一、变频空调基本概念
(一)常规空调(定频空调)
1、使用一般的定频压缩机
2、压缩机运行频率是固定的50Hz或60Hz
3、输出的制冷、制热能力恒定
4、控制方式简单,使用继电器、压缩机启动电容进行控制及启动
控制电路图:

(二)变频空调
1、使用变频压缩机(又分为三相交流感应式异步电动机、无刷直流电机和永磁同步交流电机等)
2、压缩机运行频率在20Hz~130Hz之间可调
3、输出的制冷、制热能力根据运行频率变化而变化
4、控制方式复杂,需要专用的变频驱动电路及相应的驱动控制芯片
变频空调控制电路框架:

变频压缩机控制原理:
变频压缩机依据原理:n=60f(1-s)/p
(n—压缩机转速,f—压缩机供电频率, p—电机极对数,s—转差率)
通过改变压缩机的供电频率f,在p与s不变的情况下,压缩机运转速度n就会跟随供电频率f的变化而变化。
(三)交流变频空调
1、压缩机采用三相交流感应式异步电动机;
2、驱动电压采用交-直-交变换方式;
3、驱动方式采用电压空间矢量控制方式;
4、压缩机运行频率根据驱动电压的变化而变化,形成V-F对应曲线。
(四)直流变频空调
1、压缩机采用无刷直流电机(或永磁同步交流电机);
2、无刷直流电机绕组采取分布卷绕制方式;永磁同步交流电机绕组采取集中卷绕制方式;
3、驱动电压也是采用交-直-交变换方式;
4、驱动方式采用方波驱动方式(分布卷)及正弦波驱动方式(集中卷);
5、需要进行位置检测并进行电子换相。
(五)全直流变频空调
压缩机采用直流变频压缩机,室内外风机均使用无刷直流电机,简称3D空调,也有室内风机或室外风机是普通交流电机的。全直流变频空调的目的是省电、节能,提高能效比,同时直流电机的性能比普通交流电机要好,如启动力矩大、噪音低等。直流电机的控制电路复杂,控制不当电机易烧坏,因此质量风险比传统的交流电机要大,且价格昂贵。等控制电路及控制技术成熟后,全直流变频空调是高端空调的发展方向之一。
二、变频电控基本原理
相对常规定频机来说,变频机的电控多了室外电控部分和室内外电控的通信部分。所以变频机的电控更为复杂,且电控的重点集中在室外电控。
一般来说,变频机电控的基本构成如下:

三、变频模块与压缩机关系
变频模块:
变频模块是实现由直流电转变为交流电从而驱动压缩机运转的关键器件,又称为IPM(Intelligent Power Module)模块。它是一种智能的功率模块,它将6个IGBT管连同其驱动电路和多种保护电路封装在一起,从而简化了设计,提高了整个系统的可靠性。
主要厂家:三菱、三洋、仙童
四、 IPM模块内部简图





