淺談變頻技術與變頻空調

徐娟

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

關鍵詞：變頻技術；變頻空調；結構特點；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 變頻技術的發展

在我們國家改革開放時期引進了變頻技術，一直發展到現在，變頻技術在我們國家已經基本普及。對于我國變頻技術的發展總的來說，可以分為三個主要過程，首先是從別的國家引進變頻技術，1995年，我國成立空調研究所，對于國外空調的先進技術進行研究，1996年，我國從國外引進變頻空調技術，建立我國的變頻空調生產基地。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技術，然后進行了充分的消化吸收，選取相對應我國的變頻空調的標準，進行磨合。最后進行自主創新，制造出適合我們國家的變頻空調，2008年，國家變頻空調標準出臺，很多生產商開始生產變頻空調，研究者不斷地改進變頻空調，直到現在，我國的變頻空調技術還在不斷地發展創新，緊跟時代發展的腳步，提高核心質量問題。

1.2 變頻器的基本概念

隨著變頻空調的廣泛使用，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定頻率和電壓的交流電流轉化為直流電流，然后將轉化的直流電再轉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。其本質過程就是電流的轉化過程，把固定不變頻率和電壓的三相或者單相電流轉化為頻率可以適應環境溫度改變的可變的頻率或電壓的交流電流，變頻器的本質就是不斷地轉化的過程，通過不斷地轉化，來保證變頻空調的穩定運行。

1.3 變頻器的基本構造及工作原理

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造是什么呢？變頻器基本構造復雜，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動電路組成，其主要作用是由IGBT組成逆變橋，然后根據驅動電路發出的驅動信號把整流所得的直流電轉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。變頻器是構成壓縮機的最主要器件，而壓縮機是通過控制轉速來實現對溫度的控制，因此，變頻器在變頻空調工作過程中是一個橋梁的作用，通過對電流的轉換來輔助壓縮機工作。以上就是所說的變頻器的基本構造和簡單的工作原理。

2 變頻空調的現狀

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

3 變頻空調和定頻空調各自的優勢及不足

3.1 變頻空調的優勢及不足

我們都知道，變頻空調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，接下來對變頻空調的優勢和不足進行簡單的分析。首先變頻空調的優勢在于它節能效果好，因為變頻空調內部有變頻器隨時調節壓縮機的運轉速度，壓縮機保持持續平穩的狀態，節能效果十分理想。其次，變頻空調的溫度控制精度高，變頻空調是通過控制壓縮機的轉動速度來實現對于溫度的控制，精確度可以達到一度左右，對于溫度的控制十分精確。最后變頻空調可以保持室溫恒定，變頻空調通過變頻壓縮機控制轉速來自動的調節室溫，使室溫保持恒定。變頻空調的不足之處在于價格比較貴，經濟條件不好的家庭消費不起。其次，變頻空調需要持續開機，才能顯示出變頻空調的優勢來，但是很多家庭會節省電費，不會持續開機，這樣變頻空調的優勢不能更好的顯示出來。最后變頻空調的核心技術還不夠完善，變頻空調還會存在一定的問題，需要進行維修和處理。

3.2 定頻空調的優勢及不足

定頻空調在變頻空調出現之前，在人們的生活工作中還是非常重要的，定頻空調相對于變頻空調來說，最大的優點是價格便宜，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。定頻空調存在一定的不足，首先是定頻空調耗電量較大，定頻空調在使用的時候需要不斷地根據室溫進行調節，這樣會對家庭的電路消耗造成很大的影響。其次，定頻空調不易調節，精確度不夠。最后，定頻空調對于達到我們設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、直流變頻空調兩個方面的變頻基本原理分析

4.1 交流變頻空調的變頻調速系統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的變頻調速系統，整流器、濾波器、功率逆變器主要組成了交流變頻空調的變頻調速系統。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，將交流電源轉化為直流電，整流濾波的作用是輸出直流電壓使之平穩且得到提高。六個IGBT組成上下橋式驅動電路基本構成了功率逆波器，其中功率晶體管被作為開關器件，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，整個電路的平穩運行是保證變頻調速系統運行穩定的重要保障。這就是交流變頻空調的變頻調速系統簡單的工作原理。

4.2 直流變頻空調的變頻調速系統

直流變頻空調的變頻調速系統和交流變頻空調的調速系統在原理上存在一定的不同之處，直流變頻空調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上相差不多，但是有一定的區別，稀有材料制成的永久磁鋼制成了無刷直流電機的轉子，而且定子采用整距集中繞線，這樣提高了轉子的運行速率，沒有渦流損失，調速性能優良，電磁干擾較小，噪音也小，壽命長。在進行轉子檢測時，利用電動機內部的位置傳感器提供的信號，進行驅動電機換相，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，來驅動電機換相，一般都采用后一種方法進行測量轉子的位置。

5 結束語

隨著變頻技術的不斷發展，變頻空調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的發展，變頻器的組成和工作原理，在此基礎上分析了交流變頻空調的變頻調速系統和直流變頻空調的變頻調速系統，總結了變頻空調和定頻空調的優勢和不足，在以后的發展中，變頻空調需要不斷地改進，緊跟時代的步伐，適應人們的需求，更加的貼合時代節能環保的發展主題，從變頻技術的核心問題出發，提高變頻空調的質量問題。

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