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变频相关信息三十问1 什么是变频空调“变频”通俗地讲就是改变输入交流电的频率，通过改变输入的电频率来改变压缩机转速。现实生活中，我们将应用了直流调速技术和交流变频技术的空调产品统称为变频空调。2 变频空调较定速空调有什么区别根本区别在于变频空调的压缩机转速可以改变，而定速空调的压缩机转速时固定的。从而，变频空调可以调节其输出能力，精确控制室内温度，使空调的使用舒适性提高。另外，由于变频空调的启动方式是软启动，启动电流约为定速空调的1/10，并且下图可以看出长时间工作在能效较高的低频状态，因此较定速空调节能性更好。3 变频空调在测试匹配时有哪些工况常用的测试工况有最大制冷、额定制冷、中间制冷、最小制冷、最大制热、额定制热、中间制热、最小制热、低温除霜等。4 SEER是什么，怎样计算SEER是制冷季节能源消耗效率，又称为季节能效比。SEER计算理论计算公式为：经验计算公式为：SEER=COP（额定制冷）*50%+COP（中间制冷）*60%5 APF是什么和SEER主要区别是什么？APF是衡量空调能源消耗效率的指标，其测试方法是日本工业标准JISC96122005房间空调器中规定的方法。APF计算是通过1年使用空调时，用空调1年所需要的制冷制热能力除以空调1年所消耗的电量所得到的数值。这个值越大节能性越高。计算方法为：APF = 冷房定格COP5.7% + 冷房中间COP18.9% + 暖房定格COP22% + 暖房中间COP53.1% + 暖房低温COP0.3% APF与SEER的区别在于APF计算时考虑了制热的情况，为全年的能效；而SEER仅为制冷季节能效。APF多用于日本空调能效标准，我国还是以SEER为标准。6 空调各工况点能力是如何定义的对于固定系统额定制冷能力就是其标定值，例：35机就是额定制冷3500W；中间制冷能力为额定制冷标定值的一半，上下浮动100W，即35机中间制冷标定为1650W1850W，具体数值视各厂商而定；其他工况具体能力国家无硬性标准，基本都以各家厂标为准。7 什么是PFC，PFC有哪些方案，主要目的是什么PFC的全称是Power Factor Corrector，意思是功率因数校正器，它可以在交流转换为直流时提高电源对市电的利用率，减小转换过程的电能损耗，达到节能的目的。此外，PFC还能减少电源对市电电网的干扰，尤其是避免它在突然启动时对其他电器的影响。PFC分为主动式（有源）和被动式（无源）两种，它们是衡量电源档次高低的一个重要因素。一般来说，功率在250W300W的电源多采用被动式PFC，而主动式PFC则常用于400W及以上的中高端电源。就性能而言，主动式PFC拥有更高的功率因数（高达99），配合好的电路设计，能适应更高的电压范围。你可以通过电源散热孔查看该产品采用了何种PFC电路：被动式PFC通常为一块体积较大的电感，由多块硅钢片外部缠绕铜线而成；而主动式PFC则由电感线圈配合IC控制芯片组成。PFC就是“功率因数”的意思，主要用来表征电子产品对电能的利用效率。功率因数越高，说明电能的利用效率越高。 PFC有两种，一种是无源PFC（也称被动式PFC），一种是有源PFC（也称主动式PFC）。无源PFC一般采用电感补偿方法使交流输入的基波电流与电压之间相位差减小来提高功率因数，但无源PFC的功率因数不是很高，只能达到0.70.8；有源PFC由电感电容及电子元器件组成，体积小，可以达到很高的功率因数，但成本要高出无源PFC一些。 有源PFC电路中往往采用高集成度的IC，采用有源PFC电路的PC电源，至少具有以下特点： 1） 输入电压可以从90V到270V； 2） 高于0.99的线路功率因数，并具有低损耗和高可靠等优点； 3） IC的PFC还可用作辅助电源，因此在使用有源PFC电路中，往往不需要待机变压器； 4） 输出不随输入电压波动变化，因此可获得高度稳定的输出电压； 5） 有源PFC输出DC电压纹波很小，且呈100Hz/120Hz（工频2倍）的正弦波，因此采用有源PFC的电源不需要采用很大容量的滤波电容。 现在市面上采用PFC电路的电源不多，而采用有源PFC电路的更少。8 什么是弱磁，弱磁实现的方法由于逆变器直流侧电压到最大值后会引起电流调节器的饱和，为了获得较宽的调速范围，在基速以上高速运行时实现恒功率调速，需要对电动机进行弱磁控制。弱磁控制的思想源自他励直流电动机的调磁控制，当他励直流电动机端电压达到最大电压时，只能通过降低电动机的励磁电流，改变励磁磁通，在保证电压平衡的条件下，使电动机能恒功率运行于更高的转速。也就是说，他励直流电动机可以通过降低励磁电流达到弱磁扩速的目的。对于电机而言，励磁磁功率因永磁体产生而无法调节，只能通过调节定子电流，即增加定子直轴去磁电流分量来维持高速运行时电压的平衡，达到弱磁扩速的目的。9 什么是一次侧，什么是二次侧，有什么用变频压缩机的控制过程是：电源先经过变频器模块再进入压缩机。所谓的一次侧就是电源在进入变频器模块前的位置；二次侧是电源通过变频器模块未进入压缩机的位置。二次侧是公司内部单体性能实验的常用测试位置，在工况相同条件下，比较各压缩机的二次侧能效，是判断压缩机单体性能的一个重要依据。而一次侧由于比二次侧多变频器模块，判断压缩机性能要结合变频器模块，所以是检测变频器性能及空调整体性能的一个依据。10 发电电压对控制有什么影响发电电压在我司给出的压缩机电机参数中未明确指出，但是其是和电机参数中的转子磁通密切相关的，对于四极六槽电机，转子磁通为0.13WB左右对应27V发电电压，0.16WB左右对应35V发电电压，0.19WB左右对应42V发电电压。而对于新型六极九槽电机，低转子磁通对应更高的发电电压。发电电压的高低决定了变频压缩机在相同母线电压下的最高转速。例如：在同样270V母线电压情况下（不开启FPC功能）发电电压为27V的压缩机约可转到5100RPM，而35V约为4680RPM，42V约为4000RPM。由此可知发电电压越高压缩机转到高转速就越困难，对变频器的控制要求越高。11 如何通过发电电压，联合驱动方案确定压缩机最高转速压缩机运转实际电压计算公式如下：Vs：运转实际电压R：定子电阻Is：电流L：漏电感Es：发电电压通过此公式可得知某压缩机的发电电压Es。估算最高转速（千转）=母线电压/2/Es。12 什么是低频转矩补偿压缩机气缸在一个吸排气循环中不同位置所需的转矩是不同，在吸气压缩过程中所需的转矩最大，而排气过程则较少，对于中高频段，由于转速较快，转动惯量大，可以达到一个周期的额定转矩需求值；但在低频时由于转动惯量小，吸气压缩过程电机达不到最优的转矩值，因此振动较大，此时提供转矩补偿就是使低频时增加转矩，以达到最优转矩曲线，减小振动。13 什么是退磁，什么是退磁电流当外磁场H从零开始增加时，磁感应强度B随之缓慢上升，如线段落0a所示；继之B随H迅速增长，如ab段所示；其后，B的增长又趋缓慢；当H值增至Hs时，B的值达到Bs，在S点的Bs和Hs，通常又称本次磁滞回线的Bm和Hm。曲线oabs段称为起始磁化曲线。当磁场从Hs逐渐减少至零时，磁感应强度B并不沿起始磁化曲线恢复到o点（正由于此特性，我们才有永磁材料可以利用），而是沿一条新的曲线sr下降，比较线段os和sr，我们看到：H减小，B也相应减小，但B的变化滞后于H的变化，这个现象称为磁滞，磁滞的明显特征就是当H=0时，B不为0，而保留剩磁Br。当磁场反向从0逐渐变为-Hc时，磁感应强度B=0，这就说明要想消除剩磁，必须施加反向磁场，Hc称为矫顽力。它的大小反映铁磁材料保持剩磁状态的能力，线段rc称为退磁曲线。退磁电流就是在某温度下定子磁场使转子产生退磁现象时的电流值。14 什么是180控制，控制原理如何180度正弦反电动势的驱动方案，目前此技术比较先进，对控制器厂家的技术研发能力要求较高，日本以及有这方面的产品：NEC、瑞萨等。定子旋转磁场和转子磁场相互作用，使电机旋转。定子磁场和转子磁场的角度为90度时，能实现最大的转矩控制。采用定子磁场空间矢量控制方法，矢量控制实际上就是对电机定子电流矢量的相位和幅值同时进行控制。当永磁体的磁链和直轴和交轴的电感确定后，电动机的转矩就取决于定子电流的空间矢量isidiq，就是说控制id和iq就可以控制电动机转矩。Id称为励磁电流。为了达到最大的转矩控制，采用id0的控制策略，电磁转矩Te只和q轴的电流iq有关，令id=0,控制iq就能实现最大的电磁转控制。15 120和180驱动优缺点是什么方波驱动与正弦波驱动是指电机在运行过程中电流的波形来说的，采用简单的120点角度通电，60进行位置检测的驱动方式的电机电流波形类似方波，故称之为方波驱动，如果在180电角度中电机电流时连续的，电机电流类似正弦波，因而被称之为正弦波驱动。图3-38为典型的正弦波和方波驱动的电压和电流波形。为了降低电流脉动，提高效率，方波驱动的电机反电动势波形一般设计的类似方波，而正弦波驱动的电机翻电动势波形设计类似正弦波。方波驱动的电机由于电流与反电动势相位相同，主要利用磁铁转矩而正弦波驱动的电机由于电流的相位角可以超前反电动势，所以除磁铁转矩外海可以利用一部分磁阻转矩。性能对比性能差异原因180度120度转速波动小电流、速度双闭环控制。速度闭环控制。电流不连续，每隔60度有换相转矩脉动。电流连续，没有换相转矩脉动。低速振动好快低速转矩的角度和幅度调整灵活、快速，精度高、效果明显。低速转矩的角度和幅度可调。（过零检测后调整一次、60度）转矩补偿每个载波周期调整一次。启动成功率高电流环方式，启动稳定可靠电压环或电流环方式算法复杂度高磁场定向控制、空间矢量调制、电流滑模观测，可实现弱磁调速反电动势过零点检测、脉宽调制技术开发难度控制芯片要求高速度快（16位）、需要资源多、程序量大速度一般（8位）、需要资源少、程序较少成本高主电路基本相同。控制芯片价格高、开发成本高。控制芯片价格低、开发成本较低。16 什么是交流变频电机交流变频电机实际上就是由交流变频电源采用V/f=C(V:驱动器提供压缩机的电压；f：驱动器输出频率；C：常数)方式控制的三相感应电机，其转速方程为n=60f(1-s) (其中n为电机实际转速；s为转差率)。交流变频电机的电机本体效率视设计不同典型值在86%89%左右，但由于在空调中的总效率需要考虑驱动器的功耗，所以系统总效率多在82%左右，该效率与现在的单相交流电机典型值81%85%相比没有优势，所以其节能主要是依靠可以进行出力的变化以适应空调系统要求实现的。由于都是感应电机，交流变频电机在节省材料方面没有优势。交流变频压缩机电机的高效化主要依靠绕线和压铸的工艺技术提高，采用高效的或薄的电磁钢板以及槽形和槽数的优化实现。17 什么是直流变频电机直流变频电机是近年来发展非常迅速的一种电机，由于其优良的性能，包括家电在内的许多领域有取代感应电机的趋势。直流变频电机由于采用永久磁铁励磁，转子上没有感应电机导条中产生的铜损而实现了高效化，本体效率视设计不同典型值在92%95%左右，在不同的转速下较感应电机都大幅提高，考虑驱动器的功耗，系统总效率接近87%，从而提高了电机驱动系统效率。18 变频压缩机电机和定速压缩机电机有什么区别定速压缩机电机运转原理是定子不断改变电流方向，产生变化磁场，转子切割磁感应线产生感应电流在磁场中受力而转动，定速电机的转子非永磁体。而变频压缩机的电机转子是永磁体，定子各绕线槽极中产生改变的磁场，定子受磁场力而转动。19 电机形式上集中绕线和分布绕线有什么区别如果电机每组线圈跨过三个槽以上，这种电机被称为分布绕线，如果采用直接在定子齿部绕线的方法，该电机被称为集中绕线。分布绕线和集中绕线在电机特性和工艺性上对比如 表3-4所示。分布绕线集中绕线分布绕线集中绕线绕线端部长度槽满率阻抗效率中高速中低速绕线工艺线磁阻转矩：好；：普通。在空调压缩机中，选择电机的方法如下：从效率角度考虑：如果压缩机多工作在中低速范围，要求在该范围实现高效率，选择集中绕线的较好，如果压缩机多工作在中高速领域，则选择分布绕线比较好。从资源消耗角度考虑：集中绕线线圈端部较小，因而更节约铜线，但由于集中绕线方式气隙磁密谐波较大及不平衡性，压缩机噪音增大，一般较分布绕线需要更多的隔音材料。20 直流变频电机的噪音问题有哪些为了提高电机效率，直流变频电机的气隙磁密一般较感应电机打，其中集中绕线方式的电机由于气隙磁密的不均匀和不平衡，电机的噪音较感应电机有增大的情况。直流电机 噪音的特定平率和原因如下。激振源原因频率不平衡有磁的不平衡和机械的不平衡回转频率的N次齿槽效应转矩转子位置引起的定子和转子的静态磁吸引力差定子槽数和转子极数的最小公倍数*回转频率转矩脉动电流引起的磁通与磁铁引起的磁通（以及转子的凸极性）间的相互作用电流基本频率的6N倍开关电流切换时的急剧磁通变化所引起对结构体固有振动数的共振，通常为3kHz10kHz载波PWM控制的载波引起接近载波频率21 变频电机从材料上分类有哪些与交流变频电机相比，直流变频压缩机电机最大的变化是使用了永久磁铁，目前主要使用铁氧体和烧结钕铁硼（NdFeB）材料，这两种材料的典型磁性能对比如下所示：烧结NdFeB铁氧体剩磁mT1360430矫顽力kA/m1043251内禀矫顽力kA/m1671255磁能积kJ/m335534.6从磁性能看，钕铁硼材料可以达到铁氧提的十倍，如果要达到相同的励磁效果，使用量可以大幅度减小，通过使用材料的消耗大幅度减小从而减小电机的体积。而且由于钕铁硼材料的励磁能温度系数较低，所以在高温时磁场下降较小，因而最合适电机处于高温部位的压缩机中使用。过去钕铁硼材料在高温时有减磁力大幅度下降的问题，现在随着技术的发展，该问题已经完全解决，而铁氧体材料在低温时也存在减磁能力下降的问题。在压缩机使用过程中，特别是启动时由于电机处于堵转状态，如果启动的驱动器占空比设置过大，将会造成电机的启动电流过大，在驱动器运转过程中，由于可能会有电流的尖峰超过磁铁的减磁耐力极限都有可能造成电机的不可逆减磁，不可逆减磁发生后，电机电流会大幅度增加而最终导致电机烧损。为了避免该问题发生电机的磁路设计与驱动器的合理设计都需要考虑周全。22 电机的发电电压是如何确定的电机的发电电压定义为电机在1000RPM时产生的反电动势。简单的说，压缩机电机也可看做是一个发电机，当外力带动达到1000转每分钟时，能够产生的电压就是发电电压。23 为什么不同型号的变频压缩机都有一套电机参数对应，电机参数有什么意义不同型号的变频压缩机都有个类似或是完全不同的电机，电机在绕线形式，匝数数量都可能有所不同，电机的发电电压、转子磁通量、q轴电感、d轴电感、定子电阻、转动惯量等参数会有差异。这些参数需要对压缩机电机进行测量得出，精确的数值可使变频压缩机运行更平稳，运行效率更高。若用差异较大的电机参数驱动压缩机可能出现振动或噪音过大，运行电流过大，甚至出现电控模块保护压缩机停止运行的后果。24 我司变频压缩机的命名规则例：ASD102CDNB7AT。“ASD102”及后缀“B7AT”和定速压缩机的命名方法相同。中间C代表电机叠高为45（S为55叠高），D代表是变频产品，N代表电机的发电电压为35V（M为27V发电电压，P为42V发电电压，Q为50V发电电压）。25 国家变频空调的能效等级标准是什么国家能效标准SEER等级5432104500W3.0 3.4 3.9 4.5 5.2 45007100W2.9 3.2 3.6 4.1 4.7 710014000W2.8 3.0 3.3 3.7 4.2 26 变频空调配试时要注意哪些问题变频空调在匹配时，要注意发电电压高的压缩机较难转到高频，在做最大制冷工况时须注意在控制方面加入PFC功能，但模块的PFC功能会额外消耗一部分功率，同时抬升母线电压亦可提升压缩机的最高转速，若此时还无法满足配试的最大转速需求，那就还需加入控制的弱磁控制，弱磁后反电动势减小，电流上升，最大转速提升，但是弱磁耗功，整体效率会下降，以上就是变频空调在配试时要注意的一些地方。27 变频空调不同频率点下性能的变化如何变频空调在中频（5060HZ）低频（2030HZ）时能力上升较快，能效较高，尤其在低频时能效可观。但是在高频时，超过80HZ随着压缩机频率上升空调能力上升速度明显小于功耗上升速度，因此能效大大降低。项目单位趋势频率HZ838485能力W385038513868功耗W154615701598吸气温度21.1721.1121.68排气温度91.5492.1693.01吸气压力Mpa0.6610.650.641排气压力Mpa2.7832.82.823蒸发器总进6.216.136.09蒸发器总出16.6316.6616.75冷凝器总进87.3987.5188.01冷凝器总出35.2235.4936.1上表是在某厂家变频空调系统高频时我司ASD压机的空调系统参数变化规律。28 电子膨胀阀和毛细管在变频空调上配试时有何区别毛细管和电子膨胀阀均为空调系统里常用的节流装置，它们起到的作用都是把冷凝器出来的饱和液态制冷剂节流成为低温的气液两相态的制冷剂，实际的节流效果是一样的，即一根直径长度固定的毛细管可以对应电子膨胀阀的某个开度。电子膨胀阀的优势在于反应迅速，以一般性电子膨胀阀500最大开度来说，200以内开度对系统的反应最快影响最为明显，200500开度时可能开度变化很大而在系统上的反应较小，鉴于这种现象对于一个全新开发的空调系统而言，压缩机的初始配试可能会选择用电子膨胀阀，这样在能力调节上较毛细管方便，节约时间并能减少更换毛细管而带来的误差，但是在空调器生产过程中，考虑到两者的成本问题，在空调器能力能效许可的前提下，生产者更倾向于用毛细管调节。电子膨胀阀调节的缺点是复现性较差，即使用电子膨胀阀来回调节或是置零后再使用，会有可能造成系统测试的误差，这时由于电子膨胀阀是控制程序对电机步数的控制，是一个机械运动过程，可能动作中会有误差产生，为避免这种现象的产生，可以在试验过程中选用备用电源驱动电子膨胀阀，消除由于工况不同对测试电源带来的电压波动对电子膨胀阀的影响。而对比毛细管，毛细管管内制冷剂流动分为三个部分，即入口截面突缩、过冷部分和两相部分，电子膨胀阀开度改变后冷媒入口截面突缩状态会有变化，毛细管由于内径一定，是通过改变毛细管长度来达到节流效果，这样试验的复现性较好，误差小。在某些空调生产厂家会采用以小段毛细管后再加电子膨胀阀的电流方案，这样的好处是冷媒先经过毛细管能平缓冷媒紊流状态，并提供一定的节流效果，后面的电子膨胀阀此时可减小开度控制，使其在最佳工作范围内，增加节流调节的精度。29 变频空调内部电路坏的时候如何去判断电源部分，输入的电压是否正常，相