变频空调技术方案研究_变频空调方案

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变频空调技术方案研究

一、变频空调发展历史

变频空调是20世纪80年代诞生于日本，其开发的本意就是以节能高效为目的。经过随后十几年的发展和技术升级，变频空调已经在日本得到普及，2000年日本空调变频的占比已经到达95%，欧美市场达到85%。

从变频技术的发展过程来看，变频空调的发展经历了两个阶段：交流变频和直流变频。

二、交流变频与直流变频

1）交流变频

交流变频技术是将市用220V交流电经过整流成为直流电，然后再逆变成频率可变的三相交流电，通入交流变频压缩机的定子线圈，在压缩机内形成旋转磁场，转子感应出感应电动势，进而产生感应电流，转子金属导体中的感应电流又会产生感应磁场，这个磁场与定子线圈产生的旋转磁场相互作用，从而使电动机的转子随着定子的旋转磁场转动起来。转子旋转转速与定子旋转磁场转速要小，属于异步控制。

交流变频使用的压缩机是三相交流压缩机，与普通定频空调压缩机相比只是增加了频率可调的设计，原理上没有太大变化。三相定频压缩机跟交流变频压缩机电机上无任何差别，区别只在控制的方式，交流变频较定频的优点在于启动、噪音、效率、温度控制精度、效率等方面。

2）直流变频

直流变频技术是将市用220V交流电经过整流成为直流电，然后将直流分为三相输入直流变频压缩机定子线圈，形成随着转子位置变化而变化的定子磁场，与转子永磁体的磁场相互作用，同步控制转子运行。

直流变频压缩机与交流变频压缩机主要区别在于转子由线圈变成了永磁体，效率比交流变频压缩机高10%-30%，噪音低5-10分贝。直流变频技术的发展根据对直流压缩机电机驱动方式的不同分为两个阶段：120度方波驱动和180度正弦波驱动。两种直流变频压缩机驱动技术，使用的压缩机是一样的，只不过给压缩机提供的工作电压的波形不同。前者，压缩机电机绕组只有2/3的时间得到了利用，另外1/3的时间是不做功的；而后者，压缩机电机绕组利用率明显提高，因此这种驱动方式下电机效率得到很明显的提升，且压缩机运行也更加平稳，噪音和震动都会有不同程度的降低，但控制算法比120方波驱动方式复杂很多。

三、结论

变频空调上采用180度正弦波驱动方式的直流变频控制技术方案在国内已经很成熟，且市场基本上都为这种控制方式，与交流变频相比，其优点体现在效率提高、噪音及震动减小等方面。