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
变频空调系统调节特性研究 STUDY ON THE ADJUSTING PERFORMANCE OF VARIABLE FREQUENCY AIR CONDITIONING SYSTEM 1 引言变频压缩机的使用，提高了空调器的部分负荷时的性能，用变容量的柔性控制代替了起停控制，同时也提高了室内的热舒适性。电子膨胀阀的出现在家用小型空调器中取代毛细管，对压缩机吸气过热度进行有效的控制，改善了变频空调的非标准工况下的性能，也增加了空调器的调控手段。两者的出现不仅使空调器的性能得到改善并将大大加快空调器机电一体化的进程[1,2,3]。随着日本向中国开放变频压缩机市场，变频空调器成为空调器厂家新的经济增长点，所以，变频空调器的研究开发成为了国内空调器厂家和研究团体的热点课题。由于变频空调系统性能的优劣不仅取决于制冷系统的优化匹配，还在很大程度上取决于控制系统特别是控制策略的好坏。变频空调控制系统的控制对象是一个多目标非线性系统，可采用模糊理论、人工神经网络理论、遗传算法等现代控制理论来实现。但仅仅控制室温等人体舒适性参数是不够的，必须综合考虑空调系统的可靠性、稳定性和室内环境的舒适性因素，而这些因素都和制冷系统特性密切相关。所以研究空调系统的特性是开发变频空调系统及其控制系统的前提。本文利用变频空调系统仿真模型，利用其仿真结果分析了多种因素对变频崆调系统性能的影响规律，为变频空调系统的开发提供了一定的理论指导。 2 影响因素以压缩机为核心将影响制冷系统性能和制冷剂状态的因素分为两大类：扰动因素和调节因素，实际上制冷系统的运行过程即为扰动和调节因素的对立统一过程。 2.1 扰动因素扰动因素是指被动影响制冷系统性能和制冷剂状态的因素。VRV系统中的扰动因素有以 下内容：室外环境工况指室外环境的温、湿度条件。室内环境工况 指各室内环境的温、湿度条件。室内机风速当将室内机风速成的控制权交与用户时，室内机风速的改变对于制冷系统而言，将成为被动影响制冷循环的因素。室内机运行模式按流经室内换热器的制冷剂状态不同，室内机的运行模式分为制冷（包括除湿）、制热模式两类，不包括送风模式。 2.2 调节因素调节因素是指通过控制系统的调节部件主动影响制冷系统性能和制冷剂状态的因素。在VRV系统中的调节因素包括以下内容：压缩机运行频率压缩机运行频率是调节制冷循环、改善系统性能的主要因素。在变频空调系统中，通常利用压缩机频率直接控制室温。电子膨胀阀开度在变频空调系统中，室温和蒸发器出口过热度可以通过压缩机频率和电子膨胀阀开度实现解耦控制，故一般采用电子膨胀阀单独控制蒸发器出口过热度。室外换热器风速室外机换热器的风速是调节制冷循环状态、改善系统性能的主要因素之一。无论室外换热器作为蒸发器还是冷凝器使用时，对换热器的各种风速进行调节，可以分级控制换热器的容量，进而控制制冷循环的冷凝温度和蒸发温度等制冷剂状态参数。此外，还有热气旁通除霜电磁阀等也是系统的调节因素。 3 调节特性分析变频空调系统的性能不仅与压缩机的频率有关，而且与室内、外热交换器的容量和室内、外环境工况有密切的关系。根据文献[4,5]中提出的稳态枋真模型进行仿真计算，从仿真结果可以清楚地看到压缩机频率、热交换器容量和室内、外环境工况对变频空调系统的性能及制冷剂状态参数的影响规律。为分析方便，在图1～图5中将空调系统的能参数表示在同一图上， 其中，冷凝和蒸发温度放大了100倍，能效比EER（制冷量和耗功量之比）放
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
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
变频空调器的模糊控制技术 (陇东人作品) （XXX 能源学院陕西西安710054 ） 摘要：对变频空调器的模糊控制技术的原理作了研究，讨论了变频空调器模糊控制系统的特点。分析总结了国内变频空调器模糊控制技术的研究现状以及发展趋势，同时对变频空调器模糊控制技术未来的研究问题进行了展望。 关键词：变频空调器；模糊控制；展望 Developing Tendency and Current Situation of Fuzzy Control in In- verter Room Air Conditioner XXX (Xi'an XX,College of Energy Resources Engineering, Shaanxi, Xi'an710054, P.R.China) Abstract：In this paper, the fuzzy control technology is briefly introduced, and from different directions discusses the characteristics of fuzzy control system. Current domestic developing ten-dency and current situation of fuzzy control in inverter room air conditioner is summarized, while future research issues about the technology of fuzzy control in inverter room air conditioner were discussed. Keywords: inverter room air conditioner; fuzzy control; current situation; developing tendency; development 0引言 随着世界范围内能源危机的到来，各国政府都在为经济的可持续发展积极地推广节能降耗技术。作为家庭用电的主要设备，传统空调器由于其运行效率低下正在逐渐退出市场，而变频空调器（Inverter Room Air Conditioner，MAC）是制冷理论、热动力学、电机驱动技术、电力电子技术、微电子技术和智能控制理论交叉发展应用的产物，由于其高效节能和实现智能化控制的优异特性，使之成为家用空调器的主要发展方向。 变频空调器的空气调节效果虽然比传统定速空调器有所提高，但变频空调器容易控制、反应快、高效节能等特点并没有完全展现出来。智能控制方法的出现打破了传统控制的模型限制，将模糊控制技术应用于变频空调器中，使空调性能更为优越。可以说控制系统是整个变频空调器的心脏，研究变频空调器的控制技术，对变频空调器的节能运行至关重要。 鉴于变频空调器系统属于参数时变、非线性、大纯滞后系统的特点，所以采用具有学习功能的模糊控制方法，根据系统响应自动建立和修改控制规则，不断自动改善其性能，与传统的控制方法相比能达到较好控制效果。本文主要讨论变频空调器的模糊控制技术，以及该技术的现状和研究进展。 1变频空调器模糊控制技术 1.1 模糊控制
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。
分类号密级 UDC 学校代码10500 工程硕士学位论 文 题目：VRF多联式变频空调系统控制策略研究 英文题目：Industrial Ethernet Servo Control based on LINUX System 学位申请人姓名： 申请学位领域名称：控制工程 指导教师姓名： 二○一五年五月
分类号密级 UDC 学校代码10500 工程硕士学位论 文 题目VRF多联式变频空调系统控制策略研究 英文题目Industrial Ethernet Servo Control based on LINUX System 研究生姓名（签名） 校内导师姓名（签名）职称 校外导师姓名（签名）职称 申请学位领域名称领域代码 论文答辩日期学位授予日期 学院负责人（签名） 评阅人姓名评阅人姓名 2015年5月 5 日
学位论文原创性声明和使用授权说明 原创性声明 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师指导下，独立进行研究工作所取得的研究成果。除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本声明的法律结果由本人承担。 学位论文作者签名： 日期：年月日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权湖北工业大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 学位论文作者签名：指导教师签名： 日期：年月日 日期：年月日
应用技震太原科技２０１０年第３期可鲫哲凹国嗍醐岍匡＠∞ 。、”～：ｒ。炼≥鞭Ｎ≈强冀÷≥ｅ０畿麓ｉ≥｝靖＆＆＆》鼬跫琵麓鼙麓饕袭魏故赣麓趁§囊峰 胀阀的开度。 室内机的ＯＮ／ＯＦＦ是由室内机自己判定．室外机仅接收来自室内机的ＯＮ／ＯＦＦ的命令。之后依照室外机的程序做相应的控制。而不是由室外机的程序决定室内机的ＯＮ／ＯＦＦ。当室内机进入ＯＦＦ时，压缩机停止运转，进入待机，当室内机进入ＯＮ时，压缩机开始启动。 ５实验调试及波形 １）选择一个７００Ｗ的三相异步交流压缩机。确定其参数写入ＥＥＰＲＯＭ内（见表１）。 表１三相异步交流压缩机参数 参数设定值参数设定值参数设定值定子电阻１．４１５ｎ转动惯量Ｏ．０１３１启动频率２０Ｈｚ转子漏感０．０１２２６Ｈ转动惯量Ｏ．０１３１启动电流５Ａ励磁电感０．３３２９Ｈ极对数２保护相电流１８Ａ２）图３为示波器测试的波形。图３中ＣＨ３为ＰＷＭ输出控制波形（用示波器表笔测得）；波形的每个方格的高度为５Ｖ，５Ｖ为高电平，０Ｖ为低电平。ＣＨ４为压缩机的启动波形（用电流钳测得）；波形的每个方格的高度为５０ｍＶ，５０ｍＶ对应的电流为５Ａ。 图３示波器测试的整机波形 通过改变逆变电路６路驱动的ＰＷＭ输出的脉宽来改变压缩机的端电压，改变ＰＷＭ脉宽周期来改变压缩机端电压的频率。根据室内的环境温度的变化来改变ＰＷＭ的输出．从而达到控制压缩机的转速，使室内温度的变化在±０．５℃。 压缩机启动电流为７Ａ。定位电流的时间可以在软件内设定。此定位主要是方便软件控制压缩机的转速，通过此定位可以确定压缩机的当前位置，软件以此位置为基准来计算压缩机的位置，从而达 到控制压缩机的转速，定位之后的波形为压缩机Ｕ， Ｖ。Ｗｉ相电流波形，理想的波形为标准的正弦波，大小为正弦波的峰峰值，通过波形的情况可以判断压缩机的控制情况，如果波形出现抖动，压缩机也会出现相应的震动。就需要从软件或硬件方面使输出波形尽量稳定和接近正弦波，例如，由于外界信号的干扰。就需要从硬件方面去解决。 ６结束语 智能功率模块ＦＳＢＢ２０ＣＨ６０取代六路ＩＧＢＴ， 智能功率模块集功率器件（ＩＧＢＴ）、驱动电路和保护功能于一体，内部含有门极驱动控制、故障检测和多种保护电路，其核心器件是ＩＧＢＴ，将其应用于变频空调，降低了成本，提高了可靠性，在实际应用中得到了良好的效果。 参考文献： 【１】赵相宾，年培新．谈我国变频调速技术的发展及应用ｉ１１．电气传动，２０００，３０（２）：３—６． 【２】吴安顺．最新实用交流调速系统【Ｍ】．北京：机械工业出版社．１９９９． ［３１吕汀，石红梅．变频技术原理与应用【Ｍ】．北京：机械工业出版社。２００３． （实习编辑李洋） ＤｅｓｉｇｎｏｆＥｌｅｃｔｒｉｃａｌＣｏｎｔｒｏｌＳｙｓｔｅｍｏｆＩｎｖｅｒｔｅｒ－ａｉｄｅｄＡｉｒＣｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇ ＺｏｕＤｉｎｇ—ｓｈａｎ，ＪｉａＷｅｎ－ｃｈａｏ （ＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＥｌｅｃｔｒｉｃａｌａｎｄＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＣｈａｎｇｃｈｕｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ， Ｃｌｍｎｇｃｈｕｎ１３００１２，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ，ｔｈｅａｕｔｈｏｒｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄｂａｓｉｃｏｐｅｒａｔｉｏｎｐｒｉｎｃｉｐｌｅｏｆａｉｒ－ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇｓｙｓｔｅｍ．Ｃｏｍｐａｒｉｎｇｏｐｅｒ－ａｔｉｏｎｐｒｉｎｃｉｐｌｅｏｆｉｎｖｅｒｔｅｒ－ａｉｄｅｄａｉｒｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇｗｉｔｈｏｐｅｒａｔｉｏｎｐｒｉｎｃｉｐｌｅｏｆｆｉｘｅｄ仔ｅｑｕｅｎｃｙａｉｒｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇ，ｔｈｅａｕｏｔｈｏｒｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄｏｎｅｔｏｏｎｅｉｎｖｅｒｔｅｒ－ａｉｄｅｄａｉｒｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇｆｒｏｍｄｅｓｉｇｎｏｆｈｅａｒｄｗａｒｅａｎｄｓｏｆｔｗａｒｅ．ＩｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔｐｏｗｅｒｍｏｄｕｌｅｔｏｏｋｐｌａｃｅｏｆｉｎｖｅｒｔｅｒｃｉｒｃｕｉｔｏｆＩＧＢＴｗｈｉｃｈｉｍｐｒｏｖｅｄｅｆｆｉｃｉｅｎｔｌｙｓｔａｂｉｌｉｔｙａｎｄｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙｏｆｓｙｓｔｅｍ．Ｗａｖｅ’ｆｏｒｍｏｆｉｎｔｅｇｒａｔｅｄｔｅｓｔｉｎｇｐｒｏｖｅｄｆｅａｓｉｂｉｌｉｔｙｏｆｗｈｏｌｅｓｙｓｔｅｍ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔｐｏｗｅｒｍｏｄｕｌｅ；ＩＧＢＴ；ｉｎｖｅｒｔｅｒ－ａｉｄｅｄａｉｒｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇ
变频空调工作原理图解 更多资料请到->家电维修技术论坛发表时间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=273.15+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
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
变频空调维修方法 变频和定速空调一样，由电气、制冷系统和通风系统组成。然而，因为变频空调的系统控制、制冷系统控制以及控制模式、保护参数等与定速空调有着相当大的区别；又因为变频空调的运行状态与工作环境和工作条件等有着密切的关系，所以对于变频空调的分析要综合考虑。 变频空调故障可分两大类：一类是空调外部因素导致不是故障的故障；另一类是空调自身故障。因此在分析处理变频空调故障时，首先要考虑排除空调的外部故障，比如：用户的是否过高或过低；电源线路是否存在接触不良；电源线是否存在容量不足；空调的安装位置是否靠西晒；外机排风口有无杂物遮挡或不畅通；功能设置是否正确等。在排除空调外部因素后，再考虑空调的自身故障。在检查过程中．要分析是制冷系统故障还是电气系统故障，通常在这两类故障中，先要判断或检测制冷系统是否存在漏制冷剂，缺少制冷剂或制冷剂过量；制冷系统是否存在管路堵塞，冷凝器散热不良或通风不畅；四通问和电子膨胀阀是否存在关闭不严、串气或开度有问题等。通过排除这些一般性的故障后，然后再考虑排除电气系统故障，电气系统故障一般较为复杂，通常先要考虑排除电源故障，包括室内机和室外机电源，特别是采用开关电源的电路；再考虑排除电控部分故障，比如：和风机故障；继电器或双向可控硅是否存在接触不良、开路或短路；后考虑排除电路故障，比如：判断或检测主控电路、晶振电路、复位电路、驱动电路、电压检测电路、电流检测电路及电路等。综合考虑缩小故障范围，加速查找故障部位和原因。 1．速修变频空调“五步”法 （1）通过“看”来判断故障部位和原因 1）室内、室外连接管接头处是否有油迹，主要是看连接管接头处是否存在松动、破裂；看室内蒸发器和室外冷凝器翅片上是否有积尘、积油或被严重污染。2）室内、室外风机运转方向是否正确，风机是否有停转、转速慢、时转时停。3）看压缩机吸气管是否存在不结露、结露极少或者结霜；与过滤器是否结霜，判断毛细管或过滤器是否存在堵塞。4）查看压敏、整流桥堆、电解、三极管、功率模块等是否有炸裂、鼓包、漏液；或者线路是否存在鼠咬、断线、接错位及短路烧损。 5）看故障代码显示并根据其含义来判断故障点。 （2）通过“听‘来判断故障部位和原因 1）听室内、室外风机运转声音是否顺畅；听压缩机工作时的声音是否存在沉闷摩擦、共振所产生的异常响声。2）听四通阀换向时电磁铁带动滑决的“啪”声和气流换向时是否有‘’味“声。3）听毛细管或膨胀阀中的制冷剂流动是否为正常工作时发出的液流声。 （3）通过“摸”来判断故障部位和原因 1）摸风机外、压缩机外壳是否烫手或温度过高；摸功率模块表面是否烫手或温度过高。2）毛细管与过滤器表面温度是否比常温略高；或者出现低于常温和结霜。3）引摸四通阀各管路表面温度是否与空调的工作状态温度相符合；或者说该冷的要冷，该热的要热。4）模单向阀或旁通阀两端温度是否存在一定的差别，以判断问是否打开，开度是否正常。 （4）通过“阎”来判断故障部位和原因
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，反过来控制给定子线圈施加方波电压；由于后一种方法省掉了位置传感器，所以直流变频空调压缩机都采用后一种方法进行电机换相。 ?直流变频空调与交流变频空调的电控区别
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)
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。 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。变频空调结构如图1所示。 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。
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，
多联机变频空调技术
班级：能源与动力工程一班 ：薛培萱 学号：2 一．变频多联机工作原理 工作原理：由控制系统采集室舒适性参数、室外环境参数和表征制冷系统运行状况的状态参数，根据系统运行优化准则和人体舒适性准则，通过变频等手段调节压缩机输气量，并控制空调系统的风扇、膨胀阀等一切可控部件，保证室环境的舒适性，并使空调系统稳定工作在最佳工作状态。 多联机空调系统是在空调系统中，通过控制压缩机的制冷剂循环量和进入室换热器的制冷剂流量，适时地满足室冷热负荷要求的高效率冷剂空调系统。多联机空调系统需采用变频压缩机、多极压缩机、卸载压缩机或多台压缩机组合来实现压缩机容量控制；在制冷系统中需设置电子膨胀阀或其它辅助回路，以调节进入室机的制冷剂流量；通过控制室外换热器的风扇转速积，调节换热器的能力。 在变频调速和电子膨胀阀技术逐渐成熟之后，变频多联机空调系统普遍采用变频压缩机和电子膨胀阀。
空调系统在环境温度、室负荷不断变化的条件下工作，而且系统各部件之间、系统环境与环境之间相互，因此多联机空调系统的状态不断变化，需通过其控制系统适时地调节空调系统的容量，消除其影响是一种柔性调节系统。 二．直流变频压缩机的解释 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。直流变频空调是相对于交流变频空调而来的，其实，它的名称是不正确的，因为直流不存在变频，它是通过改变直流电压来调节压缩机转速，从而改变空调的制冷量，采用的直流调速技术要远远优于调频技术，因此直流变转速是正确的叫法。它只能说是一种直流变转速空调，不是严格意义上的变频空调。它的能源损耗比调频调速要小。另外，由于这种直流电机的转子是永磁的，又省却了三相交流异步电机的转子电流消耗。所以，它从电网电源到电动机这一段的功率因数要比调频调速方式高，节省了一定的能量 三．电子膨胀阀的介绍 电子膨胀阀是按照预设程序调节蒸发器供液量，因属于电子式调节模式，故称为电子膨胀阀。它适应了制冷机电一体化的发展要求，具有热力膨胀阀无法比拟的优良特性，为制冷系统的智能化控制提供了条件，是一种很有发展前途的自控节能元件。电子膨胀阀与热膨胀阀的基本用途相同，结构上多种多样，但在性能上，