淺談變頻技術(shù)與變頻空調(diào)

徐娟

摘 要：科學技術(shù)日新月異的發(fā)展，對提高人們的生活質(zhì)量起了非常重要的作用，在人們的日常生活和工作中，空調(diào)隨處可見，變頻技術(shù)已經(jīng)廣泛的運用到人們的生活工作中，變頻空調(diào)為人們帶來很多的便利，不僅可以制冷制熱，最重要的是符合節(jié)能省電的時代主題。文章主要是分析變頻技術(shù)的發(fā)展歷程，同時研究變頻空調(diào)的基本構(gòu)造和工作原理，通過研究變頻空調(diào)的現(xiàn)狀，分析和交流變頻空調(diào)和直流變頻空調(diào)各自的優(yōu)勢和不足，提出相對應(yīng)的意見和建議，更好的促進變頻技術(shù)和變頻空調(diào)的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：變頻技術(shù)；變頻空調(diào)；結(jié)構(gòu)特點；工作原理

中圖分類號：TM921.51 文獻標志碼：A 文章編號：2095-2945（2017）35-0051-02

1 變頻器的基本工作原理

1.1 變頻技術(shù)的發(fā)展

在我們國家改革開放時期引進了變頻技術(shù)，一直發(fā)展到現(xiàn)在，變頻技術(shù)在我們國家已經(jīng)基本普及。對于我國變頻技術(shù)的發(fā)展總的來說，可以分為三個主要過程，首先是從別的國家引進變頻技術(shù)，1995年，我國成立空調(diào)研究所，對于國外空調(diào)的先進技術(shù)進行研究，1996年，我國從國外引進變頻空調(diào)技術(shù)，建立我國的變頻空調(diào)生產(chǎn)基地。其次我國的科研人員進行研究，2000年，我國初步了解了變頻空調(diào)技術(shù)，然后進行了充分的消化吸收，選取相對應(yīng)我國的變頻空調(diào)的標準，進行磨合。最后進行自主創(chuàng)新，制造出適合我們國家的變頻空調(diào)，2008年，國家變頻空調(diào)標準出臺，很多生產(chǎn)商開始生產(chǎn)變頻空調(diào)，研究者不斷地改進變頻空調(diào)，直到現(xiàn)在，我國的變頻空調(diào)技術(shù)還在不斷地發(fā)展創(chuàng)新，緊跟時代發(fā)展的腳步，提高核心質(zhì)量問題。

1.2 變頻器的基本概念

隨著變頻空調(diào)的廣泛使用，越來越多的人對于變頻器這一工作器件十分的好奇，開始對變頻器進行探究。其實變頻空調(diào)中最主要的就是變頻器，變頻器一般是指對電力半導體器件的通斷的控制，將交流電工頻電源中穩(wěn)定不變的頻率和電壓變換為頻率和電壓可以改變的交流電的電能控制的一種裝置，絕緣柵雙極晶體管是一種半導體器件，一般稱IGBT。變頻器的工作過程是在電路中將穩(wěn)定頻率和電壓的交流電流轉(zhuǎn)化為直流電流，然后將轉(zhuǎn)化的直流電再轉(zhuǎn)化為可變頻率和電壓的不同的交流電流，這就是變頻器的基本概念。其本質(zhì)過程就是電流的轉(zhuǎn)化過程，把固定不變頻率和電壓的三相或者單相電流轉(zhuǎn)化為頻率可以適應(yīng)環(huán)境溫度改變的可變的頻率或電壓的交流電流，變頻器的本質(zhì)就是不斷地轉(zhuǎn)化的過程，通過不斷地轉(zhuǎn)化，來保證變頻空調(diào)的穩(wěn)定運行。

1.3 變頻器的基本構(gòu)造及工作原理

前面我們簡單的介紹了變頻器的基本概念以及它的工作過程，那么變頻器的基本構(gòu)造是什么呢？變頻器基本構(gòu)造復(fù)雜，其中有很多個電路，最主要的是逆變電路、整流電路、控制電路這幾部分。其中三相整流橋組成了整流電路，這個過程是電路將所收集到的三相交流電都整流成直流電，逆變電路主要是由逆變模塊和驅(qū)動電路組成，其主要作用是由IGBT組成逆變橋，然后根據(jù)驅(qū)動電路發(fā)出的驅(qū)動信號把整流所得的直流電轉(zhuǎn)化為頻率和電壓可變的交流電，這個過程在變頻器的工作過程中十分的重要。變頻器是構(gòu)成壓縮機的最主要器件，而壓縮機是通過控制轉(zhuǎn)速來實現(xiàn)對溫度的控制，因此，變頻器在變頻空調(diào)工作過程中是一個橋梁的作用，通過對電流的轉(zhuǎn)換來輔助壓縮機工作。以上就是所說的變頻器的基本構(gòu)造和簡單的工作原理。

2 變頻空調(diào)的現(xiàn)狀

前面我們介紹過變頻技術(shù)及變頻空調(diào)的發(fā)展階段，我們都知道，隨著時代的不斷進步，科學技術(shù)的發(fā)展日新月異，變頻空調(diào)也在不斷地進行改進和創(chuàng)新發(fā)展。相對于以前的變頻空調(diào)，現(xiàn)在的變頻空調(diào)更加的節(jié)能省電，最重要的是環(huán)保舒適，同時更加的人性化，更加的貼合時代的發(fā)展主題，提高了人們的生活質(zhì)量。自從2009年公布的家電下鄉(xiāng)公告以后，變頻空調(diào)也被選入家電下鄉(xiāng)活動中，變頻空調(diào)的生產(chǎn)商也抓住了這次機會，開始進行擴展和推銷?，F(xiàn)階段，在變頻空調(diào)廣泛應(yīng)用中也出現(xiàn)了一些不足和，生產(chǎn)商重視核心問題的普遍性，積極改進，保證質(zhì)量，同時變頻空調(diào)本身存在的問題也在不斷地解決。變頻空調(diào)正在迅速的發(fā)展，相信不久的將來，變頻空調(diào)會越來越完善。

3 變頻空調(diào)和定頻空調(diào)各自的優(yōu)勢及不足

3.1 變頻空調(diào)的優(yōu)勢及不足

我們都知道，變頻空調(diào)雖然為人們帶來了很大的便利，但是同時也存在一定的不足，接下來對變頻空調(diào)的優(yōu)勢和不足進行簡單的分析。首先變頻空調(diào)的優(yōu)勢在于它節(jié)能效果好，因為變頻空調(diào)內(nèi)部有變頻器隨時調(diào)節(jié)壓縮機的運轉(zhuǎn)速度，壓縮機保持持續(xù)平穩(wěn)的狀態(tài)，節(jié)能效果十分理想。其次，變頻空調(diào)的溫度控制精度高，變頻空調(diào)是通過控制壓縮機的轉(zhuǎn)動速度來實現(xiàn)對于溫度的控制，精確度可以達到一度左右，對于溫度的控制十分精確。最后變頻空調(diào)可以保持室溫恒定，變頻空調(diào)通過變頻壓縮機控制轉(zhuǎn)速來自動的調(diào)節(jié)室溫，使室溫保持恒定。變頻空調(diào)的不足之處在于價格比較貴，經(jīng)濟條件不好的家庭消費不起。其次，變頻空調(diào)需要持續(xù)開機，才能顯示出變頻空調(diào)的優(yōu)勢來，但是很多家庭會節(jié)省電費，不會持續(xù)開機，這樣變頻空調(diào)的優(yōu)勢不能更好的顯示出來。最后變頻空調(diào)的核心技術(shù)還不夠完善，變頻空調(diào)還會存在一定的問題，需要進行維修和處理。

3.2 定頻空調(diào)的優(yōu)勢及不足

定頻空調(diào)在變頻空調(diào)出現(xiàn)之前，在人們的生活工作中還是非常重要的，定頻空調(diào)相對于變頻空調(diào)來說，最大的優(yōu)點是價格便宜，很多的普通家庭都可以消費得起。其次，定頻空調(diào)對于普通工作或者生活時間小于十個小時的消費者來說，是一個不錯的選擇。定頻空調(diào)存在一定的不足，首先是定頻空調(diào)耗電量較大，定頻空調(diào)在使用的時候需要不斷地根據(jù)室溫進行調(diào)節(jié)，這樣會對家庭的電路消耗造成很大的影響。其次，定頻空調(diào)不易調(diào)節(jié)，精確度不夠。最后，定頻空調(diào)對于達到我們設(shè)定的溫度的定值的過程歷時較長，等待時間較長。

4 對交流變頻空調(diào)、直流變頻空調(diào)兩個方面的變頻基本原理分析

4.1 交流變頻空調(diào)的變頻調(diào)速系統(tǒng)endprint

前面我們簡單的介紹了變頻器的基本概念和基本組成，接下來我們研究一下交流變頻空調(diào)的變頻調(diào)速系統(tǒng)，整流器、濾波器、功率逆變器主要組成了交流變頻空調(diào)的變頻調(diào)速系統(tǒng)。整流器采用硅整流器件橋式鏈接，分為單相和三相輸入電流，將交流電源轉(zhuǎn)化為直流電，整流濾波的作用是輸出直流電壓使之平穩(wěn)且得到提高。六個IGBT組成上下橋式驅(qū)動電路基本構(gòu)成了功率逆波器，其中功率晶體管被作為開關(guān)器件，控制線路，使每只晶體管導通，當控制電路輸出信號時，晶體管輸出頻率變化的三相電流，整個電路的平穩(wěn)運行是保證變頻調(diào)速系統(tǒng)運行穩(wěn)定的重要保障。這就是交流變頻空調(diào)的變頻調(diào)速系統(tǒng)簡單的工作原理。

4.2 直流變頻空調(diào)的變頻調(diào)速系統(tǒng)

直流變頻空調(diào)的變頻調(diào)速系統(tǒng)和交流變頻空調(diào)的調(diào)速系統(tǒng)在原理上存在一定的不同之處，直流變頻空調(diào)壓縮機采用的是無刷直流電機，無刷直流電機和普通的有刷直流電機和交流直流電機在本質(zhì)上相差不多，但是有一定的區(qū)別，稀有材料制成的永久磁鋼制成了無刷直流電機的轉(zhuǎn)子，而且定子采用整距集中繞線，這樣提高了轉(zhuǎn)子的運行速率，沒有渦流損失，調(diào)速性能優(yōu)良，電磁干擾較小，噪音也小，壽命長。在進行轉(zhuǎn)子檢測時，利用電動機內(nèi)部的位置傳感器提供的信號，進行驅(qū)動電機換相，或者是可以利用相電壓采樣信號檢測出無刷直流電機的相電壓，然后計算可得出，來驅(qū)動電機換相，一般都采用后一種方法進行測量轉(zhuǎn)子的位置。

5 結(jié)束語

隨著變頻技術(shù)的不斷發(fā)展，變頻空調(diào)越來越廣泛的運用到人們的工作生活中，給人們帶來了舒適快捷的享受，本文主要分析了變頻技術(shù)的發(fā)展，變頻器的組成和工作原理，在此基礎(chǔ)上分析了交流變頻空調(diào)的變頻調(diào)速系統(tǒng)和直流變頻空調(diào)的變頻調(diào)速系統(tǒng)，總結(jié)了變頻空調(diào)和定頻空調(diào)的優(yōu)勢和不足，在以后的發(fā)展中，變頻空調(diào)需要不斷地改進，緊跟時代的步伐，適應(yīng)人們的需求，更加的貼合時代節(jié)能環(huán)保的發(fā)展主題，從變頻技術(shù)的核心問題出發(fā)，提高變頻空調(diào)的質(zhì)量問題。

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