空調(diào)用變頻電源若干問(wèn)題探討AFewProblemsDiscussiononFrequencyConversionAirConditio
摘要：概述國(guó)內(nèi)空調(diào)變頻電源的研制狀況,分析空調(diào)變頻電源的使用條件,介紹新型的適用部件——集成功率級(jí)。
Abstract:This paper briefly describe preparation conditions of(frequency conversion airconditioner)PS in China,analyzes operationing conditions of(frequency conversion air conditioner)PS and introduces new－type practicable part——integrated power level.
關(guān)鍵詞：空調(diào)變頻電源 集成功率級(jí)
Keywords:Frequen cyconversion air conditioner,Integrated power level
1 引言
80年代初期,日本東芝公司最先將交流調(diào)速技術(shù)應(yīng)用于空調(diào)器中。至1997年,其占有率已達(dá)到日本家用空調(diào)的70％以上。變頻空調(diào)所具有的舒適、節(jié)能等優(yōu)點(diǎn)是普通空調(diào)難以做到的。國(guó)內(nèi)對(duì)變頻空調(diào)的研究始于90年代初期,許多高校、廠、所一度都投入了大量人力物力進(jìn)行研制,但基本上沒(méi)有達(dá)到目標(biāo)。直到96年下半年,以巨資引進(jìn)生產(chǎn)線生產(chǎn)的變頻空調(diào)產(chǎn)品才進(jìn)入市場(chǎng),打破了國(guó)內(nèi)變頻空調(diào)研制開(kāi)發(fā)的徘徊局面。在此后的短短一年多時(shí)間內(nèi),就陸續(xù)有多家廠商推出同類產(chǎn)品,逐漸形成了變頻空調(diào)開(kāi)發(fā)生產(chǎn)的熱點(diǎn)。
考查國(guó)內(nèi)變頻空調(diào)研制過(guò)程,有幾點(diǎn)是值得注意的：
（1）變頻空調(diào)不等于普通空調(diào)加變頻電源。變頻空調(diào)本身是一種機(jī)電一體化產(chǎn)品,除了變頻電源外,還要求有適合于變頻調(diào)速的壓縮機(jī)電機(jī)。國(guó)內(nèi)研制變頻空調(diào)初期,由于壓縮機(jī)來(lái)源的限制,多數(shù)著眼于現(xiàn)有單相電容電機(jī)或兩相電機(jī)。采用單相電機(jī)（電容或電阻分相）,變頻電源結(jié)構(gòu)為單相輸入單相輸出（單入單出）,雖然不改動(dòng)現(xiàn)有壓縮機(jī),減少了投資,但由于電機(jī)磁場(chǎng)在原理上不是圓形,并且頻率變化時(shí)電機(jī)容抗也隨之變化,開(kāi)關(guān)損耗大、系統(tǒng)效率低、運(yùn)行性能和節(jié)能效果并不理想。
采用兩相電機(jī),變頻電源為單入雙出,嚴(yán)格90°分相,去掉了電容或電阻,電機(jī)只需重新繞線即可。由于兩相繞組相同、工藝簡(jiǎn)單、成本增加不多,并能保證圓形磁場(chǎng)。但這種方法電壓損失嚴(yán)重、鐵心利用率低、效率不高。盡管有若干采用此方法的報(bào)導(dǎo)[1,2],但其實(shí)用價(jià)值并不大。
在理論上和實(shí)踐上比較成熟的變頻結(jié)構(gòu)是單入三出形式。由變頻電源將單相交流電分成三相交流電驅(qū)動(dòng)三相異步電機(jī),具有調(diào)速平滑、技術(shù)相對(duì)成熟、控制方法多樣、電機(jī)運(yùn)行特性好、效率較高等優(yōu)點(diǎn)。
（2）變頻空調(diào)的技術(shù)問(wèn)題不僅僅是變頻調(diào)速問(wèn)題。例如,由于壓縮機(jī)改變轉(zhuǎn)速引起的流量問(wèn)題。在變頻條件下,普通空調(diào)所采用的毛細(xì)管節(jié)流元件已不適用。
（3）空調(diào)變頻電源與一般的通用變頻器相比有自身的特殊使用條件[3]。對(duì)于這種特殊性認(rèn)識(shí)不足,沿用通用變頻器的研制思想來(lái)開(kāi)發(fā)空調(diào)變頻電源,必然難以具有實(shí)用價(jià)值。
目前,變頻空調(diào)作為新一代空調(diào)產(chǎn)品在國(guó)內(nèi)正漸成氣候,預(yù)計(jì)到2000年左右將形成**。與之配套的變頻電源,除了引進(jìn)生產(chǎn)之外,國(guó)內(nèi)的開(kāi)發(fā)生產(chǎn)亦已上軌道[4]。優(yōu)化控制策略,精選功能組件,是空調(diào)變頻電源研制的進(jìn)一步發(fā)展方向。
2 空調(diào)變頻電源的使用條件
空調(diào)變頻電源在設(shè)計(jì)上應(yīng)著重考慮以下幾點(diǎn)：
（1）體積。變頻電源在空調(diào)中僅僅是一個(gè)功能部件,這決定了對(duì)它體積上的嚴(yán)格要求。這種要求與電力電子器件的發(fā)展方向是一致的。以智能功率模塊（IPW）為例。由于減少了漏
