变频空调十篇

变频空调篇1

关键词：变频空调器 变频原理 发展方向

一、变频与定频

所谓的变频空调器是与传统的定频空调器相比较而产生的概念。我国的电网电压为220V、50Hz，在这种条件下工作的空调称之为定频空调器。由于供电频率不能改变，传统的定频空调器的压缩机转速基本不变，依靠其不断地开、停压缩机来调整室内温度，其开、停之间容易造成室温忽冷忽热，并消耗较多电能。与之相比，变频空调器通过改变压缩机的转速，从而改变制冷（热）量，使其对空气调节的能力始终保持最佳状态。变频空调器可以根据环境温度自动选择制热、制冷和除湿等运转方式，使居室在短时间内迅速达到所需要的温度，并在低转速、低能耗状态下以较小的温差波动实现、快速、节能和舒适控温效果。变频空调器的核心是变频器，它通过对电流的转换来实现电动机转速的自动调节，把50Hz的固定电网频率改为30―130Hz的变化频率。同时，还使电源电压范围达到142―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。变频空调器每次开始使用时，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。变频空调器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，转速会随压缩机转速的改变在12档风速范围内变化，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，而且避免了压缩机频繁地开开停停所造成的空调器寿命的衰减，并且耗电量大大降低，实现了高效节能。

二、变频原理

变频空调器按工作原理可以分为交流变频和直流变频两种方式。自从1997年中国第一台变频空调器诞生，此间变频空调器的变频方式经历了从交流变频到直流变频的技术革新历程。

（一）交流变频

1.交流变频原理

交流变频依据原理：n=60f（1-s）/p

n―电机的转速（r/min）；s―转差率（%）；f―频率（Hz）；p―磁极对数。

从上式可以看出，交流变频是通过改变变频压缩机的供电频率，在p与s不变的情况下，压缩机的转速会随频率的变化而变化。

交流变频原理如图1所示，是把220V、50HZ工频交流电转换为310V直流电源，并把它送到逆变器（大功率晶体管开关组合），又称功率模块，为其提供工作电压；同时根据室温和设定温度的温差，通过微处理器运算，产生一个控制信号（PWM脉冲信号），也送入逆变器；然后由三相逆变器将直流电转变为频率可调的三相交流电（合成波形近似正弦波），驱动变频压缩机运转，使压缩机电机的转速随电源频率的变化做相应地变化，从而调节制冷（热）量。

2.变频器的结构与原理

（1）PWM控制，又称电压、频率比例调制方式。在调节频率的同时，不改变脉冲电压幅度的大小，而是改变脉冲的占空比，可以实现变频也变压的效果。这种方法称为PWM（Pule Width Modulation）调制，PWM调制可以直接在逆变器中完成电压与频率的同时变化，控制电路比较简单。

（2）逆变器。这一部分指的是完成直流到交流的逆变过程，用于驱动变频压缩机运转的三相逆变器。如图2所示，变频空调通常采用6个绝缘栅极晶体管构成大功率晶体管开关组合，又称功率模块。6个晶体管的状态决定了电机绕组中电流的方向，而开关动作的快慢决定了通入电机绕组中电流的频率；开关脉冲依次控制它们通断，切换一次后，电机就转动一周；如果每秒钟切换100次，则电机的转速就是100r/s。在实际应用中，多采用变频模块加上的电路（如开关电源电路）组成。

（二）直流变频

1.直流变频原理

我们把采用无刷直流电机作为压缩机电机的空调器称为“直流变频空调”，这样称呼从概念上来说是不确切的，因为直流变频空调器的变频方式与交流变频一样，也采用的是交―直―交方式，供给压缩机的电压还是交流电，但人们已经习惯将采用无刷直流电机的变频空调器称为直流变频空调器。直流变频空调器关键在于采用了无刷直流电机作为压缩机电动机。直流变频空调器分为两类：一类是只有压缩机电机采用无刷直流电机；另一类是不只压缩机，室内风机、室外风机都采用了无刷直流电机，这就是全直流变频空调器。所以，直流变频空调器相对与交流变频空调器而言，具有更大的节能优势。

直流电机转速公式n=U/Cφ

上式中：n为电机的转速（r/min）；C为电极常数，与电机构造有关；U为定子输入电压（V）；φ为磁极磁通。

从上式可以看出，直流变频空调器通过改变压缩机的供电电压，从而改变压缩机的转速，进而改变制冷（热）量。如图3所示，直流变频空调器控制原理与交流变频空调器基本一样，所不同的是交流变频技术调节的是频率，而直流变频技术调节的是电压。

2.变频器的结构与原理

直流与交流变频主电路差别不大，变频模块之前电路完全相同；如图4所示不同之处在于交流变频压缩机无反馈控制信号，而直流变频压缩机有三相转速反馈控制信号。

三、变频技术发展方向

目前变频控制技术由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PAM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。

近年来带驱动和保护电路的智能功率模块（IPM）相继面市。IPM是将三相逆变器、驱动电路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。

参考文献：

［1］张少利，何应俊.制冷设备原理与维修实训.北京：人民邮电出版社，2008.10.

变频空调篇2

现在的普通空调都是宽频空调，压缩机依靠其不断地开、停来调整室内温度，其一开一停之间容易造成室温忽冷忽热，并消耗较多电能。变频空调则依靠压缩机转速的快慢达到控制室温的目的，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、低能耗状态下以较小的温差波动，实现了快速、节能和舒适控温效果。

（来源：文章屋网 http://www.wzu.com）

变频空调篇3

格力变频空调是一款性价比较高的空调，由格力公司研发并生产的一款产品，变频就是变速，变频空调会依据室温的变化由电脑发出指令，使压缩机的转速降低或提高，从而达到省电的效果。

格力变频采用了先进直流变频技术，启动时电压较小，可在低电压和低温度条件下启动，这对于某些地区由于电压不稳定或冬天室内温度较低而空调难以启动的情况，有一定的改善作用。由于实现了压缩机的无级变速，它也可以适应更大面积的制冷制热需求。格力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。

由于格力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，而格力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。

（来源：文章屋网 ）

变频空调篇4

关键词 变频压缩机 变频调速系统 技术现状

1 引言

由于传统的制冷系统采用定速压缩机，因此人们对制冷系统及压缩机的研究重点一直是在名义工况和额定转速下稳态工作时的效率和其它工作特性上。传统的制冷系统采用定转速压缩机，实行开关控制，利用压缩机上附带的鼠笼式电动机驱动压缩机，从而调节蒸发温度。这种控制方式使蒸发温度波动较大，容易影响被冷却环境的温度。压缩机电机在工作过程中要不断克服转子从静止到额定转速变化过程中所产生的巨大转动惯量，尤其是带着负荷启动时，启动力矩要高出运行力矩许多倍，其结果不仅要额外耗费电能，而且会加剧压缩机运动部件的磨损。另外这种运行方式在启动过程中还会产生较大的振动、噪声以及冲击电流，引起电源电压的波动，因此应采用变频压缩机替代定转速压缩机，从而避免这种频繁的起停过程。

而变频调速技术主要由以下4个方面的关键技术组成：逆变器，微控制器，PWM波的生成以及变频压缩机的电机选择。

2 三种变频压缩机的研究状况

针对变频压缩机的研究，是从往复活塞机开始的，但由于其往复运动的特点，影响到变频特性的发挥；从而转到滚动转子式压缩机、涡旋压缩机等回转式压缩机上来，大大提高了压缩机的性能。总体说来，实验研究居多，而理论分析较少。

2.1 往复式活塞压缩机

日本东芝公司在1980年开发了往复式变频压缩机，又在1981年开发了转子式变频压缩机，文献[1]给出这两种机器的制冷量和总效率随频率变化的实验数据，从中可以看出往复式在频率为25~75Hz时，效率高；而转子式在30~90Hz时，效率高。并且两种机型均存在效率最高频率。在大于此频率时效率缓慢降低，小于此频率时，效率则下降很快。另外，Scalabrin测量一台可变速的开启式往复压缩机在不同转速下的制冷量和输入功率，他指出这台压缩机的容积效率在转速为1000rpm时最高，而等熵效率和制冷系数随转速的降低而增高[2]。Krueger讨论了BPM电机及变频器的设计，对转速在2000~5000rpm的冰箱和往复式压缩机进行了实验研究，得到压缩机的转速为3000~5000rpm时制冷系数最高；而文献[3]则给出了其对冰箱用往复式压缩机的性能试验和模拟计算结果，在其研究的转速范围内2000~4000rpm，制冷系数随转速的增加而降低。还有学者对往复式变频压缩机的热力性能进行了仿真研究，计算了压缩机内各部位的换热量和压力损失。

2.2 滚动转子式压缩机

在1984年，日本东芝公司的Sakurai和美国普渡大学的Hamilton建立了简单的滚动转子式压缩机的摩擦损失模型[4]，并选取不同的边界摩擦系数和制冷剂在油中的溶解度计算了不同的转速下的摩擦功耗。其结果与实验值相比较，偏差较大。文献[5]叙述了日立公司1983年批量生产的变频转子压缩机在结构和材料上的改进。文献[6]研究了单缸和双缸转子压缩机的转速波动，讨论了电流频率减小时，压缩机性能降低的原因。文献[7]采用低密度和铝合金制作的滑片和转子以降低高转速时滑睡瑟转子间的接触力和转子轴承承载。文献[8]简单分析了适当降低滑片的质量和厚度可以提高变频转子压缩机的效率，并给出了气缸、转子和滑处的温度及应力分布的有限元分析结果。Liu和Soedel分析了变频转子压缩机的吸气和排气气流脉动[9，10]和吸气管气缸间的传热及压缩机的温度分布[11]，讨论了影响变频转子压缩机容积效率和气缸压缩过程效率的因素，给出了他们用计算机模拟计算出的在不同转速下的容积效率和压缩过程效率，从实验数据和文献[1]的实验可以看出，其计算的容积效率随转速的增大而很快的增大。

2.3 涡旋式压缩机

涡旋式压缩机的原理早在1886年意大利的专利文献[12]论及到了，1905年法国工程师Creux正式提出涡旋式压缩机原理及结构，并申请美国专利[13]。涡旋式压缩机是一种新型的容积式压缩机，具有结构紧凑、效率高、可靠性强、噪声低等特点，尤其是用于变频控制运行。但由于没有数控加工技术和缺乏对轴向力平衡问题的妥善解决方法，因而长期未能完成其实用化。进入70年代，美国A.D.L公司完成富有成效的研究，首先解决了涡旋盘端部磨损补偿的密封技术。并在此基础上与瑞士合作开发了多种工质的涡旋式压缩机样机。涡旋式压缩机的真正规模生产始于日本。1981年日本三电（SANDEN）公司开始生产用于汽车空调的涡旋式压缩机，1983年日立公司开始生产2~5Hp用于房间空调的涡旋式压缩机。此外，在美国，自Copeland公司1987年建立涡旋式压缩机生产线推出其产品后，Carrier、Trane、Tecumseh等公司也分别设厂生产高质量的涡旋式压缩机。而变频涡旋压缩机已应用于柜式空调器上，节能效果明显，制冷系数提高20%左右，成为目前涡旋压缩机的一个研究热点。

3 变频调速技术的发展及现状

变频调速技术适应于节能降耗和舒适性的要求，目前已应用于新一代的空调器上，在90年代初进入国内空调市场，其核心是：逆变器、微控制器、PWM波的生成和变频压缩机的电机。

3.1 逆变器

变频空调的核心部件是变频器，其主要电路采用交-直-交电压型方式。交-直过程一般采用单相二级管不可控直接整流，直-交过程一般采用6管三相逆变器，另有一个辅助电源，一个逆变器控制器和相应的驱动电路。

早期的变频器采用分立元件构成，整流器采用单相倍压整流电路，逆变器由6只分立的功率晶体管（GTR）构成。这种电路复杂，可靠性差。目前大部分厂家采用的逆变桥由6个绝缘栅极晶体管（IGBT）组成，其综合了MOSFET和GTR的优点，开关频率高、驱动功率小。随着智能功率模块（IPM）技术的发展应用，IPM正在逐步取代普通IGBT模块。由于IPM内部既有IGBT的棚极驱动和保护逻辑，又有过流、过（欠）压、短路和过热探测以及保护电路，提高了变频器的可靠性和可维护性。另外，IPM的体积与普通IGBT模块不相上下，价格也比较接近，因此目前应用较为广泛。比较成功的产品如：日本三菱电机公司所生产的PM20CSJ060型以及日本新电元公司生产的TM系列IPM模块等。

功率因素校正（PFC）环节和逆变桥集成是新一代的空调器逆变电源技术。PFC技术的应用不但可以极大改善电网的工作环境，减少输电线的损耗，而且在变频工作时可以减小输入端电感和输出端电容器，减小模块体积。因此PFC环节和IPM逆变桥集成一体化是家用空调器发展的必然。

3.2 微控制器

微电子技术的发展使变频调速的实现手段发生了根本的变化，从早期的模拟控制技术发展数字控制技术。目前国外一些跨国公司的微控制器产品占据着主要的市场，如：Motorola公司的MC68HC08MP16、Intel公司的80C196MC、三菱公司的M37705等。这些公司的产品性能价格比较高、功能强大，如带有A/D转换器、PWM波形发生器、LED/LCD驱动等，且一般都有OTP产品以及功耗低可长期稳定的工作。微控制器目前主要由单片机向DSP（信号处理器）过渡。以目前应用比较广泛的TI公司的TMS320C240为例，其具有：50Ns的指令周期，544字的RAM，16K的EEPROM，12个PWM通道，三个16位计数器，两个10位A/D转换，WATCHDOG，串行通讯口，串行接口等，采用DSP，可使控制电路简单，而且控制功能强大。

3.3 PWM波的生成

在家用空调器中，目前国内大部分厂家采用常规的SPWM方法，在国外，在部分厂家以采用磁通跟踪型SPWM生成方法，该方法以不同的开关模式在电机中产生的实际磁通去逼近定子磁链的给定轨迹—理想磁通圆，即用空间电压矢量的方法决定逆变器的开关状态，以形成PWM波形，该方法电压利用率高，低频谐波转矩小，频率变化范围宽、运行稳定，具有比较好的控制性能。近期出现的PAM控制（Pulse Amplitude Modulation）不采用载波频率进行整流，而直接改变电压，减少了整流所需的能耗，提高了变频器的工作效率，满足了节电和降低高次谐波的要求，使供暖能力得到提高。

3.4 变频压缩机的电机

变频压缩机电机主要分为交流异步电动机和直流无刷电动机两种。目前国内一些大的压缩机生产厂家如：万宝、松下、上海日立、东芝万家乐等已有能力生产变频压缩机（包括交流机和直流机），交流电动机成本低，制造工艺简单，但其节能效果较差。直流无刷电机拖动由无刷电机本身，转子位置传感器和电子换向开关组成。转子磁极为永磁体，电枢绕组采用自控式换流，定子旋转磁场与转子磁极同步旋转，通常采用按转子磁场定向的定子电流矢量变换控制，既有普通直流电机良好的调速性能和启动性能，又从根本上消除了换向火花、无线电干扰的弊端，具有寿命长、可靠性高和噪声低，控制方便等优点。以1998年三菱电机公司开发的适用于空调压缩机的节能高效直流无刷电机为例，其具有：转子上安装了8块V字型永久磁体。磁体为埋入式，转子不会在不锈钢外壳中因涡流因而产生损耗；采用了新的压缩机电机驱动方式，效率比普通的无刷电机高，但是这种压缩机电机的价格较高。

变频空调篇5

1、变频空调是指加装了变频器的常规空调。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，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。

2、而定频空调，是一种用于给空间区域提供处理空气温度变化的机组。它的功能是对该区域内空气的温度、湿度、洁净度和空气流速等参数进行调节，以满足人体舒适或工艺过程的要求。是国家入户电网电压为220伏、50赫兹，在这种条件下工作的空调称为定频空调。由于供电频率不能改变，传统定频空调的压缩机转速基本不变，依靠不断地“开、停”压缩机来调整室内温度，其一开一关之间容易造成室温忽冷忽热，并消耗较多电能。

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变频空调篇6

在工农业行产各人们的日常生活中，经常需要对一些物理量进行控制，如空调系统的温度、供水系统的水压、通风系统的风量等，这些系统绝大多数是用交流电机驱动的。以前由于电机的转速无法方便调节，为了达到对上述物理量的控制，人们只好采用一些简单的方法，如用档板调节风量，用阀门来调节流量压力等，致使这些系统不仅达不到很好的调节效果，而且大量的电能被档板和阀门白白浪费。据统计，我国目前使用的风机、水泵大约有25%的能量是无谓消耗。因此，国家经贸委于1994年下发了763号文件《关于加强风机、水泵节能改造的意见》，鼓励支持变频节能技术在各行各业推广使用。另外，根据交流电机的特性，要实现连续平滑的速度调节，最佳的方法就是采用变频调速器，变频器是将标准的交流电转成频率、电压可变的交流电，供给电机并能对电机转速成进行调节的装置。采用变频器进行风机、水泵的节能改造，不仅避免了由于采用挡板或阀门造成的电能浪费，而且还会极大提高控制和调节的精度，我们可以真正方便地实现恒温空凋系统和恒压供水系统。

2中央空调系统

大、中型中央空调由3部分组成:

(1)制冷、制热站

(2)空调水管网系统

(3)空调末端装置(空调机组，风机盘管和新风机组等)

大、中型中央空调系统框图如图1所示。

工作原理:采用设备中的风扇使室内空气循环，并通过设备中的冷、温水盘管来冷却和加热，以达到空调的目的。盘管中的冷、温水由机房中的制冷设备和锅炉提供。

该系统的缺点是:设备配置较大，风机噪音大。当环境温度变化或冷、热负荷变化时，只能通过增减冷、温水循环泵数量或使用挡风板的方法来调节室内温度，既耗费能源又造成环境温度波动。

3负载与节能关系

(1)负载类型与节能关系,生产机械各式各样，种类繁多，但负载类型主要分3类，它们与节能的关系见表1

(2)几种典型负载与节能关系

由于中央空调系统中都是各种风机、泵类负载，根据流体学原理可知，P}n3，故应用变频器后，节能效果显著。表2列出风机、泵类负载应用变频器后，在不同流量Q、转速n、由功率P(额定值的相对百分数)在某频率值时的节能率。

4中央空调变频调速系统的控制依据

中央空调系统的外部热交换由2个循环水系统来完成。循环水系统的回水与进(出)水温度之差，反映了需要进行热交换的热量。因此，根据回水与进(出)水温度之差来控制循环水的流动速度，从而控制了热交换的速度，是比较合理的控制方法。

(1)冷冻水循环系统的控制

由于冷冻水的出水温度是冷冻机组“冷冻”的结果，常常是比较稳定的。因此，单是回水温度的高低就足以反映房间内的温度。所以，冷冻泵变频调速系统，可以简单地根据回水温度进行如下控制:回水温度高，说明房间温度高，应提高冷冻泵的循环速度，以节约能源。反之则反。总之，对于冷冻水循环系统，控制依据是回水温度，即通过变频调速，实现回水的恒温控制。原理图见图2。

(2)冷却水循环系统的控制

由于冷却塔的水温是随环境温度而变的，其单测水温不能准确地反映冷冻机组内产生热量的多少。所以，对于冷却泵，以进水和回水间的温差作为控制依据，实现进水和回水间的恒温差控制是比较合理的。温差大，说明冷冻机组产生的热量大，应提高冷却泵的转速，增大冷却水的循环速度;温差小，说明冷冻机组产生的热量小，可以降低冷却泵的转速，减缓冷却水的循环速度，以节约能源。冷却水循环系统的控制原理图见图3。

5中央空调末端送风机的变频控制

随着生活水平的提高，人们已开始关注生活与工作环境的舒适性。大型公共建筑(如商场、宾馆、影剧院等)均设置有中央空调系统，而大多数中央空调的运行，绝大部分末端机采用开/关控制方式，难以满足人们对舒适感的要求。变频技术的飞速发展，成本进一步下降，使得这一要求成为现实。

5.1调节风量

在中央空调系统中，冷、暖的输送介质通常是水，在末端将与热交换器充分接触的清洁空气由风机直接送入室内，从而达到调节室温的目的。

在输送介质(水)温度恒定的情况下，改变送风量可以改变带入室内的制冷(热)量，从而较方便地调节室内温度。这样，便可以根据自己的要求来设定需要的室温。

调整风机的转速可以控制送风量。使用变频器对风机实现无级变速，在变频的同时，输出端的电压亦随之改变，从而节约了能源，降低了系统噪音，其经济性和舒适性是不言而喻的。

5.2控制方式的确立

(1)在室内适当的位置，安装手动调节控制终端，如图4所示，调速电位器VR和运行开关KK置于控制终端盒内，变频器的集中供电由空气开关控制，需要送电时在配电控制室直接操作。

调整频率设定电位器VR，可以改变变频器的输出频率，从而控制风机的送风量，关闭时断开KK即可，此方式成本低廉，随意性强。

(2)当室外温度变化，或者冷/暖输送介质温度发生改变时，将可能造成室温随之改变，对环境舒适要求较高的消费群体，则可以采用自动恒温运行方式，如图5所示。

选择内置PID软件模块的变频器。控制终端的方式同手动方式。电位器用来设定温度(而不是调整频率)。变频器通过采集来自反馈端VPF/IPF的温度测量值，与给定值作比较，送入PID模块运算事自动改变U、V、W端子的输出频率，调整送风量，达到自动恒温运行。

(3)送风机的分布可能不是均匀的，对于稍大的室内空间，则可以采用“区域温度平均法”策略调节送风量，以满足特殊需要量场所。

(4)为降低成本，个别的变频器可能没有内置PID软件模块，选用外加PID调节器即可。

5.3应用方案的系统考虑

(1)共振(动):选择末端送风机时，应考虑测试其在全转速范围的共振转速点，应避免电机工作于这样的转速区，通过设定变频器的回避频率及其宽度值，则可以避免电机运行于该转速区域。

(2)节能:风机属于平方转矩负载，应用时，选择风机、泵类专用变频器(亦称为节能型变频器)较好，并将其转矩曲线(V/F)设定为“平方转矩”，这样可以达到较好的节能效果。

(3)安装:变频器应装于末端机的“隔离室”内，除保证良好的散热外，还应让其不置身于潮湿环境下。亦需考虑中央空调在制冷或制热时末端机自身的温度影响。

(4)频率限制:电机转速较低时，散热效果较差:转速过大，则会引起因风速过高而造成的不适当状态，如制冷时，可能因风速过大，致辞使冷凝水不能被吸水盘完全接收，造成外漏。应选择适宜的上、下限频率，下限频率以不小于15Hz为宜，上限频率不要超过60Hz，根据最大风速确定。

(5)载波频率:将变频器的载波频率适当提高，则可以降低电机运行噪音，提高环境质量。

(6)多机并联运行时，若电机距离变频器较远，则需调整载波频率，以避免引起电机电流振荡。

6机组台数控制

(1)某大厦基本工况:3台机组，一用两备，根据大厦的热负荷量自动控制机组运行台数，自动保持各机组运行时间基本一致，达到最低能耗，达到最低的主机折旧。

(2)解决方案

基本思路:根据回流量，供/回水温度来调节机组运行台数，负荷计算根据:Q=C×m×|T1-T2|∣

注:C常数;m回水流量;T1回水温度;T2供水温度

当负荷大于单台机组80%，则第2台机组备份;当负荷大于前2台机组的负荷总量的80%，则第3台机组运行(80%该数值可调)。

采用PLC作为主控制器，采用摸拟量模块进行数据采集。原理图如图6所示。

变频空调篇7

当很多消费者还没有搞明白什么是变频时，来自各大家电卖场、各大主流空调企业均异口同声“变频空调好，省电又舒适”。《中国企业报》记者看到，央视黄金时段成为各大主流空调企业的变频竞技场：美的超微感变频空调甫一亮相，成龙代言的格力i系列变频柜机横空出世，省电一半的志高变频空调意外现身，李连杰代言的奥克斯开打变频真功夫。

此外，老牌变频专家海信的“荷塘月花”双模变频清新亮相，海尔则意外发力变频除甲醛空调。格兰仕也不甘示弱，牵手两大变频技术供应商上海日立、日本东芝欲上演“后来者居上”。日本、韩国企业松下、三菱电机、大金、LG则集体失声变频空调舆论战，与多年前的集体发力变频市场形成鲜明对比。

显然，未来主流空调企业的市场竞争集中于变频市场已经不可逆，那么，快速进入变频红海竞争的企业是否已经做好准备？

属于变频的时代

早在2007年，时任海信空调营销总经理的杨云铎便预言“10年内变频会取代定速空调”。日前，在美的第一千万台变频空调下线仪式上，美的制冷家电集团中国营销总部副总裁王金亮则宣布，“3年内，美的将在全国市场停产定速空调”。

早在2001年，海信、新科等企业便发力变频，美的、海尔、志高等企业也曾阶段性推出过变频空调。不过，直到2008年9月，美的掀起变频普及风暴，2009年3月，格力转战变频，2010年奥克斯、志高、海尔等企业迅速参战。2011年3月，格兰仕再度发力，长虹、春兰等企业也调整重点。

“今年以来，市场上已找不到不做变频空调的企业。谁不做变频空调，就意味着落后”。家电问题专家孙玉琢指出，企业扎堆变频的背后正是看到了未来产业发展的商业机会。《中国企业报》记者在国美、苏宁的多家门店看到，所有空调品牌的促销人员都以“省电、舒适”为由向消费者推荐变频。

在企业力推的背后，则是变频空调开始得到产业政策的优待。2009年变频空调能效标准实施，2009年变频空调纳入家电下乡目录、连续入选“政府节能产品采购清单”，2010年有消息称变频空调有望获得“节能惠民”补贴。2011年国家启动空调能效评价标准的统一化进程，变频空调的节能优势将会得到突出。

来自国家信息中心的统计数据显示：2010年变频空调的市场占比已接近30%。日前，在国美、苏宁两大家电零售商的《2011年空调发展报告》中，对于变频空调在连锁渠道的销售比重给出了50%的乐观预测。中怡康时代市场研究总监彭煜则告诉《中国企业报》记者，“变频今年大有发展，市场重心转向变频，市场规模将达到1698万台，占比达45.7%。”

扎堆变频的动机

日前，在格兰仕空调与上海日立、日本东芝的变频合作仪式上，格兰仕空调产业群总裁韩伟在接受《中国企业报》采访时坦言，“‘十二五’期间，格兰仕目标是白电三强、冲刺千亿。对于格兰仕空调急需在全球范围内整合优势合作资源实现转型升级，从而实现更快的发展壮大。”

一直稳居国内空调五强的奥克斯，其空调事业部总经理王玉龙也于日前放出豪言，“3年内产销规模达到1000万台，变频空调将是最大的增长点。”自去年8月份邀请李连杰担当品牌代言人后，奥克斯提出变频空调100万台的销售目标，今年了壹系列超一级变频空调新品，打出明星代言、产品技术两张牌。

海信科龙副总裁王云利则透露，“今年，国内空调市场将会继续两位数以上的增长，变频市场占比将越来越大，海信空调继续立足于变频技术的领先优势，通过产品和市场创新，争取实现50%以上的增长。”早在2010年，海信便宣布停产定速空调。

过去两年间，一直领跑国内变频空调市场的美的则表示，“2011年变频销售目标为800万台，争取获得国内变频市场50%以上的份额。”2010年，美的空调销量已突破2000万台，其中变频空调实现了预期400万台的目标。格力2011年变频空调销量要突破500万台，志高的变频目标为100万台。

对此，志高集团公关部部长黄通华表示，“今年，志高将加大在变频技术和营销差异化上的投入，通过全方位、立体化的系统发力变频市场。”王金亮则指出，“美的在短短3年间实现了1000万台变频空调的生产下线，不仅撬动了国内变频市场份额的增长，更为美的今后进一步整合全球性资源，实现变频空调在节能性、舒服性、环保性上的突破，将会起到积极作用。”

空调分析师张彦斌指出，“不难看出，企业扎堆变频的背后，正是受到商业利益和行业升级的双重驱动。变频对定速的升级换代，会带来新增需求和商业机会，也会推动企业借助变频重新建立自控力强的全产业链。”

竞争风险提前到来

不过，《中国企业报》记者注意到，在变频化热潮涌起的背后，市场的白热化竞争和行业的同质化困局也纷至沓来。当前，一些空调企业围绕变频市场的价格战、服务战恶性竞争已初露端倪，加剧了整个行业发展中的潜在风险。

记者从国美、苏宁等卖场看到，变频与定速的价格差已低于500元，少数中小企业为了抢夺市场，推出了与定速空调相当甚至略低的变频产品。这无疑会让变频市场竞争再度陷入低端价格恶战的漩涡中。

变频空调篇8

【摘要】随着经济的发展，人们生活水平的提高，人们对居住环境的要求越来越高，特别是对空调的需求越来越高，不仅要求空调能满足其基本功能需求，还要满足节能需求。原有的定频空调已不能更好的满足人们的需求，所以在这种情况下，就需要开发一种能更好的满足人们需求的空调系统。变频空调的出现，改变了这一现状。变频空调不仅具有制冷制热、舒适功能，还有节能功能。为了使变频空调更好的发挥其作用，就应该对其结构及工作原理进行分析。本文主要从变频空调特点、变频空调结构、变频空调原理等方面，对变频空调进行相应探讨。

【关键词】变频空调；结构；工作原理

对于传统的定频空调来说，空调的心脏――压缩机的转速时一定的，空调系统也是在一定的环境温度下进行选配的，所以在该环境温度下该空调的性能可能是最优的。然而实际环境中温度及热负荷是有一定变化的，在这种情况下，要想更好的实现空调制冷量或是制热量与环境热负荷相匹配，在一定程度上是需要调节压缩机运转速度的。只有这样，才能更好的改变空调输出的制冷/热量，实现对温度的精确调节。而变频空调的出现，在一定程度上能满足这一需求。如何使变频空调更好的发挥作用，还需要对变频空调的结构及工作原理进行相应研究。

1 变频空调特点

变频空调与传统定频空调相比较，其最大的优势就是舒适性高、节能效果好、制冷制热效果好。舒适性高就是当房间温度与设定温度差别较大的时候，变频空调的压缩机就会高速运行，在极短的时间内就能达到之前设定的温度，在达到设定温度后，压缩机就会转入到低速运行，来维持设定的温度。这种温度波动与定频空调相比较是比较小的，与人体温度相适应，能更好的满足人们对温度的需求。再加上变频空调不像定频空调那样频繁的启动和关闭，其运行噪音也相对较小。特别是采用无刷直流机变频空调时，其因没有电刷使其噪音较小。之所以说变频空调节能，是因为其交流变频采用的是三相电机，其直流变频采用的是直流电机，这些电机与普通单相电机相比较，其效率比较高。其系统匹配状态也比较好。当系统某一部分出现负荷时，其也能扩大换热器，来降低温度和提供蒸发温度。此外，其停机次数也比较少，其也能避免系统重建过程中所带来的不必要的浪费，同时也能有效的避免因温度较大而产生相应浪费；制热效果好是因为变频空调在低温条件下仍能实现高速运转，仍能产生较大的供热量。如果选用合适的变频压缩机和电子膨胀阀时，即便是在零下十五摄氏度情况下，也能正常发热。

2 变频空调结构

2.1 变频空调基本结构

变频空调的基本结构和制冷原理与普通空调是几乎是相同的。其主要是由压缩机、室内换热器、室外换热器及膨胀阀等构成的。其不同之处是变频空调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。变频空调主机在一定程度上能自动进行无级变速，其可以以房间的冷热状况自动提供所需冷热量。如果室内温度达到一定数值后，其空调主机就会自动进行调节，使空调连续运转，进而使环境温度能始终稳定。

3 变频空调原理

3.1 变频结构基本原理

变频空调采用的是目前比较先进的技术，其启动电压相对较小，其可以在低电压和低温条件下启动。不管是冬天室内温度低难以启动，还是夏季屋内湿润，通过压缩机的无级变速，其都能更好的适应大面积制冷、制热需求，使室内温度保持正常。空调室内的风机在运行中会在室内形成相应循环，使室内能始终保持一种送风速度。其空调室中的过滤器在一定程度上也能提高室内空气洁净度。对于传统的定频空调来说，其是以最大负荷为依据进行选配的，在设计工况下能更好的满足其效能比，但是环境温度、热负荷则是变化的，当热负荷比较大时，因空调输出的能力基本不变，所以房间的温度升高或者降低就会很慢，而当热负荷较小时，房间的温度很快又会被升高或降低，人们就会感觉很不舒服。而变频空调是以热负荷为依据自动调节压缩机的运转速度的，其不仅能对运输制冷/热量进行相应改变，同时也能对温度进行精确调节。当实际温度与设定温度有较大的差距的时候，变频空调就会实行强制冷或是强制热，使空调始终保持高速运行。如果实际温度与设定温度接近时，制冷制热功能也会随之降低。而变频压缩机即使运转速度较低的情况下，也能满足室内温度定值，且连续运转，使室内温度始终保持平衡。因此，变频空调这样不仅能避免温度的大幅度波动，同时也能避免因不必要的电网冲击而造成不必要的麻烦。

3.2 变频调速原理

对于变频空调来说，其核心部分是变频压缩机。变频压缩机可以以电机的类型为依据划分为交流变频和直流变频，其空调则是交流变频空调和直流变频空调。对于交流变频空调来说，其压缩机利用三相异步电动机电磁转矩进行调频的，这种电磁转矩在定子主磁通和转子电流相互作用中形成的。具体来说当交流电经过整流滤波的时候，就会得到相应直流电，在变频模块的作用下，直流电逆转成交流电，并成为驱动压缩机旋转的变频电源，从而控制交流电机的转速。而对变频模块的控制是通过传感器将室内温度信息传递给微电脑，输出一定频率变化的波形，控制变频模块的输出频率。当室内急速降温或急速升温时，室内空调负荷加大，压缩机转速加快，制冷量按比例增加，相反，当室内空调负荷减少时，压缩机正常运转或减速。直流变频空调的压缩机采用的是直流电机，直流变频空调的工作原理是把50Hz的交流电源转换为直流电源，并送至功率模块主电路，功率模块也同样受微电脑控制，所不同的是模块所输出的是电压可变的直流电源。微电脑根据室内温度来控制功率模块输出的直流电的电压，从而来控制压缩机的转速。电机成为直流电机时，可以取消电刷，此时的无刷直流电机就能有效的克服直流电机的电磁干扰、噪声、可靠性及寿命短等不利因素。就目前来看，这种直流变频电机在变频空调中优势是比较大，随之科学不断发展，直流变频机将会取代交流变频机。

结束语：

随着空调技术不断的发展，其已经被广泛的应用在建筑中，不管是在企业还是在人们日常生活中，都可以看到空调。空调的广泛应用在给人们的生活和工作带来了方便。然而要想使空调更好的为人们生活和工作创造一个相对舒适的空间，就应该从实际需求出发，对空调进行不断的研究。毕竟随着人们生活水平的不断的提高，其需求也在不断的变化。就目前来看，原有的定频空调就不能更好的满足其需求，而变频空调却能更好的满足其需求。在这种情况下，就应该对变频空调的结构及原理进行分析，在满足现实需求的同时，也能为以后空调的发展提供相应依据。

参考文献

[1]朱波,胡强生. 船舶空调系统节能的分析与研究[J].浙江交通职业技术学院学报.2008.(02).

[2]曾敏,杨九铭,向福广,顾华,罗宇华.功率因素校正技术在变频空调中的应用[C]. 电工技术学会电力电子学会学术年会论文集.2005.(23).

[3]牛百齐.变频空调中的无传感器无刷直流电机控制系统[J].自动化与仪器仪表.2005.(05).

变频空调篇9

关键词：变频节能；中央空调；发展趋势

中图分类号：TE08 文献标识码： A

1、变频中央空调的发展

近几年，随着能源问题的日趋紧张、各国纷纷看到空调节能的重要性，采取一系列措施鼓励节能产品入市。据统计，全球有76%的国家制定了强制性最小能效标准或标识；19%国家实施了自愿性标准或标识；约95%的国家和地区把能源效率作为衡量产品质量的重要指标之一。截至目前，欧盟、美国、加拿大、澳大利亚、韩国等37各国家和地区已经使用了国家能效等级标识。尤其日本对空调的能效限制从1997年就开始了，大幅度提高限定值，是日本成为世界上能效最高的国家，也促使日本空调企业最早拥有以直流变频空调为代表的高效节能技术。

2、中央空调变频和定频工作原理分析

所谓的“变频空调”是与传统的“定频空调”相比较而产生的概念。我国的电网单相电压为AC220V、50Hz，在这种条件下工作的空调称之为“定频空调”。中央空调系统机组中有冷却水和冷冻水系统，传统的方案是通过改变压缩机机组、水泵、风机启停，或者改变室内送风系统中的风阀或水泵系统中的比例调节阀开度，以达到调节温度的目的，这样的调节方式虽然简单易行，但是缺点也是显而易见的。前一种是以频繁开启压缩机缩短使用寿命为代价，且温度调节波动很大，舒适感差；后一种是以增加管网损耗、耗费大量能源在风阀、水阀上为代价的，且对空调的调节是阶段性的，已使空调系统工作在波动状态，稳定性差。而与之相比的“变频空调”变频器改变压缩机供电频率，调节压缩机转速，依靠压缩机转速的快慢达到控制室温的目的，室温波动小、电能消耗少，其舒适度得到较大提高。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，使居室在短时问内迅速达到所需要温度、湿度，并在低转速、低能消耗状态下以较小的温差波动，实现了快速、节能和舒适控温效果。供电频率高，压缩机转速快，空调器制冷（热）量就大；而当电频率较低时，空调器冷（热）就小，这就是所谓“变频”的原理。

3、变频调速技术在中央空调系统节能中的具体应用

使用变频器的根本目的就是为了实现中央空调的节能，在选择变频器时，其输出功率不能低于其驱动的电动机功率。在考虑将变频调速技术应用于中央空调系统中时，最先考虑的是变频器的安装条件，良好的安装条件能够有效延长变频器的使用年限。变频器的安装应该选择无水、湿度小，环境温度在-10℃～40℃之间，相对湿度保持在20%～90%之间的环境中，周围环境不能存在易燃易爆具有腐蚀性的气体或液体，安装位置应易于变频器的拿取，为了避免出现故障应该避免与高次谐波干扰设备。

3.1变频调速技术在中央空调主机中的应用

中央空调主机是整个中央空调系统的核心，其最重要的作用是为整个中央空调系统产生冷源或热源。由于整个建筑物内部的冷量需求或热负荷处于不断变化的动态过程中，空调主机输送的制冷量或制热量就需要与建筑物内部总需冷或热的量达到一个动态匹配的效果。为了达到这个效果，这就需要采取一定的技术手段，而变频调速技术在实现这个动态结果中起到了至关重要的作用。

3.2变频调速技术在中央空调冷冻水、冷却水循环系统中的应用

（1）利用变频调速技术实现对冷冻水循环系统的控制。在具体的控制过程中，为了达到节能效果，需要将整个的冷冻水循环速度合理有效的控制起来，通过变频器调节冷冻水泵运行转速能够达到这个目的。实现对冷冻水循环系统控制的方式有两种，一种是以压力差为主、温度为辅的调节控制。这种方式主要是为了能够提供适宜的环境温度又达到较好的节能效果。另一种则是以温度为主、压力差为辅，主要工作形式为通过温度作为反馈信号，进行恒温控制，再根据压差大小对目标信号做出适当调整。此种方式主要是保证楼层较高的环境温度较为舒适。

（2）利用变频调速技术实现对冷却水循环系统的控制。

一般情况下冷却水的进水温度代表了冷却水塔内水温，由于冷却塔内的水温会受到环境温度的影响。因此不能仅仅只将测量水温来判断冷冻机组内热量的多少。而是应该将进水温度和回水温度之间的温度差作为控制的标准才比较准确。如果是出现温差较大的情况，说明冷冻机组内产生的热量较大，应该对冷却泵的转速进行提速，加大了冷却水的循环速度从而降低冷却进水温度，反之则应该降低冷却泵的转速和减小冷却水的循环速度达到节能效果。通过变频器合理调节冷却泵的转速，实现冷却水温精确控制，实现节约能源目的。

3.3变频调速技术在中央空调末端送风系统中的应用

变频调速技术在在中央空调末端送风系统中的应用，不仅能够较好的调节送风量，节约能源，还能够降低中央空调运行的嗓音，大大提高舒适度。在对末端送风系统的控制方式方面，比较古老的方法是将手动型控制终端设置在室内，将变频器中的供电设置改成由空气开关控制，需要开启空调时只需要在配电控制室操作即可。当外界温度变化较为明显时，可以采用内置PID软件的变频器。利用电位器设定所需温度，变频器通过收集反馈得到的温度测量值，利用PID软件自动改变输出频率，调整末端送风量。为考虑经济成本，如果变频器中没有内置的PID软件，则只需要连接一个外置的PID调节器就可达到同样的效果。如今，随着楼宇自动控制系统的发展，末端送风系统已经可以通过楼宇控制系统实现对变频器的监控与直接控制，可以更加有效的实现节能。为了达到更好的节能效果，应选择节能型变频器。在安装条件方面变频器不应安装在潮湿环境中。

4、中央空调变频节能的未来发展趋势

4.1变频节能技术是诸多提升空调能效途径中最成熟、最有效、也是最科学的途径，因为目前市场上的定速节能空调大多是以增加热交换器面积为手段，而这些手段将增加对铜、铝等材料的消耗，家电节能应向新型技术手段转变，变频技术使空调产品节能效果明显，且不增加原材料成本，各方面性能都比定速空调优越，可谓一举多得。从行业技术发展和节能需求的发展来看，变频技术势必成为空调行业的发展方向。这一点已从日本市场98%以上的普及率便能得到有力的印证。

4.2变频节能型中央空调的未来发展目标是不断提高人们的生活质量。“以人为本”是经济和社会发展的基础，中央空调变频节能的也是如此。中央空调变频节能的未来发展的基础是节能减排、保护环境。人们生活水平的日益提高在经济社会的发展初期往往是以牺牲环境为代价的，对此，人们已经有了深刻的体会，节能减排、保护环境正成为全球经济发展的一致要求，中央空调变频节能的未来发展也必须服务和服从于这个大局，不断减少中央空调系统对大气的污染程度，全面提高中央空调压缩机系统和末段系统的运行的安全性和经济性，促进中央空调变频节能的全面发展。每一种技术的发展都是围绕人们对科学技术的需要应运而产生，技术发展对人类需求的依赖和衍生是科学技术发展的内在动力，因此，中央空调变频节能的未来发展目标一定要紧紧围绕人们对生产、生活、居住环境的安全舒适、绿色环保、快速节约的要求开展技术研究、开发和应用。

结束语

总而言之，想要实现我国的可持续发展战略目标，真正达到节能效果，应该充分考虑到变频节能技术的运用。中央空调系统工作时间长、能耗大。将变频调速技术应用于中央空调系统中，不仅提高了环境的舒适度，还能使空调的电能转化效率得到提高 ， 改进变频空调节能设计方案， 促使变频空调向更好的方向发展。

参考文献

[1]谢东. 有关变频中央空调的若干问题探讨[J]. 建材与装饰（中旬刊），2008，05.

[2]胡雪梅，任艳艳. 中央空调的变频控制设计及节能分析[J]. 电机与控制应用，2011，07.

变频空调篇10

1、空调出风口滤网堵塞。

2、空调内氟利昂不足。

3、压缩机等元件质量有问题。

4、电热器及其供电回路的交流接触器、温控器和超温熔断器故障。

5、变频单冷空调没有制热功能。

方法：

1、取下空气过滤网进行清洗。