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室內空調壓縮機調速技術(shù)的應用分析
隨著(zhù)科技的發(fā)展，社會(huì )對于高耗能高排放有了愈加充分的認識，在節能減排工作上也是越來(lái)越重視，以下是小編整理推薦的一篇探究室內空調壓縮機調速技術(shù)應用的論文范文，供大家閱讀參考。
前言
當下能源緊缺問(wèn)題和環(huán)境污染問(wèn)題的日益嚴重，世界各國都在使用各種手段來(lái)制止這種現象，就科技領(lǐng)域來(lái)說(shuō)，以空調作為例子，這種現狀也迫使人類(lèi)在產(chǎn)品的節能性環(huán)保性上下足功夫，更新更加優(yōu)異的技術(shù)理論。下面筆者從空調的調速技術(shù)上介紹更為節能的新技術(shù)，希望對大家有所啟示。
1功率因素校正技術(shù)
1.1基本原理
對于傳統的單相電源系統功率因素可以將其定義為實(shí)際負載消耗的平均功率和實(shí)際測量到的視在功率比值。在一個(gè)線(xiàn)性周期中電壓的瞬時(shí)值和電流的瞬時(shí)值乘積對有效時(shí)間的積分就是有功功率的定義，或者稱(chēng)之為平均功率。
為了傳輸的電能不受損耗或者盡可能減少損耗，那么就必須保證輸入電流及電壓具備相同的相位和比例，就相當于將負載看成一個(gè)等效純電阻電路。
如果兩者存在相位差，也可以通過(guò)利用電容的領(lǐng)先電壓相位特性將電容安置在電源內來(lái)彌補這種輸入電流及電壓的波形相位差。
在根據空調調速技術(shù)中的功率因素校正技術(shù)所設計的電路運行過(guò)程中，當開(kāi)關(guān)管on的時(shí)候，負載呈感性，反過(guò)來(lái)負載就只有容感，且呈容性。該電路中通常使用放電效率慢的大電容，其目的就在于讓負載跨接穩定的直流電壓。
綜合上述，當功率開(kāi)關(guān)管為on的時(shí)候，電感就會(huì )開(kāi)始充電，輸入電流就會(huì )相應增大，相反輸入電壓會(huì )由于電容放電而降低;當功率開(kāi)關(guān)管接通off時(shí)候，電感釋放能量，輸入電流顯然就會(huì )跟著(zhù)降低，但是另一方面給電容充電而使其電壓升高，還會(huì )給負載供電。
1.2具體特征
該技術(shù)以空調的調速技術(shù)為基礎，通過(guò)使用最新的控制芯片來(lái)開(kāi)發(fā)功率因素校正電路的硬件和軟件，這項技術(shù)的基礎是根據嵌入式微控制器空調控制系統研制而來(lái)的。
該技術(shù)使用了電流控制算法和占空比預測控制算法，通過(guò)使用雙端脈沖控制方案對空調系統進(jìn)行必要的功率因素校正進(jìn)一步縮小了空調的硬件電路長(cháng)度。還通過(guò)抑制諧波改善功率因素，設計出了具備輸入電流為正弦波、諧波含量較低和功率因素高的高性能功率因素變化器。
2矩陣變換器的研究
2.1原理概述
矩陣變換器相當于永磁同步電機的電源，直接給其提供定子電流。
該系統電路有三相輸入和三相輸出，并且每一相輸入與任意一相輸出之間都可以通過(guò)雙向開(kāi)關(guān)來(lái)連接。
矩陣變換器是由九個(gè)雙向開(kāi)關(guān)組成的，可以分為三種接通方式。
第一個(gè)可以用三個(gè)輸出端和一個(gè)輸入端相連接，對于這種連接方式，顯然各相輸出線(xiàn)電壓之間不存在電壓差，輸入電流和線(xiàn)電壓數值上均為零，各自成為零電流矢量和零電壓矢量。當開(kāi)關(guān)這樣組合時(shí)，顯然矩陣變換器有三種零矢量狀態(tài)。
第二種開(kāi)關(guān)組合是兩個(gè)輸出端與一個(gè)輸入端相連接，這類(lèi)組合形式共有十八中情況，例如輸入端a相一同接入輸出端的兩相，而這輸出端的兩相又可以進(jìn)行排列組合，以此類(lèi)推可得這十八種連接方式。
第三類(lèi)組合就是不同輸出端和任意的輸入端連接，按前述排列組合的方式也可以得到六種連接方式。
綜上可知矩陣變換器共有二十七中開(kāi)關(guān)組合，這些開(kāi)關(guān)組合方式就是調速技術(shù)的某一項原理。
2.2工作特點(diǎn)矩陣變換器是基于矢量控制策略而構建的一種新型空調調速技術(shù)形式。
該技術(shù)的應用使得空調在剛開(kāi)機時(shí)處于低頻工作狀態(tài)，而后經(jīng)過(guò)較短時(shí)間的熱身頻率逐漸升高到所要求的狀態(tài)，此時(shí)壓縮機高速運行。
并且當室內溫度達到設定值之后壓縮機還保持工作狀態(tài)，這種控制方式的優(yōu)勢就在于壓縮機不需要反反復復的開(kāi)停機，在節能方面和室內舒適度方面都做到了很好的效果。
3 SVPWM算法的研究應用
SVPWM算法擁有快速運算和處理數據的能力，為了達到容量控制的目的，可以通過(guò)改變電源頻率來(lái)使得空調壓縮機電機轉速變化來(lái)實(shí)現。脈寬調制技術(shù)在電氣傳動(dòng)領(lǐng)域有著(zhù)廣泛應用。
該算法控制技術(shù)通過(guò)三相對稱(chēng)正弦波電壓進(jìn)行供電，作為基準用的是三相對稱(chēng)電機定子的理想磁鏈圓，并且用于追蹤基準磁鏈圓的是三相逆變器不同模式的實(shí)際磁鏈矢量。
當逆變器適當適時(shí)的切換開(kāi)關(guān)時(shí)，就會(huì )形成三相對稱(chēng)正弦PWM波。這種技術(shù)通過(guò)建模演示發(fā)現實(shí)施起來(lái)很簡(jiǎn)單很實(shí)用，及其便于微控制器實(shí)時(shí)控制。
在分析該技術(shù)的PWM波形時(shí)，利用的是任何一個(gè)六邊形區域參考電壓矢量都可以通過(guò)相鄰思量或者零矢量來(lái)合成的空間矢量調制思想。該調速技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)有很多，例如轉矩脈動(dòng)小、噪聲低和電壓利用率極高等諸多優(yōu)勢。
4矢量控制技術(shù)
4.1原理闡釋
矢量控制技術(shù)在空調行業(yè)主要應用于永磁同步電動(dòng)機上，這種驅動(dòng)技術(shù)在當下有著(zhù)廣泛的研究。矢量控制技術(shù)在這種類(lèi)型空調壓縮機上借助電動(dòng)機維持制冷劑在制冷系統內部循環(huán)，壓縮機充當一種交換冷熱源的工具。壓縮機分為傳統的定速壓縮機和新型矢量控制技術(shù)應用的變頻壓縮機。
傳統型的壓縮機局限很多，不僅噪聲大、沖擊電流高，而且耗能極厲害。而新型技術(shù)下的變頻壓縮機又分為兩類(lèi)，其中一類(lèi)就是往復活塞式壓縮機。其作用原理就是根據矢量理論計算三相逆變器的開(kāi)關(guān)時(shí)間，從而產(chǎn)生三相馬鞍形波作為高頻載波而獲得開(kāi)關(guān)信號，接著(zhù)來(lái)控制逆變器驅動(dòng)電機產(chǎn)生實(shí)際磁通來(lái)無(wú)限逼近基準磁鏈圓。并且氣缸內氣體容積在活塞運動(dòng)時(shí)做往復運動(dòng)。
4.2工作特點(diǎn)
該技術(shù)應用特點(diǎn)明顯，通過(guò)原理分析建立數學(xué)模型，可以看出該系統能夠平穩運行，靜態(tài)和動(dòng)態(tài)特性明顯。系統的控制功能更加精確健全，能有效的控制空調的變頻，達到更高水平的舒適度，在節能減排上面也具備無(wú)與倫比的優(yōu)勢。
5初始模糊控制和壓縮機轉矩補償技術(shù)研究
變頻空調的模糊控制器的性能的好還是由模糊語(yǔ)言的規則的優(yōu)劣所決定的，直接影響著(zhù)整個(gè)控制系統的性能優(yōu)良。合理優(yōu)秀的模糊語(yǔ)言和科學(xué)的推力是確保模糊控制器工作高效的必要途徑。
為了減少在系統參數和控制程序規范的認證工程中大量的物質(zhì)浪費和研究時(shí)間，這就是要求模糊控制器的標準可以進(jìn)行參數修改來(lái)適應不同的環(huán)境和控制對象。對于壓縮機的轉矩補償在空調領(lǐng)域的應用，是解決傳統壓縮機在低頻運轉時(shí)由于轉子不穩定而導致的連接壓縮機盤(pán)管劇烈震顫問(wèn)題的有效方式。
通過(guò)矢量算法控制，在轉速比較緩慢時(shí)，調節達到預設轉矩電流。穩定下來(lái)的時(shí)候，在預設轉矩補償前先算出負載轉矩等相關(guān)參數值。還要通過(guò)施加和空調壓縮機轉速相同的轉矩作為補償，來(lái)響應轉矩電流的變化。
這兩種技術(shù)都是目前受到廣泛推廣，在傳統空調調速技術(shù)上做出了大膽革新，使得國民生活生產(chǎn)因此而變得更加舒適便捷。以上所有相關(guān)空調調速技術(shù)簡(jiǎn)要介紹希望能夠對研究者有啟示作用。
6結語(yǔ)
伴隨著(zhù)科技的發(fā)展，社會(huì )的進(jìn)步，社會(huì )對于高耗能高排放有了愈加充分的認識，在節能減排工作上也是越來(lái)越重視。而對于國民生產(chǎn)生活中的高耗能高排放的家用電器空調來(lái)說(shuō)，新型技術(shù)的開(kāi)發(fā)研究勢在必行。而在空調的耗能上最主要的構建就是變速壓縮機，目前國內外對于壓縮機和變速技術(shù)的研究相當廣泛，并且不斷有新技術(shù)新產(chǎn)品誕生，新產(chǎn)品在成本上更加優(yōu)惠便宜。
由此可見(jiàn)，今后的更加先進(jìn)的空調壓縮機驅動(dòng)技術(shù)一定會(huì )朝著(zhù)更加智能更加環(huán)保節能的方向邁進(jìn)。
【參考文獻】
[ 1]李家朋，鄭存義。新型變頻空調器的研究和實(shí)驗制冷[J].1993(2)：1-7.
[ 2]于景暉。當今空調的發(fā)展趨勢[J].中國科技信息，2009,24:86.
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