一、變頻器
變頻器是由主電路和控制電路兩大部分組成,主電路由整流器、濾波器和逆變器三個主要部件構成,控制電路則由微控制器電路構成。
(1)噪聲濾波器在電源進線安裝噪聲濾波器,用來抑制或減少來自電源進線電磁干擾,其中電感線圈採用共模扼流線圈。在檢修時,應注意相位問題,不能把接線調換,否則抑制干擾的效果將會很差,甚至整個電控系統將會因經不住外界的電磁干擾而無法正常工作。
(2)整流器
整流器是為了把單相220 V或者三相380 V交流電源變換成直流的部件,整流器有兩種基本型別:可控的和不可控的。可控的整流器一般由閘流體整流電路構成,不可控整流器由二極體整流電路構成,一般地變頻空調器電功率在2 kW 以下多采用單相電源輸入,在2 kW 以上多采用三相電源輸入。在整流器之前輸入端串聯電抗器,是為了改善功率因素和消除諧波。
(3)濾波器
濾波器電路的作用是使輸出直流電壓平滑且得到提高,常使用大容量的電容,濾波電容是“壽命”元件,是整機壽命的關鍵。
(4)逆變器與控制電路
逆變器的作用與整流器的作用相反,是將整流後變成的直流電再變成三相且電壓隨頻率變化的交流電,逆變器是變頻器的核心部件。逆變器主要採用電力電子電晶體、MOSFET及IGBT等有關器件,利用這些器件的開關作用,控制激勵訊號的導通和斷開時間,來得到不同的輸出頻率與電壓,如常用的PWM 型逆變器是靠改變脈衝寬度來控制其輸出電壓,改變調製波週期(頻率)來控制其輸出頻率:目前,正弦脈寬調製技術(SPWM)被廣泛地採用,在變頻控制領域,各種PWM、SPWM積體電路片均可在市面上購到。
常見交流變頻空調一般按交一直一交對壓縮機轉速進行控制,如將220 V交流電經整流變為280 V送入變頻模組,再輸出電壓為60~280V、頻率為30~150 Hz的三相交流電,送至變頻壓縮機,電機轉速為600~9 000 r/min。
(5)變頻器控制與保護電路
變頻器的控制訊號由專用的微控制器控制電路提供,它的頻率變化取決於室外氣溫、室內和室外熱交換溫度、遙控器設定溫度等資訊的改變。目前,由IPM 智慧模組加專用微控制器組成的控制迴路,已成為最流行的控制電路,它具有訊號檢測及處理、系統自保護及自診斷功能。系統保護一般歸納為過電流和過電壓保護,如圖1中逆變頻輸出電流設有雙重保護。第一是透過電流感測器CT檢測,當電流超過規定值時,電流與頻率之間有矛盾,則應做到優先改變頻率,使電流迅速下降,以保證正常的工作電流:第二是透過逆變器的直流母線上插入分流電阻進行檢測,當該電流超過設定值時,逆變器會瞬間斷開,保護電晶體模組。而過電壓保護在空調器中常採用“壓敏電阻”的辦法。