變頻空調(diào)壓縮機(jī)驅(qū)動技術(shù)探究

劉軍+馬名貴

【摘 要】隨著人們的日常生活水平的提高，大家對于生活物質(zhì)的追求也變得越來越高大上、越來越智能化。當(dāng)炎熱的夏天來臨，從前的人們總喜歡拿大蒲扇坐在大樹下扇風(fēng)乘涼，但是如今的人們不再需要扇子扇風(fēng)或者躲到樹底下去乘涼，很多的家庭都安裝上了空調(diào)，并且隨著科技的不斷革新，還要社會綠色環(huán)保的倡導(dǎo)，大家所安裝的空調(diào)也越來越富含科技感。全新的變頻空調(diào)與舊式空調(diào)更具有科技感，它更加綠色環(huán)保，并且如今的變頻空調(diào)的壓縮機(jī)驅(qū)動技術(shù)也完全被革新，它變得更加高效。接下來讓我們探討一下變頻空調(diào)壓縮機(jī)的驅(qū)動技術(shù)是如何富有科技感的。

【關(guān)鍵詞】變頻空調(diào)；壓縮機(jī)；驅(qū)動技術(shù)

0 前言

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們的日常生活水平越來越高，大家的家庭配置也變得豐富起來。特別是空調(diào)的占有量應(yīng)該是居多的，根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)調(diào)查顯示，基本上每家每戶都會安裝上了空調(diào)。其目的就是為了能在炎熱的夏天可以有一個非常清涼舒適的日常生活。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步和突破，空調(diào)的技術(shù)也變得越來越發(fā)達(dá)，特別是變頻空調(diào)的出現(xiàn)更是給環(huán)境給大家?guī)砹嗽S多便利，變頻空調(diào)對于環(huán)境污染的影響已經(jīng)大大降低了，它更加綠色環(huán)保。另外變頻空調(diào)的壓縮機(jī)也有了很大的突破，它已經(jīng)在舊式空調(diào)的基礎(chǔ)上變得更加具有科技水平，更加符合環(huán)境、符合大眾的追求。雖然大家對于變頻空調(diào)都比較熟悉，但是對于其壓縮機(jī)驅(qū)動技術(shù)應(yīng)該是相當(dāng)陌生的，那就讓我們共同剖析其驅(qū)動技術(shù)的奧妙之處。

1 變頻空調(diào)簡介

變頻空調(diào)是舊式空調(diào)的升級版，它具有更加高的科技水平，它也更加環(huán)保、綠色和高效。如今的變頻空調(diào)系統(tǒng)主要由遙控器、室內(nèi)機(jī)及室外機(jī)組成，它的構(gòu)成比較簡單，但是它們所具有的功能都非常強(qiáng)大。其中室內(nèi)機(jī)主要通過遙控電子信號然后檢測室內(nèi)溫度、風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，并向室外機(jī)發(fā)送通訊指令。而室外機(jī)與室內(nèi)機(jī)具有較強(qiáng)的相似之處，它主要是負(fù)責(zé)檢測室外環(huán)境、盤管的溫度，以此來控制各類閥門，保證空調(diào)始終處于正常運(yùn)行狀態(tài)當(dāng)中。我們都知道，如今是一個提倡節(jié)能和綠色環(huán)保的新時代，因此，節(jié)能的行動也需要在我們的日常生活當(dāng)中有所體現(xiàn)，變頻空調(diào)就是生活中非常好的節(jié)能例子，它們在開機(jī)啟動的時候所供應(yīng)的電壓和電力是非常穩(wěn)定的，這樣就對電能的損耗大大降低了。另外變頻空調(diào)的控制性能也非常好，它具有操作簡單、性能優(yōu)良的特點，因此變頻空調(diào)在社會上非常受到大家的青睞，它正在和我們的生活融為一體。

2 變頻空調(diào)運(yùn)行特點

變頻空調(diào)作為老式空調(diào)的升級版，它在運(yùn)行的時候具有非常多的優(yōu)點，而這一些特點是老式空調(diào)所不能比較的。首先變頻空調(diào)在開機(jī)的時候具有非常好的穩(wěn)定性，它開機(jī)所需要的電壓和電力都是非常恒定的，另外它們的數(shù)值和老式空調(diào)相比較都是非常低下的，因此變頻空調(diào)在開機(jī)的時候就做到了節(jié)約電能的優(yōu)點。另外，變頻空調(diào)它所適應(yīng)的負(fù)荷范圍也是非常寬廣的。當(dāng)環(huán)境的負(fù)荷變化時，變頻空調(diào)會隨著環(huán)境溫度的變化而對制冷量進(jìn)行相應(yīng)的改變，其真正做到了智能調(diào)節(jié)溫度的特點。變頻空調(diào)除了具有以上兩個特點外，其另外一個特點就是溫度的控制精度也是相當(dāng)高的，即使外界溫度的變化幅度很大，但是變頻空調(diào)一樣可以做到精確控溫，這是變頻空調(diào)最為突出的特點之一。除了這些特點之外，變頻空調(diào)還要一個最大的特點就是節(jié)能，它在運(yùn)行的時候所需要的電能是非常小的，而且變頻空調(diào)它能適應(yīng)的電壓范圍也是很廣的。正是因為變頻空調(diào)具有這些優(yōu)勢，變頻空調(diào)真正走進(jìn)了老百姓的日常生活。

3 變頻空調(diào)壓縮機(jī)驅(qū)動技術(shù)

3.1 位置估算

大家對于變頻空調(diào)的位置估算概念肯并不是那么了解，其實在變頻空調(diào)里的位置估算是指確保其定子的電流和轉(zhuǎn)子磁極的垂直關(guān)系。而在變頻空調(diào)里進(jìn)行位置估算的目的是為了能夠得到最大的輸出轉(zhuǎn)矩。我們通常來講，在變頻空調(diào)的壓縮機(jī)當(dāng)中，永磁電動機(jī)是由始至終都處于一個密封的狀態(tài)當(dāng)中，并且在運(yùn)行的時候壓縮機(jī)的溫度也會變得非常高，并且在內(nèi)部又有腐蝕性的高壓制冷劑，因此在需要進(jìn)行位置估算的時候非常困難。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，出現(xiàn)了幾種比較可觀的位置估算的方法，比如永磁電動機(jī)的磁鏈與反電動勢方式、高頻信號注入等方式都可以達(dá)到準(zhǔn)確位置估算的效果。在眾多的估算方法中，有一種方法最為讓眾多科學(xué)研究團(tuán)隊所認(rèn)可，那就是拓展卡爾曼濾波法，這種位置估算的方法可以在最小均方差的基礎(chǔ)上進(jìn)行對控制系統(tǒng)的狀態(tài)估算。而經(jīng)過種種研究試驗證明該方法在使用的時候具有比較強(qiáng)的實用性以及動態(tài)性等等。另外，這種位置估算方法非常適合比較寬大的位置調(diào)速范圍?？墒沁@一種方法一樣具有一定的缺點和不足，那就是它有時候在進(jìn)行控制計算的時候數(shù)據(jù)誤差比較大，難以滿足較大的系統(tǒng)運(yùn)行要求，并且它會使變頻空調(diào)在運(yùn)行的時候發(fā)出較大的聲響，并且有時候工作人員對相關(guān)數(shù)據(jù)參數(shù)的分析也是比較的困難。因此，仍需要各大科學(xué)團(tuán)隊進(jìn)行相關(guān)的研究試驗，爭取早日研究出最為優(yōu)化、最為合理精確的位置估算的方案。

3.2 驅(qū)動控制

變頻空調(diào)之所以有著如此高端的性能就是由于其有著非常出眾的驅(qū)動控制技術(shù)的支持。變頻空調(diào)力的壓縮驅(qū)動設(shè)備是變頻空調(diào)的核心部件，其是制冷的主要工具。而壓縮機(jī)的功能體現(xiàn)和其內(nèi)部的永磁同步電動機(jī)具有非常密切的配合關(guān)系。我們所知道的變頻空調(diào)的驅(qū)動控制的方式有兩種。首先是矢量控制方式，大家都知道，矢量是具有方向的，其的控制形式作用在磁場的定向坐標(biāo)系中，它們從勵磁和矩陣兩個電流的層面進(jìn)行工作控制，進(jìn)而使它們分別產(chǎn)生磁通轉(zhuǎn)矩，然后經(jīng)過了坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換以后通過正交解耦等操作后再對磁場了獨(dú)立連續(xù)的控制。驅(qū)動控制另外一種方式就是我們熟知的直接控制，它是在永磁同步電動機(jī)的基礎(chǔ)上引進(jìn)了直接矩陣控制方案，它可以通過對相應(yīng)部件的控制而達(dá)到相應(yīng)的控制目的。但是在直接控制的基礎(chǔ)上具有一定的缺陷和不足，比如采用直接控制方式的驅(qū)動裝置其逆變器的開關(guān)頻率非常不穩(wěn)定，會大大影響空調(diào)工作效率，這就使得空調(diào)的使用壽命大打擇扣。因此，在驅(qū)動控制的兩種控制方式里，很多研究團(tuán)隊更傾向于采用矢量控制的工作方式。

3.3 短距補(bǔ)償

如今的變頻空調(diào)的壓縮機(jī)有三種樣式，它們主要是單轉(zhuǎn)子壓縮機(jī)、雙轉(zhuǎn)子壓縮機(jī)以及渦輪式的壓縮機(jī)。當(dāng)變頻空調(diào)在運(yùn)行的時候，有時候可能會出現(xiàn)低頻率運(yùn)行狀態(tài)，而這狀況的出現(xiàn)主要是受到了壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子不平衡的影響。當(dāng)變頻空調(diào)出現(xiàn)了這種狀況之后極易出現(xiàn)大幅度的震動現(xiàn)象，嚴(yán)重影響了變頻空調(diào)的正常運(yùn)行狀態(tài)。為解決這些狀況，我們可以采用矢量控制的方法，其可以對運(yùn)行頻率進(jìn)行精密地控制，讓變頻空調(diào)始終保持在一個穩(wěn)定的頻率下工作，讓空調(diào)可以高效地進(jìn)行運(yùn)作。

4 結(jié)語

如今人們生活質(zhì)量在隨著時代的發(fā)展不斷提高著，大家對于生活物質(zhì)的要求也會變得越來越高，大家對生活舒適度的追求也會逐步在提高。變頻空調(diào)給我們帶來了更加舒適的生活方式，它的出現(xiàn)讓我們的生活變得更加完美。另外變頻空調(diào)具有非常好的環(huán)?？萍迹軐Νh(huán)境的影響降到極致，讓我們的環(huán)境更加健康、持續(xù)。雖然變頻空調(diào)并沒有做到十全十美，做到正在無污染、無噪音，但是我們都堅信隨著科技的不斷進(jìn)步，變頻空調(diào)肯定會做得越來越好，科學(xué)團(tuán)隊會不斷研究改進(jìn)并提高壓縮機(jī)驅(qū)動技術(shù)水平，促使空調(diào)具備一個更加寬的調(diào)速范圍，真正實現(xiàn)調(diào)速的目標(biāo)，讓變頻空調(diào)變成綠色環(huán)保的生活大使。

【參考文獻(xiàn)】

[1]變頻空調(diào)壓縮機(jī)的驅(qū)動控制技術(shù)研究[J].李鵬.經(jīng)營管理者.2015（25）.

[2]淺談變頻空調(diào)壓縮機(jī)驅(qū)動控制技術(shù)[J].徐暉，闕步軍，黃華東.山東工業(yè)技術(shù). 2015（11）.

[責(zé)任編輯：張濤]