空調暖通中變頻的控制方式探討

于志琳

摘 要：隨著科技的發(fā)展，空調在日常生活中使用的頻率也越來越高。為了改進空調工作模式，節(jié)約用電，提高工作效率。許多新興技術逐漸被運用于空調制作當中。變頻調速技術隨著近年來空調制作技術的發(fā)展，運用越來越廣泛。本文主要就空調暖通中變頻的控制方式進行探討，以供參考。

關鍵詞：空調暖通；變頻控制；技術方法

變頻技術就是指在工作過程中，將直流電轉換為不同頻率交流電的一種電流轉換技術。將變頻技術運用于空調暖通中能夠根據(jù)環(huán)境溫度的變化，智能調節(jié)電機轉速，從而有效降低空調工作過程中的耗電量，節(jié)約能源。近年來，能源問題一直是世界各國重點關注問題，變頻控制技術能夠有效減少能源消耗，符合可持續(xù)發(fā)展策略，必然會成為日后空調暖通技術的大勢所趨。

1 空調暖通中變頻調速器的工作原理

隨著科學技術的發(fā)展，變頻技術也得到了飛速發(fā)展，各項技術包括變頻范圍、調頻精度、動態(tài)響應、工作效率等已經(jīng)漸漸完善。變頻器工作原理主要是利用整流模塊將工作過程中的交流電轉變?yōu)橹绷麟?，再通過晶體管，將這些直流電重新轉化為頻率不相同的三相交流電，實現(xiàn)變頻工作。而變頻調速則是根據(jù)n=60f（1-s）/P公式，改變電動機的電源頻率，從而實現(xiàn)變頻調速。在變頻調速器的工作運轉過程中，水泵和風機是兩個重要的作用環(huán)節(jié)，因此，分析水泵和風機的應用交流變頻器節(jié)能運行機理也是了解空調暖通中變頻控制技術的一部分。首先，水泵和風機的特性，影響兩者工作效率的主要因素使軸功率和流量。軸功率越高，流量越大，工作效率也就越高。其次，變頻調速在水泵和風機中的運用特點。傳統(tǒng)中央空調中，往往需要保證水泵和風機的運行賦予量，才能夠保證空調的正常工作效率，這種工作方式不但造成大量能源的消耗，對于水泵和風機的損耗也十分巨大，運用變頻調速技術后，能夠將水泵和風機中的一部分富余量取笑，減少管道的振動和泄露，從而減少能源消耗，既能保證空調的正常工作效率，還能做到節(jié)約電能，是一種有效、環(huán)保的工作方式。

2 空調暖通中變頻調速的優(yōu)點

在空調暖通中運用變頻調速有許多優(yōu)點，其中包括：第一，穩(wěn)定，對電網(wǎng)的沖擊性小。在空調暖通中運用變頻調速時，市政電流就會首先經(jīng)過變頻器，然后再進入電動機。這種啟動方式被稱為軟啟動，電動機內(nèi)電壓和電流等都是逐步增加，穩(wěn)定性比較強，從而不會產(chǎn)生過大的電流沖擊。第二，節(jié)能。在空調暖通中運用變頻調速，能夠將周圍環(huán)境的溫度、氣壓等因素通過傳感器變成電流信號，變頻器在接收到電流信號后，能夠自動尋求最佳節(jié)能點，自動調節(jié)工作效率，從而實現(xiàn)節(jié)能的目的。第三，能夠自動控制溫度。在空調暖通中運用變頻調速，用戶就能根據(jù)自身的需求，設定上下限范圍。變頻器能夠在這個范圍內(nèi)，自動調節(jié)溫度，滿足用所需?？傊诳照{暖通中運用變頻調速能夠更加有效、精確的調控空調電動機的轉速，實現(xiàn)低耗能、壽命長、可靠性高等目標。同時，由于變頻空調大多由各種晶體管電子元器件高度集成化，體積更小，不會產(chǎn)生噪音污染，能夠最大程度保證用戶的生活質量。

3 空調暖通中變頻控制方式及選用

空調暖通中變頻控制方式主要包括：V/F型（運用于轉速要求不高的風機水泵）、矢量型（運用于對轉速有一定要求的風機水泵）、直接轉矩型（運用于對負載電流有一定要求的風機水泵）3種。在進行控制方式的選擇時，應該根據(jù)空調暖通制作要求，選擇相應的控制方式，從而達到經(jīng)濟利益與實用性能的有機結合。

輸出電壓在380～650V之間的成為低壓通用變頻，這種變頻方式的輸出功率在0.75～400kW之間，工作頻率為0～400Hz。主要電路通常采用交流-直流-交流的模式，根據(jù)科學技術的發(fā)展，低壓通用變頻以下幾代的變換：首先，第一代是以C=U/f的公式作為控制方式，通過單片機發(fā)出正弦脈寬調制的方式進行變頻調控。第二代是以磁通軌跡法作為控制方式，通過三相電波形成整體，從而產(chǎn)生效果的，達到電機氣縫隙理想圓形旋轉磁場軌跡的目的，從而實現(xiàn)變頻調控。第三代是以磁場定向法作為控制方式，通過交流電機等效直流電機，從而實現(xiàn)磁場和速度的獨立控制，達到變頻調控的效果。第四代是以直接轉矩控制作為控制方式，通過轉矩的方式控制電流和磁場，從而實現(xiàn)變頻調控。

在變頻器的工作過程中，決定變頻器主要性能的是變頻器的控制方式。近年來，許多不同品牌的變頻器出現(xiàn)在國內(nèi)市場中。在進行變頻器的選用過程中，一定要注意分別變頻器的控制方式以及負載特性，選取最合適的變頻器，而不要受到變頻器檔次的干擾。有時候往往檔次高、價錢高的變頻器性能并不好，只有認真仔細挑選，才能達到質量和實惠雙合一。

在選擇變頻器的過程中，可以首先對變頻器功率進行粗略的估算。經(jīng)過估算，選擇變頻調速優(yōu)越的節(jié)能性能。變頻器在運用于空調暖通中，能夠對空調的水泵進行調節(jié)，從而實現(xiàn)溫度的控制。因此，選取正確的控制方式能夠有效提高變頻器在空調暖通中的工作效率，從而滿足制作要求，實現(xiàn)變頻調控。

4 結語

隨著經(jīng)濟水平的提高，能源消耗量也在逐年遞增，能源問題成為世界各國重點關注問題。在沒有運用變頻技術之前，空調的耗電量一直是國家頭痛的問題，變頻技術的發(fā)展讓這些問題慢慢得到解決。在空調暖通中運用變頻技術，不但能夠實現(xiàn)溫度的只能控制，還能減少電能消耗，從而達到節(jié)約能源的目的。未來的空調發(fā)展中，變頻技術必然會成為主流趨勢。

參考文獻

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（作者單位：廣東美的暖通設備有限公司）