變頻電路是變頻空調與非變頻空調最主要的區別是該電路安裝在室外機的壓縮機左上方,與主控電路板和橋式整流堆連接。
在變頻電路板的正面可以看到光電耦合器(簡稱光耦)、二極體、電阻、電容等電子元器件和很多接口。通過這些接口,變頻電路板即可與變頻空調器中的變頻壓縮機、電源供電電路、主控電路等進行連接。
通常,在變頻電路板上可以看到其各個連接部位的標識。其中,P、N端是變頻模塊的直流電源輸入端,而U、V、W端則為變頻壓縮機的連接端,模塊控制插件與室外機控制電路連接。
變頻電路的變頻工作是利用二次逆變得到交流電源,通過改變逆變電流值的頻率來控制壓縮機的轉速,從而達到製冷或制熱的要求。
變頻空調器按照壓縮機採用的電動機是交流電動機還是直流電動機的驅動方式劃分,所以變頻電路有交流變頻和直流變頻兩種。
變頻電路的工作原理:
交流變頻的控制過程為:50HZ交流電→直流電(+300V)→交流電(20~120HZ)→變頻壓縮機(交流異步電動機)。
直流變頻的控制過程為:50HZ交流電→直流電(+300V)→壓縮機(直流無刷電動機)。
變頻電路是將電源電路整流、濾波後,得到300V左右的直流電壓,送給6個IGBT功率電晶體,由這6個功率電晶體控制流過電動機繞組的電流方向順序,形成旋轉磁場,驅動轉子旋轉。在變頻驅動信號一個周期(電動機轉動0~60),電路中U+和V-功率電晶體基極為高電平,電流從U+就出經繞組U和V、功率電晶體V-到地形成迴路。
在電動機轉動的60~120周期,電路發生轉換,功率電晶體V+和功率電晶體W-基極為高電平而導通,電流從V+功率電晶體就出經繞組V流入,從W流出,流過功率電晶體W-到地形成迴路。
在電動機轉動的120~180周期,電路再次發生轉換,w+功率電晶體和U-功率電晶體基極為高電平而導通,於是電流從功率電晶體W+流出經繞組W流入,從繞組U流出,經功率電晶體U-流到地形成迴路,又完成一個流程,並按照上述規律循環,是電動機旋轉起來。
(1)交流變頻的工作原理
交流變頻是通過交流220V電壓轉換為+300 V左右直流電壓,為變頻模塊提供工作電壓。變頻模塊在驅動電路的控制下,輸出頻率可變的電源,使壓縮機電動機轉速隨電源的頻率變化,控制壓縮機工作,快速調節空調製冷、制熱量。
變頻控制方式又稱為U/f變頻控制,這種控制方式是採用脈寬調製進行驅動控制。脈寬調製輸出的電壓波動和電流波形都是非正旋波因此目前的交流變頻器均採用正旋波脈寬調製方式。正旋波脈寬調製是在進行脈寬調製時,使脈衝序列的佔空比按照正旋波的規律進行變化,即當正旋波幅值為最大值時,脈衝的寬度也最大;當正旋波幅值為最小值時,脈衝的寬度也最小。
(2)直流變頻的工作原理
直流變頻的控制方式同樣是把交流電轉換為直流電,並送至變頻模塊,變頻模塊同樣受微處理器指令控制,變頻模塊在微處理器的控制下輸出變頻信號,以驅動壓縮機運行,控制壓縮機電動機的轉速,電動機為直流無刷電動機。
直流無刷電動機的定子上饒有電磁線圈,利用永久磁鐵作為轉子。當電動機驅動信號的頻率增高時,轉速加快;當頻率降低時,轉速下降。利用這種變頻驅動來實現壓縮機轉速變化的方式與交流變頻的控制方式基本相同。