《变频器的应用6200字（论文）》

变频器在家用电器中的应用—以空调为例目录TOC\o"1-3"\h\u19640一、引言 427989二、相关概念 49503（一）变频空调的基本工作原理 414542（二）普通定频空调工作原理 429901（三）与定频空调的区别 48990（四）变频空调的基本结构 423278三、变频器在家用空调中的应用 528196（一）变频空调系统的设计方案 5153021.变频空调控制系统结构 6224042.变频空调系统控制方案 626381（二）变频空调的室外电气系统设计 7322821.可编程控制器（PLC）的选型 7241062.室外硬件电路设计 9111993.室内外软件设计 1085434.变频控制电路 1128247四、结论 1425367参考文献： 14

摘要：随着科技的不断进步，加上人们生活的不断变好，现在，变频空调已深入千家万户，特别是大型变频空调。这一方面让人们的居住、办公环境更加舒适，但另一方面，对变频空调不合理的使用造成了资源的巨大浪费，传统的定频空调对环境的影响有两点，一是所使用的冷媒如：氟利昂，在循环制冷后排入室外会对臭氧层产生极大的破坏；第二点是，空调用电负荷高峰期与电网用电高峰重叠，这不仅让电能使用效率降低，而且不利于电网负荷的平衡。本文通过对传统定频空调和变频空调进行参照对比，进行合理的分析，对变频空调系统的电路进行设计。关键字：变频空调；电气设计；变频空调系统一、引言空调系统是自动化系统众多的子系统和设备中，最为重要的一部分，但也是众多设备中消耗能量最多的系统。人们对空气质量、温度以及湿度环境条件的高要求，造成了能源更多的消耗，在能源日益紧张的今天，这种现象是不容出现也是要尽量去避免的。因此，为了很好的解决这一问题，与空调系统控制密切相关。变频调速技术和PLC自动测温控制的应用不仅可以节约能源，提高系统的自动化程度，还可以提供系统稳定运行，结构简化和维护保养的优点。本文采用工程管理理论和系统分析方法，因地制宜合理选择空调系统的能源消耗，充分利用空调技术能够有效地提高建筑能源系统的效率。本文设计的是一个家用舒适的变频空调案例。二、相关概念（一）变频空调的基本工作原理利用可变频率电路改变压缩机的转速，利用pwm控制技术转换频率和电压，与变频器合作调节电动机的断电压，调节压缩机的转速。压缩机的吸引力和压缩机的冷量，在空调刚启动时，空调内部的冷量大，空调压缩机电动机的转速快，使空调的冷量增加。从而降低室内温度。最短时间；当腔室的冷却器负载降低时。可降低压缩机的工作频率。空调的冷却能力降低，而无需停止所有空调来调整冷却能力，从而减少空调的启动和停止以及温度变化。（二）普通定频空调工作原理普通家用定频空调是利用压缩机启动和停止来实现制冷的，当室温达到预设值后，压缩机停止运行，反之压缩机则启动。（三）与定频空调的区别变频空调与定频空调之间的最大区别在于操作控制系统（电源控制方法）不同，而大多数交流与冷却系统相同。在温度控制领域。与传统空调相比，变频空调具有制冷快、启停时间短、室温波动大、节能等优点。（四）变频空调的基本结构变频空调的基本结构如图2-1所示，变频空调一般采用“一对一”的管理方式，在同一管理系统中，可以同时执行多个检查以调整通信工作条件。外部空调系统的外部部件。某些部件需要采取自适应措施以确保性能稳定。在执行以下操作时还应检查这两个部件学习基本结构。提高结构优化水平，为下一步创造稳定的环境。自动化电力管理的发展。电气设备的测试是在空调系统的功耗部分进行的，应用规则反映在控制部分。通过定义和完善管理理念，完善管理职能。结构组成方面的协调与合作也有许多要求。如果适用的空调设备在管理上不够有效，可以通过优化系统进行调整，以确保制定了管理方法，以确保功能单元得到科学证明。如果结构调整无法协调，管理的最终影响也将受到影响。电源连接到控制面板，现在通过传输执行命令功能，因此控制结构的原始设计中包含了环境因素，以确保控制系统能够满足当前管理的需要。为实现变频功能奠定了稳定的基础。图2-1变频空调的基本结构三、变频器在家用空调中的应用（一）变频空调系统的设计方案可变频率空调控制系统是在plc的基础上设计的，通过plc控制可变频率空调，以温度为变量控制可变频率冰积空调。假设摄氏25度是适合人们日常生活的温度。环境温度在25℃以下时，变频空调储存冰，不需要冷藏。如果环境温度超过摄氏25度，变频空调就可以释放冷却量，开始冷却供应。环境温度在25℃以上28℃以下时，应使用除霜降温的冰轴设备。环境温度高于28℃，低于30℃时，冷却器直接进行冷却。环境温度超过30℃时，必须同时使用供热冷却电源和主机冷却电源降温。变频冰积空调可手动控制，上述四种控制状态均可手动选择。1.变频空调控制系统结构作为一个现场工作站，我们可以使用较低的工作站来执行一些功能，如系统控制。上层工作站可作为中央管理工作站，远程控制整个系统。它具备了下级控制器的所有功能。在计算机控制系统中，可编程控制器是整个系统的核心。主要用于控制系统的自动运行和控制设备的正常运行。变频空调的控制系统的结构框图如图3.1所示。图3-1控制系统结构框图2.变频空调系统控制方案控制系统控制的目的是控制运行方式最经济的不同条件下的除冰系统控制单元储存冰块冷藏,板式热交换器和水泵系统、冷却塔和电控系统的管路阀门。底部最终提供了一个稳定的进料温度。同时，提高了系统自动化水平，改善了系统管理，降低了管理工作强度。本项目控制系统是在PLC的基础上设计的。PLC变频空调控制可以提高系统的自动化水平，降低工作强度。这个设计的基本思想是把温度转换成一个变数来控制变频空调。假设25°c或适当的人的日常生活。环境温度在25℃以下时，变频空调不得开始冷却。如果环境温度超过摄氏25度，变频空调就可以释放冷却量，开始冷却供应。根据实际情况，冷送强度也可分为三级，当环境温度在25℃以上28℃以下时，采用除霜设备进行冷却；当环境温度高于28℃且低于30℃时，由冷却主机直接进行冷却；当环境温度超过30℃时，应同时使用除霜冷却电源和主机冷却电源降低温度。变频空调可手动控制，以上四种控制状态均可手动选择。控制流程如图3.2所示。图3-2控制流（二）变频空调的室外电气系统设计1.可编程控制器（PLC）的选型可编程逻辑控制器(PLC)是一种可编程逻辑控制器使用了一种可编程内存来存储方案和执行相关的内部指示等面向用户的新订单/数字或模拟以及算术或逻辑操作的顺序为,同步计数和算术,各种机械或生产过程中。设计PLC控制系统时，一般程序是确定控制结构，然后选择特定的PLC类型。选型原则按照工艺流程特点和集成化要求来确定，同时需要考虑所选择的PLC能够与其他设备兼容，可扩展性强，按照标准化、可靠性高的要求来选择所需PLC类型。所以，在实际工程问题中，要估算出信号输入输出点位、明确各个工况和工艺要求，确定存储器容量，以此来选择性价比高的PLC来满足相应的编程和控制需要，具体来说PLC的选型按照以下三点因素来考虑:（1）估算出输入输出点对I/O点位的估算，需要保证留有一定的余量，为日后的维护和扩展做准备，一般来说，是在实际的I/O点位的基础上加10%到20%的可扩展点位。（2）估算存储器的容量在控制方案确定后，需要进行编程操作实现控制要求，理论上讲，程序容量只有系统软件部分实现以后才能确定，但是我们仍然可以通过估算程序规模大小来确定存储器容量。一些文献中给出了存储器内存大小的经验公式，并且，需要留有25%左右的余量。（3）对PLC的控制功能进行选择（1）运算功能PLC的基本操作功能包括逻辑操作、各种定时和计数控制模块，一般PLC具有位移、数字比较或转换等功能，较复杂的PLC具有数据传输、模拟采样等功能。网络通信等，适用于远程数据传输和网络数据信号交换，随着plc技术的广泛应用和研究开发的深入，目前可编程逻辑器件具有通信能力。可实现多机通信，配合上位机和组态软件实时监控数据状态。（2）控制功能在中小型项目中，可编程逻辑控制器通常采用顺序控制方法，其优点是编程调试简单、易于维护，程序可读性强，能满足大多数工控要求。同时，PLC在这种控制模式下运行处理速度快，响应及时，大大节省存储器容量。在本课题中，除了顺序控制方法，也用到了PLC智能控制中的PIC控制技术，将这两种方法结合起来，使得整套系统智能化程度提高，结果更加可靠。（3）通信功能PLC为本系统的主要控制器件，是整个控制系统的核心部分，当系统处于运行状态时，温度传感器将检测到的进水、回水温度储存在PLC内存单元中，以温度数据作为依据来控制变频器频率，这样电机的转速也会随之发生改变，调节进出水的流量，这样就达到依据室内温度高低控制房间温度，实现软启动和平滑运行。三菱Fx2NPLC总结了超过10年的温度测量和控制设计以及实施数千个工程项目的经验。适用于中高性能控制应用。三菱FX2NPLC增强了使用的可靠性，开放性和易用性以及与高性能模拟工艺技术，开放的行业标准和通用系统平台性能稳定的产品，并创建一个高性能系统。PLC系统采用模块化设计。PLC系统包括CPU模块，通信模块，I/O模块，特殊功能模块和机架。用户可以灵活自由地将它们组合起来，用于各种用途和要求，以满足广泛的自动控制应用。2.室外硬件电路设计由于外部环境的复杂性，设备安装时应采取防护措施，从根本上避免加强调整检查，防止类似问题再次发生，并对供配电系统进行特殊调整。当系统出现不合理现象时，加强控制，进一步提高系统的可靠性是非常有意义的。图4-1硬件电路室内外框图通信保障是实现频率变换功能的前提。即使信号系统完善，也是优化的重要组成部分，使用高速传输通道可以同时满足双向信息传输的需要，传输通道是相互隔离的。在传输过程中不受干扰影响，保证传输任务的有效实现，达到更理想的运行利用率控制状态。控制命令从主机部分开始输入所有要控制的命令。一旦数据输入到功能层，联动就会停止在这个层，处理工作就会在进入下一个功能层之前直接完成。所有命令工作完成后，各功能水平的执行状态和要求将通过通信系统返回综合控制系统。其次，通过系统内部优化完成功能控制任务，更有效地实现各种综合管理方案。该方法也用于频率变换空调系统的维护和维护，还可以在故障发生前及时优化调试。避免影响使用功能，降低管理效果。3.室内外软件设计软件设计以使用功能为魔法师进行，其中相关的管理及使用问题在这种环境下都可以预防和控制。软件的设计与硬件不同，在构建结束后，也可以根据使用需要调整部分软件，以防患于未然。为了获得更好的使用结果，定义第一个软件功能层，并对其内部程序进行汇编控制。程序集成结束后，建立一个稳定的控制数据库，其内部信息根据使用需求自动调整，信息数据也自动更新，根据空调系统产生的不同使用需求进行。实现全面调整控制。室外部分节目的理念采用观察在保护设计是否能管理效果受到影响各系统对数据库建立联系的方法来实现管理效果,使室外部分形成一个统一的各模块的系统,最终管理效果受到影响,通过终将方法也更能解决问题。另外，逆变器空调使用中的需求在不断变化，如果不能掌握这些变化因素，软件设计就失去了实际意义。变频空调的软件流程如图4-2所示。图4-2变频控制模块软件设计流程图在变频设计初期，一定会有功能的不足之处，通过以上模拟方法便可以实现在多个功能而且是在同一系统中。4.变频控制电路（1）冷冻泵的变频控制根据返回数和冷冻机输出之间的温差，通过PIC操作控制变频器的输出频率，通过控制电机速度控制水的流量，并控制热交换率。冷却液泵温度测量和控制结构如图4.4所示。图4.4冷冻水泵温度测控结构图（2）冷却泵的变频制冷机组运行时，其冷凝器的换热是冷却水被带到冷却塔进行冷却，然后由冷却水泵送至冷凝器进行连续循环。冷却水的入口和出口之间的大的温差意味着冷却器具有大的负载并且冷却水需要承载大量的热量。为了增加冷却剂的循环，必须增加冷却剂泵的速度。如果温度差小，则施加到冰箱的负荷小并且取出的热量小，从而可以减少冷却泵的转数和冷却水的循环量。冷却泵温度测控结构图如图4.5所示。图4.5冷却水泵温度测控结构图（3）冷却塔的控制冷却剂系统是由冷却剂泵抽取的水并由室外空气冷却。冷却塔系统用于水温的快速冷却。冷却塔的工作原理是在低于冷却塔泵和冷却泵室外空气温度的温度下进行的，它可以帮助水柱通过冷却塔风扇的空气流量和水的热传递和蒸发，迅速转换到大气中。蒸发吸收热量，降低冷却水温度的目的是通过蒸发和吸热实现的。同样，冷却水出口温度保持在37°c，冷却水逆流温度和节能状态的温差保持在32°c也不错。出口到水温度在触屏可以设定的温度,水和泄洪,不能调解的温度是5°c通过plc主机冷却塔风机实时搜索频率变化温差控制的模拟输入模块ad2ch2ad2ch3的实际温度下实际温度控制下一个实际温度下实际温度水一样。冷却塔系统的逻辑控制。优先控制自动模式，安装温差，自动冷却液自动控制。两台15kW冷却液压液压控制频率并行（主电路隔断，变频信号相同。逆变频调频频率在模块输出电流信号中采集。冷冻水系统和冷冻主系统一起运行系统设定高冻水系统的自动启动时间启动冷冻水系统。自动调制器控制器可测定冷却液出口和回收传感器状态，如果感应器异常时发生警报故障的话，PLC主机测量变压器故障信号就会发出警示。（2）冷却塔系统的PIC控制。当冷却水系统设置的温差大于实际温差时，实际散热不足以立即消散主冷却器产生的余热。冷却塔风机的运行速度应提高，以加快主冷却器产生的余热的消散。主冷却器。可编程控制器控制模块DA的输出电流，增加冷却塔风扇的速度，增加风速，增加空气循环速度，增加蒸发。实际温差逐渐减小，直到达到规定的温差。我会的。如果设定温度差小于实际温差，则实际冷却水循环过剩，这超过了散热和冷却主单元产生的废热需求。有必要降低冷却塔风机的转速，减少水的蒸发。可编程序控制器主机通过TO命令控制数据采集模块(DAmodule)降低输出电流，从而降低冷却塔风机的转速，降低实际散热，实际温差将逐渐减小，直至接近设定温差。根据冷却塔出水温度T0是否满足出水温度设定值(T1=28℃)和冷却塔的进水温度设定值(T2=32℃)的共同要求来决定冷却塔风机的运转方式，如表4.1所示。表4.1冷却循环水与冷却塔风机的控制表控制条件运行工况冷却泵控制冷却塔风机控制PI流量调节运行台数PI风量调节运行台数冷却循环水温差△t=5℃△t≥5℃增加自动增加自动配合△t＜5℃减少自动减少冷却塔风机：塔出水温度T。塔进水温度塔出水温度设定值：（=28℃）≥35℃自动配合启动运行≤30℃停止运行T。＜；≥32℃增加自动增加不变不变T。＜；≤32℃自动配合减少自动减少T。≥；≥32℃增加自动增加50Hz额定全部T。≥；≤32℃增加自动增加增加一般不变四、结论空调设计者对变频空调进行电气设计时，需要从多个角度考虑，既要考虑其实用性、舒适性，还要考虑节能性、环保性，让绿色的理念贯彻于设计之中，只有将这些理念应用于变频空调的电气设计之中，才能赢得更多用户，才能在在实际中收到了良好的效果，促进空调事业不断向智能化、绿色化发展。参考文献：[1]刘永等.基于单片机的变频空调控制器的研究[J]流体机械，2012.11[2]齐勇，苏彦民.电力电子技