專利名稱：一種直流變頻空氣調(diào)節(jié)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于空氣調(diào)節(jié)器領(lǐng)域，尤其涉及一種直流變頻空氣調(diào)節(jié)器。
背景技術(shù)：
目前，市面銷售的大功率變頻空調(diào)器，大多是使用交流變頻技術(shù)的交流變
頻空調(diào)器，也有部分是采用120度方波驅(qū)動(dòng)的直流調(diào)速技術(shù)的直流變頻空調(diào)器。
交流變頻空調(diào)因?yàn)槠洳捎玫膲嚎s機(jī)為三相交流異步電機(jī)，電機(jī)利用效率低， 空調(diào)器的能效受到限制，控制上采用開環(huán)控制，控制比較粗糙。
120度方波驅(qū)動(dòng)的直流變頻空調(diào)雖然采用了永磁同步電機(jī)，控制方面也采 用了閉環(huán)控制，但其在任何時(shí)刻壓縮機(jī)電機(jī)的三組線圈中只有兩組線圈通過電 流，另一組被用作轉(zhuǎn)子位置檢測(cè)，且其流過線圈的電流的為120度的方波電流， 存在跳變過程，該種控制方法易導(dǎo)致壓縮機(jī)永磁體退磁，易失步，更嚴(yán)重的是 低頻運(yùn)行振動(dòng)大，運(yùn)行噪聲嚴(yán)重，這在大功率機(jī)種上表現(xiàn)尤為突出。很多采用 這種控制方式的大功率變頻機(jī)都是回避了低頻運(yùn)行，這對(duì)于空調(diào)器的優(yōu)越性能 就大打折扣。
發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的在于提供一種直流變頻空氣調(diào)節(jié)器，該直流變頻空氣調(diào) 節(jié)器旨在解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的電機(jī)利用效率低、空調(diào)器的能效受到限制、控 制粗糙、因壓縮機(jī)永磁體退磁而易失步、低頻運(yùn)行振動(dòng)大、運(yùn)行噪聲嚴(yán)重等問 題。
本實(shí)用新型提供一種直流變頻空氣調(diào)節(jié)器，包括室內(nèi)控制部分和室外控制
部分，所述室內(nèi)控制部分包括室內(nèi)主控制板和室內(nèi)顯示板，所述室外控制部分 包括室外電源板、室外模塊板和室外PFC功率因數(shù)校正板，所述室外模塊板包 括永磁同步電機(jī)驅(qū)動(dòng)器。
本實(shí)用新型所采取的技術(shù)方案還包括所述永磁同步電機(jī)驅(qū)動(dòng)器是專用直 流無刷永^磁同步電^4區(qū)動(dòng)器。
本實(shí)用新型所釆取的技術(shù)方案還包括所述室外模塊板還包括IPM智能功
率模塊。
本實(shí)用新型所采取的技術(shù)方案還包括所述室外PFC板還包括部分有源功 率因數(shù)矯正器。
本實(shí)用新型所采取的技術(shù)方案還包括所述室內(nèi)主控制板包括存貯器，所 述存貯器存儲(chǔ)多種機(jī)型的運(yùn)行和控制參數(shù)。
本實(shí)用新型的技術(shù)方案具有如下優(yōu)點(diǎn)或有益效果本實(shí)用新型的直流變頻 空氣調(diào)節(jié)器將專用直流無刷永磁同步電機(jī)驅(qū)動(dòng)器應(yīng)用到空調(diào)器直流壓縮機(jī)的驅(qū) 動(dòng)上，電源處理方面采用先進(jìn)的部分有源功率因數(shù)矯正器，使整機(jī)不但符合 EMC要求，而且整個(gè)電氣控制系統(tǒng)具有高效率、低成本、兼容性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，室 內(nèi)部分設(shè)置存貯器，滿足機(jī)器系列化的通用性，其運(yùn)行穩(wěn)定、調(diào)速范圍寬廣、 高效率高性能。
圖l是本實(shí)用新型的直流變頻空氣調(diào)節(jié)器的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是本實(shí)用新型的直流變頻空氣調(diào)節(jié)器的電路圖。
具體實(shí)施方式
為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，
以下結(jié)合附圖 及實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。
請(qǐng)參閱圖1與圖2,為本實(shí)用新型的直流變頻空氣調(diào)節(jié)器的結(jié)構(gòu)示意圖與
電路圖。本實(shí)用新型的直流變頻空氣調(diào)節(jié)器包括室外控制部分IO和室內(nèi)控制部
分20。室外控制部分10包含室外模塊板12、室外PFC (功率因數(shù)校正)板14 和室外電源板16,室外電源板12、室外PFC板14和室外模塊板16間進(jìn)行SCI 通信。室內(nèi)控制部分20包含室內(nèi)主控制板22和室內(nèi)顯示板24。
室內(nèi)主控制板22中設(shè)置有存貯器26，該存貯器26可記錄多種機(jī)型的運(yùn)行 和控制參數(shù)，自動(dòng)判別機(jī)型調(diào)用對(duì)應(yīng)的運(yùn)行參數(shù)，適應(yīng)不同的室外機(jī)。室內(nèi)控 制部分20通過SCI通信讀取室外控制部分10所預(yù)置的機(jī)型代碼，識(shí)別室外機(jī) 型，然后從存貯器26中調(diào)取該機(jī)型的相應(yīng)參數(shù)，包括頻率點(diǎn)、保護(hù)溫度、保護(hù) 電流等，完成室內(nèi)外機(jī)的自動(dòng)識(shí)別和智能匹配。
室內(nèi)控制部分20通過對(duì)室內(nèi)環(huán)境溫度、盤管溫度、遙控設(shè)定參數(shù)的適時(shí)檢 知，結(jié)合從室外控制部分IO傳入的適時(shí)溫度、電流等運(yùn)行參數(shù)，通過室內(nèi)主控 制板22進(jìn)行處理，產(chǎn)生運(yùn)行頻率值發(fā)送到室外控制部分10，由室外控制部分 IO執(zhí)行。同時(shí)，由室外控制部分10控制完成室內(nèi)風(fēng)扇電機(jī)、擺風(fēng)電機(jī)等部件 的控制。
室外控制部分10的室外模塊板12包括專用直流無刷永^磁同步電機(jī)驅(qū)動(dòng)器 17和IPM智能功率模塊18,實(shí)現(xiàn)壓縮機(jī)的驅(qū)動(dòng)和轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)。專用直流無刷永 磁同步電機(jī)驅(qū)動(dòng)器17內(nèi)置電阻檢測(cè)系統(tǒng)總電流，電壓信號(hào)通過AD轉(zhuǎn)換器進(jìn)行 比例放大，同時(shí)與PWM脈沖同步并產(chǎn)生AD變換時(shí)刻，室外控制部分10依據(jù) 檢知的電流信號(hào)、電壓信號(hào)和AD轉(zhuǎn)換時(shí)刻，進(jìn)行三相線圈電流及iu， iv, iw 的運(yùn)算，從而精確地檢測(cè)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速和適時(shí)位置。專用直流無刷永磁同步電機(jī)驅(qū) 動(dòng)器17依據(jù)檢知的轉(zhuǎn)子位置和回轉(zhuǎn)角度以及室內(nèi)控制部分20輸出的頻率指令， 適時(shí)調(diào)整驅(qū)動(dòng)PWM信號(hào)占空比，控制輸入定子線圈的PWM電壓，使得壓縮 機(jī)電機(jī)三組定子線圏流過180度正弦波電流，從而使壓縮機(jī)運(yùn)行平穩(wěn)，電機(jī)效 率更高。
室外控制部分10的室外PFC板14和室外電源板16共同完成電源處理，將交流輸入經(jīng)過EMC處理后整流成直流，再進(jìn)行功率因數(shù)矯正。室外控制部 分10的室外PFC板14包括部分有源功率因數(shù)矯正器19。部分有源功率因數(shù)矯 正器19校正采用單相有源PFC電路結(jié)構(gòu)和雙端控制方案，室外電源板16的單 片機(jī)作為控制器，對(duì)電壓過零點(diǎn)、電感電流、15V控制電壓及輸出電壓等機(jī)這 些信號(hào)進(jìn)行運(yùn)算處理后輸出合適的PWM波，去控制IGBT的開通與關(guān)斷。雙端脈沖控制在輸入電壓的每半個(gè)周期內(nèi)，在兩端對(duì)開關(guān)管進(jìn)行控制，對(duì)輸入電 流進(jìn)行斬波控制，而在輸入電壓幅值最高的中間位置將開關(guān)管關(guān)閉，進(jìn)行自然 整流，這樣實(shí)現(xiàn)正弦度較高的輸入電流波形，獲得非常高的功率因數(shù)。室外PFC 板14工作時(shí)，由于反向恢復(fù)引起的快速二極管的損耗大大降低，功率開關(guān)的開 關(guān)損耗也相應(yīng)下降。在自然整流區(qū)間，功率開關(guān)幾乎不產(chǎn)生任何損耗，快速二 極管的只有導(dǎo)通損耗，但自然整流時(shí)間大于1/3電源周期。因此部分有源PFC 的系統(tǒng)效率大大增加，并且輸出功率越大，節(jié)能效果越明顯。室外風(fēng)扇、換向 閥、電子膨脹閥的控制也由室外電源板16來完成。
以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型， 凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng) 包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1、一種直流變頻空氣調(diào)節(jié)器，包括室內(nèi)控制部分和室外控制部分，所述室內(nèi)控制部分包括室內(nèi)主控制板和室內(nèi)顯示板，所述室外控制部分包括室外電源板、室外模塊板和室外PFC功率因數(shù)校正板，其特征在于，所述室外模塊板包括永磁同步電機(jī)驅(qū)動(dòng)器。
2、 如權(quán)利要求1所述的直流變頻空氣調(diào)節(jié)器，其特征在于，所述永磁同步 電機(jī)驅(qū)動(dòng)器是專用直流無刷永磁同步電機(jī)驅(qū)動(dòng)器。
3、 如權(quán)利要求1或2所述的直流變頻空氣調(diào)節(jié)器，其特征在于，所述室外 模塊板還包括IPM智能功率模塊。
4、 如權(quán)利要求1所述的直流變頻空氣調(diào)節(jié)器，其特征在于，所述室外PFC 板包括部分有源功率因數(shù)矯正器。
5、 如權(quán)利要求1所述的直流變頻空氣調(diào)節(jié)器，其特征在于，所述室內(nèi)主控 制板包括存貯器，所述存貯器存儲(chǔ)多種機(jī)型的運(yùn)行和控制參數(shù)。
專利摘要本實(shí)用新型提供了一種直流變頻空氣調(diào)節(jié)器，包括室內(nèi)控制部分和室外控制部分，所述室內(nèi)控制部分包括室內(nèi)主控制板和室內(nèi)顯示板，所述室外控制部分包括室外電源板、室外模塊板和室外PFC功率因數(shù)校正板，所述室外模塊板包括永磁同步電機(jī)驅(qū)動(dòng)器。本實(shí)用新型有益的技術(shù)效果在于符合EMC要求，且整個(gè)電氣控制系統(tǒng)具有運(yùn)行穩(wěn)定、調(diào)速范圍寬廣、高效率、低成本、兼容性強(qiáng)、滿足機(jī)器系列化的通用性等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)H02P27/04GK201181060SQ20082009294
公開日2009年1月14日 申請(qǐng)日期2008年3月27日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月27日
發(fā)明者敏 張, 張福華, 張賢硅, 李清杰, 溫業(yè)成 申請(qǐng)人:Tcl集團(tuán)股份有限公司