变频空调的原理分析及其特点探讨

摘要：变频空调是现在空调市场的主推产品，大部分的空调都升格成为了变频空调，它的出现不仅节约了时间，也节省了能源，与现如今倡导低碳环保的可持续发展理念相互呼应。文章对变频空调的特点和工作原理进行了分析探讨，并在此基础上对变频空调的整体运行情况进行了系统分析。

关键词：变频；逆变器；空调器；空调调速系统；变频压缩机

中图分类号：TM925 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2012）30-0088-03

1 变频空调器

变频空调器指的就是智能化的一个操作系统，在原先的空调的结构之上再增加一个电脑控制的变频器。变频空调器的作用是改变电源的输出频率，从而达到操纵压缩机和风扇电机的旋转速度的功能，从而实现空调的制冷功能。在目前来说，变频空调大致可以分成两类：交流变频和直流

变频。

1.1 交流变频的原理

交流变频的主要工作原理如下图1所示，从图中可以看出交流变频的工作性质是先在电源的部分将电流从交流变成直流，将这股直流电流供给变频器，在变频器接收到电流之后，再对压缩机的电流频率进行改变。主要操作系统在感应到了实际温度和期望温度的一个差异之后，就会开始工作，先通过自身的一个系统计算工作，然后将得出的结果传达给逆变器，由逆变器产生交流信号之后，再将信号传送给电机进行操作，这样就实现了压缩机的旋转速度的变化。

1.2 直流变频的原理

1.3 变频空调机的工作原理

室温传感器设在室内，在将室内的一个温度进行分析和感应之后将这些信号传到室外的操作运行系统之上，室外的系统就会对从室内传送的信号进行分析，根据计算出来的数据来确定压缩电动机的运转频率。如果内外温差太大的话，则采用的是高速运转，当温差进一步缩短的时候，就逐渐地转为低速运转。如果出现室内气温变化太快的情况，运转频率也会出现大范围的波动情况。变频的出现，是对压缩机运转速度的一个调控，实现室内空调承受变化的一个需求情况。

2 变频空调器的特点

2.1 恒温节能

在变频空调刚刚开始运转的时候，工作系统主要是进行一个20～30Hz的低频运转，在经历过一个简单的热身工作之后，再转向告诉运转模式，在最短的时间内将室内的温度调节到预设温度，在达到预设目标之后，压缩机处在一个低速运转的状态，用来进行对室温的一个维持工作，这样的高低变速在温

度的保持和能源的节省上都有出众的表现。

2.2 在运转过程中，噪声降低

以往的普通空调在使用过程中，由于风扇只有3档的调节，所以往往造成空调的噪声会很大。而现在的变频空调安在室内的风扇风速变化有12档，会随着压缩机的工作改变工作的频率，这样就能有效地降低噪音的产生，实现一种低噪声的运转模式。而且，变频空调将室内温度调节到预设温度所需的时间只有普通空调的一半，所以，也降低机器的一个震动周期，这样会显得更加的安静，不会对室内工作生活学习的人造成影响。而且变频空调器的低温制热效果非常好，因为变频空调器可以快速有效地进行化霜工作，并且以最快的速度投入到制暖的工作当中，室内温度不会因为外部的霜降等天气的影响而降低太多，可以让在室内的人觉得更加的舒服。

2.3 对电网电压的适应性更强

在夏季，由于用电的高速增长，会导致外部的电压系统不稳定的情况，普通的空调在遇到这种情况下，可能会发生内部系统故障的情况。变频空调器的出现就能将这种情况发生的概率消除。因为变频空调器的适应电压范围都是在187～242V之间，这样大的区间能够让变频空调器完全适应外界的电压变化。而且在标配电压之下，大部分的变频空调能够比标配电压还要低大约30%，也就是说即使是154V的外部电压，空调也能正常地进行运转和工作，这就完全解决了电压起伏不定的问题。再者由于长时间都处在一个较低的额定值的状态中，对压缩机的机械耗损降低了，可以延长空调机的使用寿命，而且在使用过程当中的错误运行也会更少，让使用者觉得安心。

2.4 采用电子膨胀阀

在电子膨胀阀运用到变频空调器中后，安置在室内的机器计算系统就会根据在膨胀阀进出口的温度传感器来进行一个收集温度数据的工作，通过温度数据对比，来实时控制制冷剂流量和变频压缩机

互相协作着进行工作，能够将工作效率大大地提高。

2.5 发展适应新国际，APF有所提高

近几年变频空调的发展日益迅速，其不但在中国具有一定的占有率，同时在全球范围内，其占有率也逐渐提高。据相关数据统计，2011年我国变频空调市场占有率已突破50%，在日本则已达到100%。随着空调普及率的不断增加，对于空调的节能效率、运转使用状态的评价也愈加地受到重视，并且不断变化提高，APF便是一种极为有效的评价指标。

空调一般被用来夏季制冷使用，而制热性能往往不受到重视，所以，在我国旧版变频能效标准中，单冷和冷暖空调的能源效率评价指标都是SEER（制冷季节能效比）。而在新修订的标准中，引入了全新的APF指标，对于转速可控型房间空气调节器能效限定值要考察在规定工况条件下，空调制冷和制热运行时全年能源消耗效率（APF）的最小允

许值。

随着我国关于变频空调新标准的出台以及空调产业的转型和结构升级，变频空调其自身独特的节能效果吸引了越来越多人的广泛关注。

3 变频空调机常出现的问题及解决措施

3.1 空调室外机不工作

第一，空调打开后，对室外机电压进行检查，确定其是否为220V，若不足220V，则需对外机和室内的连接进行检查，确定室内机主板正确连接，否则需对室内机主板进行更换。第二，若上电蜂鸣器不响，则需对变压器运行情况进行检查。第三，若外机电压为220V，则需对外机主板上红色指示灯进行检查，若正常则可能为外机连接线发生了松动，同时检查电源模块p+、N-间是否发生300V的直流电压，若没有，则需对电抗器、整流桥和接线情况进行检查。若外机主板指示灯不亮，则需对电源模块与主板信号之间的连接线（共10根）进行检查，确定其未发生接触不良或松脱，若不行，则需更换机器的电源模块，模块更换过程中，在模块与散热器之间应涂上散热膏。第四，若室外机有独立电源，且红色指示灯亮，但外机仍未启动，需要对内、外通讯情况进行检查。第五，若开机11分钟左右时停机，而且无法再次启动，则需对室内管温感温包的开路情况进行检查，若开机后再启动，但是外风机无法启动，则需对室内、外感温头是否发生短路情况进行检查。

3.2 空调开机后一直低频运转

对化霜感温包、压缩机、室外环境及室内管温是否存在阻值不正常、短路或开路现象进行检查。

3.3 变频柜机故障代码及解决方法

第一，检查是否存在压缩机感温包短路、过载保护器短路、模块保护、排气温度过高、压缩机过热、空调压缩机电流过大等现象。第二，检查室内机蒸发器是否处于防冻结保护状态，确定室内感温包无开路。第三，检查是否存在室内外通讯故障，确定室内外连接线无接错，控制办与信号线的连接处插口无松动，检查是否存在控制器损坏现象。

3.4 制热时，室内机不工作

检查内、外机电源连接线是否连接正确，电源线有无接地现象，若上述检查均正常，则需及时更换室内机主控板。

4 结语

变频空调的出现是科技发展的产物。在以后，会有更多更好的产品出现，人们的生活会变得越来越便利。变频空调的卓越优势正将普通的空调全部淘汰下去，这就是强者生存的原理和法

则了。

参考文献

[1] 傅肖岩，高岩.浅谈变频空调的特点[J].山东工程学院学报，2009，（22）：11.

[2] 卢丽丽.浅谈变频技术与变频空调[J].信息与通信，2008，（13）：14.

作者简介：邢海斌（1978-），男，江苏泰州人，江苏春兰空调设备有限公司工程师，研究方向：适应市场。