空調暖通中變頻的控制方式探討

于志琳

摘 要：隨著科技的發展，空調在日常生活中使用的頻率也越來越高。為了改進空調工作模式，節約用電，提高工作效率。許多新興技術逐漸被運用于空調制作當中。變頻調速技術隨著近年來空調制作技術的發展，運用越來越廣泛。本文主要就空調暖通中變頻的控制方式進行探討，以供參考。

關鍵詞：空調暖通；變頻控制；技術方法

變頻技術就是指在工作過程中，將直流電轉換為不同頻率交流電的一種電流轉換技術。將變頻技術運用于空調暖通中能夠根據環境溫度的變化，智能調節電機轉速，從而有效降低空調工作過程中的耗電量，節約能源。近年來，能源問題一直是世界各國重點關注問題，變頻控制技術能夠有效減少能源消耗，符合可持續發展策略，必然會成為日后空調暖通技術的大勢所趨。

1 空調暖通中變頻調速器的工作原理

隨著科學技術的發展，變頻技術也得到了飛速發展，各項技術包括變頻范圍、調頻精度、動態響應、工作效率等已經漸漸完善。變頻器工作原理主要是利用整流模塊將工作過程中的交流電轉變為直流電，再通過晶體管，將這些直流電重新轉化為頻率不相同的三相交流電，實現變頻工作。而變頻調速則是根據n=60f（1-s）/P公式，改變電動機的電源頻率，從而實現變頻調速。在變頻調速器的工作運轉過程中，水泵和風機是兩個重要的作用環節，因此，分析水泵和風機的應用交流變頻器節能運行機理也是了解空調暖通中變頻控制技術的一部分。首先，水泵和風機的特性，影響兩者工作效率的主要因素使軸功率和流量。軸功率越高，流量越大，工作效率也就越高。其次，變頻調速在水泵和風機中的運用特點。傳統中央空調中，往往需要保證水泵和風機的運行賦予量，才能夠保證空調的正常工作效率，這種工作方式不但造成大量能源的消耗，對于水泵和風機的損耗也十分巨大，運用變頻調速技術后，能夠將水泵和風機中的一部分富余量取笑，減少管道的振動和泄露，從而減少能源消耗，既能保證空調的正常工作效率，還能做到節約電能，是一種有效、環保的工作方式。

2 空調暖通中變頻調速的優點

在空調暖通中運用變頻調速有許多優點，其中包括：第一，穩定，對電網的沖擊性小。在空調暖通中運用變頻調速時，市政電流就會首先經過變頻器，然后再進入電動機。這種啟動方式被稱為軟啟動，電動機內電壓和電流等都是逐步增加，穩定性比較強，從而不會產生過大的電流沖擊。第二，節能。在空調暖通中運用變頻調速，能夠將周圍環境的溫度、氣壓等因素通過傳感器變成電流信號，變頻器在接收到電流信號后，能夠自動尋求最佳節能點，自動調節工作效率，從而實現節能的目的。第三，能夠自動控制溫度。在空調暖通中運用變頻調速，用戶就能根據自身的需求，設定上下限范圍。變頻器能夠在這個范圍內，自動調節溫度，滿足用所需。總之，在空調暖通中運用變頻調速能夠更加有效、精確的調控空調電動機的轉速，實現低耗能、壽命長、可靠性高等目標。同時，由于變頻空調大多由各種晶體管電子元器件高度集成化，體積更小，不會產生噪音污染，能夠最大程度保證用戶的生活質量。

3 空調暖通中變頻控制方式及選用

空調暖通中變頻控制方式主要包括：V/F型（運用于轉速要求不高的風機水泵）、矢量型（運用于對轉速有一定要求的風機水泵）、直接轉矩型（運用于對負載電流有一定要求的風機水泵）3種。在進行控制方式的選擇時，應該根據空調暖通制作要求，選擇相應的控制方式，從而達到經濟利益與實用性能的有機結合。

輸出電壓在380～650V之間的成為低壓通用變頻，這種變頻方式的輸出功率在0.75～400kW之間，工作頻率為0～400Hz。主要電路通常采用交流-直流-交流的模式，根據科學技術的發展，低壓通用變頻以下幾代的變換：首先，第一代是以C=U/f的公式作為控制方式，通過單片機發出正弦脈寬調制的方式進行變頻調控。第二代是以磁通軌跡法作為控制方式，通過三相電波形成整體，從而產生效果的，達到電機氣縫隙理想圓形旋轉磁場軌跡的目的，從而實現變頻調控。第三代是以磁場定向法作為控制方式，通過交流電機等效直流電機，從而實現磁場和速度的獨立控制，達到變頻調控的效果。第四代是以直接轉矩控制作為控制方式，通過轉矩的方式控制電流和磁場，從而實現變頻調控。

在變頻器的工作過程中，決定變頻器主要性能的是變頻器的控制方式。近年來，許多不同品牌的變頻器出現在國內市場中。在進行變頻器的選用過程中，一定要注意分別變頻器的控制方式以及負載特性，選取最合適的變頻器，而不要受到變頻器檔次的干擾。有時候往往檔次高、價錢高的變頻器性能并不好，只有認真仔細挑選，才能達到質量和實惠雙合一。

在選擇變頻器的過程中，可以首先對變頻器功率進行粗略的估算。經過估算，選擇變頻調速優越的節能性能。變頻器在運用于空調暖通中，能夠對空調的水泵進行調節，從而實現溫度的控制。因此，選取正確的控制方式能夠有效提高變頻器在空調暖通中的工作效率，從而滿足制作要求，實現變頻調控。

4 結語

隨著經濟水平的提高，能源消耗量也在逐年遞增，能源問題成為世界各國重點關注問題。在沒有運用變頻技術之前，空調的耗電量一直是國家頭痛的問題，變頻技術的發展讓這些問題慢慢得到解決。在空調暖通中運用變頻技術，不但能夠實現溫度的只能控制，還能減少電能消耗，從而達到節約能源的目的。未來的空調發展中，變頻技術必然會成為主流趨勢。

參考文獻

[1]宋曉卓，吳志湘，岳斌佑.變頻器在暖通空調系統中的應用分析[J].潔凈與空調技術，2014，1（1）：74-76.

[2]陳友明，姜輝，劉健，等.變風量空調系統自適應靜壓變頻控制方法及其應用[J].暖通空調，2015，24（8）：11-17.

（作者單位：廣東美的暖通設備有限公司）