直流變頻空調(diào)核心大揭秘！

　　夏天是購買和使用空調(diào)的高峰，你是否留意空調(diào)的能效?你是否購買的是直流變頻空調(diào)?又是否知道能效與空調(diào)用的電機之間的關系呢?

　　空調(diào)的原理

　　空調(diào)器通電后，制冷系統(tǒng)內(nèi)制冷劑的低壓蒸汽被壓縮機吸入并壓縮為高壓蒸汽后排至冷凝器。同時軸流風扇吸入的室外空氣流經(jīng)冷凝器，帶走制冷劑放出的熱量，使高壓制冷劑蒸汽凝結為高壓液體。高壓液體經(jīng)過過濾器、節(jié)流機構后噴入蒸發(fā)器，并在相應的低壓下蒸發(fā)，吸取周圍的熱量。同時貫流風扇使空氣不斷進入蒸發(fā)器的肋片間進行熱交換，并將放熱后變冷的空氣送向室內(nèi)。如此室內(nèi)空氣不斷循環(huán)流動，達到降低溫度的目的。

　　其中，壓縮機和風機作為空調(diào)的核心部件發(fā)揮重要的作用，他們倆也是空調(diào)的主要耗電部件，因此空調(diào)的節(jié)能與控制設計主要也是圍繞著它們倆來進行，像直流變頻空調(diào)就是指內(nèi)部的電機是直流變頻控制的。

　　現(xiàn)在高能效、低噪音的空調(diào)都是直流變頻空調(diào)，那什么是直流變頻空調(diào)呢?其實直流變頻空調(diào)是指采用了直流變頻壓縮機的空調(diào)，如果該空調(diào)的風扇電機也采用直流變頻電機，市面上有稱呼為全直流變頻空調(diào)。直流變頻空調(diào)可以根據(jù)房間溫度的高低，讓壓縮機運轉在適當?shù)霓D速下，達到省電的目的;而普通空調(diào)使用定速壓縮機，不管房間環(huán)境怎么樣，其狀態(tài)要么是全負荷運轉，要么是停機狀態(tài)，很不省電。

　　什么是風扇電機?

　　風扇電機經(jīng)常簡稱為風機，而空調(diào)系統(tǒng)人員的理解是包括電機和風葉兩部分。它其實就是空調(diào)系統(tǒng)里的送風裝置，強化兩器的熱交換能力。風扇電機包括室內(nèi)和室外送風電機，其功率范圍從幾瓦到幾千瓦，屬于中小型電動機。

　　風扇電機用的直流變頻又可細分為兩種： 1、無刷直流電動機(BLDCM)或稱矩形波永磁同步電動機2、永磁同步電動機(PMSM)或稱正弦波永磁同步電動機。電機本體這兩種電機外觀大致相似，定子為三相電樞繞組，一般為星形聯(lián)結，轉子為永磁轉子，有的加上轉子位置傳感器。

　　電機本體這兩種電機外觀大致相似，定子為三相電樞繞組，一般為星形聯(lián)結，轉子為永磁轉子，有的加上轉子位置傳感器。為了配合發(fā)揮控制策略，永磁轉子在磁鋼的安裝方式和位置有區(qū)別，具體點講BLDCM反電勢波形是一個為梯形波，PMSM反電勢波形是一個正弦波。

　　無刷直流電動機(BLDC)

　　無刷直流電動機是在有刷直流永磁電動機的基礎上發(fā)展起來的宏觀上看，無刷直流電動機與有刷直流永磁電動機基本上具有相同的運行機理：施加在電動機上的電壓都是恒定不變的直流電壓，輸入電機電動機的電流都是直流電流，作用在電樞線圈上的電壓極性和通過電樞線圈的電流方向都是交變的，電樞線圈內(nèi)的感應電動勢的波形基本上是相似的。

　　直流無刷電動機有哪些優(yōu)點?調(diào)速性能好，能在很寬的速度范圍能運行，而且穩(wěn)定。同一款電機可以滿足不同空調(diào)系統(tǒng)的速度要求。效率高，單相異步電動機效率最高40%～50%，而直流無刷永磁電動機效率一般可達到80%～90%，對提高空調(diào)空調(diào)能效等級有很大的幫助。

　　永磁同步電動機(PMSM)

　　所謂同步電機就是它的旋轉速度必定與輸入電壓的頻率相互同步。旋轉速度與輸入電壓頻率的相互同步有兩種方式：一種是電動機的旋轉速度隨著輸入電壓頻率的變化而同步地變化;另一種是輸入電壓的頻率隨著電動機旋轉速度的變化而同步地變化。前者就是傳統(tǒng)的交流同步電動機它輸入的電壓頻率取決于外部電網(wǎng)或獨立變頻器的頻率。后者則需要根據(jù)轉子位置信號去控制定子各相電樞繞組的導通順序和導通速率，也就是我們通常說的自同步式永磁同步電機(PMSM)或正弦波永磁同步電動機。由于其磁場為連續(xù)旋轉磁場，所以輸出電磁轉矩脈動小，運行更為平穩(wěn)。這種電機比無刷直流電動機還要優(yōu)良。

　　談完風機，再來聊聊壓縮機

　　空調(diào)壓縮機是在空調(diào)制冷劑回路中起壓縮驅動制冷劑的作用。空調(diào)壓縮機一般裝在室外機中。空調(diào)壓縮機把制冷劑從低壓區(qū)抽取來經(jīng)壓縮后送到高壓區(qū)冷卻凝結，通過散熱片散發(fā)出熱量到空氣中，制冷劑也從氣態(tài)變成液態(tài)，壓力升高。壓縮機內(nèi)部的動力源也是電機。

　　而變頻壓縮機，就是通過采用變頻調(diào)速技術進行能量調(diào)節(jié)(實際上就是變頻電機調(diào)速)，使制冷量和系統(tǒng)負荷協(xié)調(diào)變化，并使機組在各種負荷下都具有較高的能效比。這種調(diào)節(jié)方式具有節(jié)能、舒適、啟動快速溫控精度高及易于實現(xiàn)自動控制受到世人注目。

　　直流變頻器是將50HZ～60HZ固定頻率的交流電轉變成直流電，對直流電動機進行調(diào)速，調(diào)速范圍更廣，電機效率更高，壓縮機更輕便，將其用于空調(diào)時，可以安裝到室外機，使噪音更小，更舒適。它也分為無刷直流電機(BLDC)和永磁同步電機(PMSM)兩類，區(qū)別和風機一樣，主要是永磁體結構和控制策略不一樣。