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室內(nèi)空調(diào)壓縮機(jī)調(diào)速技術(shù)的應(yīng)用分析
隨著科技的發(fā)展，社會(huì)對(duì)于高耗能高排放有了愈加充分的認(rèn)識(shí)，在節(jié)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(nèi)空調(diào)壓縮機(jī)調(diào)速技術(shù)應(yīng)用的論文范文，供大家閱讀參考。
前言
當(dāng)下能源緊缺問(wèn)題和環(huán)境污染問(wèn)題的日益嚴(yán)重，世界各國(guó)都在使用各種手段來(lái)制止這種現(xiàn)象，就科技領(lǐng)域來(lái)說(shuō)，以空調(diào)作為例子，這種現(xiàn)狀也迫使人類(lèi)在產(chǎn)品的節(jié)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(diào)的調(diào)速技術(shù)上介紹更為節(jié)能的新技術(shù)，希望對(duì)大家有所啟示。
1功率因素校正技術(shù)
1.1基本原理
對(duì)于傳統(tǒng)的單相電源系統(tǒng)功率因素可以將其定義為實(shí)際負(fù)載消耗的平均功率和實(shí)際測(cè)量到的視在功率比值。在一個(gè)線性周期中電壓的瞬時(shí)值和電流的瞬時(shí)值乘積對(duì)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?shù)碾娔懿皇軗p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(dāng)于將負(fù)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(nèi)來(lái)彌補(bǔ)這種輸入電流及電壓的波形相位差。
在根據(jù)空調(diào)調(diào)速技術(shù)中的功率因素校正技術(shù)所設(shè)計(jì)的電路運(yùn)行過(guò)程中，當(dāng)開(kāi)關(guān)管on的時(shí)候，負(fù)載呈感性，反過(guò)來(lái)負(fù)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(fù)載跨接穩(wěn)定的直流電壓。
綜合上述，當(dāng)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(yīng)增大，相反輸入電壓會(huì)由于電容放電而降低;當(dāng)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(fù)載供電。
1.2具體特征
該技術(shù)以空調(diào)的調(diào)速技術(shù)為基礎(chǔ)，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(xiàng)技術(shù)的基礎(chǔ)是根據(jù)嵌入式微控制器空調(diào)控制系統(tǒng)研制而來(lái)的。
該技術(shù)使用了電流控制算法和占空比預(yù)測(cè)控制算法，通過(guò)使用雙端脈沖控制方案對(duì)空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行必要的功率因素校正進(jìn)一步縮小了空調(diào)的硬件電路長(zhǎng)度。還通過(guò)抑制諧波改善功率因素，設(shè)計(jì)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(dāng)于永磁同步電機(jī)的電源，直接給其提供定子電流。
該系統(tǒng)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(duì)于這種連接方式，顯然各相輸出線電壓之間不存在電壓差，輸入電流和線電壓數(shù)值上均為零，各自成為零電流矢量和零電壓矢量。當(dāng)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(diào)速技術(shù)的某一項(xiàng)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(gòu)建的一種新型空調(diào)調(diào)速技術(shù)形式。
該技術(shù)的應(yīng)用使得空調(diào)在剛開(kāi)機(jī)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(jī)高速運(yùn)行。
并且當(dāng)室內(nèi)溫度達(dá)到設(shè)定值之后壓縮機(jī)還保持工作狀態(tài)，這種控制方式的優(yōu)勢(shì)就在于壓縮機(jī)不需要反反復(fù)復(fù)的開(kāi)停機(jī)，在節(jié)能方面和室內(nèi)舒適度方面都做到了很好的效果。
3 SVPWM算法的研究應(yīng)用
SVPWM算法擁有快速運(yùn)算和處理數(shù)據(jù)的能力，為了達(dá)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(diào)壓縮機(jī)電機(jī)轉(zhuǎn)速變化來(lái)實(shí)現(xiàn)。脈寬調(diào)制技術(shù)在電氣傳動(dòng)領(lǐng)域有著廣泛應(yīng)用。
該算法控制技術(shù)通過(guò)三相對(duì)稱(chēng)正弦波電壓進(jìn)行供電，作為基準(zhǔn)用的是三相對(duì)稱(chēng)電機(jī)定子的理想磁鏈圓，并且用于追蹤基準(zhǔn)磁鏈圓的是三相逆變器不同模式的實(shí)際磁鏈?zhǔn)噶俊?/p>
當(dāng)逆變器適當(dāng)適時(shí)的切換開(kāi)關(guān)時(shí)，就會(huì)形成三相對(duì)稱(chēng)正弦PWM波。這種技術(shù)通過(guò)建模演示發(fā)現(xiàn)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(qū)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(diào)制思想。該調(diào)速技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)有很多，例如轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)小、噪聲低和電壓利用率極高等諸多優(yōu)勢(shì)。
4矢量控制技術(shù)
4.1原理闡釋
矢量控制技術(shù)在空調(diào)行業(yè)主要應(yīng)用于永磁同步電動(dòng)機(jī)上，這種驅(qū)動(dòng)技術(shù)在當(dāng)下有著廣泛的研究。矢量控制技術(shù)在這種類(lèi)型空調(diào)壓縮機(jī)上借助電動(dòng)機(jī)維持制冷劑在制冷系統(tǒng)內(nèi)部循環(huán)，壓縮機(jī)充當(dāng)一種交換冷熱源的工具。壓縮機(jī)分為傳統(tǒng)的定速壓縮機(jī)和新型矢量控制技術(shù)應(yīng)用的變頻壓縮機(jī)。
傳統(tǒng)型的壓縮機(jī)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(jī)又分為兩類(lèi)，其中一類(lèi)就是往復(fù)活塞式壓縮機(jī)。其作用原理就是根據(jù)矢量理論計(jì)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(hào)，接著來(lái)控制逆變器驅(qū)動(dòng)電機(jī)產(chǎn)生實(shí)際磁通來(lái)無(wú)限逼近基準(zhǔn)磁鏈圓。并且氣缸內(nèi)氣體容積在活塞運(yùn)動(dòng)時(shí)做往復(fù)運(yùn)動(dòng)。
4.2工作特點(diǎn)
該技術(shù)應(yīng)用特點(diǎn)明顯，通過(guò)原理分析建立數(shù)學(xué)模型，可以看出該系統(tǒng)能夠平穩(wěn)運(yùn)行，靜態(tài)和動(dòng)態(tài)特性明顯。系統(tǒng)的控制功能更加精確健全，能有效的控制空調(diào)的變頻，達(dá)到更高水平的舒適度，在節(jié)能減排上面也具備無(wú)與倫比的優(yōu)勢(shì)。
5初始模糊控制和壓縮機(jī)轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償技術(shù)研究
變頻空調(diào)的模糊控制器的性能的好還是由模糊語(yǔ)言的規(guī)則的優(yōu)劣所決定的，直接影響著整個(gè)控制系統(tǒng)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(tǒng)參數(shù)和控制程序規(guī)范的認(rèn)證工程中大量的物質(zhì)浪費(fèi)和研究時(shí)間，這就是要求模糊控制器的標(biāo)準(zhǔn)可以進(jìn)行參數(shù)修改來(lái)適應(yīng)不同的環(huán)境和控制對(duì)象。對(duì)于壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償在空調(diào)領(lǐng)域的應(yīng)用，是解決傳統(tǒng)壓縮機(jī)在低頻運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)由于轉(zhuǎn)子不穩(wěn)定而導(dǎo)致的連接壓縮機(jī)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(zhuǎn)速比較緩慢時(shí)，調(diào)節(jié)達(dá)到預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)矩電流。穩(wěn)定下來(lái)的時(shí)候，在預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償前先算出負(fù)載轉(zhuǎn)矩等相關(guān)參數(shù)值。還要通過(guò)施加和空調(diào)壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速相同的轉(zhuǎn)矩作為補(bǔ)償，來(lái)響應(yīng)轉(zhuǎn)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(tǒng)空調(diào)調(diào)速技術(shù)上做出了大膽革新，使得國(guó)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(diào)調(diào)速技術(shù)簡(jiǎn)要介紹希望能夠?qū)ρ芯空哂袉⑹咀饔谩?/p>
6結(jié)語(yǔ)
伴隨著科技的發(fā)展，社會(huì)的進(jìn)步，社會(huì)對(duì)于高耗能高排放有了愈加充分的認(rèn)識(shí)，在節(jié)能減排工作上也是越來(lái)越重視。而對(duì)于國(guó)民生產(chǎn)生活中的高耗能高排放的家用電器空調(diào)來(lái)說(shuō)，新型技術(shù)的開(kāi)發(fā)研究勢(shì)在必行。而在空調(diào)的耗能上最主要的構(gòu)建就是變速壓縮機(jī)，目前國(guó)內(nèi)外對(duì)于壓縮機(jī)和變速技術(shù)的研究相當(dāng)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(diào)壓縮機(jī)驅(qū)動(dòng)技術(shù)一定會(huì)朝著更加智能更加環(huán)保節(jié)能的方向邁進(jìn)。
【參考文獻(xiàn)】
[ 1]李家朋，鄭存義。新型變頻空調(diào)器的研究和實(shí)驗(yàn)制冷[J].1993(2)：1-7.
[ 2]于景暉。當(dāng)今空調(diào)的發(fā)展趨勢(shì)[J].中國(guó)科技信息，2009,24:86.
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