第一章变频空调器基础知识

    本章介绍变频空调器的基础知识，主要内容有变频空调器与定频空调器硬件区别、工作原理及分类、单元电路对比、控制功能、特殊电气元器件和智能功率模块（IPM）。

    第一节 变频空调器与定频空调器硬件区别
    本节选用海信空调器两款机型，比较两类空调器硬件之间的相同点与不同点，使读者对变频空调器有初步的了解。定频空调器选用典型的机型KFR-25GW；变频空调器选用KFR-26GW/11BP，是一款最普通的交流变频空调器。

    一、室内机
    1．实物
    实物如图1-1所示，两类空调器的进风格栅、进风口、出风口、导风板、显示板组件的设计形状和作用基本相同，部分部件甚至可以通用。

    2．主要部件设计位置
    实物如图1-2所示，两类空调器的主要部件设计位置基本相同，包括蒸发器、电控盒、接水盘、步进电机、导风板、贯流风扇及室内风机等。

    3．制冷系统
    实物如图1-3所示，两类空调器中设计相同，只有蒸发器。

    4．通风系统
    实物如图1-4所示，两类空调器的通风系统使用相同形式的贯流风扇，均由带有霍尔反馈功能的PG电机驱动，贯流风扇和PG电机在两类空调器中可以相互通用。

    5．辅助系统
    接水盘和导风板在两类空调器中的设计位置与作用相同。
    6．电控系统
    两类空调器的室内机主板在控制原理方面的最大区别在于：定频空调器的室内机主板是整个电控系统的控制中心，对空调器整机进行控制，室外机不再设置电路板；变频空调器的室内机主板只是电控系统的一部分，工作时处趣输入的信号犷处理后传送至室外机主板，才能对空调器整机进行控制，也就是说室内机主板和室外机主板一起才能构成一套完整的电控系统。
   （1）室内机主板
    由于两类空调器的室内机主板单元电路相似，在硬件方面有许多相同的地方。其中不同之处在于：定频空调器的室内机主板使用3个继电器为室外机压缩机、室外风机、四通阀线圈供电；变频空调器的室内机主板只使用1个继电器为室外机供电，并增加通信电路与室外机主板传递信息，实物如图1-5所示。

     （2）接线端子
    从两类空调器接线端子上也能看出控制原理的区别，实物如图1-6所示。定频空调器的室内外机接线端子上共有5根引线，分别是地线、公用零线、压缩机供电引线、室外风机供电引线和四通阀线圈供电引线；而变频空调器只有4根引线，分别是相线、零线、地线和通信线。

    二、室外机
    1．实物
    实物如图1-7所示，从外观上看，两类空调器进风口、出风口、管道接口、接线端子等部件的位置与形状基本相同，没有明显的区别。

    2．主要部件设计位置
    实物如图1-8所示，室外机的主要部件有冷凝器、轴流风扇、轴流电机、压缩机、毛细管和四通阀等，电控盒的设计位置也基本相同。

    3．制冷系统
    在制冷系统方面，两类空调器中的冷凝器、毛细管、四通阀、单向阀与辅助毛细管等部件设计的位置与工作原理基本相同，有些部件可以通用，实物如图1-9所示。

    两类空调器在制冷系统方面最大的区别在于压缩机，其设计位置和作用相同，但工作原理（或称为方式）不同：定频空调器供电为输入的市电交流220V，由室内机主板提供，转速、制冷量、耗电量均为额定值；而变频空调器压缩机的供电由模块提供，运行时转速、制冷量、耗电量均可连续变化。
    4．通风系统
    实物如图1-10所示，两类空调器的室外机通风系统部件为轴流风扇及轴流电机，工作原理和外观基本相同，轴流电机均使用交流 220V供电；不同的地方是，定频空调器由室内机主板供电，变频空调器由室外机主板供电。

    5．制冷／制热状态转换
    两类空调器的制冷／制热状态转换部件均为四通阀，实物如图1-11所示，工作原理与设计位置相同，四通阀在两类空调器中也可以通用，四通阀线圈供电均为交流220V；不同的地方是，定频空调器中由室内机主板供电，变频空调器中由室外机主板供电。

    6．电控系统
    两类空调器硬件方面最大的区别是室外机电控系统，区别如下。
   （1）室外机主板和模块
    实物如图1-12所示。定频空调器室外机未设置电控系统，只有压缩机启动电容和室外风机启动电容；而变频空调器则设计有复杂的电控系统，主要部件是室外机主板和模块等。

   （2）压缩机启动方式
    实物如图1-13所示。定频空调器的压缩机由电容直接启动运行，工作电压为交流220V、频率50Hz、转速约2 800r/min。变频空调器压缩机由模块供电，工作电压为交流30～220V、频率15～120Hz、转速1 500～9 000r/min。

  （3）电磁干扰保护
    实物如图1-14所示。变频空调器由于模块等部件工作在开关状态，电路中的电流谐波成分增加，功率因数降低，因此在电路中增加了滤波电感等元件，定频空调器则不需要设计此类元件。

   （4）温度检测
    实物如图1-15所示。变频空调器为了对压缩机的运行进行最好的控制，设计了室外环温传感器、室外管温传感器、压缩机排气温度传感器；定频空调器一般没有设计此类器件（只有部分机型设置有室外管温传感器）。

    三、结论
    1．通风系统
    室内机均使用贯流式通风系统，室外机均使用轴流式通风系统，两类空调器相同。
    2．制冷系统
    制冷系统均由压缩机、冷凝器、毛细管和蒸发器四大部件组成，区别是压缩机工作原理不同。
    3．主要部件设计位置
    主要部件设计位置两类空调器基本相同。
    4．电控系统
    两类空调器电控系统的工作原理不同，硬件方面室内机有相同之处，最主要的区别是室外机电控系统。
    5．压缩机
    这是定频空调器与变频空调器最根本的区别，变频空调器的室外机电控系统就是为控制变频压缩机而设计的，也可以简单地理解为，将定频空调器的压缩机换成变频压缩机，并配备与之配套的电控系统（方法是增加室外机电控系统，更换室内机主板部分元器件），那么这台定频空调器就可以称为变频空调器。

[1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] [13] [14] [15] [16] [17] [18] [19] [20] [21] [22] [23] [24] [25] [26] [27] [28] [29] [30] [31] [32] [33] [34] [35] [36] [37] [38] [39] [40] [41] [42] [43] [44] [45] [46] [47] [48] [49] [50] [51] [52] [53] [54] [55] [56] [57]  下一页