1、直流變頻空調基本原理及結構 直流變頻空調其關鍵在于采用了無刷直流電機作為壓縮機，其控制電路與交流變頻控制器基本一樣。（1）直流變頻空調的基本原理 直流變頻概念 我們把采用無刷直流電機作為壓縮機的空調器稱為“直流變頻空調”從概念上來說是不確切的，因為我們都知道直流電是沒有頻率的，也就談不上變頻，但人們已經形成了習慣，對于采用無刷直流壓縮機的空調器就稱之為直流變頻空調。 無刷直流電機 無刷直流電機與普通的交流電機或有刷直流電機的最大區別在于其轉子是由稀土材料的永久磁鋼構成，定子采用整距集中繞組，簡單地說來，就是把普通直流電機由永久磁鐵組成的定子變成轉子，把普通直流電機需要換向器和電刷提供電源的線圈

2、繞組轉子變成定子。這樣，就可以省掉普通直流電機所必須的電刷，而且其調速性能與普通的直流電動機相似，所以把這種電機稱為無刷直流電機。無刷直流電機既克服了傳統的直流電機的一些缺陷，如電磁干擾、噪聲、火花可靠性差、壽命短，又具有交流電機所不具有的一些優點，如運行效率高、調速性能好、無渦流損失。所以，直流變頻空調相對與交流變頻空調而言，具有更大的節能優勢。 轉子位置檢測 由于無刷直流電機在運行時，必須實時檢測出永磁轉子的位置，從而進行相應的驅動控制，以驅動電機換相，才能保證電機平穩地運行。實現無刷直流電機位置檢測通常有兩種方法，一是利用電機內部的位置傳感器（通常為霍爾元件）提供的信號；二是檢測出無刷直

3、流電機相電壓，利用相電壓的采樣信號進行運算后得出。在無刷直流電動機中總有兩相線圈通電，一相不通電。一般無法對通電線圈測出感應電壓，因此通常以剩余的一相作為轉子位置檢測信號用線，捕捉到感應電壓，通過專門設計的電子回路轉換，反過來控制給定子線圈施加方波電壓；由于后一種方法省掉了位置傳感器，所以直流變頻空調壓縮機都采用后一種方法進行電機換相。 直流變頻空調與交流變頻空調的電控區別 交流變頻空調的變頻模塊按照SPWM調制方法，通過三極管的通斷，給壓縮機三相線圈同時通電，壓縮機為一三相交流壓機。 直流變頻空調的變頻模塊每次導通二個三極管（A+、A-不能同時導通，B+、B-不能同時導通，C+、C-不能同時

4、導通），兩相線圈通以直流電，驅動轉子運轉，另一相線圈不通電，但有感應電壓，根據感應電壓的大小可以判斷出轉子的位置，進而控制繞組通電順序。直流變頻相比交流變頻多一位置檢測電路。 下圖為直流變頻空調的電路原理圖： 下圖為直流變頻空調壓縮機各繞組電壓控制例圖 直流變頻空調可分為兩類，一類是只有壓縮機采用無刷直流電機；二是不僅壓縮機，還包括室內風機、室外風機都采用了無刷直流電機，而且制冷劑的調節方式也由毛細管變為電子膨脹閥，這就是全直流變頻空調。KFR-35GW/BP2Y，就是一款全數字直流變頻空調（其中其壓縮機更是采用了高性能的雙轉子直流變頻壓縮機）。三. 變頻空調電路分析變頻空調電控總體框圖如下概

5、述： 室內電路與普通空調基本相同，僅增加與外機通訊電路，通過信號線“S”，按一定的通訊規則與室外機實現通訊，信號線“S”通過的為+24V電信號。 室外電路一般分為三部分：室外主控板、室外電源電路板、IPM變頻模塊組件。電源電路板完成交流電的濾波、保護、整流、功率因素調整，為變頻模塊提供穩定的直流電源。主控板執行溫度、電流、電壓、壓機過載保護、模塊保護的檢測；壓機、風機的控制；與室內機進行通訊；計算六相驅動信號，控制變頻模塊。變頻模塊組件輸入310V直流電壓，并接受主控板的控制信號驅動，為壓縮機提供運轉電源。1.通訊電路 通訊規則：從主機（室內機）發送信號到室外機是在收到室外機狀態信號處理完50

6、毫秒之后進行，副機同樣等收到主機（室內機）發送信號處理完50毫秒之后進行，通訊以室內機為主，正常情況主機發送完之后等待接收，如500毫秒仍未接收到信號則再發送當前的命令，如果1分鐘（直流變頻為1分鐘，交流變頻為2分鐘）內未收到對方的應答（或應答錯誤），則出錯報警；同時發送信息命令給室外，以室外機為副機，室外機未接收到室內機的信號時，則一直等待，不發送信號，通訊時序如下所示： 電路分析 由于空調室內機與室外機的距離比較遠，因此兩個芯片之間的通信（+5V信號）不能直接相連，中間必須增加驅動電路，以增強通信信號（增加到+24V），抵抗外界的干擾。 下圖為室內外通訊電路圖，其中上部份為室內通訊電路，下

7、部份為室外通訊電路。二極管D1、電阻R1、R2、R47、電容C3、C4、穩壓二極管CW1組成通訊電路的電源電路，交流電經D1半波整流，R1、R2限流后，R47電阻分流后，穩壓二極管CW1將輸出電壓穩定在24V，再經C3、C4濾波后，為通信環路提供穩定的24V電壓，整個通信環路的環流為3mA左右。 光耦IC1、IC2、PC1、PC2起隔離作用，防止通訊環路上的大電流、高電壓串入芯片內部，損壞芯片，R3、R18、R21、R22電阻限流，將穩定的24V電壓轉換為3mA的環路電流，R23、R42電阻分流，保護光耦，D2、D5防止N、S反接。 當通信處于室內發送、室外接收時，室外TXD置高電平，室外發送

8、光耦PC2始終導通，若室內TXD發送高電平“1”，室內發送光耦IC2導通，通信環路閉合，接收光耦IC1、PC1導通，室外RXD接收高電平“1”；若室內TXD發送低電平“0”，室內發送光耦IC2截止，通信環路斷開，接收光耦IC1、PC1截止，室外RXD接收低電平“0”，從而實現了通信信號由室內向室外的傳輸。同理，可分析通信信號由室外向室內的傳輸過程。2.交流電源的濾波及保護 下圖為室外電源電路板上的濾波及保護電路 該部分主要的功能是吸收電網中各種干擾，并抑制電控器本身對電網的電磁串擾，以及過壓保護及防雷擊保護。 FS1為延時保險絲，可以防止電控器的長時間過流或短路，同時，又可在輸入電壓過高時，與

9、ZMR1一起保護后續電路免受沖擊而千萬損壞。 AS1、ZMR2共同組成防雷擊保護電路。 C1、T1、C4、C5、C2組成有效的電磁干擾濾波器，該濾波器有雙向作用，即能吸收電網對電控器的干擾，也能阻止電控器本身的諧波進入電網。3.變頻器高壓直流供電部分 下圖為室外電源電路板上的高壓直流供電電路 該部分的功能是將交流輸入整流濾波為300V左右的高壓直流供給變頻驅動部分作為主能源。并將已畸變的電流波形校正減少高次濾波（以奇次為主）對電網的干擾。并且提高功率因素。 PTC1、RL3組成延時防瞬間大電流電路，以防止上電初期對電容的過大的電流沖擊，以免插入電源插頭時，插頭與插座間打火，如果室內外機通訊正常

10、，延時3-5秒手，RL3吸合。 整流橋堆DB1將交流整流為直流，該器件可能發生的故障有斷路和短路，斷路時引起的現象是壓縮機啟動后，轉動一會即會停止，產生欠壓保護；短路可引起的現象是用戶的保險燒斷或限電保護器動作。 C81-C83為主濾波電容，該電容有可能過太擊穿，另外電解液干涸及使用環境溫度過高均可使其損壞。損壞分兩種情況：失效（含斷路）和短路，前者表現與橋堆斷路相同，后者與橋堆短路相同。 DB2、C26、L1組成功率因素校正電路，此部分中DB2為故障關鍵點，該器件固定在散熱鉛型材上，其斷路時與DB1現象相同，更換即可，短路則無明顯表現，只是對電網易產生干擾，不影響變頻空調的使用。4.變頻模塊

11、 如下圖，P、N端接入300V高壓直流電，CZ端子從主控板處接來控制信號，控制六個三極管的通斷，以獲得準確控制電壓，U、V、W對壓縮機輸出控制電壓，交流變頻輸出的為三相交流電，直流變頻輸出的為通電繞組不斷改變的直流電。5.全直流風扇電機 美的全直流變頻空調室內、外風扇電機使用的都是直流電機，以下為它們的接線圖。 室內直流風機 通過改變電壓大小的方式來控制風機轉速，Vc的電壓范圍在936V之間，電壓越高，風機轉速越高，電壓越低，風機轉速越低；+5V為風機內電路控制板的工作電壓； 室外直流風機 室外直流風機工作原理與直流壓縮機基本相同，只是PWM電壓波形形成電路做在了電機內；Vc為高壓直流供電部分

12、提供的直流電源，供風機繞組工作使用，300V左右，由于用戶電源電壓有高有低，因而Vc實際在200V-375V之間；+15V電壓為風機內電路板的工作電源電壓；Vsp為風機轉速控制信號，室外主控芯片發出的外風機風速控制信號為+5V的脈沖數字信號，經過數字模擬轉換電路，轉換成最大電壓+15V的模擬信號，即Vsp，控制電機內電路板以產生PWM電壓波形；風速反饋信號為12脈沖/轉，脈沖幅值+15V，因主控板芯片工作電壓為+5V，因此需在電源板上將其轉換成+5V的信號后，才能供給外主控芯片以檢測外風機轉數。 歡迎您的光臨，Word文檔下載后可修改編輯.雙擊可刪除頁眉頁腳.謝謝！希望您提出您寶貴的意見，你的意見是我進步的動力。贈語； 1、如