項目九變頻空調器技術

1、 n 它是把它是把220V、50Hz工頻交流電經橋式整流、工頻交流電經橋式整流、 電容濾波，轉換為電容濾波，轉換為310V直流電源，并把它送到逆直流電源，并把它送到逆 變器（大功率晶體管開關組合），又稱功率模塊，變器（大功率晶體管開關組合），又稱功率模塊， 作為其工作電壓；根據(jù)室溫和設定溫度的溫差，作為其工作電壓；根據(jù)室溫和設定溫度的溫差， 通過微處理器運算，產生一個控制信號（通過微處理器運算，產生一個控制信號（PWM脈脈 沖信號），送入逆變器；逆變器將直流電轉變?yōu)闆_信號），送入逆變器；逆變器將直流電轉變?yōu)?頻率可調的三相交流電（合成波形近似正弦波），頻率可調的三相交流電（合成波形近似正弦波）

2、， 驅動變頻壓縮機運轉，使壓縮機電機的轉速隨電驅動變頻壓縮機運轉，使壓縮機電機的轉速隨電 源頻率的變化做相應地變化，從而調節(jié)制冷（熱）源頻率的變化做相應地變化，從而調節(jié)制冷（熱） 量。量。 n 電動機鐵芯中的磁通電動機鐵芯中的磁通與與U1/f成正比（成正比（U1為壓為壓 縮機定子電壓），如果磁通縮機定子電壓），如果磁通過大，電機鐵芯將過大，電機鐵芯將 飽和，導致電機中流過很大的勵磁電流，增加電飽和，導致電機中流過很大的勵磁電流，增加電 機的鐵損和銅損，嚴重時會使電機過熱而損壞電機的鐵損和銅損，嚴重時會使電機過熱而損壞電 機，磁通機，磁通減小，則鐵芯得不到充分利用，使輸減小，則鐵芯得不到充分利用

3、，使輸 出轉矩下降。因此，我們通常使保持磁通出轉矩下降。因此，我們通常使保持磁通恒定，恒定， 使之接近飽和值，即保持使之接近飽和值，即保持U1/f恒定。改變頻率同恒定。改變頻率同 時，電機定子電壓時，電機定子電壓U1必須隨之改變，這種調節(jié)轉必須隨之改變，這種調節(jié)轉 速的方法稱之為速的方法稱之為VVVF（Vairble Voltage Varibe Frequency）,簡稱簡稱V/F變頻控制。圖變頻控制。圖9-3為變頻空為變頻空 調壓縮機的調壓縮機的V-f曲線圖，曲線圖，V-f曲線由變頻壓縮機的曲線由變頻壓縮機的 性能決定。性能決定。VVVF控制后的波形如圖控制后的波形如圖9-4所示。所示。

4、9.4項目基本知識 n 9.4.1變頻空調器與普通空調器的區(qū)別變頻空調器與普通空調器的區(qū)別 n 普通空調器壓縮機的轉速是固定的，它通過控制壓縮普通空調器壓縮機的轉速是固定的，它通過控制壓縮 機的開、停（即壓縮機間歇運轉），來維持室內溫度的穩(wěn)機的開、停（即壓縮機間歇運轉），來維持室內溫度的穩(wěn) 定，室溫的變化較大。變頻空調器是通過改變壓縮機的轉定，室溫的變化較大。變頻空調器是通過改變壓縮機的轉 速，控制壓縮機的排氣量，改變空調器制冷量的大小，使速，控制壓縮機的排氣量，改變空調器制冷量的大小，使 室內溫度保持穩(wěn)定。變頻空調器剛開機時，室內急需降溫室內溫度保持穩(wěn)定。變頻空調器剛開機時，室內急需降溫 （

5、或升溫），壓縮機、風機高速運轉，制冷（熱）量增大，（或升溫），壓縮機、風機高速運轉，制冷（熱）量增大， 達到設定溫度后，壓縮機、風機轉入低速運轉，制冷（熱）達到設定溫度后，壓縮機、風機轉入低速運轉，制冷（熱） 量減小，來維持室溫的穩(wěn)定。變頻空調器與普通空調器的量減小，來維持室溫的穩(wěn)定。變頻空調器與普通空調器的 區(qū)別如表區(qū)別如表9-5所示。所示。 表9-5 變頻空調器與普通空調器的區(qū)別 圖 9- 1 6 室 內 機 控 制 機 板 電 路 原 理 圖 圖9-18 電源電路原理圖 圖9-19 換氣電機電源電路原理圖 n 燈絲用于發(fā)射電子，轟擊熒光粉使相應燈絲用于發(fā)射電子，轟擊熒光粉使相應 的字符和

6、數(shù)字發(fā)光，在燈絲和熒光粉之間的字符和數(shù)字發(fā)光，在燈絲和熒光粉之間 有一個柵極，用來控制電子的發(fā)射。當柵有一個柵極，用來控制電子的發(fā)射。當柵 極磁場強度較小時，電子可以穿過柵極轟極磁場強度較小時，電子可以穿過柵極轟 擊熒光粉，使相應的字符和數(shù)字點亮；當擊熒光粉，使相應的字符和數(shù)字點亮；當 磁場強度較大時，電子穿不過柵極不能轟磁場強度較大時，電子穿不過柵極不能轟 擊熒光粉，則相應的字符和數(shù)字不能點亮。擊熒光粉，則相應的字符和數(shù)字不能點亮。 n CN02腳連接光敏管腳連接光敏管U01，該腳電壓，該腳電壓 隨環(huán)境亮度的變化而變化，最終送入隨環(huán)境亮度的變化而變化，最終送入CPU 的腳，構成了顯示屏亮度檢

7、測電路。芯片的腳，構成了顯示屏亮度檢測電路。芯片 U03NW6372專門用于譯碼驅動顯示屏，當專門用于譯碼驅動顯示屏，當 顯示屏顯示不全或不能顯示時，需用萬用顯示屏顯示不全或不能顯示時，需用萬用 表檢測熒光屏各種供電電壓是否正常。表檢測熒光屏各種供電電壓是否正常。 2.室外機控制電路 n 室外機控制電路由開關電源、通信電室外機控制電路由開關電源、通信電 路、軟啟動電路、溫度傳感器電路、電流路、軟啟動電路、溫度傳感器電路、電流 檢測電路、電壓檢測電路、功率模塊驅動檢測電路、電壓檢測電路、功率模塊驅動 電路、室外風機四通換向閥控制電路等組電路、室外風機四通換向閥控制電路等組 成。室外機控制電路原理

8、圖如圖成。室外機控制電路原理圖如圖9-26所示，所示， 電氣接線圖如圖電氣接線圖如圖9-27所示。所示。 （4）功率模塊驅動電路 n n 功率模塊的作用是將整流濾波后的直流電變成頻率可變功率模塊的作用是將整流濾波后的直流電變成頻率可變 的三相交流電，該機采用三菱公司的的三相交流電，該機采用三菱公司的30A的的IPM功率模塊，功率模塊， 由由6個功率晶體管，根據(jù)微電腦芯片的指令，依次進行開個功率晶體管，根據(jù)微電腦芯片的指令，依次進行開 關控制，得到模擬三相交流電壓。功率模塊驅動電路原理關控制，得到模擬三相交流電壓。功率模塊驅動電路原理 圖如圖圖如圖9-31所示。所示。 n 該功率模塊通過主控制板

9、該功率模塊通過主控制板CN01提供控制信號，其提供控制信號，其 中中CN01.1是功率模塊反饋回來的故障信號，如功率模塊是功率模塊反饋回來的故障信號，如功率模塊 出現(xiàn)過熱、過流、短路等保護，功率模塊出現(xiàn)過熱、過流、短路等保護，功率模塊PM20CTM060 腳就輸出一故障信號給主控板，進行報警。腳就輸出一故障信號給主控板，進行報警。CN03、CN04、 CN05、CN06、CN07、CN08、CN09通過通過6個光耦進行個光耦進行 隔離，分別控制隔離，分別控制6個大功率晶體管的通斷，從個大功率晶體管的通斷，從U、V、W三三 個端子輸出頻率可變的三相交流電，驅動壓縮機運轉。正個端子輸出頻率可變的三

10、相交流電，驅動壓縮機運轉。正 常時，常時，U、V、W三個端子輸出交流電壓為三個端子輸出交流電壓為60V150V， 如無電壓或三端電壓不平衡，需測量功率模塊輸入電壓是如無電壓或三端電壓不平衡，需測量功率模塊輸入電壓是 否正常。否正常。 （5）室外風機、四通換向閥控制電路 n 該機室外風機有高、中、低三速，四通換向該機室外風機有高、中、低三速，四通換向 閥用來控制制冷、制熱轉換，電路原理圖如圖閥用來控制制冷、制熱轉換，電路原理圖如圖9- 32所示。所示。 n 當制熱時，室外機當制熱時，室外機CPU的的22腳輸出高電平，腳輸出高電平， 經電阻經電阻R66加至反向驅動集成塊加至反向驅動集成塊U01 （

11、TD62003AP）的腳，）的腳，15腳輸出低電平，繼腳輸出低電平，繼 電器電器PY03吸合，四通閥通電動作，改變制冷劑流吸合，四通閥通電動作，改變制冷劑流 向，空調器制熱。向，空調器制熱。CPU的和腳輸出高低電平，的和腳輸出高低電平， 經反向驅動集成塊經反向驅動集成塊U01，驅動繼電器，驅動繼電器RY02、 RY04動作，將動作，將AC220V電壓分別加至室外風機的電壓分別加至室外風機的 三個調速抽頭，進行高、中、低控制。三個調速抽頭，進行高、中、低控制。 9.5項目學習評價 n 1.思考題思考題 n(1)變頻空調器與普通空調器的主要區(qū)變頻空調器與普通空調器的主要區(qū) 別有哪些？別有哪些？ n

12、簡述交流變頻的工作原理？簡述交流變頻的工作原理？ n簡述變頻模塊的檢修方法？簡述變頻模塊的檢修方法？ n如何對變頻空調器的充注制冷劑？如何對變頻空調器的充注制冷劑？ n n2.技能訓練技能訓練 n任務任務1 變頻空調器變頻模塊、壓縮機測量變頻空調器變頻模塊、壓縮機測量 n1.準備要求（按組準備）準備要求（按組準備） n（1）變頻空調器）變頻空調器 1臺臺 n（2）鉗形表）鉗形表 1塊塊 n（3）指針萬用表）指針萬用表 1塊塊 n（4）兆歐表）兆歐表 1塊塊 n（5）組合工具）組合工具 1套套 n n2. 測量要求測量要求 斷電測量：斷電測量： n（1）IPM功率模塊主要接線端子的阻值。功率模塊

13、主要接線端子的阻值。 n（2）變頻壓縮機三個接線端子的阻值。）變頻壓縮機三個接線端子的阻值。 n（3）變頻壓縮機繞組的絕緣電阻。）變頻壓縮機繞組的絕緣電阻。 n通電測量：通電測量： n（1）用萬用表測量）用萬用表測量IPM功率模塊直流輸入功率模塊直流輸入 電壓。電壓。 n（2）用萬用表測量）用萬用表測量IPM功率模塊的三個輸功率模塊的三個輸 出電壓。出電壓。 n（3）用鉗形表測量壓縮機的工作電流。）用鉗形表測量壓縮機的工作電流。 n 任務任務2 變頻空調器制冷系統(tǒng)檢修變頻空調器制冷系統(tǒng)檢修 n 1.準備要求（按組準備）準備要求（按組準備） n （1）變頻空調器）變頻空調器 1臺臺 n （2）檢修閥）檢修閥 、轉換接頭、轉換接頭 1套套 n （3）制冷劑）制冷劑R410A適量適量 n （4）維修工具（活絡扳手、內六角扳手、旋具）維修工具（活絡扳手、內六角扳手、旋具） 1套套 n （5）鉗形表）鉗形表 1塊塊 n （6）溫度計）溫度計 1只只 n （7）真空泵）真空泵 1臺臺 n （8）檢漏設備（肥皂水、海綿等）檢漏設備（肥皂水、海綿等） 1套套 n n 2.故障設置故障設置 n 設置故障為：低壓連接管與室內機接頭處泄設置故障為：低壓連接管與室內機接頭處泄