家用空调变频压缩机高温退磁及控制技术探究及改善

家用空调变频压缩机高温退磁及控制技术探究及改善

庞毅楠  吴海强

珠海格力电器股份有限公司   广东珠海519000

摘要：随着人们生活质量的日益提高,消费者对空调器要求也越来越高。由简单的人为进行冷热调节的定频空调,到根据室内环境温度变化,进行自动提供所需要的冷量和热量,保证室内环境温度稳定的变频空调。变频空调主要是通过改变输入压缩机的电频率来改变压缩机转速,从而实现无级调速。根据用户设置的温度,自动调节温度,在调节过程当中,压缩机始终在运行,只不过是转速有所变化,可以说是较为智能的空调。从而避免了传统定频空调的不断“开、停”调整室内温度。

关键词：直流变频;压缩机;钕铁硼;高温退磁

引言

自动化是工业生产发展和电气设备应用的主要趋势，以自动化的方式来对电气设备的运行情况进行控制，能够减少人力和物力在工业电气设备中的消耗，在保障电气设备运行安全的同时，也能够节约用于工业生产的成本。变频调速技术不仅能够实现对电机运行的有效控制，还能够满足工业生产的节能要求。通过对变频调速技术在工业电气自动化控制中的应用的分析，可以为其发展提出一些意见。

1变频旋转式压缩机的工作原理

旋转压缩机具有比往复压缩机更高的冷却效率、更好的稳定性和更少的尺寸；轻巧、运行稳定、噪音和震动小。因此,家用空调大都采用此类压缩机。以变频滚动转子式压缩机为例,主要分为电机和气缸两大部分,二者通过曲轴连接。电机内部转子内嵌稀土永磁体, 它用转子位置传感器来检测磁极的具体位置，再用电子换向器来驱动与定子绕组连接的功率开关器件，使定子绕组按照特定顺序上电，从而在定子上产生旋转磁场，并拖动永磁转子进行旋转。压缩机里面，一般电机在上,气缸在下。气缸无吸气阀片,吸气管直接通到泵体低压腔,经曲轴带动滚子旋转压缩成为高温高压的制冷剂蒸气顶开排气阀片,使得机壳内部为高压状态。该结构的压缩机通常有很小的空气阻力，很少的机械损耗，很低的吸入过热。当前笔者所在单位使用的转子式压缩机均为高压腔结构。

2变频调速技术的应用现状

从目前工业电气自动化发展的形势来看，变频调速技术的应用，能够体现出以下几个方面的特点：（1）电频调速能够减少电气设备在启动瞬间产生的强电流对电机自身以及电源电压产生的影响，为了防止在电网运行时，出现电源电压的波动，对其它设备的安全运行造成影响。(2)随着变频调速器调速范围的扩大，其动态响应速度也会随之提高，可以满足各种场合下的设备变频调速要求，包括工业电气自动化。而变频调速器中一般会配置直流母线电容器，在实际应用中如果遇到电网或电压的波动情况时，也不会对变频调控器本身的应用效果产生较大的影响，并能够在失电状态下保证电气设备的运行质量。（3）电极的转速大小也会影响到电机实际电能的消耗，因此，采用变频调速技术对电动机的速度进行调节和控制，可以实现节能效果。同时，由于采用了变频器控制技术，还出现了一些问题。由于采用了变频器控制技术，使得电力系统中出现了大量的谐波污染，从而对电力系统的安全稳定造成了很大的威胁。在实际的变频器中，由于采用了常规的移相整流方式，在其工作在低频时，极易出现波形失真，造成谐波污染。在电力系统中，若未安装电磁屏蔽装置，则会对电力系统的供电信号产生干扰。同时，构成变频器的部分电力设备价格昂贵，又缺乏一定的耐电压，使其难以在高电压条件下连续工作。但是，在使用变频调速技术时，若将功率降到最低，则需要将功率降到最低、调频的运行方式，很容易在实际运行中加速设备的损耗，进一步增加电气设备的运行成本。

3家用空调变频压缩机高温退磁及控制技术改善

3.1蒸发器流路冷媒流量不均所导致的风道凝露的优化方案

一般情况下，除了有经验的维修人员发现蒸发器上冷热空气温度差以外，还应经过具体测温来确认蒸发器不同流场上的具体温度，以确定空气确实是在蒸发器降温析湿后因为温度差在风道内形成二次析湿凝露。首先在蒸发器组件上引出6根热电偶，将小孔抛出并插入到管道中，以探测蒸发器的一次冷却和析湿过程中，在蒸发器的表面上，有无存在着温度分配不均匀的现象。

3.2无功补偿

将变频调速技术应用于电机拖动，为了提高电力系统的供电效率，设计者一般还会引入无功补偿，使负载变换也能合理地使用；这样就可以在电动机驱动时，对配电线和变压器的损耗进行补偿。同时，为了提高电动机拖曳的功率因数，还必须确保无功补偿装置的先进，这就要求工作人员在这方面有一定的专业知识；以保证所选择的无功补偿装置能满足电动机在拖动过程中的实际需要。在电力系统中，电力系统的无功补偿也必须与电力系统中的电力系统进行平衡。而要达到上述目的，除需要无功补偿装置和电动机的拖动装置达到同样的条件之外，有关人员还要根据现场平衡原理，合理地进行层次划分，从而保证电动机的拖动调速的正确；进而提高电力系统的电能质量，从而提高电力系统的电压分布。

3.3高温退磁抑制方法研究

排气温度防护是一种空调压缩机的温度防护。在压缩机的实际工作中，由于种种原因，会导致排气的温度超出正常范围。这不但增加了压缩机的功率消耗，而且还造成了油品积碳，降低了压气机的工作效率，严重地影响了压缩机的正常工作。为了防止压缩机排气温度过高,行业内普遍做法是在排气管上增加温度传感器,检测和控制排气温度。但是市场关于压缩机转子退磁、骨架融化、铭牌发黄或发蓝等故障仍时有发生。系统漏堵与压缩机内部持续超高温度产生有关,而出现超高温却不保护,则与温度探测位置有关。当前变频压缩机无内置过载保护器,对壳体高温只能依靠系统外接的感温包来感应并保护停机。一旦系统堵或制冷剂泄漏导致无制冷剂流动传递温度或感温包脱落,都将导致整机无法准确感知压缩机的高温,无法起到保护功能。因此,必须准确、真实感知压缩机内部实际温度,并做好保护措施,防止压缩机持续高温导致转子退磁失效。

3.4家用空调不符合康达效应导致的空调出风口处凝

露现象的优化设计当低温湿空气从家用空调出风口吹出时，如果不设计出风口导角，就会导致低温湿空气无法利用康达效应附壁吹出，而且会与风区域伯努利效应形成低压，从右侧补充而来的高温湿空气在拐角形成涡流现象，使高温湿空气在空调机注塑件表面析湿凝露。而如果低温湿空气在出风口处的导角处可以凭借康达效应转为以附壁吹出为主，就可以极大程度低降低低温湿空气与另一侧负压作用所补充的高温湿空气相遇流量，在角落里造成的漩涡现象。另外，由于附壁作用，较少的低温湿空气还可以将角落中形成的饱和水汽吹散，从而有效地降低了角落中空调注塑件表面的凝露现象。

4 结束语

压缩要变频调速技术的应用，对提升工业电气自动化的控制水平具有重要的作用。结合当前我国工业电气自动化的发展情况来看，变频调速技术的应用仍然存在一定的技术限制，需要对变频调速技术的应用结构和装置性能进行创新优化，让其能够充分发挥在工业电气自动化发展中的安全保障和节能作用，从而推动我国整体工业水平的进一步提高。

参考文献

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