负荷的需求。

变频空调控制器的工作原理

变频空调与普通空调的控制器都称为定转速空调控制器,两者的主要区别在于变频空调的控制器中添加了变频器。变频空调主板中的反馈系统会将不定时时收集室内环境的相关参数与内部的设定值进行比较,从而输出相对应的控制信号。

交流变频空调的基础工作原理就是将工频交流电转换为直流电,并把它输送到功率模块(大功率晶体管开关组合),功率模块同时也受主板的控制信号控制,输出频率可调节的交变电源(合成波形近乎正弦波),从而使得压缩机电机的转速也可以随着电源频次的变换而变换,达到控制压缩机工作频率,调节制冷量的效果。

直流变频空调的基础工作原理是类似的,区别在于功率模块输出直流电源至压缩机的直流电机,从而控制压缩机的排量。所以相比较交流变频,直流变频空调用电量更小且噪声更小。变频空调的压缩机由变频电机带动,电源变频器会输出频率变化的交流电至变频电机,使得电动机的转速可以根据室内制冷量的需求来调整,最终压缩机的制冷量实现连续变化的效果。同时为了配合不断在变化的制冷量,还加入了电子膨胀阀,通过脉冲电机开关阀芯快速控制进入蒸发器的制冷剂流量。

变频空调控制器的主要特点

变频器可以使压缩机的电动机转速无极连续可调,压缩机电动机的转速根据室内空调的负荷情况成比例变化。当室内需要快速降温或快速升温时,空调的负荷加大,压缩机转速随之加快,制冷量或制热量亦按比例变化直至达到设定温度,随机处于低速运转状态以维持室温不变。变频空调的节流主要通过电子膨胀阀来控制流量来实现,它的室外微处理器可根据在膨胀阀进出口和压缩机管道中的温度传感器搜集的信息来控制电子膨胀阀阀门的开启程度,从而控制制冷剂的流量。压缩机的转速和电子膨胀阀的开启程度是相对应的,能够最大化的发挥蒸发器的工作效率。同时,电子膨胀阀作为节流元件,在化霜时仍处于工作状态,会将压缩机排气时产生的热量先传输到室内,剩下的热量才传输到室外,这样就可以将换热器翅片上的霜融化。

随着科技的发展,变频技术已经由交流式变频转向直流式变频,控制技术由PWM(脉冲宽度调制)发展到PAM(脉冲振幅调制)。由PWM控制技术下的压缩机转速会收到上限转速的限制,通常不超过7000/分钟;PAM控制技术下的压缩机转速可提高1.5倍左右,大大提升了空调的制冷能力。

变频空调制冷系统构成

变频空调由压缩机、蒸发器、冷凝器、电磁四通阀、电子胖章阀、除霜阀、双毛细管等部件组成。工作时,空调根据室内房间的情况控制变频器输出高频次交流电,加快电动机转速,压缩机的制冷量加大,达成快速制冷或制热的效果;相反的当室内的制冷或制热需求较小时,压缩机会以正常速度或较低速度运转。所以,变频空调能够持续调节制冷量,使室内的温度变化小。在压缩机处于工作状态下,控制系统同时控制变频压缩机转速和电子膨胀阀的开启程度,压缩机的转速与电子膨胀阀的开启程度是相对应的,压缩机的排气量还与电子膨胀阀的供液量相对应,这样就能很好的控制过热度,使蒸发器的效率达到最大化,从而实现制冷系统高效率的控制。

变频空调的类别和区别

按工作原理来分可分为交流变频和直流变转速(又被大家称为直流变频空调)。其实直流电路的两个极性是固定的,电流方向也是固定的,不会发生交变,因此根本不存在频率。直流调速技术要远远优于调频技术,直流变转速才是正确的叫法。DC直流变转速空调和AC变频空调的最简便区分方式:直流调速只经过一次电压变换,所以能耗比调频调速要小得多。此外,直流电机的转子是永磁的,节省了三相交流异步电机的转子能量消耗,所以直流电机从电源到电动机的这一过程功率因数会比调频调速方式高,从而节省能耗。

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