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1、项目九 变频空调器技术电子课件 电冰箱、空调器原理与维修 中职 （高教版）项目九 变频空调器技术走进家电卖场看到琳琅满目的空调样机，几乎都是变频空调。导购员耐心细致的介绍，让我对变频空调产生了浓厚的兴趣，今后再买空调器可都是变频空调了，变频空调器有哪些好处呢？它与普通的定频空调有哪些不同呢？出了故障好修吗？我满心好奇，真想马上把变频空调学得明明白白、扎扎实实。n 它是把它是把220V、50Hz工频交流电经桥式整流、工频交流电经桥式整流、电容滤波，转换为电容滤波，转换为310V直流电源，并把它送到逆直流电源，并把它送到逆变器（大功率晶体管开关组合），又称功率模块，变器（大功率晶体管开关组合），又
2、称功率模块，作为其工作电压；根据室温和设定温度的温差，作为其工作电压；根据室温和设定温度的温差，通过微处理器运算，产生一个控制信号（通过微处理器运算，产生一个控制信号（PWM脉脉冲信号），送入逆变器；逆变器将直流电转变为冲信号），送入逆变器；逆变器将直流电转变为频率可调的三相交流电（合成波形近似正弦波），频率可调的三相交流电（合成波形近似正弦波），驱动变频压缩机运转，使压缩机电机的转速随电驱动变频压缩机运转，使压缩机电机的转速随电源频率的变化做相应地变化，从而调节制冷（热）源频率的变化做相应地变化，从而调节制冷（热）量。量。n电动机铁芯中的磁通电动机铁芯中的磁通与与U1/f成正比（成正比（U1
3、为压为压缩机定子电压），如果磁通缩机定子电压），如果磁通过大，电机铁芯将过大，电机铁芯将饱和，导致电机中流过很大的励磁电流，增加电饱和，导致电机中流过很大的励磁电流，增加电机的铁损和铜损，严重时会使电机过热而损坏电机的铁损和铜损，严重时会使电机过热而损坏电机，磁通机，磁通减小，则铁芯得不到充分利用，使输减小，则铁芯得不到充分利用，使输出转矩下降。因此，我们通常使保持磁通出转矩下降。因此，我们通常使保持磁通恒定，恒定，使之接近饱和值，即保持使之接近饱和值，即保持U1/f恒定。改变频率同恒定。改变频率同时，电机定子电压时，电机定子电压U1必须随之改变，这种调节转必须随之改变，这种调节转速的方法称之
4、为速的方法称之为VVVF（Vairble Voltage Varibe Frequency）,简称简称V/F变频控制。图变频控制。图9-3为变频空为变频空调压缩机的调压缩机的V-f曲线图，曲线图，V-f曲线由变频压缩机的性曲线由变频压缩机的性能决定。能决定。VVVF控制后的波形如图控制后的波形如图9-4所示。所示。9.4项目基本知识n9.4.1变频空调器与普通空调器的区别变频空调器与普通空调器的区别n 普通空调器压缩机的转速是固定的，它通过控制压缩普通空调器压缩机的转速是固定的，它通过控制压缩机的开、停（即压缩机间歇运转），来维持室内温度的稳机的开、停（即压缩机间歇运转），来维持室内温度的稳定
5、，室温的变化较大。变频空调器是通过改变压缩机的转定，室温的变化较大。变频空调器是通过改变压缩机的转速，控制压缩机的排气量，改变空调器制冷量的大小，使速，控制压缩机的排气量，改变空调器制冷量的大小，使室内温度保持稳定。变频空调器刚开机时，室内急需降温室内温度保持稳定。变频空调器刚开机时，室内急需降温（或升温），压缩机、风机高速运转，制冷（热）量增大，（或升温），压缩机、风机高速运转，制冷（热）量增大，达到设定温度后，压缩机、风机转入低速运转，制冷（热）达到设定温度后，压缩机、风机转入低速运转，制冷（热）量减小，来维持室温的稳定。变频空调器与普通空调器的量减小，来维持室温的稳定。变频空调器与普通空
6、调器的区别如表区别如表9-5所示。所示。表9-5 变频空调器与普通空调器的区别图9-16 室内机控制机板电路原理图图9-18 电源电路原理图图9-19 换气电机电源电路原理图n 灯丝用于发射电子，轰击荧光粉使相应灯丝用于发射电子，轰击荧光粉使相应的字符和数字发光，在灯丝和荧光粉之间的字符和数字发光，在灯丝和荧光粉之间有一个栅极，用来控制电子的发射。当栅有一个栅极，用来控制电子的发射。当栅极磁场强度较小时，电子可以穿过栅极轰极磁场强度较小时，电子可以穿过栅极轰击荧光粉，使相应的字符和数字点亮；当击荧光粉，使相应的字符和数字点亮；当磁场强度较大时，电子穿不过栅极不能轰磁场强度较大时，电子穿不过栅极
7、不能轰击荧光粉，则相应的字符和数字不能点亮。击荧光粉，则相应的字符和数字不能点亮。n CN02脚连接光敏管脚连接光敏管U01，该脚电压，该脚电压随环境亮度的变化而变化，最终送入随环境亮度的变化而变化，最终送入CPU的脚，构成了显示屏亮度检测电路。芯片的脚，构成了显示屏亮度检测电路。芯片U03NW6372专门用于译码驱动显示屏，当专门用于译码驱动显示屏，当显示屏显示不全或不能显示时，需用万用显示屏显示不全或不能显示时，需用万用表检测荧光屏各种供电电压是否正常。表检测荧光屏各种供电电压是否正常。2.室外机控制电路n室外机控制电路由开关电源、通信电室外机控制电路由开关电源、通信电路、软启动电路、温度
8、传感器电路、电流路、软启动电路、温度传感器电路、电流检测电路、电压检测电路、功率模块驱动检测电路、电压检测电路、功率模块驱动电路、室外风机四通换向阀控制电路等组电路、室外风机四通换向阀控制电路等组成。室外机控制电路原理图如图成。室外机控制电路原理图如图9-26所示，所示，电气接线图如图电气接线图如图9-27所示。所示。（4）功率模块驱动电路nn功率模块的作用是将整流滤波后的直流电变成频率可变功率模块的作用是将整流滤波后的直流电变成频率可变的三相交流电，该机采用三菱公司的的三相交流电，该机采用三菱公司的30A的的IPM功率模块，功率模块，由由6个功率晶体管，根据微电脑芯片的指令，依次进行开个功率
9、晶体管，根据微电脑芯片的指令，依次进行开关控制，得到模拟三相交流电压。功率模块驱动电路原理关控制，得到模拟三相交流电压。功率模块驱动电路原理图如图图如图9-31所示。所示。n该功率模块通过主控制板该功率模块通过主控制板CN01提供控制信号，其提供控制信号，其中中CN01.1是功率模块反馈回来的故障信号，如功率模块是功率模块反馈回来的故障信号，如功率模块出现过热、过流、短路等保护，功率模块出现过热、过流、短路等保护，功率模块PM20CTM060脚就输出一故障信号给主控板，进行报警。脚就输出一故障信号给主控板，进行报警。CN03、CN04、CN05、CN06、CN07、CN08、CN09通过通过6
10、个光耦进行个光耦进行隔离，分别控制隔离，分别控制6个大功率晶体管的通断，从个大功率晶体管的通断，从U、V、W三三个端子输出频率可变的三相交流电，驱动压缩机运转。正个端子输出频率可变的三相交流电，驱动压缩机运转。正常时，常时，U、V、W三个端子输出交流电压为三个端子输出交流电压为60V150V，如无电压或三端电压不平衡，需测量功率模块输入电压是如无电压或三端电压不平衡，需测量功率模块输入电压是否正常。否正常。（5）室外风机、四通换向阀控制电路n该机室外风机有高、中、低三速，四通换向该机室外风机有高、中、低三速，四通换向阀用来控制制冷、制热转换，电路原理图如图阀用来控制制冷、制热转换，电路原理图如
11、图9-32所示。所示。n当制热时，室外机当制热时，室外机CPU的的22脚输出高电平，脚输出高电平，经电阻经电阻R66加至反向驱动集成块加至反向驱动集成块U01（TD62003AP）的）的脚，脚，15脚输出低电平，脚输出低电平，继电器继电器PY03吸合，四通阀通电动作，改变制冷剂吸合，四通阀通电动作，改变制冷剂流向，空调器制热。流向，空调器制热。CPU的的和和脚输出高低电脚输出高低电平，经反向驱动集成块平，经反向驱动集成块U01，驱动继电器，驱动继电器RY02、RY04动作，将动作，将AC220V电压分别加至室外风机的电压分别加至室外风机的三个调速抽头，进行高、中、低控制。三个调速抽头，进行高、
12、中、低控制。9.5项目学习评价 n1.思考题思考题n(1)变频空调器与普通空调器的主要区变频空调器与普通空调器的主要区别有哪些？别有哪些？n简述交流变频的工作原理？简述交流变频的工作原理？n简述变频模块的检修方法？简述变频模块的检修方法？n如何对变频空调器的充注制冷剂？如何对变频空调器的充注制冷剂？n n2.技能训练技能训练n任务任务1 变频空调器变频模块、压缩机测量变频空调器变频模块、压缩机测量n1.准备要求（按组准备）准备要求（按组准备）n（1）变频空调器）变频空调器 1台台n（2）钳形表）钳形表 1块块n（3）指针万用表）指针万用表 1块块n（4）兆欧表）兆欧表 1块块n（5）组合工具）
13、组合工具 1套套nn2.测量要求测量要求 断电测量：断电测量：n（1）IPM功率模块主要接线端子的阻值。功率模块主要接线端子的阻值。n（2）变频压缩机三个接线端子的阻值。）变频压缩机三个接线端子的阻值。n（3）变频压缩机绕组的绝缘电阻。）变频压缩机绕组的绝缘电阻。n通电测量：通电测量：n（1）用万用表测量）用万用表测量IPM功率模块直流输入功率模块直流输入电压。电压。n（2）用万用表测量）用万用表测量IPM功率模块的三个输功率模块的三个输出电压。出电压。n（3）用钳形表测量压缩机的工作电流。）用钳形表测量压缩机的工作电流。n任务任务2 变频空调器制冷系统检修变频空调器制冷系统检修n1.准备要求
14、（按组准备）准备要求（按组准备）n（1）变频空调器）变频空调器 1台台n（2）检修阀）检修阀、转换接头、转换接头 1套套n（3）制冷剂）制冷剂R410A适量适量n（4）维修工具（活络扳手、内六角扳手、旋具）维修工具（活络扳手、内六角扳手、旋具）1套套n（5）钳形表）钳形表 1块块n（6）温度计）温度计 1只只n（7）真空泵）真空泵 1台台n（8）检漏设备（肥皂水、海绵等）检漏设备（肥皂水、海绵等）1套套n n 2.故障设置故障设置n设置故障为：低压连接管与室内机接头处泄设置故障为：低压连接管与室内机接头处泄露。露。n3.实操要求实操要求 n（1）掌握变频空调器制冷系统的维修方法。）掌握变频空调器制冷系统的维修方法。n（2）会用肥皂水检漏，判断泄漏点，排除泄）会用肥皂水检漏，判断泄漏点，排除泄露故障。露故障。n（3）会根据低压侧压力、压缩机工作电流判）会根据低压侧压力、压缩机工作电流判断制冷剂充注量。断制冷剂充注量。n （4）正确测量进出风口温差。）正确测量进出风口温差。