變頻機系統(tǒng)開發(fā)中需要注意的事項

1、,變頻機系統(tǒng)開發(fā)注意事項,培訓資料,AUX空調(diào)研發(fā)中心主講人: 2011年1月,變頻機系統(tǒng)開發(fā)中需要注意的事項,設計兩器和電控選擇注意兩器選型一般要考慮設計的要求,最大能力時負載確保有足夠的換熱面積，兩器設計是否合理可通過系統(tǒng)的高低壓力進行判斷。蒸發(fā)器在保證標準制冷能力的前提下，可盡量進行縮減；冷凝器減小會降低制熱量和高溫制冷運行范圍，考慮在非標準工況運行，冷凝器設計應考慮一些余量電控參數(shù)（驅(qū)動參數(shù)）確定 與壓縮機匹配。

2、 說明：應分析具體系統(tǒng)特點，通過反復實驗，根據(jù)結(jié)果修正完善前面步驟的參數(shù)。實際設計中根據(jù)已有的機型選擇樣機分析，然后設計，為了標準化，盡量借用已有的零部件。壓縮機的選型壓縮機選型是對一般情況而言，以下說明為經(jīng)驗參考，實際選用時請嚴格遵守壓縮機規(guī)格書要求?？照{(diào)器能力=壓縮機額定能力×(1-(能效等級數(shù)-1)*5%)空調(diào)器功率=壓縮機額定功率×(1+(能效等級數(shù)-1)*5%)。注：1）整機能效越高，換熱器面積較

3、大，所以壓縮機排量要相應減小。 2）每種既定壓縮方式的壓縮機，單位排量所能產(chǎn)生的能力大致是相同的。R410A冷媒的單位排量制冷量在247.0W.rev/cm3，R22的約為170.0W.rev/cm3，R407C的約為180.5W.rev/cm3。在只知道排量的情況下可以用這個規(guī)律來估算壓縮機的單體能力。系統(tǒng)過負荷要求過負荷工況下壓縮機排氣溫度轉(zhuǎn)子式不超過115℃，渦旋式不超過125℃否則會造成壓縮機電機 繞組絕

4、緣老化以及冷凍油碳化，長期運行后電機繞組燒損。壓縮機在低負荷工況下（最小制冷）△T（=壓縮機殼體底部溫度-冷凝器中部溫度）在穩(wěn)定時應大于5℃，否則會造成壓縮機潤滑油稀釋，潤滑油完全失去機能，長期運行后，壓縮機滑動部位磨損，最終不能運轉(zhuǎn)。壓縮機的冷凝壓力：R22不得超過26.5Kg/cm⒉（=冷凝器中部溫度65℃），R410A不得超過41.5Kg/cm⒉（=冷凝器中部溫度65℃）,壓縮比不得超過8。制冷系統(tǒng)充氟量不得超出壓縮機所規(guī)定的

5、最大充氟量，在保證制冷系統(tǒng)能力的情況下，充氟量越小越好；在充氟量超出壓縮機所規(guī)定的最大充氟量的情況下，必須增加輔助儲液器，需進行如下實驗進行確認；并需要做A、-15低溫啟動。B、壓縮機再不同工況下潤滑油面及回液確認。,變頻機系統(tǒng)開發(fā)中需要注意的事項,性能試驗 準備樣機, 接好測溫熱電偶，一般包括： （1）壓縮機排氣；（2）壓縮機外殼頂部和底部；（3）冷凝器入口（各路）；（4）冷凝器 中部（各路）；（5）冷凝

6、器輸出（各路和匯總）；（6）室外T3；（7）蒸發(fā)器入口（各路）； （8）蒸發(fā)器中部（各路）；（9） 室內(nèi)T2；（10）蒸發(fā)器輸出 （各路和匯總） （11）壓縮 機吸氣 對變頻空調(diào)器，應準備監(jiān)測變頻壓縮機頻率信號的儀器，如帶頻率檢測的鉗流表 壓縮機應接好能觀測油面及液面的裝置； 制冷系統(tǒng)接好壓力測試閥或接頭 試驗過程中需要記錄所有參數(shù)，并對出現(xiàn)的問題做截圖分析是否存在

7、失步現(xiàn)象。凝露試驗 需要做高中低頻相關試驗，高頻運行時由于其輸出的能力比其他頻段大、出風溫度低，因此 最容易產(chǎn)生凝露水，所以變頻機高濕低溫試驗非常重要，如果有系統(tǒng)無法滿足設計要求，必 要時需要程序設計一些低溫的 限頻功能等等。E方參數(shù)講解試驗流程要求,變頻機系統(tǒng)開發(fā)中需要注意的事項,主要保護功能—壓縮機排氣溫度保護,？= ℃,？= ℃,1Hz/？=s,禁止升頻允許降頻,？= ℃,？

8、= ℃,,停止運行時間≥3min,,重新運行時間≤15min,壓縮機啟動5min后檢測,1Hz/？=s,,變頻機系統(tǒng)開發(fā)中需要注意的事項,主要保護功能—外機盤管(冷凝器)溫度保護,盤管≥ 63 ℃,,？=Hz試驗過程中確定,盤管≥ 58 ℃,,？=Hz試驗過程中確定,最低頻率=？,58 ℃>盤管≥ 55℃保持當前狀態(tài),盤管≤ 54℃，恢復正常運行狀態(tài),噪音試驗,制熱外機Max 54.7dB(A)/80Hz,變頻機系統(tǒng)開發(fā)中需要

9、注意的事項,制冷外機Max 51.9dB(A)/80Hz,,制冷內(nèi)機Max 39.3dB(A),制熱內(nèi)機Max 37.2dB(A),最大制冷38.4/53dB(A)，最大制熱36.6/52dB(A),此處噪音為什么突然降低？是否失步？,全頻率段無異常共振,全工況(自由頻率)測試數(shù)據(jù)摘要,(20/- 7/6) ℃,(20/- 5/4) ℃,(20/- 3/2) ℃,( -1/-2) ℃,4364W,3242W,2.35,2.67,2

10、019W,2592W,2.02,6.92,變頻機系統(tǒng)開發(fā)中需要注意的事項,(20/- 1/0) ℃,( -3/-4) ℃,( -5/-6) ℃,( -7/-8) ℃,( -9/-10) ℃,(20/- 2/1) ℃,這個曲線走勢正常嗎？,變頻機系統(tǒng)開發(fā)中需要注意的事項,全頻段試驗 為什么直流變頻機全頻率測試數(shù)據(jù)很重要，圖解分析,30Hz,Hz,85Hz,80Hz,55

11、Hz,60Hz,1425W,1270W,3.41,3.03,2493W,2826W,3.23,2.94,3245W,2.56,3666W,2.46,變頻機系統(tǒng)開發(fā)中需要注意的事項,全工況試驗 為什么全工況測試數(shù)據(jù)很重要,(20/- 7/6) ℃,(20/- 6/5) ℃,(20/- 5/4) ℃,(20/-

12、 5/4) ℃,(20/- 4/3) ℃,(20/- 3/2) ℃,(20/- 5/4) ℃,(20/- 4/3) ℃,(20/- 0/-1) ℃,55Hz,60Hz,2492W,2854W,2.98,22,1833W,1890W,2.39,1.88,(額定頻率對比圖解),(20/- 7/6) ℃,(20/- 6/5) ℃,(20/- 5/4) ℃,(20/- 5/4) ℃,(20/- 4/3) ℃,(20/- 3

13、/2) ℃,(20/- 5/4) ℃,(20/- 4/3) ℃,(20/- 0/-1) ℃,55Hz,60Hz,3221W,3498W,3.3,3.19,2426W,2628W,2.0,2.79,變頻機系統(tǒng)開發(fā)中需要注意的事項,(額定頻率對比圖解),全工況試驗 為什么全工況測試數(shù)據(jù)很重要,變頻機系統(tǒng)開發(fā)中需要注意的事項

14、,※在進行制冷系統(tǒng)的匹配時，如何確定冷媒的充注量是很重要的一個步驟，對任何制冷系統(tǒng)其冷媒充注量必須合適。一般制冷系統(tǒng)冷媒的充注量與兩器、連接管、室內(nèi)外風量、壓縮機有關，在匹配時往往要根據(jù)冷凝器和蒸發(fā)器的內(nèi)容積、連接管的長度和管徑大小、壓縮機允許充注的冷媒量來確定制冷系統(tǒng)的冷媒充注量。,※首先要查一查所用壓縮機的最大允許冷媒充注量，匹配時所充注的冷媒量不能超過該允許值，如果超過就必須通知壓縮機廠對該冷媒量進行確認，要驗證壓縮機油面、液面是

15、否滿足要求，同時追加長配管試驗（分體機15m、柜機20m、定制機另算，分別按規(guī)定配管長度做可靠性試驗，主要觀察壓縮機在各種工況下油位、液面、溫度、壓力、電流、功率等參數(shù)，確保壓縮機在壓縮機廠規(guī)定的允許范圍內(nèi)運行）和高落差試驗（分體機5m、柜機10m，分別按規(guī)定高落差做長期運行，主要觀察壓縮機的油位，其油位要確保壓縮機能可靠運行）,毛細管及冷媒量匹配設計要領——制冷系統(tǒng)媒量的確定,變頻機系統(tǒng)開發(fā)中需要注意的事項,匹配時所充注的冷媒重量與壓

16、縮機注入的冷凍機油的重量最好滿足下列關系：壓縮機注入的冷凍機油重量/匹配時所充注的冷媒重量≥0.4如無法滿足這一要求，滿足下列關系也可：1）壓縮機注入的冷凍機油重量/匹配時所充注的冷媒重量≥0.352）因為當壓縮機注入的冷凍機油重量/匹配時所充注的冷媒重量<0.35時，冷凍機油會被稀釋，將不能滿足壓縮機潤滑的要求，會導致壓縮機發(fā)生故障匹配時所充注的冷媒量，要使制冷量、制熱量、過冷度、壓縮機排氣溫度達到適當?shù)臄?shù)值，過冷

17、 度要求大于5度，建議壓縮機排氣溫度不超過90度。按一般的經(jīng)驗，往往是參考相近機型，或通過計算兩器和連接管的內(nèi)容積來確定所匹配的制冷系統(tǒng)的冷媒量，但這種方法只能做參考，計算出的結(jié)果和實際上的會有較大的誤差。為快速確定所匹配的制冷系統(tǒng)的冷媒充注量，可通過額定制冷功率來判斷所充注的冷媒量是否合適，如果額定制冷功率與壓縮機規(guī)格書規(guī)定的輸入功率相當且不超過壓縮機允許充注的冷媒量，那么所充注的冷媒量就基本上是合適的(對于高效機冷媒量可相應減少

18、)，但對于冷暖機還要考慮到制熱量，如果制熱時蒸發(fā)器中部溫度較低同時制熱量又不足，則可考慮適當增加冷媒量。,變頻機系統(tǒng)開發(fā)中需要注意的事項,※：制冷系統(tǒng)毛細管的匹配，一般是在壓縮機、兩器、室內(nèi)外連接管、室內(nèi)外風量、冷媒量已確定的情況下來匹配的。毛細管具有自動調(diào)節(jié)功能，在相同的進出口壓差條件下，毛細管內(nèi)通過的制冷劑流量，液體的比氣體的大，過冷狀態(tài)的比飽和狀態(tài)的大，當進出口壓差增大時，毛細管內(nèi)通過的制冷劑流量相應也增大，但當毛細管內(nèi)通過的制冷

19、劑氣體的流速達到音速以后，流量就不能再增大。隨著毛細管進出口壓差的變化，毛細管內(nèi)通過的制冷劑流量相應也在變化，因此在一定程度上毛細管具有自動調(diào)節(jié)功能，但調(diào)節(jié)范圍有限，制冷系統(tǒng)負荷變化范圍寬時就不適用了,※：毛細管內(nèi)徑和長度的確定，要視具體的制冷系統(tǒng)來定，一般是先參考相近的樣機，然后再根據(jù)實驗情況加以調(diào)整。,※：選擇毛細管的規(guī)格時，要考慮到生產(chǎn)工藝及生產(chǎn)過程中存在的誤差，一般毛細管內(nèi)徑越小且長度越短時，生產(chǎn)過程中毛細管的流量就越難控制，出

20、現(xiàn)的誤差就越大，相反，毛細管內(nèi)徑越大且長度越長時，生產(chǎn)過程中毛細管的流量就越易控制，出現(xiàn)的誤差就越小。因此，盡量選擇大內(nèi)徑的毛細管，以便于生產(chǎn)控制，確保毛細管流量的精度，同時也可以減少系統(tǒng)臟堵的幾率，當然毛細管的長度也不宜過長，同時也得考慮成本。一般建議毛細管的長度控制在500mm至1000mm較合適，如果毛細管長度太長或太短，在流量不變的條件下，可通過調(diào)整毛細管的內(nèi)徑來改變其長度，使毛細管的長度更加合適。流量相同，不同內(nèi)徑和長度的毛細

21、管的轉(zhuǎn)換可參考公式（1）： L1/L2=（d1/d2）4.6 （1）其中L1、L2分別表示毛細管1、毛細管2的長度，d1、d2分別表示毛細管1、毛細管2的內(nèi)徑。,毛細管及冷媒量匹配設計要領——毛細管內(nèi)徑和長度的確定,變頻機系統(tǒng)開發(fā)中需要注意的事項,※：毛細管匹配的要求制冷系統(tǒng)毛細管的匹配，一般是在壓縮機、兩器、室內(nèi)外連接管、室內(nèi)外風量、冷媒

22、量已確定的情況下來匹配的。在毛細管的入口處的制冷劑，必須保持100%液體狀態(tài)，一般要求冷凝器中部和出口的溫差必須大于5度。毛細管匹配是否合適，可根據(jù)標準工況下，冷凝壓力和蒸發(fā)壓力來判斷，建議按下列數(shù)值進行設計：,R410A系統(tǒng)冷凝壓力和蒸發(fā)壓力,,R410A高壓/低壓偏差的調(diào)整方案,變頻機系統(tǒng)開發(fā)中需要注意的事項,1）狀態(tài)A：壓縮機可能選的過大，可選擇小一型號的壓縮機。2）狀態(tài)B：壓縮機可能的過小，可選擇大一型號的壓縮機。3）狀

23、態(tài)C：冷凝部分的干球溫度可能太高、冷媒可能太多、冷凝器的流路分流可能不合適、冷凝側(cè)的風機轉(zhuǎn)速可能太低。4）狀態(tài)D：蒸發(fā)器部分的濕球溫度可能太低、冷媒可能不足、冷凝器的流路分流可能不合適、冷凝側(cè)的風機轉(zhuǎn)速可能太高、毛細管流量可能太小、導致蒸發(fā)器的過熱度可能太大,變頻機系統(tǒng)開發(fā)中需要注意的事項,有源功率因數(shù)校正板,壓縮機驅(qū)動板,室外主控板,180℃+PFC直流變頻控制器總成原理,變頻外機控制器簡介,,,,,壓縮機驅(qū)動板簡介,IPM功率

24、模塊,NEC正弦波驅(qū)動芯片,,,,U,V,W,,MCU,,相電流、電壓,,,,三相六路驅(qū)動,MC,U,V,W,,溫度電流保護,高頻開關電源,,+9V,,+5V,,+12V,,+15V,四光耦隔離通訊電路,,8芯線,去主控板,注：泵電源，達到輸入功率因數(shù)校正的和輸出電壓提升的目的； APFC板裝有溫度傳感器，在運行溫度過高時，會通知主控芯片進行限制、降低運行頻率保護。,產(chǎn)品設計方案介紹——電器設計說明—控制器主要元器