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PRODUCT CENTER變頻空調(diào)的知識(shí)大全-空調(diào)知識(shí)
一. 變頻空調(diào)的優(yōu)點(diǎn)
1 適應(yīng)負(fù)荷的能力 不能自動(dòng)適應(yīng)負(fù)荷變化 自動(dòng)適應(yīng)負(fù)荷的變化
2 溫控精度 開(kāi)/關(guān)控制,溫度波動(dòng)范圍達(dá)2℃ 降頻控制,溫度波動(dòng)范圍1℃
3 啟動(dòng)性能 啟動(dòng)電流大于額定電流 軟啟動(dòng),啟動(dòng)電流很小
4 節(jié)能性 開(kāi)/關(guān)控制,不省電 自動(dòng)以低頻維持,省電30%
5 低電壓運(yùn)轉(zhuǎn)性能 180V以下很難運(yùn)轉(zhuǎn) 低至150V也可正常運(yùn)轉(zhuǎn)
6 制冷、制熱速度 慢 快
7 熱冷比 小于120% 大于140%
8 低溫制熱效果 0°C以下效果差 -10°C時(shí)效果仍好
9 化霜性能 差 準(zhǔn)確而快速,只需常規(guī)空調(diào)一半的時(shí)間
10 除濕性能 定時(shí)開(kāi)/關(guān)控制,除濕時(shí)有冷感 低頻運(yùn)轉(zhuǎn),只除濕不降溫,健康除濕
11 滿負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn) 無(wú)此功能 自動(dòng)以高頻強(qiáng)勁運(yùn)轉(zhuǎn)
12 保護(hù)功能 簡(jiǎn)單 全面
13 自動(dòng)控制性能 簡(jiǎn)單 真正模糊化、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)化
二. 變頻空調(diào)的控制特點(diǎn)
1.適應(yīng)負(fù)荷的能力
如圖1,常規(guī)空調(diào)的制冷能力隨著室外溫度的上升而下降,而房間熱負(fù)荷隨室外溫度上升而上升,這樣,在室外溫度較高,本需要空調(diào)向房間輸出更大冷量時(shí),常規(guī)空調(diào)往往制冷量不足,影響舒適性;而在室外溫度較低時(shí),本需要空調(diào)向房間輸出較小冷量,常規(guī)空調(diào)往往制冷量過(guò)盛,白白浪費(fèi)電力。而變頻空調(diào)通過(guò)壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速的變化,可以實(shí)現(xiàn)制冷量隨室外溫度的上升而上升,下降而下降,這樣就實(shí)現(xiàn)了制冷量與房間熱負(fù)荷的自動(dòng)匹配,改善了舒適性,也節(jié)省了電力。
變頻空調(diào)調(diào)節(jié)制冷量的原理如下:
一定工況下,制冷量與制冷劑質(zhì)量流量成正比,
即 Q = q . m
式中,Q — 制冷量
q — 制冷劑單位質(zhì)量制冷量
m — 制冷劑質(zhì)量流量
一定工況下,制冷劑質(zhì)量流量與壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速成正比例函數(shù)關(guān)系,
即 m = f ( N )
式中 f — 制冷劑質(zhì)量流量與壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速的函數(shù)關(guān)系,不同結(jié)構(gòu)的壓縮機(jī)此關(guān)系式不同
N — 壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速
綜合上兩式,就可以通過(guò)調(diào)節(jié)壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速實(shí)現(xiàn)空調(diào)制冷量的調(diào)節(jié),這正是直流或交流變頻空調(diào)變頻能量調(diào)節(jié)的原理。
2.溫度調(diào)節(jié)方法
以制冷狀態(tài)為例,圖3表示的為常規(guī)空調(diào)的溫度調(diào)節(jié)方法,其中T為室內(nèi)溫度,Ts為設(shè)定溫度,達(dá)到設(shè)定溫度壓機(jī)停,室內(nèi)溫度高于設(shè)定溫度1度,壓縮機(jī)重新開(kāi)啟。圖4為變頻空調(diào)的溫度調(diào)節(jié)方法,室溫每降低0.5度,運(yùn)轉(zhuǎn)頻率就降低一檔,相反,室溫每升高0.5度,運(yùn)轉(zhuǎn)頻率就升高一檔,即室溫越高,運(yùn)轉(zhuǎn)頻率越大,以便空調(diào)快速制冷,室溫越接近設(shè)定溫度,運(yùn)轉(zhuǎn)頻率就越小,提供的制冷量也越小,以維持室溫在設(shè)定溫度附近,溫度波動(dòng)小。
3.啟動(dòng)、運(yùn)轉(zhuǎn)性能
圖5、圖6分別為常規(guī)空調(diào)、變頻空調(diào)啟動(dòng)時(shí)轉(zhuǎn)速曲線。常規(guī)空調(diào)以定頻啟動(dòng)、定速運(yùn)轉(zhuǎn)。變頻空調(diào)低頻啟動(dòng)、變頻運(yùn)轉(zhuǎn)。
4.節(jié)能性
常規(guī)空調(diào)開(kāi)/關(guān)方法控制,壓縮機(jī)開(kāi)關(guān)頻繁,耗電多。變頻空調(diào)自動(dòng)以低頻維持室溫基本恒定,避免壓縮機(jī)頻繁開(kāi)啟,比常規(guī)空調(diào)省電30%左右。
5.低電壓運(yùn)轉(zhuǎn)性能
常規(guī)空調(diào)在電壓低于180V左右時(shí),壓縮機(jī)就不能啟動(dòng),而變頻空調(diào)在電壓很低時(shí),降頻啟動(dòng),降低啟動(dòng)時(shí)的負(fù)荷,最低啟動(dòng)電壓可達(dá)150V。
6.熱冷比
常規(guī)空調(diào)制冷、制熱壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速一樣,只能通過(guò)系統(tǒng)匹配提高熱冷比,局限性很大。
變頻空調(diào)制熱時(shí)壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速比制冷時(shí)高許多,所以熱冷比可高達(dá)140%以上。(制熱時(shí)最高運(yùn)轉(zhuǎn)頻率往往要比制冷最高運(yùn)轉(zhuǎn)頻率高20Hz左右)
7.低溫制熱效果
常規(guī)空調(diào)壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速恒定,0°C以下壓縮機(jī)功率很低,實(shí)際上沒(méi)有什么制熱效果;
變頻空調(diào)低溫下以高頻運(yùn)轉(zhuǎn),制熱量是常規(guī)空調(diào)的3、4倍。
8.滿負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)
常規(guī)空調(diào)壓縮機(jī)只有一種轉(zhuǎn)速,不可能實(shí)現(xiàn)滿負(fù)荷時(shí)的強(qiáng)勁運(yùn)轉(zhuǎn);
變頻空調(diào)在人多時(shí)、剛開(kāi)機(jī)時(shí)或室內(nèi)外溫差較大時(shí),可實(shí)現(xiàn)高頻強(qiáng)勁運(yùn)轉(zhuǎn)。
9.保護(hù)功能
常規(guī)空調(diào)每次發(fā)生電流等保護(hù)均需停壓縮機(jī);
變頻空調(diào)每當(dāng)發(fā)生保護(hù)時(shí)均以適當(dāng)?shù)慕殿l運(yùn)轉(zhuǎn)予以緩沖,可實(shí)現(xiàn)不停機(jī)保護(hù),不影響用戶(hù)的使用。
二.變頻空調(diào)的電路基本原理
變頻空調(diào)根據(jù)壓縮機(jī)是采用交流還是直流電機(jī)可分為交流變頻和直流變頻兩種。
1.交流變頻空調(diào)
(1)基本原理
異步電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩是由定子主磁通和轉(zhuǎn)子電流相互作用而產(chǎn)生的。定子繞組渡過(guò)電流時(shí)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng),在轉(zhuǎn)子繞組內(nèi)感應(yīng)出電動(dòng)勢(shì),因而產(chǎn)生了感應(yīng)電流,該電流與定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)相互作用,便產(chǎn)生了磁場(chǎng)力。而實(shí)際上對(duì)于異步電動(dòng)機(jī),旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速(通常稱(chēng)為同步轉(zhuǎn)速)n0與轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速n1是有差別的,兩者之差與同步轉(zhuǎn)速的比值,我們稱(chēng)之為轉(zhuǎn)差率,用s來(lái)表示,即
式中,f — 電流頻率
p — 電機(jī)極對(duì)數(shù)
所以轉(zhuǎn)子的速度n1可用下式表示
由上式可知,只要改變異步電動(dòng)機(jī)的供電頻率,電機(jī)的轉(zhuǎn)速便會(huì)發(fā)生改變,交流變頻空調(diào)就是根據(jù)這一基本原理來(lái)運(yùn)行的。
異步電動(dòng)機(jī)在運(yùn)行時(shí),產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E1為:
式中,k — 電機(jī)繞組系數(shù);
N1 — 每相定子繞組匝數(shù)
Φ — 每極磁通
由于定子阻抗上的壓降很小,可以忽略,這樣,我們便可以得到:
由上式可知,磁通Φ與U1/f成正比。對(duì)于磁通 Φ,我們通常是希望其保持在接近飽和值,如果進(jìn)一步增大磁通 Φ,將使電機(jī)的鐵心飽和,從而導(dǎo)致電機(jī)中流過(guò)很大的勵(lì)磁電流,增加電機(jī)的銅損耗和鐵損耗,嚴(yán)重時(shí)會(huì)因繞組過(guò)熱而損壞電機(jī)。而磁通 Φ的減小,則鐵心未得到充分的利用,使得輸出轉(zhuǎn)矩下降。這樣,由上式可知,要保持 Φ恒定,即要保持U1/f恒定,改變頻率f的大小時(shí),電機(jī)定子電壓U1必須隨之同時(shí)發(fā)生變化,即在變頻的同時(shí)也要變壓。這種調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速的方法我們稱(chēng)為VVVF(Vairble Voltage Varibe Frequency),簡(jiǎn)稱(chēng)為V/F變頻控制?,F(xiàn)在變頻空調(diào)的控制方法基本上都是采用這種方法來(lái)實(shí)現(xiàn)變頻調(diào)速的。下圖為一變頻空調(diào)的V-f曲線圖,V-f曲線由變頻壓縮機(jī)性能決定
下表為部分變頻壓縮機(jī)的性能參數(shù)
壓縮機(jī)型號(hào) 排氣量60Hz 制冷量60Hz 最大制冷量頻率范圍 VF曲線點(diǎn) 備注
2RV110N7CA04 10.3ml/rev 2030W 4398W 130Hz 180V/100Hz 100V/60Hz
2PV132N7CB02 13.2ml/rev 2665W 5752W 30-130Hz 180V/100Hz 125V/60Hz
2PV164N7EA02 16.5ml/rev 3390W 6000W 105Hz 180V/100Hz 110V/60Hz
2KV196N7AA02 19.6ml/rev 4015W 7500W 110Hz 180V/100Hz 113V/60Hz
2KD210N7AA03 21ml/rev 4405W 9000W 120Hz 180V/96Hz 114V/60Hz
C-7RV113 23.3ml/rev 3980W 10106W 120Hz 175v/85Hz 138V/60Hz
2KV250N7AA03 25ml/rev 5315W 11500W 120Hz 180V/100Hz 113V/60Hz
(2) 交流變頻控制器的原理框圖
變頻控制器的原理框圖如下所示,220V/50Hz的市電經(jīng)整流濾波后得到310V左右的直流電,此直流電經(jīng)過(guò)逆變后,就可以得到用以控制壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的變頻電源。
(3)實(shí)現(xiàn)V/F變頻控制的方法
脈寬調(diào)制(PWM):在輸出電壓每半個(gè)周期內(nèi),把輸出電壓的波形分成若干個(gè)脈沖波,由于輸出電壓的平均值與脈沖的占空比(脈沖的寬度除以脈沖的周期稱(chēng)為占空比)成正比,所以在調(diào)節(jié)頻率的同時(shí),不改變脈沖電壓幅度的大小,而是改變脈沖的占空比,可以實(shí)現(xiàn)變頻也變壓的效果。這種方法稱(chēng)為PWM(Pule Width Modulation)調(diào)制,PWM調(diào)制可以直接在逆變器中完成電壓與頻率的同時(shí)變化,控制電路比較簡(jiǎn)單。
由于PWM調(diào)制輸出的電壓波形和電流波形都是非正弦波,具有許多高次諧波成分,這樣就使得輸入到電機(jī)的能量不能得以充分選用,增加了損耗。為了使輸出的波形接近于正弦波,提出了正弦波脈寬調(diào)制(SPWM)。
所謂SPWM調(diào)制,簡(jiǎn)單地來(lái)說(shuō),就是在進(jìn)行脈寬調(diào)制時(shí),使脈沖序列的占空比按照正弦波的規(guī)律進(jìn)行變化,即,當(dāng)正弦波幅值為最大值時(shí),脈沖的寬度也最大,當(dāng)正弦波幅值為最小值時(shí),脈沖的寬度也最?。ㄈ缦聢D所示)。這樣,輸出到電動(dòng)機(jī)的脈沖序列就可以使得負(fù)載中的電流高次諧波成分大為減小,從而提高了電機(jī)的效率。SPWM波形的特點(diǎn)概括起來(lái)就是“等幅不等寬,兩頭窄中間寬”。
(4)具體電路
對(duì)于變頻空調(diào)的電路,其室內(nèi)機(jī)部分與常規(guī)空調(diào)相類(lèi)似,比常規(guī)空調(diào)多一通訊電路。其主要部分集中在室外部分,室外電控有主控板、電源電路、變頻驅(qū)動(dòng)模塊。而室外變頻電路的核心主要集中在以下兩個(gè)方面:
1)變頻驅(qū)動(dòng)模塊
這一部分指的是完成直流到交流的逆變過(guò)程,用于驅(qū)動(dòng)變頻壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的逆變橋及其周?chē)娐?。變頻空調(diào)上通常采用6個(gè)IGBT構(gòu)成上下橋式驅(qū)動(dòng)電路。在實(shí)際應(yīng)用中,多采用IPM(Intelligent Power Module)模塊加上周?chē)碾娐罚ㄈ玳_(kāi)關(guān)電源電路)組成。IPM是一種智能的功率模塊,它將IGBT連同其驅(qū)動(dòng)電路和多種保護(hù)電路封裝在同一模塊內(nèi),從而簡(jiǎn)化了設(shè)計(jì),提高了整個(gè)系統(tǒng)的可靠性?,F(xiàn)在變頻空調(diào)常用的IPM模塊有日本三菱的PM系列及日本新電元的TM系列(內(nèi)置開(kāi)關(guān)電源電路)。
2)室外控制芯片
隨著技術(shù)的進(jìn)步,變頻空調(diào)的控制將向智能化、集成化、可靠化的方向發(fā)展,而其控制的核心--芯片也將越來(lái)越先進(jìn)。室外芯片主要的功能是完成各種運(yùn)算,產(chǎn)生SPWM波形,實(shí)現(xiàn)壓縮機(jī)V/F曲線的控制并提供各種保護(hù)等。變頻空調(diào)采用的室外控制芯片有很多種,如NEC、摩托羅拉、三菱等。由于空調(diào)技術(shù)的發(fā)展,模糊控制技術(shù)的不斷完善,這就出現(xiàn)了一種性能更優(yōu)異、功能更強(qiáng)大的控制芯片—DSP。DSP即Digital Signal Processor是數(shù)字信號(hào)處理器的簡(jiǎn)稱(chēng),與一般的單片機(jī)相比,DSP在運(yùn)算速度、信號(hào)的處理、電機(jī)的控制方面具有更大的優(yōu)勢(shì),是未來(lái)的發(fā)展方向。美的空調(diào)與美國(guó)TI(德州儀器)公司進(jìn)行合作,其變頻空調(diào)均采用DSP控制技術(shù),大大提高了整機(jī)的控制性能。整機(jī)電控框圖如下所示:
2.直流變頻空調(diào)基本原理及結(jié)構(gòu)
直流變頻空調(diào)其關(guān)鍵在于采用了無(wú)刷直流電機(jī)作為壓縮機(jī),其控制電路與交流變頻控制器基本一樣。
(1)直流變頻空調(diào)的基本原理
直流變頻概念
我們把采用無(wú)刷直流電機(jī)作為壓縮機(jī)的空調(diào)器稱(chēng)為“直流變頻空調(diào)”從概念上來(lái)說(shuō)是不確切的,因?yàn)槲覀兌贾乐绷麟娛菦](méi)有頻率的,也就談不上變頻,但人們已經(jīng)形成了習(xí)慣,對(duì)于采用無(wú)刷直流壓縮機(jī)的空調(diào)器就稱(chēng)之為直流變頻空調(diào)。
無(wú)刷直流電機(jī)
無(wú)刷直流電機(jī)與普通的交流電機(jī)或有刷直流電機(jī)的最大區(qū)別在于其轉(zhuǎn)子是由稀土材料的永久磁鋼構(gòu)成,定子采用整距集中繞組,簡(jiǎn)單地說(shuō)來(lái),就是把普通直流電機(jī)由永久磁鐵組成的定子變成轉(zhuǎn)子,把普通直流電機(jī)需要換向器和電刷提供電源的線圈繞組轉(zhuǎn)子變成定子。這樣,就可以省掉普通直流電機(jī)所必須的電刷,而且其調(diào)速性能與普通的直流電動(dòng)機(jī)相似,所以把這種電機(jī)稱(chēng)為無(wú)刷直流電機(jī)。無(wú)刷直流電機(jī)既克服了傳統(tǒng)的直流電機(jī)的一些缺陷,如電磁干擾、噪聲、火花可靠性差、壽命短,又具有交流電機(jī)所不具有的一些優(yōu)點(diǎn),如運(yùn)行效率高、調(diào)速性能好、無(wú)渦流損失。所以,直流變頻空調(diào)相對(duì)與交流變頻空調(diào)而言,具有更大的節(jié)能優(yōu)勢(shì)。
轉(zhuǎn)子位置檢測(cè)
由于無(wú)刷直流電機(jī)在運(yùn)行時(shí),必須實(shí)時(shí)檢測(cè)出永磁轉(zhuǎn)子的位置,從而進(jìn)行相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)控制,以驅(qū)動(dòng)電機(jī)換相,才能保證電機(jī)平穩(wěn)地運(yùn)行。實(shí)現(xiàn)無(wú)刷直流電機(jī)位置檢測(cè)通常有兩種方法,一是利用電機(jī)內(nèi)部的位置傳感器(通常為霍爾元件)提供的信號(hào);二是檢測(cè)出無(wú)刷直流電機(jī)相電壓,利用相電壓的采樣信號(hào)進(jìn)行運(yùn)算后得出。在無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)中總有兩相線圈通電,一相不通電。一般無(wú)法對(duì)通電線圈測(cè)出感應(yīng)電壓,因此通常以剩余的一相作為轉(zhuǎn)子位置檢測(cè)信號(hào)用線,捕捉到感應(yīng)電壓,通過(guò)專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)的電子回路轉(zhuǎn)換,反過(guò)來(lái)控制給定子線圈施加方波電壓;由于后一種方法省掉了位置傳感器,所以直流變頻空調(diào)壓縮機(jī)都采用后一種方法進(jìn)行電機(jī)換相。
直流變頻空調(diào)與交流變頻空調(diào)的電控區(qū)別
交流變頻空調(diào)的變頻模塊按照SPWM調(diào)制方法,通過(guò)三極管的通斷,給壓縮機(jī)三相線圈同時(shí)通電,壓縮機(jī)為一三相交流壓機(jī)。
直流變頻空調(diào)的變頻模塊每次導(dǎo)通二個(gè)三極管(A+、A-不能同時(shí)導(dǎo)通,B+、B-不能同時(shí)導(dǎo)通,C+、C-不能同時(shí)導(dǎo)通),兩相線圈通以直流電,驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子運(yùn)轉(zhuǎn),另一相線圈不通電,但有感應(yīng)電壓,根據(jù)感應(yīng)電壓的大小可以判斷出轉(zhuǎn)子的位置,進(jìn)而控制繞組通電順序。直流變頻相比交流變頻多一位置檢測(cè)電路。
下圖為直流變頻空調(diào)的電路原理圖:
下圖為直流變頻空調(diào)壓縮機(jī)各繞組電壓控制例圖
直流變頻空調(diào)可分為兩類(lèi),一類(lèi)是只有壓縮機(jī)采用無(wú)刷直流電機(jī);二是不僅壓縮機(jī),還包括室內(nèi)風(fēng)機(jī)、室外風(fēng)機(jī)都采用了無(wú)刷直流電機(jī),而且制冷劑的調(diào)節(jié)方式也由毛細(xì)管變?yōu)殡娮优蛎涢y,這就是全直流變頻空調(diào)。KFR-35GW/BP2Y,就是一款全數(shù)字直流變頻空調(diào)(其中其壓縮機(jī)更是采用了高性能的雙轉(zhuǎn)子直流變頻壓縮機(jī))。
三. 變頻空調(diào)的電路基本原理
概述:
室內(nèi)電路與普通空調(diào)基本相同,僅增加與外機(jī)通訊電路,通過(guò)信號(hào)線“S”,按一定的通訊規(guī)則與室外機(jī)實(shí)現(xiàn)通訊,信號(hào)線“S”通過(guò)的為+24V電信號(hào)。
室外電路一般分為三部分:室外主控板、室外電源電路板、IPM變頻模塊組件。電源電路板完成交流電的濾波、保護(hù)、整流、功率因素調(diào)整,為變頻模塊提供穩(wěn)定的直流電源。主控板執(zhí)行溫度、電流、電壓、壓機(jī)過(guò)載保護(hù)、模塊保護(hù)的檢測(cè);壓機(jī)、風(fēng)機(jī)的控制;與室內(nèi)機(jī)進(jìn)行通訊;計(jì)算六相驅(qū)動(dòng)信號(hào),控制變頻模塊。變頻模塊組件輸入310V直流電壓,并接受主控板的控制信號(hào)驅(qū)動(dòng),為壓縮機(jī)提供運(yùn)轉(zhuǎn)電源。
1.通訊電路
· 通訊規(guī)則:從主機(jī)(室內(nèi)機(jī))發(fā)送信號(hào)到室外機(jī)是在收到室外機(jī)狀態(tài)信號(hào)處理完50毫秒之后進(jìn)行,副機(jī)同樣等收到主機(jī)(室內(nèi)機(jī))發(fā)送信號(hào)處理完50毫秒之后進(jìn)行,通訊以室內(nèi)機(jī)為主,正常情況主機(jī)發(fā)送完之后等待接收,如500毫秒仍未接收到信號(hào)則再發(fā)送當(dāng)前的命令,如果1分鐘(直流變頻為1分鐘,交流變頻為2分鐘)內(nèi)未收到對(duì)方的應(yīng)答(或應(yīng)答錯(cuò)誤),則出錯(cuò)報(bào)警;同時(shí)發(fā)送信息命令給室外,以室外機(jī)為副機(jī),室外機(jī)未接收到室內(nèi)機(jī)的信號(hào)時(shí),則一直等待,不發(fā)送信號(hào),通訊時(shí)序如下所示:
電路分析
由于空調(diào)室內(nèi)機(jī)與室外機(jī)的距離比較遠(yuǎn),因此兩個(gè)芯片之間的通信(+5V信號(hào))不能直接相連,中間必須增加驅(qū)動(dòng)電路,以增強(qiáng)通信信號(hào)(增加到+24V),抵抗外界的干擾。
下圖為室內(nèi)外通訊電路圖,其中上部份為室內(nèi)通訊電路,下部份為室外通訊電路。
二極管D1、電阻R1、R2、R47、電容C3、C4、穩(wěn)壓二極管CW1組成通訊電路的電源電路,交流電經(jīng)D1半波整流,R1、R2限流后,R47電阻分流后,穩(wěn)壓二極管CW1將輸出電壓穩(wěn)定在24V,再經(jīng)C3、C4濾波后,為通信環(huán)路提供穩(wěn)定的24V電壓,整個(gè)通信環(huán)路的環(huán)流為3mA左右。
光耦I(lǐng)C1、IC2、PC1、PC2起隔離作用,防止通訊環(huán)路上的大電流、高電壓串入芯片內(nèi)部,損壞芯片,R3、R18、R21、R22電阻限流,將穩(wěn)定的24V電壓轉(zhuǎn)換為3mA的環(huán)路電流,R23、R42電阻分流,保護(hù)光耦,D2、D5防止N、S反接。
當(dāng)通信處于室內(nèi)發(fā)送、室外接收時(shí),室外TXD置高電平,室外發(fā)送光耦PC2始終導(dǎo)通,若室內(nèi)TXD發(fā)送高電平“1”,室內(nèi)發(fā)送光耦I(lǐng)C2導(dǎo)通,通信環(huán)路閉合,接收光耦I(lǐng)C1、PC1導(dǎo)通,室外RXD接收高電平“1”;若室內(nèi)TXD發(fā)送低電平“0”,室內(nèi)發(fā)送光耦I(lǐng)C2截止,通信環(huán)路斷開(kāi),接收光耦I(lǐng)C1、PC1截止,室外RXD接收低電平“0”,從而實(shí)現(xiàn)了通信信號(hào)由室內(nèi)向室外的傳輸。同理,可分析通信信號(hào)由室外向室內(nèi)的傳輸過(guò)程。
2.交流電源的濾波及保護(hù)
下圖為室外電源電路板上的濾波及保護(hù)電路
該部分主要的功能是吸收電網(wǎng)中各種干擾,并抑制電控器本身對(duì)電網(wǎng)的電磁串?dāng)_,以及過(guò)壓保護(hù)及防雷擊保護(hù)。
FS1為延時(shí)保險(xiǎn)絲,可以防止電控器的長(zhǎng)時(shí)間過(guò)流或短路,同時(shí),又可在輸入電壓過(guò)高時(shí),與ZMR1一起保護(hù)后續(xù)電路免受沖擊而千萬(wàn)損壞。
AS1、ZMR2共同組成防雷擊保護(hù)電路。
C1、T1、C4、C5、C2組成有效的電磁干擾濾波器,該濾波器有雙向作用,即能吸收電網(wǎng)對(duì)電控器的干擾,也能阻止電控器本身的諧波進(jìn)入電網(wǎng)。
3.變頻器高壓直流供電部分
下圖為室外電源電路板上的高壓直流供電電路
該部分的功能是將交流輸入整流濾波為300V左右的高壓直流供給變頻驅(qū)動(dòng)部分作為主能源。并將已畸變的電流波形校正減少高次濾波(以奇次為主)對(duì)電網(wǎng)的干擾。并且提高功率因素。
PTC1、RL3組成延時(shí)防瞬間大電流電路,以防止上電初期對(duì)電容的過(guò)大的電流沖擊,以免插入電源插頭時(shí),插頭與插座間打火,如果室內(nèi)外機(jī)通訊正常,延時(shí)3-5秒手,RL3吸合。
整流橋堆DB1將交流整流為直流,該器件可能發(fā)生的故障有斷路和短路,斷路時(shí)引起的現(xiàn)象是壓縮機(jī)啟動(dòng)后,轉(zhuǎn)動(dòng)一會(huì)即會(huì)停止,產(chǎn)生欠壓保護(hù);短路可引起的現(xiàn)象是用戶(hù)的保險(xiǎn)燒斷或限電保護(hù)器動(dòng)作。
C81-C83為主濾波電容,該電容有可能過(guò)太擊穿,另外電解液干涸及使用環(huán)境溫度過(guò)高均可使其損壞。損壞分兩種情況:失效(含斷路)和短路,前者表現(xiàn)與橋堆斷路相同,后者與橋堆短路相同。
DB2、C26、L1組成功率因素校正電路,此部分中DB2為故障關(guān)鍵點(diǎn),該器件固定在散熱鉛型材上,其斷路時(shí)與DB1現(xiàn)象相同,更換即可,短路則無(wú)明顯表現(xiàn),只是對(duì)電網(wǎng)易產(chǎn)生干擾,不影響變頻空調(diào)的使用。
4.變頻模塊
如下圖,P、N端接入300V高壓直流電,CZ端子從主控板處接來(lái)控制信號(hào),控制六個(gè)三極管的通斷,以獲得準(zhǔn)確控制電壓,U、V、W對(duì)壓縮機(jī)輸出控制電壓,交流變頻輸出的為三相交流電,直流變頻輸出的為通電繞組不斷改變的直流電。
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5.全直流風(fēng)扇電機(jī)
室內(nèi)直流風(fēng)機(jī)
通過(guò)改變電壓大小的方式來(lái)控制風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速,Vc的電壓范圍在9~36V之間,電壓越高,風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速越高,電壓越低,風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速越低;+5V為風(fēng)機(jī)內(nèi)電路控制板的工作電壓;
室外直流風(fēng)機(jī)
室外直流風(fēng)機(jī)工作原理與直流壓縮機(jī)基本相同,只是PWM電壓波形形成電路做在了電機(jī)內(nèi);Vc為高壓直流供電部分提供的直流電源,供風(fēng)機(jī)繞組工作使用,300V左右,由于用戶(hù)電源電壓有高有低,因而Vc實(shí)際在200V-375V之間;+15V電壓為風(fēng)機(jī)內(nèi)電路板的工作電源電壓;Vsp為風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速控制信號(hào),室外主控芯片發(fā)出的外風(fēng)機(jī)風(fēng)速控制信號(hào)為+5V的脈沖數(shù)字信號(hào),經(jīng)過(guò)數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換電路,轉(zhuǎn)換成最大電壓+15V的模擬信號(hào),即Vsp,控制電機(jī)內(nèi)電路板以產(chǎn)生PWM電壓波形;風(fēng)速反饋信號(hào)為12脈沖/轉(zhuǎn),脈沖幅值+15V,因主控板芯片工作電壓為+5V,因此需在電源板上將其轉(zhuǎn)換成+5V的信號(hào)后,才能供給外主控芯片以檢測(cè)外風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)。
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