变频器的变频工作原理

    变频器的变频工作是利用二次逆变得到交流电源，通过改变逆变电源的频率来控制压缩机的转速，从而达到制冷或制热的要求，如图1-23所示为变频空调器变频控制的示意图。

    变频空调器采用变频调速技术，其最根本的特点在于它的压缩机的转速不是恒定的，而是可以随运行环境的需要而改变，所以空调器的制冷量（或制热量）也会随之变化。为了实现对压缩机转速的调节，变频空调器机内部有一个变频控制电路，用来改变压缩机和风扇电机的供电频率，从而控制它们的转速，达到调节制冷量（或制热量）的目的。所以，装有变频器的空调器称为变频空调器，能改变输出供电频率的电路装置称为变频器。目前，变频空调器采用的变频方式有两种，即交流变频方式和直流变频方式。

   (1)交流变频器的工作原理

    变频空调器的交流变频，是把220V交流市电转换为直流电源，为变频器提供工作电压，然后再将直流电“逆变”成交流电，并把它送到功率放大器中进行放大，再去驱动压缩机电机。功率放大器是由多个大功率晶体管组成的，常被称为功率模块。同时，功率模块受微处理器送来的指令控制，输出频率可变的交流电压，使压缩机的转速随电压频率的变化而相应改变，这样就实现了微处理器对压缩机转速的控制和调节，如图1-24所示。

 

图1-23变频空调器变频控制的示意图

 

图1-24交流变频的工作原理

   (2)直流变频器的工作原理

    直流变频空调器同样是把交流市电转换为直流电，并送至功率模块，功率模块同样受微处理器指令的控制，功率模块输出的是频率和电压可变的交流电，以驱动压缩机运行，所不同的是直流变频方式采用的是直流无刷电机。

    直流电机的定子上绕有电磁线圈，采用永久磁铁作为转子。当施加在电机上的频率和电压增高时，转速加快；当频率降低时，转速下降。

    直流变空调器的控制电路主要有脉冲宽度调制方式( PWM)和脉冲幅度调制方式(PAM)两种。

    ①脉冲宽度调制方式(PWM)

    脉冲宽度调制方式(PWM)实际上就是将能量的大小用脉冲的宽度来表示，此种驱动方式，是整流电路输出的直流电压基本不变，变频器功率模块的输出电压幅度恒定，控制脉冲的宽度受微处理器控制，其工作过程如图1-25所示。

 

图1-25脉冲宽度调制方式(PWM)的功率模块

    ②脉冲幅度调制方式( PAM)

    脉冲幅度调制方式(PAM)实际上就是能量的大小用脉冲的幅度来表示，整流输出电路中增加开关晶体管，通过对该晶体管的控制改变整流电路输出的直流电压幅度(140～390V)。这样变频器输出的脉冲电压不但宽度可变，而且幅度可变，其工作过程如图1-26所示。

 

图1-26脉冲幅度调制方式(PAM)的功率模块