變頻空調(diào)壓縮機(jī)及變頻調(diào)速系統(tǒng)的技術(shù)現(xiàn)狀

1、<p>　　變頻空調(diào)壓縮機(jī)及變頻調(diào)速系統(tǒng)的技術(shù)現(xiàn)狀</p><p>　　摘要  本文介紹了三種常見制冷用變頻壓縮機(jī)的發(fā)展和技術(shù)現(xiàn)狀，并從逆變器，微控制器，PWM波的生成方法以及變頻壓縮機(jī)所用電機(jī)等4個(gè)方面對(duì)變頻調(diào)速系統(tǒng)進(jìn)行了探討。 　　關(guān)鍵詞  變頻壓縮機(jī)  變頻調(diào)速系統(tǒng)  技術(shù)現(xiàn)狀 　　1 

2、;  引言 　　由于傳統(tǒng)的制冷系統(tǒng)采用定速壓縮機(jī)，因此人們對(duì)制冷系統(tǒng)及壓縮機(jī)的研究重點(diǎn)一直是在名義工況和額定轉(zhuǎn)速下穩(wěn)態(tài)工作時(shí)的效率和其它工作特性上。傳統(tǒng)的制冷系統(tǒng)采用定轉(zhuǎn)速壓縮機(jī)，實(shí)行開關(guān)控制，利用壓縮機(jī)上附帶的鼠籠式電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)，從而調(diào)節(jié)蒸發(fā)溫度。這種控制方式使蒸發(fā)溫度波動(dòng)較大，容易影響被冷卻環(huán)境的溫度。壓縮機(jī)電機(jī)在工作過程中要不斷克服轉(zhuǎn)子從靜止到額定轉(zhuǎn)速變化過程中所產(chǎn)生的巨大轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，尤其是帶著負(fù)

3、荷啟動(dòng)時(shí)，啟動(dòng)力矩要高出運(yùn)行力矩許多倍，其結(jié)果不僅要額外耗費(fèi)電能，而且會(huì)加劇壓縮機(jī)運(yùn)動(dòng)部件的磨損。另外這種運(yùn)行方式在啟動(dòng)過程中還會(huì)產(chǎn)生較大的振動(dòng)、噪聲以及沖擊電流，引起電源電壓的波動(dòng)，因此應(yīng)采用變頻壓縮機(jī)替代定轉(zhuǎn)速壓縮機(jī)，從而避免這種頻繁的起停過程。 　　而變頻調(diào)速技術(shù)主要由以下4個(gè)方面的關(guān)鍵技術(shù)組成：逆變器，微控制器，PWM波的生成以及變頻壓縮機(jī)的電機(jī)選擇。 </p><p>　　3.1&

4、#160; 逆變器 　　變頻空調(diào)的核心部件是變頻器，其主要電路采用交-直-交電壓型方式。交-直過程一般采用單相二級(jí)管不可控直接整流，直-交過程一般采用6管三相逆變器，另有一個(gè)輔助電源，一個(gè)逆變器控制器和相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)電路。 　　早期的變頻器采用分立元件構(gòu)成，整流器采用單相倍壓整流電路，逆變器由6只分立的功率晶體管（GTR）構(gòu)成。這種電路復(fù)雜，可靠性差。目前大部分廠家采用的逆變橋由6個(gè)絕緣柵極晶體管（IGBT

5、）組成，其綜合了MOSFET和GTR的優(yōu)點(diǎn)，開關(guān)頻率高、驅(qū)動(dòng)功率小。隨著智能功率模塊（IPM）技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用，IPM正在逐步取代普通IGBT模塊。由于IPM內(nèi)部既有IGBT的棚極驅(qū)動(dòng)和保護(hù)邏輯，又有過流、過（欠）壓、短路和過熱探測以及保護(hù)電路，提高了變頻器的可靠性和可維護(hù)性。另外，IPM的體積與普通IGBT模塊不相上下，價(jià)格也比較接近，因此目前應(yīng)用較為廣泛。比較成功的產(chǎn)品如：日本三菱電機(jī)公司所生產(chǎn)的PM20CSJ060型以及日本新電元公