变频技术在风冷冷水(热泵)机组中的应用2

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1、变频技术在风冷冷水（热泵）机组中的应用随着电力电子技术机微机控制技术的发展，变频器的应用F1益广泛，其应用领域U从工业拓展到家电行业。各种变频空调应运而生，包括家用分体式变频空调、户用变频风冷冷水（热泵）机组、VRV变工质流量的空调机组。变频空调由于其节能性和控制的灵活性，越来越被人们接受，其市场占有率将会越来越人。与普通定频空调机组相比，变频空调机组具有以卜•优点：1、节能由丁你缩机工作频率连续对调，对根据设定温度、环境温度及时调节压缩机的频率，使系统工作于最佳状态，从而达到节能的目的。2、舒适定频空调靠压缩机的开/停间歇性地工作来调节室温，往往使室温波动较大，而变频空调机组可灵活地

2、改变压缩机运行频率，使室温维持在所期望的状态，达到舒适的目的。3、对电网冲击小定频空调由于压缩机频繁启动，对电网造成很人冲击，而变频空调机组很少川动，常是连续工作，对电网冲击小。由丁•床缩机连续工作，这样起动损耗大减，减少了冲击机械僭损，同时也减小了起动噪音和振动。二、变频器的原理简介根据普通交流异步电机的工作原理可知，电动机转子速度如下：n=60f/p,其屮，n为转子速度，p为电机极对数，n为频率。由上式可知，改变交流电机的供电频率f就可以改电机的转子速度no变频圧缩机就是采用变频器来改变电机的供电频率。变频器常采用“交一直一交”的调速方式，如图1所示：flf2图1将工频交流电通过整

3、流器变为直流电，再用逆变器将宜流变为频率可变的交流电供给异步电动机。空调变频器通常采用脉冲宽度调制变频（PWM变频）方式，如图2所示,逆变器一•般川的是人功率晶体管（GTR）或对关断晶闸管（GT0）。将一个周期的逆变电压分割成儿个脉冲，分配脉冲时使电源谐波成分尽量减少。改变脉冲数和脉冲宽度，使供给电机的基波电压为频率成比例变化，频率越高脉冲数越少，与其他变频调速方式相比，此种方式有电源侧功率因数髙、电机侧谐波成份少、调速范围宽和响应快的特点。变频空调器广泛采用这种变频调速方式。简单的说，就是通过控制变频器开关元件的通断顺序和时间分配规律，在变频器输出段获得等幅、宽度可调的矩形脉冲波。如

4、果控制开关元件的通断产生一组等幅不等宽的脉冲波形，则可使输出近似等效于止弦电压。如下图所示的正弦波，将其每半周划分为N等份（图«

5、'N=6）,每一筹份的正弦电压与横轴所包围的而积都用一个与此而积相等的等髙矩形脉冲所代替。这样，山N个等幅而不等宽的矩形脉冲所纟fl成的波形便与正弦波等效。图2脉冲宽度调制变频调速a）脉冲宽度调制变频调速线路图b）PWM波形三、空调用变频控制器空调变频控制器除了具备普通变频控制功能外，增加了空调控制电路，如多个温度点的测量，电流电压测量、风扇、水泵和四通阀的控制等，如图3所示。变频空调控制器在实现普通空调功能的基础上，利用压缩机对以变频的特点增加了一些调控功

6、能，如:1、根据负荷变化，自动调节压缩机频率。2、在恶劣工况下，通过压缩机频率调节，实现空调的正常运行，适用范围广。3、由于控制的需要，室内外机需建立数字通讯，传送温度、状态信息。只要通讯协议上增加了主机的启停、变频、设定温度等命令，就可以实现远程控制。4、在软件控制上，由于是针对特定的变频床缩机，其变频V/F曲线特性是固化在程序中。只是根据输入电压的变化，适当调节输出电压幅值。5、室内温度控制，根据室内温度变化，采用模糊控制或P1D控制算法，控制室外压缩机运行频率，口动调节制冷量，使控温更粹确。在宗内负荷较小吋，利用压缩机低频运行，不仅可避免宗外压缩机的频繁启停，并能明显节省电能。图

7、3一定一变双压机变频空调控制器原理图四、变频风冷冷水（热泵）机组能量调节过程户用屮央空调主要用于别墅、多房多厅公寓场所。它一般由一台空调主机和多个末端（风机盘管）组成。空调末端的开关完全取决丁户主的需要，全开和单独开一个房间的空调末端，空调负荷相差非常人。这就需要户用中央空调主机具存宽范用的能最调节能力。传统的左频中央空调系统通过压缩机起/停控制实现能虽调节，但这种调节方式效果并，水温的波动导致房间温度控制精度低，一般精度貝能达到2-3°Co而采用压缩机变频的能量调节方式，房间温度的控制精度能达到0.5°C。户用变频风冷冷水（热泵）机组通常采用一定一变双压缩机设计，即机组由一定频制冷系

8、统和-变频制冷系统复合而成。如HLRD16/BP（制冷量16Kv）采用的是-台3匹H立滚动转子变频压缩机和-•台谷轮3P涡旋定频压缩机。空调负荷低时只有…台变频压缩机运行，其频率PID连续调节以适应空调负荷的需求。空调负荷高吋，定频压缩机投入运行。一定一变两台压缩机的设计可得到更人冷量范

9、1；1的能址连续调节。如图4所不。图4户用变频风冷冷水（热泵）机组一般以水温作为控制目标。下血以制冷为例说明变频风冷冷水（热泵）机组能量调节过程。空调负荷增