交流变频和直流变频的区别.doc

交流变频和直流变频的区别由于现在很多厂家都打出直流变频空调，但在直流电里是没有频率的，那他们有什么区别: 1：交流变频:实际上是一个三相交流电机,通过改变频率来改变转速，供电频率高，压缩机转速快，空调器制冷（热）量就大；而当供电频率较低时，空调器制冷（热）量就小。F/_v;Ro(W2：直流变频:是在压机三端中每2端轮流通上直流电(+-)即在某时刻:V:+ U:- W:则为检测线,好为下次通+电端做判断,所以压机始终只有两相是有电的,其通过改变输出直流电压来改变转速，工作频率范围比交流变频的广。直流变速采用直流电机，交流变频使用交流电机。直流电机只有一个线圈耗电，而交流变频有两个线圈耗电,所以直流变速相对交流变频更加节能省电。结论：直流变速空调运行更稳定，更高效3：定频空调的压缩机转速本不变，它不能大幅度地调节制冷量，而是通过频繁开启关闭压缩机的方式来调节房间温度高低。变频空调可在短时间内达到设定温度，然后空调比较低的频率运转，就可以维持室内设定温度，这保证了空调的均匀制冷，避免了室温剧烈变化所引起的不适感。变频空调启动时电压较小，可在低电压和低温度条件下启动4、180度矢量变频技术即无位置传感器三相矢量变频技术。5、直流变转速空调系统电控框图直流变频空调器的工作原理!1:综述5 u# 3 m- b- J; w& h电源220V交流电压经转换器变换为直流。逆变器主要功能为实现换向，把直流电压转换成任意频率的有效值相当于三相交流电的脉冲电压信号;其最常见的结构形式是六个半导体开关元件组成的三相桥式电路(大功率模块)。逆变器的负荷为压缩机中的异步电动机， 变频空调器按照负荷是交流变频压缩机还是直流变频压缩机而分为交流变频与直流变频两大类。交流变频中逆变器的输出电压方式一般采用是不等宽度PWM调制方式，而直流变频中逆变器的输出电压方式一般采用是等宽度PWM调制方式。目前PAM (Pulse Amplitude Modulation脉冲幅值调制方式)以其独特的优越性而被用于直流变频空调器的压缩机输入电压的调制中。7 d$ P( s! Jd0 r6 O2:大功率模块2 aW% j( * N# E( d$ U2 E, K有刷直流电动机中，当转子(单线圈)磁场转到与定子(永磁体)磁场平行后，若转子再越过此位置，而直流电源不改变流向，即线圈中的电流方向不改变的话，那么根据右手定则此时线圈受力将使之向原方向反转。因此，需有炭刷来改变线圈中电流的流向，使转子能继续旋转下去。# H- q; s) X, q1 k5 K在压缩机中，由于汽缸中充满了氟利昂蒸汽，不能采用会产生火花的有刷直流电机，因此必须采用通过电子回路实现换向的无刷直流电机。9 _8 |- U0 G$ ?* R/ ! ; K0 O3:直流压缩机电机的基本原理) u$ L; N1 l5 m8 N5 Y9 e直流压缩机的电机的转子为永磁体。典型的永磁体结构有弧形、逆弧形、V形、X形等；不同的排列，磁力线的集中度不一样，它直接影响电动机的效率。定子同交流压缩机电机为漆包线绕制而成。首先大功率模块根据转子的旋转位置切换定子绕组的通电电流，始终保证转子N极对面的定子绕组导体内的电流流向为一个方向，如 ；而转子S极对面的定子绕组导体内的电流流向为另一个方向，导体的磁场根据右螺旋法则叠加后在定、转子间产生一个垂直向上的方向磁场， 而、 c导体磁场叠加后产生一个水平向右的磁场，二者再叠加的磁场Z1方向. 正好与转子磁场d1互相垂直，于是便会产生逆时针方句的电磁转矩，推动转子向逆时针方向旋转。右下180的原理一样。6 % e. K4 9 r* ?8 i2 z a右螺旋法则：用右于握住导体，使大拇指方向为电流方向则其余四指的方向便是磁场的方向(磁力线的方向)。 k! B) S3 t8 q) t( y9 R4:转子位置检测回路& W0 d& p3 J/ d直流电动机转子位置检测手段通常有磁敏式(霍尔元件)、光电式、电磁感应式、电磁谐振式等。用其中一种方式为捕捉上述定子线圈中产生的感应电压，作为转子的位置信号，再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的时刻。2 A( D1 / R, z& w) W$ J, s2 k6 c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。$ B% u; yG6 J- 6 o9 5:起动/ |& _# _ DC, D由于感应电压只有在电动机转动时产生， 因此不能通过转子位置检测电机起动。而必须强制性地输出驱动波形，直到电动机转速达到一定速度，可以靠感应电压测出转子位置为止，再切换到转子位置检测输出波形驱动方式。4 w) T/ M d/ v# CV( m- 例如，起动阶段大功率模块要经24秒的低频换向使压缩机转速到达200500rpm，再进入通常位置检测运行模式。, $ V) o+ - l5 $ + Z6:变频调速的基本方式+ B7 L# B) S% W/ m4 o6 m; 由电动机理论对三相异步电动机而言有下式：- s+ r& L; ) l% b9 E, zEd=4.44fdNdz7 % O: R/ : J- 5 AEd：定子每相线圈气隙磁通感应电压的均方根值V；* P! _; I: yW8 o, u* Efd：电源频率Hz； _5 4 U6 M) ; X. u; SNd：定子每相绕组的有效匝数；7 n% V d$ u m8 9 q9 4 a! r0 h( Sz：每极气隙磁通量Wb。2 1 y5 O4 L9 A) 为了保证电动机负载能力， 应保证z不变，这就要求Ed/fd为常数，这种保持Ed/fd为常数的控制方式又称恒磁通变频调速，属于恒转矩调速方式。; Tq: W$ K0 p8 Z由于Ed难于直接检测、控制，当Ed与fd较高时，定子漏阻抗压降小到可忽略不计，则可以以定子每相电压Ud代替Ed,保持Ud/fd为常数，即可称为恒压频比控制方式。$ _0 eG9 R/ x+ R, I$ Y因此，欲实现压缩机稳定调速，除了要控制逆变器的换向频率外，还必须同时按比例提高或降低对压缩机施加的方波电压值。在电子控制方面采用大功率模块三极管，其基极电压信号是比换向频率还高的(例如上支路三极管是数千赫兹的高频开关)，从而向电动机施加的电压被段切开来(参考图4)，而电动机的平均直流电压与三极管的ON(开通)时间/(ON时间+OFF时间)成正比，以此便轻而易举地达到变频调速的目的。3 % W dy# N( _3 P7:直流变频与交流变频的比较. e; W0 4 H# ?( M/ n笼统地讲，交流变频空调器与直流变频空调器中采用的压缩机电机原理上部是定子产生一个不断旋转的圆形旋转磁场，其转速为n=60fd/p，利用定、 转子磁场间电磁力相互作用产生的转矩不断推动转子转动。O5 C% A6 Y, S. K7 y& R3 Q由于直流变频中采用了无刷直流电动机，其转子为永久磁铁，不需要外部供给电流，减少了损耗，因此效率较高。一般情况下较交流变频省电约12%，如果转子的磁体排列更科学，磁力线集中度更高，再加上采用含稀土钕的磁体，则可较交流变频省电高达18%20。, m) & b3 f另外，因为直流变频可以随外界负荷的大小调节转速，在原理上比负荷变化时压缩机开停的交流变频要节能。因此，综上所述，直流变频要比交流变频省电。无刷直流电机的特点启动力矩大、效率高(损耗低，功率因素高)、调速方便、噪音低、高功率体积比、可靠性高，使用寿命长无刷直流电机控制原理1. 定子磁通速度与转子的机械速度保持同步2. 相电压与相电流保持同步3. 相电压与相电流不同步时,影响电机效率4. 转子的位置反馈信息直流无刷电机控制方法转子的位置检测、位置传感器、 磁敏式、光电式、电磁式、其他传感器、无位置传感器位置传感器的功能：转子位置、电机的运转速度/ 方向、位置传感器的缺点、增加了电机的体积、信号引接线容易引入干扰、使用环境有限制、制造安装工艺复杂、生产及维护成本高无位置传感器的优点：减小了电机的体积、 消除信号引接线引入的干扰、 拓宽了使用环境、 制造安装工艺简单、 生产及维护成本低变频空调的控制原理及主要特点一、变频空调的控制原理及主要特点 变频空调器与普通空调器或称定转速空调器的主要区别是前者增加了变频器。变频空调器的微电脑随时收集室内环境的有关信息与内部的设定值比较，经运算处理输出控制信号。交流变频空调器的工作原理是把工频交流电转换为直流电源，并把它送到功率模块(大功率晶体管开关组合)；同时模块受微电脑送来的控制信号控制，输出频率可调的交变电源(合成波形近似正弦波)，使压缩机电机的转速随电源频率的变化作相应的变化，从而控制压缩机的排量，调节制冷量或制热量。直流变频空调器同样把工频交流电转换为直流电源，并送至功率模块，模块同样受微电脑送来的控制信号控制，所不同的是模块输出受控的直流电源(无逆变环节)送至压缩机的直流电机，控制压缩机的排量，因此直流变频空调器更省电，噪声更小。 其主要特点为 1、变频器能使压缩机电动机的转速无级连续可调，其转速是根据室内空调负荷而成比例变化的，当室内需要急速降温(或急速升温)，空调负荷加大时，压缩机转速就加快，制冷量(或制热量)就按比例增加，当达到设定温度时，随即处于低速运转维持室温基本不变。 2、变频空调器的节流是运用电子膨胀阀控制流量，它的室外微处理器可以根据设在膨胀阀进出口、压缩机中气管处的温度传感器收集的信息来控制阀门的开启度，随时改变制冷剂的流量。压缩机的转速与膨胀阀的开启度相对应，使蒸发器的能力得到最大限度的发挥。同时，由于采用了电子膨胀阀作为节流元件，化霜时不停机，利用压缩机排气的热量先向室内供热，余下热量送到室外，将换热器翅片上的霜融化。 3 、变频空调将逐步取代传统的定转速空调，成为空调控制技术发展的主流。 变频技术已从交流式向直流式转化，控制技术由pwm(脉冲宽度调制)发展为pam(脉冲振幅调制)。采用pwm控制方式的压缩机转速受到上限转速的限制，一般不超过7000转分，而采用pam控制方式的压缩机转速可提高1.5倍左右，这样大大提高了制冷和低温下的制冷能力。 二、变频空调使用与维修 1 、应根据房间的面积来确定所选变频空调器p数的大小，一般1p机使用在不大于14平方米房间。尽量避免在超面积的情况下使用，不要将温度设置过低，使用时最好设置在自动”挡，此时既舒适又节电。 2 、在空调器出现故障时，可先将室内机控制器上的开关放在试运行”挡上，此时微控制器控制向变频器输出50hz的电源。如这时空调器能运转，而且保持频率稳定，一般可认为整个控制系统无大问题，可着重检查各传感器是否完好。假如这时空调器无法运行，则可能整个系统有故障。如果空调器出现频率无法升、降与保护性关机等故障，应首先考虑检查传感器。可用万用表电阻挡(r100)测其电阻，然后试加热，看其阻值是否变化。有时传感器虽能随湿度变化，但其控制特性已变差也会引起变频器控制不正常。 3 、维修时要注意变频空调中的滤波电容，该电容容量最大的达4700f，因此应在断电10分钟后，经限流充分放电后，才能保证人体不受电击伤害。变频器是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一频率的电能控制装置。可分为交交变频器，交直交变频器。交交变频器可直接把交流电变成频率和电压都可变的交流电；交直交变频器则是先把交流电经整流器先整流成直流电，再经过逆变器把这个直流电流变成频率和电压都可变的交流电。PWM是英文Pulse Width Modulation(脉冲宽度调制)缩写，按一定规律改变脉冲列的脉冲宽度，以调节输出量和波形的一种调值方式。PAM是英文Pulse Amplitude Modulation(脉冲幅度调制)缩写，是按一定规律改变脉冲列的脉冲幅度，以调节输出量值和波形的一种调制方式。变频器的主电路大体上可分为两类:电压型是将电压源的直流变换为交流的变频器，直流回路的滤波是电容;电流型是将电流源的直流变换为交流的变频器，其直流回路滤波石电感。非同步电动机的转矩是电机的磁通与转子内流过电流之间相互作用而产生的，在额定频率下，如果电压一定而只降低频率，那麽磁通就过大，磁回路饱和，严重时将烧毁电机。因此，频率与电压要成比例地改变，即改变频率的同时控制变频器输出电压，使电动机的磁通保持一定，避免弱磁和磁饱和现象的产生。这种控制方式多用於风机、泵类节能型变频器。频率下降(低速)时,如果输出相同的功率,则电流增加,但在转矩一定的条件下,电流几乎不变。采用变频器运转，随著电机的加速相应提高频率和电压，起动电流被限制在150%额定电流以下(根据机种不同，为125%-200%)。用工频电源直接起动时，起动电流为6-7倍，因此，将产生机械电气上的冲击。采用变频器传动可以平滑地起动(起动时间变长)。起动电流为额定电流的1.2-1.5倍，起动转矩为70%-120%额定转矩；对於带有转矩自动增强功能的变频器，起动转矩为100%以上，可以带全负载起动。频率下降时电压V也成比例下降，这个问题已在回答4说明。V与F的比例关系是考虑了电机特性而预先决定的，通常在控制器的存储装置(ROM)中存有几种特性，可以用开关或标度盘进行选择。频率下降时完全成比例地降低电压，那麽由於交流阻抗变小而直流电阻不变,将造成在低速下产生地转矩有减小的倾向。因此，在低频时给定V/F,要使输出电压提高一些,以便获得一定地起动转矩,这种补偿称增强起动。可以采用各种方法实现,有自动进行的方法、选择V/F模式或调整电位器等方法。在6Hz以下仍可输出功率，但根据电机温升和起动转矩的大小等条件，最低使用频率取6Hz左右，此时电动机可输出额定转矩而不会引起严重的发热问题。变频器实际输出频率(起动频率)根据机种为0.5-3Hz.通常情况下时不可以的。在60Hz以上(也有50Hz以上的模式)电压不变，大体为恒功率特性，在高速下要求相同转矩时，必须注意电机与变频器容量的选择。给所使用的电机装置设速度检出器(PG)，将实际转速反馈给控制装置进行控制的，称为“闭环”，不用PG运转的就叫作“开环”。通用变频器多为开环方式，也有的机种利用选件可进行PG反馈。开环时，变频器即使输出给定频率，电机在带负载运行时，电机的转速在额定转差率的范围内(1%-5%)变动。对於要求调速精度比较高，即使负载变动也要求在近於给定速度下运转的场合，可采用具有PG反馈功能的变频器(选用件)。具有反馈功能的变频器，精度有提高。但速度精度的植取决於本身的精度和变频器输出频率的解析度。如果给定的加速时间过短，变频器的输出频率变化远远超过转速(电角频率)的变化，变频器将因流过过电流而跳闸，运转停止，这就叫作失速。为