变频空调电控系统的设计
变频空调电控系统的设计
发表时间：2019-09-13T13:54:43.890Z 来源：《房地产世界》2019年5期作者：李武锋[导读] 介绍空调变频器的SPWM原理，并以西门子专用单片机C504构成的电控系统为例，说明变频空调器电控系统的基本结构、实现方法及关键技术。
李武锋
广东威灵电机有限公司
摘要：介绍空调变频器的SPWM原理，并以西门子专用单片机C504构成的电控系统为例，说明变频空调器电控系统的基本结构、实现方法及关键技术。
关键词：专用单片机SPWM变频
引言：空调系统目前已经广泛地应用于生产、生活中。随着能源的日趋减少，大气污染愈加严重，节能已是1个不容忽视的问题。众所周知，变频空调是1种集节能、舒适、静噪于一体的新型产品，它刚一问世，就显示出强大的生命力，可以预料，下世纪的空调将会以更快的步伐实现变频化。
研制的新型变频空调电控系统中，室内机、室外机的各种控制功能都是由SIEMENS公司生产的专用单片机C504完成的。该类单片机除了一般单片机的通用功能外，还有1个专门用来驱动三相交流变频压缩机和无刷无传感器的直流压缩机的CCU单元，功能强大，性能好，编程方便。
一、变频器供电的电机运行条件
常规电源直接供电的感应电动在运行过程中，由于磁通不可控制，功率因数一般较低;在低速下效率也达不到要求。同时，为了满足起动特性，鼠笼式转子的槽形往往被设计成深或双鼠笼礼I,利用起动时电流的集肤效应增大起动电阻，以满足其起动转矩并限制起动电流。这样设计的电机具有很大的不足，首先是转子漏抗大，直接影响到最大转矩;其次,转子深槽占用了转子大的空间，不利于电机的体积优化;第三，各种深或双鼠笼槽结构使得电机在生产加工时面临很大的工艺问题，增加了生产成本。变频器供电下感应电机运行条件发生了根本的变化，电机运行时，随着逆变器的调频调压控制，机械特性曲线可以任意平移，这使得电机在低速时降低供电频率，可以把最大转矩调到起动点，使起动转矩等于最大转矩，同时降低了起动电流;通过调节电压和频率，可以找到一个最佳的滑差频率，使电机的某项性能(如效率、功率因数等)达到最优。与此同时，由于变频电源的非正弦性，输出电压中含有高次谐波，电机运行时会在定、转子导体中产生集肤效应，使导体有效截面积减少，电阻增大，造成定、转子铜损耗增大，同时产生电磁噪声。从变频器供电的特点可知，变频电机的设计可以不再考虑起动问题，转子槽不需设计为深槽，从而可以对电机整体尺寸进行优化:效率和功率因数可以在不同速度下都维持较高的水平，从而提高功率密度.与此同时,电机必须考虑变频器谐波的影响，设计方案应该能尽抑制谐波，此外还应该提高绝缘等级。
因此，变频电机的设计应和变频器供电条件结合起来，把电机和变频器作为系统进行综合考虑，使整体性能达到最优。
二、空调压缩机对变频电机的要求
压缩机的驱动系统决定了空调的性能，与之配套的变频调速电机应满足以下几点要求:
(1)调速范圈要求不是很宽。一般空调压缩机要求能在30~90Hz的频率范围内平稳调速，一般不会运行在更低的频率下。
(2)运行时要求低噪声，高效率。
(3)为了防止堵转，电机在任何频率段运行时有较高的过载能力，为了达到这一点要求，电机在整个调速范围内采用恒转矩调速，最大转矩应该大于3倍额定转矩。
(4)考虑到压缩机安装空间较小，电机体积不能过大。
三、C504中CCU工作原理
一般变频空调压缩机分三相交流变频和直流变频两种。C504单片机对这两种类型的压缩机都可以驱动，仅仅是编程方法不同而已。图2为C504内部结构框图。图中可看出C504由CPU,CCU及异步通信等3部分组成，其中CPU部分和8051完全兼容。CCU部分是其最有特色的独立单元，它包括有独立的定时器、比较器、分频器和寄存器等，可脱离CPU独立工作，其目的是产生频率可变的三相正弦交流电。
3.1周期和偏置量的计算
假设脉宽调制频率为20kHz，即fPWM=20kHz，这就意味着fPWM的比较定时器1每隔50μs产生一次中断，在其中断服务程序中形成新的脉冲宽度值，存入比较寄存器之中。由于依时间而变的脉冲序列的脉宽要符合正弦波形的要求，因此实时计算脉宽是不可能的。最通用的方法是在内存建立一个正弦表，在中断服务程序执行过程中周期地读出，送到比较寄存器中，以便形成SPWM波形。在设计中，我们把确定PWM周期的比较定时器1设置成模式1状态，即所谓双边调制状态。这时定时器1正向计数满后，立即反向计数，下溢出后提出中断请求。因之置入定时器1的值N可按下式计算
（假设fOSC=40MHz，fPWM=20kHz）；
直流变频空调基本原理及结构
直流变频空调基本原理及结构 直流变频空调其关键在于采用了无刷直流电机作为压缩机，其控制电路与交流变频控制器基本一样。 （1）直流变频空调的基本原理 ?直流变频概念 我们把采用无刷直流电机作为压缩机的空调器称为“直流变频空调”从概念上来说是不确切的，因为我们都知道直流电是没有频率的，也就谈不上变频，但人们已经形成了习惯，对于采用无刷直流压缩机的空调器就称之为直流变频空调。 ?无刷直流电机 无刷直流电机与普通的交流电机或有刷直流电机的最大区别在于其转子是由稀土材料的永久磁钢构成，定子采用整距集中绕组，简单地说来，就是把普通直流电机由永久磁铁组成的定子变成转子，把普通直流电机需要换向器和电刷提供电源的线圈绕组转子变成定子。这样，就可以省掉普通直流电机所必须的电刷，而且其调速性能与普通的直流电动机相似，所以把这种电机称为无刷直流电机。无刷直流电机既克服了传统的直流电机的一些缺陷，如电磁干扰、噪声、火花可靠性差、寿命短，又具有交流电机所不具有的一些优点，如运行效率高、调速性能好、无涡流损失。所以，直流变频空调相对与交流变频空调而言，具有更大的节能优势。 ?转子位置检测 由于无刷直流电机在运行时，必须实时检测出永磁转子的位置，从而进行相应的驱动控制，以驱动电机换相，才能保证电机平稳地运行。实现无刷直流电机位置检测通常有两种方法，一是利用电机内部的位置传感器（通常为霍尔元件）提供的信号；二是检测出无刷直流电机相电压，利用相电压的采样信号进行运算后得出。在无刷直流电动机中总有两相线圈通电，一相不通电。一般无法对通电线圈测出感应电压，因此通常以剩余的一相作为转子位置检测信号用线，捕捉到感应电压，通过专门设计的电子回路转换，反
变频空调电控系统的设计
变频空调电控系统的设计 摘要：介绍空调变频器的SPWM原理，并以西门子专用单片机C504构成的电控系统为例，说明变频空调器电控系统的基本结构、实现方法及关键技术。 Abstract: This paper introduces the principle of air－ conditioner transducer′ s SPWM and explains its electronic－ controlled system′ s basic structure, implementing method and pivotal technique by a electronic－ controlled system being made of single－ chip C504, produced by SIEMENS . 关键词：专用单片机SPWM变频 Keywords: Special single－ chip， SPWM， Frequency conversion 1引言 空调系统目前已经广泛地应用于生产、生活中。随着能源的日趋减少，大气污染愈加严重，节能已是1个不容忽视的问题。众所周知，变频空调是1种集节能、舒适、静噪于一体的新型产品，它刚一问世，就显示出强大的生命力，可以预料，下世纪的空调将会以更快的步伐实现变频化。变频空调结构。 图1变频空调电控系统示意 图2C504内部结构图 其中室内部分接收遥控器送来的控制信息，并根据室内空气温度、热交换器温度以及室外机送来的状态信息，经过模糊推理，向室外机送出控制信息，包括：变频压缩机运行频率、四通阀状态等。室外机根据室内机送来的控制信息，产生SPWM波形，驱动压缩机在相应的频率上运转。在运转控制过程中，随着室外温度的不同、压缩机排气温度的变化以及发热器件温度的变化自动调整运行频率，使压缩机始终处于最佳运行状态。同时室外机还不断检测电流、电压的变化，检测短路、过电压、欠压等故障的发生，及时采取保护措施，以保障控制系统的良好运行。 研制的新型变频空调电控系统中，室内机、室外机的各种控制功能都是由SIEMENS公司生产的专用单片机C504完成的。该类单片机除了一般单片机的通用功能外，还有1个专门用来驱动三相交流变频压缩机和无刷无传感器的直流压缩机的CCU单元，功能强大，性能好，编程方便。 2C504中CCU工作原理 一般变频空调压缩机分三相交流变频和直流变频两种。C504单片机对这两种类型的压缩机都可以驱动，仅仅是编程方法不同而已。 图2为C504内部结构框图。图中可看出C504由CPU,CCU及异步通信等3部分组成，其中CPU部分和8051完全兼容。CCU部分是其最有特色的独立单元，它包括有独立的定时器、比较器、分频器和寄存器等，可脱离CPU独立工作，其目的是产生频率可变的三相正弦交流电。 2.1周期和偏置量的计算 假设脉宽调制频率为20kHz，即fPWM=20kHz，这就意味着fPWM的比较定时器1每隔50μs 产生一次中断，在其中断服务程序中形成新的脉冲宽度值，存入比较寄存器之中。由于依时间而变的脉冲序列的脉宽要符合正弦波形的要求，因此实时计算脉宽是不可能的。最通用的方法是在内存建立一个正弦表，在中断服务程序执行过程中周期地读出，送到比较寄存器中，以便形成SPWM波形。在设计中，我们把确定PWM周期的比较定时器1设置成模式1状态，即所
变频空调器室内外机通讯电路工作原理
变频空调器室内外机通讯电路工作原理 公司标准化编码 [QQX96QT-XQQB89Q8-NQQJ6Q8-MQM9N]
变频空调器室内外机通讯电路工作原理 在变频空调中室内外机之间的通讯一般采用双向串行通讯方式，按程序依次一收一发。根据室内外机总的连线（配线）的多少分为三线制和四线制，其中的两根连线一定是外机的线。 (1)三线制通讯 除了两根电源线外只有一根是主通讯线，因此必须利用电源线中的一根或二根作为公共线构成信号传递回路。由于电源线的高侧须用光耦隔离，信号搭载的方式分为直流载波和交流载波两种。 1)直流载波型（见下图）： 信号搭载于直流电源线的主通讯线（3号配线），2号配线是电源和通讯的公共线，室内机的(也可是室外机)D101、R101、C101构成搭载的直流电源，搭载的信号源通过室内机的收、发隔离光耦→D103、 R103→3号配线-室外机的D501→R501→室外机的收、发隔离光耦一最后通过2号配线回到Cl01上形成一个信号传递回路。发信隔离光耦为TLP127、PC853H等，要求其输出三极管VCE0>300V。注：本节通讯电路的所有收信隔离光耦均为TLP521、PC817、PS2501等普通三极管输出型。 2)交流载波型（见下图）：
信号是搭载在50/60的交流主电源上，3号配线是主通讯线，1号和2号配线都是电源和通讯的公共线，在交流电源的正半周时通过D151→R151→室内机的发送隔离光耦→3号线→室外机的D26→R53一室外机的接收隔离光耦一最后通过2号配线形成一个信号同路，同样在交流电源的负半周时通过D152、 R152、室内机的接收隔离光耦、3号配线、D27、R52、室外机的发送隔离光耦、最后通过1号配线形成一个信号传递回路。使用的发送隔离光耦TL541G/J（相同的还有TIP545G/J、TLP741G/J、S22MDIV等）是单向晶闸管(SCR)输出，有的使用双向触发管输出型的（如：TIP560G/J、S21MD3V等），并且要求它们的VDRM>400V，不能用普通低VDRM三极管输出型的TJP331、PC417、TLP521、PC817等代用。 (2)四线制通讯电路（见下图） 室内外机的连（配）线有四根，其中两根是专用的通讯线，另外的两根则是电源线，也是使用直流电源载波的方式，但是为防止室内外机的误配线而造成主控电路的损坏，在外机仍保留收、发隔离光耦（均为TLP521、PC817等）。
格力空调变频原理
班级：机械093 学号：09550327 姓名：周泽斌 格力空调变频原理 变频空调 变频空调是在普通空调的基础上选用了变频专用压缩机，增加了变频控制系统。它的基本结构和制冷原理和普通空调完全相同。变频空调的主机是自动进行无级变速的，它可以根据房间情况自动提供所需的冷（热）量；当室内温度达到期望值后，空凋主机则以能够准确保持这一温度的恒定速度运转，实现“不停机运转”，从而保证环境温度的稳定。 变频空调器是由驱动电路、室外机电源电路、室内机电源电路、室外机风扇电机控制电路、室内外机通信电路、单片微电脑及其外围构成的主控电路等组成。 交流变频空调器的工作原理是：变频技术是通过变频器改变电源频率，从而改变压缩机的转速的一种技术.通过变频器先进行交流到直流的变换，再通过变频器进行直流到交流的变换，从而控制交流电机的转速。而对变频器的控制是通过传感器将室内温度信息传递给微电脑，输出一定频率变化的波形，控制变频器的频率。当室内急速降温或急速升温时，室内空调负荷加大，压缩机转速加快，制冷量按比例增加，相反，当室内空调负荷减少时，压缩机正常运转或减速。 直流变频空调器的工作原理是把50Hz工频交流电源转换为直流电源，并送至功率模块主电路，功率模块也同样受微电脑控制，所不同的是模块所输出的是电压可变的直流电源，压缩机使用的是直流电
机，所以直流变频空调器也可以称为全直流变速空调器。直流变频空调器没有逆变环节，在这方面比交流变频更加省电。 变频空调器的制冷系统与普通空调器基本相同，不同的是控制制冷剂流量的毛细管被电子膨胀阀所取代。电子膨胀阀是一种由单片微电脑控制脉冲步进电机正反旋转带动一个可控制开度的阀门，阀门的开度除了与压缩机转速有关外，还与管路上的传感器有关。变频空调器的节流采用电子膨胀阀，空调器的室外机组在膨胀阀进出口。压缩机吸气管等多处设有温度传感器，并将其采样信息输送至室外机组微电脑控制器。微电脑则经过分析判断，可以及时控制阀门的开启度，随时改变氟里昂的流量，使压缩机的转速与膨胀阀的开度相适应，使压缩机的输送量与通过阀的供液量相适应，使蒸发器的能力得到最大程度的发挥。此外，采用电子膨胀阀作为节流元件，可以作到制热时化霜不停机。空调器利用压缩机排气的热量先向室内供热，余下的热量输送到室外，将换热器翅片上的霜化掉。变频空调压缩机的转速（排气量）是可变的，为了使制冷效率更高，最好使压缩机的转速与制冷剂的流量（阀门的开度）相适应。 变频空调特点 ①启动电流小，转速逐渐加快，启动电流是常规空调的1/7； ②没有忽冷忽热的毛病，因为变频空调是随着温度接近设定温度而逐渐降低转速，逐步达到设定温度并保持与冷量损失相平衡的低频运转，使室内温度保持稳定； ③噪声比常规空调低，因为变频空调采用的是双转子压缩机，
变频空调基本知识
. . 变频空调电控基本知识 1、基本概念 2、变频空调的优势及缺点 3、变频空调电控原理 4、变频电控关键器件简介 5、变频空调功能简介及故障判别 6、变频空调新产品展望 7、变频空调面临的问题
. 一、基本概念 1、常规空调（定频空调） ▲使用一般的定频压缩机 ▲压缩机运行频率是固定的50Hz或60Hz ▲输出的制冷、制热能力恒定 ▲控制方式简单，使用继电器、压缩机启动电容进行控制及启动控制电路图： 零线 2、变频空调 ▲使用变频压缩机（又分为三相交流感应式异步电动机、无刷直流电机和永磁同步交流电机等） ▲压缩机运行频率在20Hz～130Hz之间可调 ▲输出的制冷、制热能力根据运行频率变化而变化 ▲控制方式复杂，需要专用的变频驱动电路及相应的驱动控制芯片 .
. 变频空调控制电路框架： 变频压缩机控制原理： 变频压缩机依据原理：n=60f(1-s)/p (n—压缩机转速，f—压缩机供电频率，p—电机极对数，s—转差率) 通过改变压缩机的供电频率f，在p与s不变的情况下，压缩机运转速度n 就会跟随供电频率f的变化而变化。 3、交流变频空调 ▲压缩机采用三相交流感应式异步电动机； ▲驱动电压采用交－直－交变换方式； ▲驱动方式采用电压空间矢量控制方式； ▲压缩机运行频率根据驱动电压的变化而变化，形成V－F对应曲线。4、直流变频空调 ▲压缩机采用无刷直流电机（或永磁同步交流电机）； ▲无刷直流电机绕组采取分布卷绕制方式；永磁同步交流电机绕组采取集中卷绕制方式； ▲驱动电压也是采用交－直－交变换方式； ▲驱动方式采用方波驱动方式（分布卷）及正弦波驱动方式（集中卷）； ▲需要进行位置检测并进行电子换相。 5、全直流变频空调 .
变频空调的电路通讯基本原理
变频空调的电路通讯基本原理 变频空调通讯电路电路分析2. 变频器高压直流供电电路 3.变频模块4.全直流风扇电机5. 交流电源的滤 波及保护 概述： 室内电路与普通空调基本相同，仅增加与外机通讯电路，通过信号线“S”，按一定的通讯规则与室外机实现通讯，信号线“S”通过的为+24V电信号。 室外电路一般分为三部分：室外主控板、室外电源电路板、IPM变频模块组件。电源电路板完成交流电的滤波、保护、整流、功率因素调整，为变频模块提供稳定的直流电源。主控板执行温度、电流、电压、压机过载保护、模块保护的检测;压机、风机的控制;与室内机进行通讯;计算六相驱动信号，控制变频模块。变频模块组件输入310V直流电压，并接受主控板的控制信号驱动，为压缩机提供运转电源。 1. 变频空调通讯电路 ·通讯规则：从主机(室内机)发送信号到室外机是在收到室外机状态信号处理完50毫秒之后进行，副机同样等收到主机(室内机)发送信号处理完50毫秒之后进行，通讯以室内机为主，正常情况主机发送完之后等待接收，如500毫秒仍未接收到信号则再发送当前的命令，如果1分钟(直流变频为1分钟，交流变频为2分钟)内未收到对方的应答(或应答错误)，则出错报警;同时发送信息命令给室外，以室外机为副机，室外机未接收到室内机的信号时，则一直等待，不发送信号，通讯时序如下所示： 电路分析 由于空调室内机与室外机的距离比较远，因此两个芯片之间的通信(+5V信号)不能直接相连，中间必须增加驱动电路，以增强通信信号(增加到+24V)，抵抗外界的干扰。 二极管D1、电阻R1、R2、R47、电容C3、C4、稳压二极管CW1组成通讯电路的电源电路，交流电经D1半波整流，R1、R2限流后，R47电阻分流后，稳压二极管CW1将输出电压稳定在24V，再经C3、C4滤波后，为通信环路提供稳定的24V电压，整个通信环路的环流为3mA左右。 光耦IC1、IC2、PC1、PC2起隔离作用，防止通讯环路上的大电流、高电压串入芯片内部，损坏芯片，R3、R18、R21、R22电阻限流，将稳定的24V电压转换为3mA的环路电流，R23、R42电阻分流，保护光耦，D2、D5防止N、S反接。 当通信处于室内发送、室外接收时，室外TXD置高电平，室外发送光耦PC2始终导通，若室内TXD发送高电平“1”，室内发送光耦IC2导通，通信环路闭合，接收光耦IC1、PC1导通，室外RXD接收高电平“1”;若室内TXD发送低电平“0”，室内发送光耦IC2截止，通信环路断开，接收光耦IC1、PC1截止，室外RXD 接收低电平“0”，从而实现了通信信号由室内向室外的传输。同理，可分析通信信号由室外向室内的传输过程。 2. 变频器高压直流供电电路
变频空调基本介绍
编辑本段什么是变频空调？ 简单地说变频空调是在常规空调的结构上增加了一个变频器。压缩机是空调的心脏，其转速直接影响到空调的使用效率，变频器就是用来控制和调整压缩机转速的控制系统，使之始终处于最佳的转速状态，从而提高能效比（比常规的空调节能20%～30%）。变频空调具有以下特点： ① 启动电流小，转速逐渐加快，启动电流是常规空调的1/7； ② 没有忽冷忽热的毛病，因为变频空调是随着温度接近设定温度而逐渐降低转速，逐步达到设定温度并保持与冷量损失相平衡的低频运转，使室内温度保持稳定； ③ 噪声比常规空调低，因为变频空调采用的是双转子压缩机，大大降低了回旋不平衡度，使室外机的振动非常小，约为常规空调的1/2；
④ 制冷、制热的速度比常规空调快1～2倍。变频空调采用电子膨胀节流技术，微处理器可以根据设置在膨胀阀进出口、压缩机吸气管等多处的温度传感器收集的信息来控制阀门的开启度，以达到快速制冷、制热的目的。 编辑本段变频空调工作原理 “变频”采用了比较先进的技术，启动时电压较小，可在低电压和低温度条件下启动，这对于某些地区由于电压不稳定或冬天室内温度较低而空调难以启动的情况，有一定的改善作用。由于实现了压缩机的无级变速，它也可以适应更大面积的制冷制热需求。 所谓的“变频空调”是与传统的“定频空调”相比较而产生的概念。众所周知，我国的电网电压为220伏、50赫兹，在这种条件下工作的空调称之为“定频空调”。由于供电频率不能改变，传统的定频空调的压缩机转速基本不变，依靠其不断地“开、停”压缩机来调整室内温度，其一开一停之间容易造成室温忽冷忽热，并消耗较多电能。而与之相比，“变频空调”变频器改变压缩机供电频率，调节压缩机转速。依靠压缩机转速的快慢达到控制室温的目的，室温波动小、电能消耗少，其舒适度大大提高。而运用变频控制技术的变频空调，可根据环境温度自动选择制热、制冷和除湿运转方式，使居室在短时间内迅速达到所需要的温度并在低转速、低能耗状态下以较小的温差波动，实现了快速、节能和舒适控温效果。 供电频率高，压缩机转速快，空调器制冷（热）量就大；而当供电频率较低时，空调器制冷（热）量就小。这就是所谓“变频”的原理。变频空调的核心是它的变频器，变频器是20世纪80年代问世的一种高新技术，它通过对电流的转换来实现电动机运转频率的自动调节，把50Hz的固定电网频率改为30至130Hz的变化频率，使空调完成了一个新革命。同时，还使电源电压范围达到142V至270V，彻底解决了由于电网电压的不稳定而造成空调器不能正常工作的难题。变频空调每次开始使用时，通常是让空调以最大功率、最大风量进行制热或制冷，迅速接近所设定的温度。由于变频空调通过提高压缩机工作频率的方式，增大了在低温时的制热能力，最大制热量可达到同、同级别空调器的1．5倍，低温下仍能保持良好的制热效果。此外，一般的分体机只有四档风速可供调节，而变频空调器的室内风机自动运行时，转速会随压缩机的工作频率在12档风速范围内变化，由于风机的转速与空调器的能力配合较为合理，实现了低噪音的宁静运行。当空调高功率运转，迅速接近所设定的温度后，压缩机便在低转速、低能耗状态运转，仅以所需的功率维持设定的温度。这样不但温度稳定，还避免了压缩机频繁地开开停停所造成的对寿命的衰减，而且耗电量大大下降，实现了高效节能。 编辑本段变频空调和普通空调的区别 空调耗电量最大的部位是压缩机。变频空调比普通空调增加了一个可用于调节压缩机速度的变频器， 变频空调变频器 变频空调压缩机的运转的速度会根据室内温度的降低而减慢，普通空调压缩机则一直是以最大的速度运转，因此在一定的情况下，变频空调比普通空调省电。但是为什么实际用起来往往没有商家说的那
变频空调系统设计规范
系统设计规范 1空调性能总体设计规范 1.1性能设计是空调器设计的核心 空调器作为一个在市场销售的产品，其设计主要包括结构设计、性能（制冷系统设计）、平面设计、电控、电器设计，但就其基本功能来讲，空调器的作用就是实现制冷或制热的温度调节，制冷系统的性能是否发挥良好是空调器品质的最重要指标；另一方面，就空调器材料成本的构成来讲，普通空调器中，制冷系统的材料成本占总成本的50%左右，因此性能设计的重要性是不言而喻的，可以说性能设计是空调器设计的核心。 正因如此，性能设计是否规范，对整个空调器设计的成本、质量、开发速度均有很大影响。 1.2性能设计要立足本厂实际 设计过程中，要敢于创新，应用新的技术，设计的产品才有竞争力。但同时也要注意工厂毕竟不同于科研单位，设计时要充分考虑工厂目前的生产设备情况、工艺水平、实验条件、计划进度等实际情况。特别是换热器的设计，就要考虑换热器的设备情况。 1.3性能设计要符合相关标准 性能设计执行的标准有：内销机型执行国家标准GB/T 7725-2004《房间空气调节器》，外销机型执行相应出口国家或地区的标准。主要控制指标有：制冷量、制热量、功率消耗、能效比（EER、SEER）、性能系数（COP）、噪音；各项型式实验必须通过相应国家标准：最大运行制冷、最小运行制冷、凝露、最大运行制热、最小运行制热、自动除霜、运输跌落等。 除GB7725—2004试验之外必须新增加如下实验： （1）长配管试验 分体机15m，柜机20m，天花机30m，定制机另算，在此试验下，做GB7725—2004要求的可靠性试验，主要观察压缩机在各种工况下面的油位、温度、压力等参数，确保压缩机运行在压缩机厂允许范围内。 （2）高落差试验 落差：分体机5m，柜机10m，天花机15m 有试验资源的情况下，在长配管下做落差可靠性试验。长期运行时，需作此试验观察压缩机油位。 （3）极限温度试验 分体机—15℃～50℃，柜机天花机—15℃～50℃，部分机型要在格栅中作高温试验，确保机器正常运转。 （4）任何一个新产品都要用视液镜压缩机，在厂家的指导下作初步试验和确认试验。 任何一个产品都必须有下列数据： A能力
空调技术规范
一、水泵变频控制柜技术规范 1.水泵变频控制柜技术要求 1.1水泵变频控制柜（包括所选用的主要器件）符合中国电工产品认证委员会的安全认证要求，电气设备上带有安全认证保证；符合国家现行技术标准的 规定，并可提供合格证书等。 1.2本次投标产品所选用的元器件保证是全新正品。可每天工作时间为24h，且能全年连续工作。 1.3水泵变频控制柜上带有铭牌。 1.4 水泵变频控制柜的内部接线应排列整齐、清晰和美观，绑扎成束或敷于专用塑料槽内卡在安装架上；配线配有足够的余量。所选用的导线、塑料线 槽等均为阻燃型。 1.5 水泵变频控制柜柜门内侧贴有该柜的电气系统图。 1.6水泵变频控制柜内电器元件的上方会标志该元件的文字符号，各电路的导线端头都标志有相应的文字符号。所有的文字符号与提供的线路图、系统图 上的文字符号一致。所使用的图形和符号都符合相应的国家标准。 1.7 水泵变频控制柜内采用规定的指示灯。指示灯及按钮符合GB2682《电工成套装置中指志灯和按钮的颜色》，所选用的指示灯与柜内元件同品牌。1.8 水泵变频控制柜应设置“集中控制/非集中控制”切换开关，采用自动模式时，由PLC总控柜依据冷却水工况，自动控制冷却塔的启/停运行和调节 冷却塔风机转速；采用手动模式时，通过水泵变频控制柜面板进行逐台启/停水泵和风机，且可手动调节风机频率。 1.9 水泵变频控制柜应设置有“变频/工频”运行模式切换环节，当变频回路需要维修或发生故障时，可以通过操作面板“变频/工频“开关，将变频器 切出，风机/电机可以以市电电网工频直接驱动（直接全压启动方式），不会因为变频器故障，而影响电机正常运行。 1.20水泵变频控制柜面板要求具有电流、电压、频率指示仪表、运转指示灯、停机指示灯、故障指示灯、变频/工频指示灯、集中控制/非集中控制指示灯
海尔变频空调电路原理及图纸
海尔变频空调电路原理及图纸 海尔变频空调电路原理及图纸 海尔牌变频空调器早期在市场上主要有：KFR-20Gw／(BP)、KFR-28GW／A(BP)、KFR-32Gw／(BP)、KFR-36GW ／(BP)、KFR-40Gw／(BP)、KFR-50Lw／(BP)和带有负离子发生器的健康型空调器KFR-25Gw／BP×2(F)、KFR-50LW／(BPF)等。他们的变频控制原理基本相同，本文主要以KFR-50LW(BP)金元帅柜机王为例，分析控制电路的工作原 理，以抛砖引玉。 图1是室内机控制电路原理图，图2是室外机控制电路原理图，两个原理图均是作者依据实物绘制，仅供参考。 一、室内机控制电路原理 室内机控制电路采用变频空调专用芯片 47C862AN-Gc5l。 该芯片内部除了写入空调器专用程序外，还包含有CPU 微处理器、程序存贮器、数据存贮器、输入输出接口和定时计数器电路等电路，可对输入的信号进行运算和比较，根据运算和比较的结果，对室外机、风机、定时、制冷制热、抽 湿等工作状态进行控制。 1．ICI(47C862AN-GC51)主要引脚功能 (1)35、64脚为供电端，典型的工作电压为+5V。
(2)芯片的32、33、34、39、48、60为接地端。 (3)31脚是蜂鸣器接口。CPU每接到一次用户指令，31脚便输出一个高电平，蜂鸣器鸣响一次，以告知用户CPU 已接到该项指令。若整机已处于关机状态，遥接器再输出关 机指令，蜂鸣器也不响。 (4)36、37、38是温度采集口，其中36、37脚为室内机热 交换器温度输入口，38脚为室内温度输入口。 (5)复位电路由20脚和ICl03、R101、D101、C103、C109构成，低电平有效。空调器每次上电后，复位电路产生一个低电压，使CPU程序复位。当机器正常工作时，复位端为高 电平。 (6)62脚为开关控制端开关控制口(多功能口)，低电平有效。应急运转时，按住电源开关，使该脚连续3秒以上持续高电平，蜂鸣器连响两下，机器即可进入应急运转状态。该脚处在低电平时，56脚输出一个高电平，点亮电源指示灯LEDl，同时cPu执行上次存贮的工作状态。若为初次上电，用户没有输入任何指令时，CPu指行自动运行程序。室内温度在大于27℃时制冷，小于21℃时制热，大于21℃且小于27℃ 时，为抽湿状态。 (7)红外线接收器收到控制信号后，经46脚输入微处理器与温度采集的数据，一起控制空调器的运行状态，完成遥控 信号的接收。
最新变频空调的原理与维修
变频空调的原理与维 修
变频空调器原理与检修 随着变频空调器的发展，其变频技术也由交流变频发展到直流变频，控制技术由PWM（脉冲宽度调制）发展为PAM。(脉冲振幅调制。) 第一节变频空调器原理 一、变频空调器原理与特点 1．变频空调器原理 变频空调器是采用先进变频和模糊控制技术生产制造的，且制冷量可以进行自动调节的新型空调器，其最大特点是节能和舒适度高。 例如，变频空调器初次运行时室内温度较高，空调器会自动高速运转使室内很快达至设定温度。当达到设定温度后空调器会自动低速运行，这样室内噪音就会降低，并使整个房间保持此温度从而减少了压缩机频繁启动带来的电力浪费。 变频空调器与传统空调器的主要区别是，变频空调器是通过变频器将电源频率处理，使供给变频压缩机的电源频率根据需要发生变化，这样压缩机转速也发生变化从而控制压缩机排气量使空调器真正达到节能效果。此外它还采用了电子膨胀阀替代毛细管，在电控系统主要增加了变频器和感温检测点并采用了三相变频压缩机。变频空调器运转速度始终受电控系统变频器控制，其制冷量随压缩机转而变化，电控系统主要由室内和室外两部分组成，控制中枢采用微电脑单片机。 变频空调器将交流电通过大功率半导体整流变成直流电，然后再根据需要把直流电转换成三相且电压随频率变化的交流电。 2.变频空调器特点 (1)启动后可快速达到设定温度。变频空调器启动时频率较低压缩机转速较慢，当压缩机启动后利用较高的频率使其转速增加，这样使制冷量在增大的同时缩短室内温度不舒适的时间。 (2)室内温度变化小且稳定。普通空调器是利用温控器对压缩机进行开/停控制，制冷量调节是通过改变室内风机转速实现的，而压缩机转速并没有变化，因此电功率并没有降低多少。而变频空调器制冷量小时，压缩机转速降低，所以电功率的消耗大幅度将下降。当室内达至设定温度后压缩机将保持这转速，使室内温度稳定保持在设定范围内。 (3)空调器运行后振动和噪音小。变频式空调器在压缩机运行过程中，由于没有频繁的开停机现象，所以不会产生开关的动作声，以及压缩机启停机时发出的气流声和振动声。 (4)空调器制热效果有较大增强。普通空调器排气量是以制冷设计为主。对于热泵空调器如设计制冷量大，就会影响其制热能力，而变频空调器可利用提高压缩机转速增加制热效果。 例如，当室外低于零度时变频空调器可通过提高压缩机转速使制热量增加，为防止室外机结霜时室内温度低，变频压缩机除霜时仍以高转速运转，同时除霜时还通过旁通阀将压缩机排出制冷剂的一部分直接送入室外散热器，这样使除霜时间缩短，制热能力增加。
中央空调系统变频节能改造案例分析
中央空调系统变频节能改造案例分析 一、前言 中央空调系统是现代大型建筑物不可缺少的配套设施之一，电能的消耗非常大，约占建筑物总电能消耗的50%。由于中央空调系统都是按最大负载并增加一定余量设计，而实际上在一年中，满负载下运行最多只有十多天，甚至十多个小时，几乎绝大部分时间负载都在70%以下运行。通常中央空调系统中冷冻主机的负荷能随季节气温变化自动调节负载，而与冷冻主机相匹配的冷冻泵、冷却泵却不能自动调节负载，几乎长期在100%负载下运行，造成了能量的极大浪费，也恶化了中央空调的运行环境和运行质量。 随着变频技术的日益成熟，利用变频器、PLC、数模转换模块、温度传感器、温度模块等器件的有机结合，构成温差闭环自动控制系统，自动调节水泵的输出流量，达到节能目的提供了可靠的技术条件。 二、1、原系统简介 某酒店的中央空调系统的主要设备和控制方式：100冷吨冷气主机2台，型号为三洋溴化锂蒸汽机组，平时一备一用,高峰时两台并联运行；冷却水泵2台,扬程28米,配用功率4 5 KW,冷水泵有3台，由于经过几次调整，型号较乱,一台为扬程32米，配用功率37KW, 一台为扬程32米，配用功率55KW, 一台为扬程50米，配用功率45KW。冷却塔6台，风扇电机5.5KW，并联运行。 2、原系统的运行 某酒店是一间三星级酒店。因酒店是一个比较特殊的场所，对客人的舒适度要求比较高，且酒店大部分空间自然通风效果不好，所以对夏季冷气质量的要求较高。 由于中央空调系统设计时必须按天气最热、负荷最大时设计，且留有10%-20%左右的设计余量。其中冷冻主机可以根据负载变化随之加载或减载，冷冻水泵和冷却水泵却不能随负载变化作出相应的调节。这样，冷冻水、冷却水系统几乎长期在大流量、小温差的状态下运行，造成了能量的极大浪费。
变频多联机空调系统的设计与安装
变频多联机空调系统的设计与安装 摘要本文根据变频多联机的发展现状，以影响多联机运行性能的五个因素为研究对象，展开分析和讨论。提出了影响多联机运行性能的五个因素：1. 作用域：①系统配管长度，②室内外机高差；③室内机之间的高度差；2. 室内外机的连接率；3. 室外温度；4. 室外机冬季融霜；5.安装质量。从理论和实践中对这五个因素进行分析，为设计选型计算提供理论依据。 关键词多联机多联机作用域连接率融霜 1. 引言 多联式空调( 热泵) 机组(multi-connected air-condition(heat pump) unit)，简称为多联机。有时也称VRF (variable refrigerant flow)空调系统，即可变制冷剂流量空调系统，由日本大金公司于1982 年开发推出，打破了传统的中央空调设计理念，在传统的房间分体空调器由一台室外机连接一台室内机的一对一方式的基础上，研制出了一(多)台室外机连接多台室内机的供暖制冷系统。使设计、安装、运行及维护管理更为简单、方便[1]。 由于科技的进步，多联机广泛应用变频技术，其能耗也逐渐降低。变频多联机系统（VRV）具有安装简单、控制灵活、能量输出调节范围大、室内机布置自由以及节能高效等特点，目前在商用及户式中央空调市场上越来越成为市场热点。在变频多联机系统设计、安装的工程实践中，有一些常见的问题应引起广大变频多联机系统设计、安装人员的注意和重视。 目前影响多联机运行性能的因素有许多，主要是：1. 作用域：①系统配管长度，②室内外机高差；③室内机之间的高度差；2. 室内外机的连接率；3. 室外温度；4. 室外机冬季融霜；5.安装质量。因此在设计、生产和安装过程中，若不充分考虑以上因素，则未必能最大程度发挥多联机的优点，甚至影响机组的正常运行。 2. 多联机作用域的影响 多联机系统的作用域包括系统配管长度、室外机与室内机之间的高度差以及室内机之间的高度差等因素。一般来说,室外机容量越大,系统作用域越大,管路配置越长。但由于直接蒸发式制冷系统本身的特性,系统的作用域不宜过大。 2.1 系统配管长度的影响 流体在管路中流动时总会产生压降,对于直接膨胀式空调系统,制冷剂回路中没有增压泵来补偿吸气管路和排气管路中的压力损失,吸气管路中的压力损失会造成压缩机吸气压力下降,压缩比增大,容积效率下降;同时,吸气比体积增大,导致制冷剂质量流量减小,制冷量减小。所以,如果制冷剂管路过长,则多联机的制冷能力下降得非常明显;同时,较长的管路也会降低多联机空调系统的COP ,并消耗更
变频空调工作原理图解析
变频空调工作原理图解析 空调主要分为定频空调与变频空调，变频空调又可分为直流变频空调与交流变频空调两种。许多消费者在选购空调时往往不明白这三者之间有何差异，尤其是变频空调，作为一种新兴的空调技术，变频空调的工作原理及优势是许多人重点关注的话题。与传统空调相比，变频空调“变”在哪里？下面，我们来看看变频空调的工作原理及变频空调的原理图解析。 变频空调的工作原理 供电频率高，压缩机转速快，空调制冷（热）量就大；而当供电频率较低时，空调制冷（热）量就小，这就是所谓“变频”的原理。变频空调的核心是它的变频器，变频器是20世纪80年代问世的一种高新技术，它通过对电流的转换来实现电动机运转频率的自动调节，把50Hz的固定电网频率改为30至130Hz的变化频率，使空调完成了一个新革命。同时，还使电源电压范围达到142V至270V，彻底解决了由于电网电压的不稳定而造成空调器不能正常工作的难题。 变频空调每次开始使用时，通常是让空调以最大功率、最大风量进行制热或制冷，迅速接近所设定的温度。由于变频空调通过提高压缩机工作频率的方式，增大了在低温时的制热能力，最大制热量可达到同级别空调器的1.5倍，低温下仍能保持良好的制热效果。 变频空调工作原理图
变频空调的工作原理PK定频空调的工作原理 所谓的“变频空调”是与传统的“定频空调”相比较而产生的概念。众所周知，我国的电网电压为220伏、50赫兹，在这种条件下工作的空调称之为“定频空调”。由于供电频率不能改变，传统的定频空调的压缩机转速基本不变，依靠其不断地“开、停”压缩机来调整室内温度，其一开一停之间容易造成室温忽冷忽热，并消耗较多电能。而与之相比，运用变频控制技术的变频空调，可根据环境温度自动选择制热、制冷和除湿运转方式，使居室在短时间内迅速达到所需要的温度并在低转速、低能耗状态下以较小的温差波动，其最大的特点就是节能和舒适度高。 变频空调的工作原理-直流与交流变频空调的原理区分 变频空调主要分为直流变频空调与交流变频空调两种。其工作原理最本质的差别就是在压缩机转换电流方式以及频率上的不同，并且所用压缩机也大同，所以直流变频与交流变频在实际使用中的耗电方面也就不一样，但是相对的直流变频的节能效果更出色。一般情况下，交流变频空调比定频空调要省电30%，而直流变频空调则省电50%。 总体而言，除了节能效果和舒适度更好、可在低电压和低温度条件下启动外，变频空调由于实现了压缩机的无级变速，它也可以适应更大面积的制冷制热需求。变频空调较定频空调有较多优点，是未来家用空调的发展方向；掌握变频空调的工作原理，熟悉变频空调的原理图可供消费者更好的选购空调产品，提前享受变频空调带来的舒适健康生活。 本文由舒适100网编辑部整理发布
变频空调控制原理
变频空调控制原理 ●运行模式及功能说明 3 控制器的主要功能 3.1 室内机： 3.1.1 五种运转模式：自动运转模式、制冷运转模式、抽湿运转模式、制热运转模式、送风运转模式。 3.1.2 定时控制 3.1.3 感测室内环境温度、室内盘管温度、室外环境温度、室外盘管温度、室外排气温度、压缩机顶部温度。 3.1.4 室内机风速控制 3.1.5 LED显示：运行、定时和压机三个LED组合显示。 3.1.6 控制室内温度 3.1.7 室内盘管过热保护和室内盘管防结霜功能 3.1.8 摆风控制: 根据遥控器摆风信号控制风向 3.1.9 制热运转时防冷风功能 3.1.10 室内风机保护 3.1.11 除霜功能 3.2 室外机 3.2.1 压缩机频率控制，开、停控制； 3.2.2 室外风机控制； 3.2.3 四通阀控制； 3.2.4 压缩机顶部过热保护、压缩机排气温度过热保护； 3.2.5 压缩机时间延迟安全功能 压缩机室外机带电状态启动延迟3分钟，室外机非带电状态启动、室内机初次上电不延迟； 3.2.6 过、欠压保护、过流保护； 3.2.7 功率模块过流、欠压、过温（110℃）保护。 4 控制器运转模式 控制器具有五种运转模式：自动、制冷、抽湿、制热、送风。 4.1.1 温度设定范围为18℃～32℃。控制器根据当前室内温度与设定温度的偏差，及室温的变化率等因素进 行模糊推理（见4.1.5），决定压缩机的运行状态和室内风机速度，以达到使用的要求。 4.1.2 压缩机启动频率：17Hz。 4.1.3 运行频率升降： 上升速率：2Hz/秒， f＜55Hz； 上升速率：1Hz/秒，55Hz≤f＜最大工作频率； 下降速率：1Hz/秒，f＜55Hz； 下降速率：1Hz/秒，55Hz≤f＜最大工作频率； 压机启动后在第一个平台55Hz稳定运行时间不少于60秒。 压机频率上升到第二个平台92Hz时须运行不少于60秒才能升频。 f 最大运行频率 92Hz 55Hz
变频空调电气控制设计说明
变频空调电气控制设计 目录 绪论 (4) 1.1 实训背景来源及其探究意义 (4) 1.2 空调器控制技术发展概况 (5) 1.2.1 在空调器控制技术发展概况 (5) 1.2.2 变频空调器的产生与发展 (7) 1.2.3 模糊控制技术的发展及研究动态 (8) 1.3 用主要设计容 (9) 第 2 章方案论证 (10) 2.1 空调器电控系统总设计方案 (10) 2.2 空调器压缩机控制方案 (10) 2.2.1 变频调速的基本方式 (12) 2.2.2 宽脉调控控制策略 (13) 2.2.3 实现手段 (14) 2.3 温度控制方案选择 (15) 2.4 本章小结 (16) 第 3 章变频空调器电控系统设计 (17) 3.1 电控系统总体结构 (17) 3.2 室机组设计 (18) 3.2.1 红外遥控器信号的接受 (18) 3.2.2 风门步进电机的控制 (19) 3.2.3 室风扇电机的调速控制 (19) 3.3 室外机组设计 (21) 3.3.1 室外风扇电机控制电路 (21) 3.3.2 电流检测电路 (22) 3.3.3 辅助电源设计 (23) 3.3.4 变频电路的设计与控制 (24) 3.3.5 室外机软件的编制 (25) 3.4 温度检测电路 (25) 3.5 变频电路设计 (27) 3.6 本章小结 (28) 第 4 章模糊控制器的设计 (29) 4.1 模糊控制的基本原理 (29) 4.2 变量模糊化 (30) 4.3 模糊控制规则的确定 (32) 4.3.1 模糊温度控制器的反模糊化 (32) 4.3.2 模糊控制器的软件框图 (33) 4.4 基于模糊推理的自调器PID控制器 (34) 4.5 PID控制器参数自整定原则 (34) 4.6 模糊控制器的仿真 (36) 4.7 本章小结 (36) 结论 (37)
变频空调系统安装技术方案
1、绘制规范的工程图纸 绘制规范的工程图纸在安装多联机组前期准备工作中是非常重要的。它起着整个安装施工过程中指导性文件的作用，工程图纸的错误容易造成工期延长或返工等，容易引起客户投诉，结果是费时、费力、费钱，所以要求各工程单位非常重视绘制规范的工程图纸。绘制规范的工程图纸的工作从两方面做：第一、绘制工程图纸的工程师必须熟悉多联机组的性能及其安装要求，数码多联机组的性能参数请认真参阅本文第一篇产品介绍。 第二、如何绘制规范的工程图纸,下面进行详细说明。 1.1熟悉多联机组的性能及其安装要求 1.1.1 机组外形尺寸和室内机配管尺寸 在选择机组的安装位置时特别注意机组的外形尺寸，避免安装在不合适的位置。在做室外机地面基础时，请注意室外机地脚螺钉孔位尺寸，多台室外机放在一起时，室外机之间的间距必须大于100毫米。绘制制冷系统管路图特别注意机组的连接管尺寸，避免采购错误管径的铜管。各机型的外形尺寸、连接管尺寸和室外机地脚螺钉孔位尺寸参阅下表1-1，表1-2： 表1-2：
1.1.2 连接管管材的选择 在绘制制冷系统管路图时，在图纸中必须提出对连接管的要求，这样施工单位可以采购合适的连接管。 格力多联机组的连接管要求如下： （1）连接管管材为紫铜TP2M，满足GB/T17791-1999《空调与制冷用无缝铜管》的要求。 （2）、铜管壁厚要求:
表1—3：单位：mm 1.1.3分歧管规格和分歧管之间连接管管径的选择 表1—4： 分歧管选择原则： ①当室内机下游的容量超过150时，选用FQ02或FQ11。 ②当室内机下游的容量小于150时，选用FQ01或FQ10。 请绘制工程图纸的工程师参照此原则的基础上，再根据分歧管图纸的实际尺寸进行分歧管的选择。 分歧管之间连接管尺寸根据下游所接室内机容量选定。在超过室外机容量时，以室外机容量为准。 表1—5：
变频空调工作原理图解
变频空调工作原理图解 Company Document number：WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998
变频空调工作原理图解 更多资料请到->发表时间05-27 编辑:bjjdwx 浏览量： 4872 随着变频空调的普及掌握变频空调维修技术是每个空调维修人员迫在眉睫的事情，,《变频空调工作原理图解》这篇文章献给空调维修一线人员做参考资料，希望大家早日踏上变频空调维修的大门。 一、变频空调制冷系统的原理：热力学的一些基本知识 表征气体状态参数的三个物理量：温度/压力/比体积 1.温度：摄氏温标℃华氏温标℉热力学温标K 换算关系：华氏=9/5 t+32 k=+t 2.压力： Pa 1Pa=1N/M2 1MPa=106 Pa=10kgf/cm2 P= Pb+ Pg （大气压Pb ；表压力Pg ） 3.比体积：V= v/m3 （单位质量的物质所占体积） 4.焓：物质所含内能与物质所作推挤功之和，是计算空调换热的常用物理量。空调制冷剂在一个循环系统中，通常包含着温度、压力，以及体积的变换，通过计算这些变化量，可以得出空调的制冷能力 二、实验室常用的测试空调制冷量的方法 1.焓差法量热计通过测量空调室内机进风和出风口的温度差，计算出单位时间内交换的热量。 2.热平衡法量热计内机不装风口，通过分别测量室内侧，室外侧达到平衡时的热量，计算出整机的冷量。室内外侧是通过水系统循环计算平衡时的热量。 三、热力学定律 热力学第一定律：即能量守恒定律，在一定条件下，热能与机械能可以相互转化，转化后的能量总和不变。热力学第二定律：要使热量从低温物体间接地传给高温物体，必须消耗一定能量进行补偿 热力学第一定律揭示能量守恒的原理，是一切换热计算的基础，作用同万有引力定律热力学第二定律为空调的设计开发提供了理论的基础。 四、制冷系统简图 气化：气化是液体变化为气体时的吸热过程，如工质在蒸发器内所发生的过程。
变频空调室外机驱动控制系统设计
变频空调室外机驱动控制系统设计 引言随着《房间空气调节器能效限定值及能效等级》强制性国家标准的正式实施，对变频空调整体性能的要求越来越高，低成本、低噪声、高性能已成为变频空调的发展趋势。而作为变频空调核心部件的压缩机及其室外控制器是提升整机性能的关键。由于永磁同步电动机具有体积小、重量轻、损耗小、效率高、功率密度高等优点，且采用正弦波控制方式可提高力矩输出的稳定性和降低噪声，因此被广泛应用在压缩机和风机中。传统变频空调的室外控制器由功率因数校正(PFC)、压缩机驱动控制、风机驱动控制等电路构成。其中PFC 驱动采用模拟的专用控制芯片，压缩机与系统控制采用MCU来实现无传感器矢量控制及系统控制，而室外风机采用有霍尔传感器的驱动芯片或者专门的MCU来实现无传感器的矢量控制。采用多个芯片实现室外机控制，增加了成本，同时降低了系统的可靠性。本文根据变频空调产品控制系统高性能和低成本的特点，针对PFC和电机驱动的要求优化了室外机控制器的外设，定制了一款通用控制处理单元加专用控制加速器的双核MCU，实现了变频空调的功率因数校正、压缩机和风机的无位置传感器矢量控制、冷媒控制等功能，同时分析了PWM产生，电流、电压等信号的采样方法，提高了室外机控制系统的可靠性、稳定性。1 变频空调室外机驱动控制系统本文提出的应用于变频空调室外机控制系统主要由一个具有功率因数校正的整流器、两个三相逆变器以及其他控制电路组成，整个系统由定制的双核MCU进行控制。其中两个三相逆变器用于驱动压缩机永磁同步电机及风机永磁同步电机，一个功率因数校正电路用于实现母线电压的主动控制，其他控制电路用于控制冷媒、环境温度和室内机通信等。1．1 压缩机、风机驱动控制系统在家用变频空调中，压缩机永磁同步电机处于高温、高压、密封的环境中，必须采用无位置传感器矢量控制。其位置和转速估算算法主要是基于假定旋转坐标系，。 将假定坐标系下的电机方程式与旋转坐标系下的电压方程相减可得离散化的方程如下：由于采样周期较短，误差被放大，还需要对估算转速进行滤波处理。依据上述位置估算算法建立无位置传感器永磁同步电机矢量控制系统，。 由于风机驱动电路与压缩机类似，为了节约芯片资源，也采用上述矢量控制系统。1．2 数字功率因数校正驱动控制系统家用变频空调中全程功率因数校正技术大都采用模拟的专用控制芯片，成本高，应用范围窄，同时也存在控制参数固定、适应范围小的问题。本文在保证模拟方式全程功率因数校正技术优点的同时，提出了专有的数字功率因数校正技术，其工作原理。 数字PFC的控制目标是使图3中的变换器输入电流ig跟随变换器的输入电压ug的波形，同时又要保持输出电压V。稳定到给定值Vref。因此构造如下控制方程组：其中Rs为变换器等效电阻，d为占空比，T为开关周期，um为控制电压。通过对u1(t)和u2(t)进行比较——当u1(t) 1．3 其他控制系统变频空调主要根据室内需要的冷(热)量的不同，连续地、动态地调节制冷(热)功率，即系统模式控制；为了提高能效，还必须通过电子膨胀阀动态的调节冷媒的大小，即冷媒控制。2 驱动控制系统的PWM以及信号采样采用单个MCU来控制PFC、两个永磁同步电机以及其他控制需要13路PWM输出和多达12个模拟信号采样。其中PFC需要1个PWM输出和2个模拟信号采样，每个电机需要6路PWM输出和3个模拟信号采样，另外空调系统需要4个温度采样，而且PFC和电机控制需要实时采样模拟信号，否则引起的延时会导致控制响应速度慢，降低动态性能。如何分配和管理这3个控制模块的PWM输出以及模拟信号采样比较困难。针对变频空调器的要求，