前沿拓展：

1、基本概念

2、變頻空調的優勢及缺點

3、變頻空調電控原理

4、變頻電控關鍵器件簡介

5、變頻空調功能簡介及故障判別

6、變頻空調新產品展望

7、變頻空調面臨的問題

一、基本概念

1、常規空調（定頻空調）

▲ 使用一般的定頻壓縮機

▲ 壓縮機運行頻率是固定的50Hz或60Hz

▲ 輸出的制冷、制熱能力恒定

▲ 控制方式簡單，使用繼電器、壓縮機啟動電容進行控制及啟動

控制電路圖：

2、變頻空調

▲ 使用變頻壓縮機（又分為三相交流感應式異步電動機、無刷直流電機和永磁同步交流電機等）

▲ 壓縮機運行頻率在20Hz～130Hz之間可調

▲ 輸出的制冷、制熱能力根據運行頻率變化而變化

▲ 控制方式復雜，需要專用的變頻驅動電路及相應的驅動控制芯片

變頻空調控制電路框架：

變頻壓縮機控制原理：

變頻壓縮機依據原理：n=60f(1-s)/p

(n—壓縮機轉速，f—壓縮機供電頻率， p—電機極對數，s—轉差率)

通過改變壓縮機的供電頻率f，在p與s不變的情況下，壓縮機運轉速度n就會跟隨供電頻率f的變化而變化。

3、交流變頻空調

▲ 壓縮機采用三相交流感應式異步電動機；

▲ 驅動電壓采用交－直－交變換方式；

▲ 驅動方式采用電壓空間矢量控制方式；

▲ 壓縮機運行頻率根據驅動電壓的變化而變化，形成V－F對應曲線。

4、直流變頻空調

▲ 壓縮機采用無刷直流電機（或永磁同步交流電機）；

▲ 無刷直流電機繞組采取分布卷繞制方式；永磁同步交流電機繞組采取集中卷繞制方式；

▲ 驅動電壓也是采用交－直－交變換方式；

▲ 驅動方式采用方波驅動方式（分布卷）及正弦波驅動方式（集中卷）；

▲ 需要進行位置檢測并進行電子換相。

5、全直流變頻空調

壓縮機采用直流變頻壓縮機，室內外風機均使用無刷直流電機，簡稱3D空調，也有室內風機或室外風機是普通交流電機的。全直流變頻空調的目的是省電、節能，提高能效比，同時直流電機的性能比普通交流電機要好，如啟動力矩大、噪音低等。

直流電機的控制電路復雜，控制不當電機易燒壞，因此質量風險比傳統的交流電機要大，且價格昂貴。等控制電路及控制技術成熟后，全直流變頻空調是高端空調的發展方向之一。

二、變頻空調的優勢與缺點

變頻空調作為空調的發展方向，擁有諸多優點。

1、節能 由于采用高能效電機及先進的控制方式，交流變頻空調比常規定頻空

調要省電10％左右，直流變頻空調要比交流變頻空調省電12～20％；

2、舒適 變頻空調根據使用環境的溫度變化自動調節輸出頻率和能力，使溫度變化幅度更小，溫度波動更小，同時可以快速制冷、制熱，使用者的感受更舒適；

3、智能 變頻空調相對常規定頻空調比較，更是屬于智能家電的范疇，以后將會走向網絡控制及無級調速。

4、小型化 由于直流變頻壓縮機采用集中卷繞組分布方式，節省了更多的空間和材料，所以較同等容量的常規壓縮機體積更小。

變頻空調的缺點：

1、室外控制電路復雜，故障率相對較高；

2、驅動算法復雜，難以掌握和推廣；

3、造價較高，短時間內難以普及。

三、變頻空調電控原理

變頻空調電控分為室內電控及室外電控兩部分。

室內電路又細分為電源電路、通信電路、風機驅動電路、過零檢測電路、溫度采集溫度、主芯片控制電路、顯示驅動電路等。相對定頻空調，變頻空調的室內電控多了一個通信電路，其余電路基本相同（無四通閥、壓縮機控制電路）。

室外電路又細分為電源濾波電路（強電）、通信電路、風機/四通閥驅動電路、

溫度采集溫度、主芯片控制電路、電壓/電流采樣電路、功率因數校正電路（PFC）、整流電路、開關電源電路、壓縮機驅動電路（IPM）等。目前美的變頻空調一般是將開關電源電路及壓縮機驅動電路單獨做在一塊電路板上。

室內電路原理如下：

拓展知識：