一種直流變頻空氣調節器的製作方法
2023-08-08 18:55:51 1
專利名稱：一種直流變頻空氣調節器的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於空氣調節器領域，尤其涉及一種直流變頻空氣調節器。
背景技術：
目前，市面銷售的大功率變頻空調器，大多是使用交流變頻技術的交流變
頻空調器，也有部分是採用120度方波驅動的直流調速技術的直流變頻空調器。
交流變頻空調因為其採用的壓縮機為三相交流異步電機，電機利用效率低， 空調器的能效受到限制，控制上採用開環控制，控制比較粗糙。
120度方波驅動的直流變頻空調雖然採用了永磁同步電機，控制方面也採 用了閉環控制，但其在任何時刻壓縮機電機的三組線圈中只有兩組線圈通過電 流，另一組被用作轉子位置檢測，且其流過線圈的電流的為120度的方波電流， 存在跳變過程，該種控制方法易導致壓縮機永磁體退磁，易失步，更嚴重的是 低頻運行振動大，運行噪聲嚴重，這在大功率機種上表現尤為突出。很多採用 這種控制方式的大功率變頻機都是迴避了低頻運行，這對於空調器的優越性能 就大打折扣。
發明內容
本實用新型的目的在於提供一種直流變頻空氣調節器，該直流變頻空氣調 節器旨在解決現有技術中存在的電機利用效率低、空調器的能效受到限制、控 制粗糙、因壓縮機永磁體退磁而易失步、低頻運行振動大、運行噪聲嚴重等問 題。
本實用新型提供一種直流變頻空氣調節器，包括室內控制部分和室外控制
部分，所述室內控制部分包括室內主控制板和室內顯示板，所述室外控制部分 包括室外電源板、室外模塊板和室外PFC功率因數校正板，所述室外模塊板包 括永磁同步電機驅動器。
本實用新型所採取的技術方案還包括所述永磁同步電機驅動器是專用直 流無刷永^磁同步電^4區動器。
本實用新型所釆取的技術方案還包括所述室外模塊板還包括IPM智能功
率模塊。
本實用新型所採取的技術方案還包括所述室外PFC板還包括部分有源功 率因數矯正器。
本實用新型所採取的技術方案還包括所述室內主控制板包括存貯器，所 述存貯器存儲多種機型的運行和控制參數。
本實用新型的技術方案具有如下優點或有益效果本實用新型的直流變頻 空氣調節器將專用直流無刷永磁同步電機驅動器應用到空調器直流壓縮機的驅 動上，電源處理方面採用先進的部分有源功率因數矯正器，使整機不但符合 EMC要求，而且整個電氣控制系統具有高效率、低成本、兼容性強等優點，室 內部分設置存貯器，滿足機器系列化的通用性，其運行穩定、調速範圍寬廣、 高效率高性能。
圖l是本實用新型的直流變頻空氣調節器的結構示意圖； 圖2是本實用新型的直流變頻空氣調節器的電路圖。
具體實施方式
為了使本實用新型的目的、技術方案及優點更加清楚明白，
以下結合附圖 及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。
請參閱圖1與圖2,為本實用新型的直流變頻空氣調節器的結構示意圖與
電路圖。本實用新型的直流變頻空氣調節器包括室外控制部分IO和室內控制部
分20。室外控制部分10包含室外模塊板12、室外PFC (功率因數校正)板14 和室外電源板16,室外電源板12、室外PFC板14和室外模塊板16間進行SCI 通信。室內控制部分20包含室內主控制板22和室內顯示板24。
室內主控制板22中設置有存貯器26，該存貯器26可記錄多種機型的運行 和控制參數，自動判別機型調用對應的運行參數，適應不同的室外機。室內控 制部分20通過SCI通信讀取室外控制部分10所預置的機型代碼，識別室外機 型，然後從存貯器26中調取該機型的相應參數，包括頻率點、保護溫度、保護 電流等，完成室內外機的自動識別和智能匹配。
室內控制部分20通過對室內環境溫度、盤管溫度、遙控設定參數的適時檢 知，結合從室外控制部分IO傳入的適時溫度、電流等運行參數，通過室內主控 制板22進行處理，產生運行頻率值發送到室外控制部分10，由室外控制部分 IO執行。同時，由室外控制部分10控制完成室內風扇電機、擺風電機等部件 的控制。
室外控制部分10的室外模塊板12包括專用直流無刷永^磁同步電機驅動器 17和IPM智能功率模塊18,實現壓縮機的驅動和轉速調節。專用直流無刷永 磁同步電機驅動器17內置電阻檢測系統總電流，電壓信號通過AD轉換器進行 比例放大，同時與PWM脈衝同步並產生AD變換時刻，室外控制部分10依據 檢知的電流信號、電壓信號和AD轉換時刻，進行三相線圈電流及iu， iv, iw 的運算，從而精確地檢測轉子轉速和適時位置。專用直流無刷永磁同步電機驅 動器17依據檢知的轉子位置和迴轉角度以及室內控制部分20輸出的頻率指令， 適時調整驅動PWM信號佔空比，控制輸入定子線圈的PWM電壓，使得壓縮 機電機三組定子線圏流過180度正弦波電流，從而使壓縮機運行平穩，電機效 率更高。
室外控制部分10的室外PFC板14和室外電源板16共同完成電源處理，將交流輸入經過EMC處理後整流成直流，再進行功率因數矯正。室外控制部 分10的室外PFC板14包括部分有源功率因數矯正器19。部分有源功率因數矯 正器19校正採用單相有源PFC電路結構和雙端控制方案，室外電源板16的單 片機作為控制器，對電壓過零點、電感電流、15V控制電壓及輸出電壓等機這 些信號進行運算處理後輸出合適的PWM波，去控制IGBT的開通與關斷。雙端脈沖控制在輸入電壓的每半個周期內，在兩端對開關管進行控制，對輸入電 流進行斬波控制，而在輸入電壓幅值最高的中間位置將開關管關閉，進行自然 整流，這樣實現正弦度較高的輸入電流波形，獲得非常高的功率因數。室外PFC 板14工作時，由於反向恢復引起的快速二極體的損耗大大降低，功率開關的開 關損耗也相應下降。在自然整流區間，功率開關幾乎不產生任何損耗，快速二 極管的只有導通損耗，但自然整流時間大於1/3電源周期。因此部分有源PFC 的系統效率大大增加，並且輸出功率越大，節能效果越明顯。室外風扇、換向 閥、電子膨脹閥的控制也由室外電源板16來完成。
以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，並不用以限制本實用新型， 凡在本實用新型的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應 包含在本實用新型的保護範圍之內。
權利要求1、一種直流變頻空氣調節器，包括室內控制部分和室外控制部分，所述室內控制部分包括室內主控制板和室內顯示板，所述室外控制部分包括室外電源板、室外模塊板和室外PFC功率因數校正板，其特徵在於，所述室外模塊板包括永磁同步電機驅動器。
2、 如權利要求1所述的直流變頻空氣調節器，其特徵在於，所述永磁同步 電機驅動器是專用直流無刷永磁同步電機驅動器。
3、 如權利要求1或2所述的直流變頻空氣調節器，其特徵在於，所述室外 模塊板還包括IPM智能功率模塊。
4、 如權利要求1所述的直流變頻空氣調節器，其特徵在於，所述室外PFC 板包括部分有源功率因數矯正器。
5、 如權利要求1所述的直流變頻空氣調節器，其特徵在於，所述室內主控 制板包括存貯器，所述存貯器存儲多種機型的運行和控制參數。
專利摘要本實用新型提供了一種直流變頻空氣調節器，包括室內控制部分和室外控制部分，所述室內控制部分包括室內主控制板和室內顯示板，所述室外控制部分包括室外電源板、室外模塊板和室外PFC功率因數校正板，所述室外模塊板包括永磁同步電機驅動器。本實用新型有益的技術效果在於符合EMC要求，且整個電氣控制系統具有運行穩定、調速範圍寬廣、高效率、低成本、兼容性強、滿足機器系列化的通用性等優點。
文檔編號H02P27/04GK201181060SQ20082009294
公開日2009年1月14日 申請日期2008年3月27日 優先權日2008年3月27日
發明者敏 張, 張福華, 張賢矽, 李清傑, 溫業成 申請人:Tcl集團股份有限公司