變頻壓縮機(jī)是指相對轉(zhuǎn)速恒定的壓縮機(jī)而言，通過一種控制方式或手段使其轉(zhuǎn)速在一定范圍內(nèi)連續(xù)調(diào)節(jié)，能連續(xù)改變輸出能量的壓縮機(jī)。



一、工作原理



變頻壓縮機(jī)可以分為兩部分，一部分是變頻控制器，就是我們常說的變頻器；另一部分是壓縮機(jī)。變頻控制器的原理是將電網(wǎng)中的交流電轉(zhuǎn)換成方波脈沖輸出。通過調(diào)節(jié)方波脈沖的頻率（即調(diào)節(jié)占空比），就可以控制驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)的電機(jī)轉(zhuǎn)速。頻率越高，轉(zhuǎn)速也越高。



變頻控制器還有一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是，驅(qū)動(dòng)電機(jī)起動(dòng)電流小，不會對電網(wǎng)造成大的沖擊。



二、優(yōu)勢



傳統(tǒng)空調(diào)壓縮機(jī)依靠其不斷地“開、?！眮碚{(diào)整室內(nèi)溫度，其一開一停之間容易造成室溫忽冷忽熱，并消耗較多電能。變頻空調(diào)則依靠空調(diào)壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速的快慢達(dá)到控制室溫的目的，室溫波動(dòng)小、電能消耗少，其舒適度大大提高。
運(yùn)用變頻控制技術(shù)的變頻空調(diào)，可根據(jù)環(huán)境溫度自動(dòng)選擇制熱、制冷和除濕運(yùn)轉(zhuǎn)方式，使居室在短時(shí)間內(nèi)迅速達(dá)到所需要的溫度，并在低轉(zhuǎn)速、低能耗狀態(tài) 下以較小的溫差波動(dòng)，實(shí)現(xiàn)了快速、節(jié)能和舒適控溫效果。



變頻空調(diào)的核心是變頻器。變頻器是20世紀(jì)80年代問世的一種高新技術(shù)，它通過對電流的轉(zhuǎn)換來實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)頻率的自動(dòng)調(diào)節(jié)，把50Hz的固定電網(wǎng)頻率 改 為30—130Hz的變化頻率；同時(shí)，還使電源電壓范圍達(dá)到142—270V，徹底解決了 由于電網(wǎng)電壓不穩(wěn)而造成空調(diào)器不能工作的難題，使空調(diào)完成 了一個(gè)劃時(shí)代的變革。



變頻空調(diào)通過提高空調(diào)壓縮機(jī)工作頻率的方式，增大了在低溫時(shí)的制熱能力，大制熱量可達(dá)到同類空調(diào)器的 1．5倍，低溫下仍能保持良好的制熱效果。此外， 一般的空調(diào)分體機(jī)只有四檔風(fēng)速可供調(diào)節(jié)，而變頻空調(diào)器的室內(nèi)風(fēng)機(jī)自動(dòng)運(yùn)行時(shí)，轉(zhuǎn)速會隨空調(diào)壓縮機(jī)的工 作頻率在12檔風(fēng)速范圍內(nèi)變化，由于空調(diào)風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速與空調(diào)器的能 力配合較為合理、細(xì)膩，實(shí)現(xiàn)了低噪音的寧靜運(yùn)行，低噪音只有30分貝左右。



變頻空調(diào)在每次開始啟動(dòng)時(shí)，先以大功率、大風(fēng)量進(jìn)行制熱或制冷，迅速接近所設(shè)定的溫度后，空調(diào)壓縮機(jī)便在低轉(zhuǎn)速、低能耗狀態(tài)下運(yùn)轉(zhuǎn)，僅以所需的功率維持設(shè)定的溫度，這樣不但溫度穩(wěn)定，還避免了空調(diào)壓縮機(jī)頻繁地開開停停所造成的對壽命的衰減，而且耗電量大大下降，實(shí)現(xiàn)了高效節(jié)能。
三、市場應(yīng)用



基于上述原因，變頻空調(diào)，也受到了大型賓館、商廈的青睞。由于以往大型建筑中所用的中央空調(diào)因不能隨氣溫和客流量的變化而自動(dòng)調(diào)節(jié)負(fù)荷，所以耗能多、電力浪費(fèi)大。據(jù)調(diào)查統(tǒng)計(jì)，目前以中央空調(diào)為代表的暖通空調(diào)的耗能幾乎占了國內(nèi)建筑總耗能的85%。而采用了變頻技術(shù)的智能變頻集中式空調(diào)則集中了家用空調(diào)和中央空調(diào)的優(yōu)點(diǎn)，在節(jié)能方面較前兩者有很大的突破，可使中央空調(diào)的耗能降低30%至80%，將成為明年新落成的商用建筑的首選。



四、缺點(diǎn)



以變頻中央空調(diào)的壓縮控制為例闡述變頻壓縮的缺點(diǎn)。



變頻壓縮機(jī)主要是調(diào)節(jié)壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速，通過檢測壓縮機(jī)負(fù)載的輕重，或室內(nèi)機(jī)的多少，以及周圍環(huán)境溫度的檢測，來調(diào)節(jié)壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速的快慢。當(dāng)壓縮機(jī)負(fù)載重，或室內(nèi)機(jī)數(shù)量多，或目前溫度與設(shè)定目標(biāo)溫度差別大的時(shí)候，壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速變快，從而使壓縮機(jī)輸出的制冷、熱量增大；當(dāng)室內(nèi)機(jī)開機(jī)少，或壓縮機(jī)負(fù)載輕，或當(dāng)前溫度與設(shè)定目標(biāo)溫度接近時(shí)候，壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速就變慢，從而使壓縮機(jī)輸出的制冷、熱量減??；這樣就起到能量調(diào)節(jié)的目的。以上是變頻機(jī)的優(yōu)點(diǎn)也是它的工作原理，但是，變頻以下幾點(diǎn)是容易出現(xiàn)故障的地方：



90年代初由日本公司研制開發(fā)的變頻多聯(lián)系統(tǒng)，雖然已從交流變頻改進(jìn)成直流變頻，但仍沿襲了交流變頻系統(tǒng)的一些缺點(diǎn)。



1、電路控制板的復(fù)雜設(shè)計(jì)導(dǎo)致控制電路故障頻發(fā)變頻壓縮電路包含逆變器，微控制器，PWM波的生成以及變頻壓縮機(jī)的電機(jī)控制電路組成，變頻系統(tǒng)的電路控制板元器件有過成千上萬，電路復(fù)雜，數(shù)量眾多。因而電路板發(fā)生故障的概率就比簡單的不采用變頻壓縮的大。



此外，在夏季變頻器損失(約為壓縮機(jī)功率的10%~20%)會使主控板過熱。這些都是導(dǎo)致控制電路故障高發(fā)的原因。



2、復(fù)雜的配管設(shè)計(jì)導(dǎo)致配管回路故障頻發(fā)變頻多聯(lián)系統(tǒng)中的各種輔助裝置(如旁通閥、噴液保護(hù)電磁閥等)在室外機(jī)中必須安裝，這就導(dǎo)致配管設(shè)計(jì)復(fù)雜，從而增加了系統(tǒng)管路的故障。



3、變速導(dǎo)致壓縮機(jī)故障頻發(fā)定速壓縮機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)速度恒定，因此曲軸表面相對速度不變，可相對減小摩擦、降低磨損，所以變頻壓縮機(jī)不斷地提速或減速肯定會相的縮短壓縮機(jī)的壽命。對于旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)而言，在其工作時(shí)，葉片在靜止的氣缸內(nèi)壁中來回滑動(dòng)。使得相對速度較快，磨損較大，進(jìn)一步縮短了壓縮機(jī)的使用壽命。（而旋渦式壓縮機(jī)的兩個(gè)旋渦盤按同一運(yùn)行軌道一起運(yùn)轉(zhuǎn)，就降低了相對速度和磨損。）



另外，變頻系統(tǒng)常常使用多臺小容量的壓縮機(jī)，當(dāng)實(shí)際工作速度超過限定速度時(shí)，該系統(tǒng)工作頻率和壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速就會高于正常情況，同時(shí)，壓縮機(jī)散發(fā)的熱量也會更高，這都是導(dǎo)致壓縮機(jī)過負(fù)荷運(yùn)行。



4、變頻壓縮機(jī)設(shè)計(jì)上的不足導(dǎo)致其故障頻發(fā)由于變頻系統(tǒng)所使用的壓縮機(jī)在設(shè)計(jì)時(shí)均示考慮徑向或軸向柔性設(shè)計(jì)，因此，在抗液擊，防污及防過負(fù)荷方面，它都有所不足。



5、變頻壓縮機(jī)回油上的缺點(diǎn)導(dǎo)致其多故障在部分負(fù)荷運(yùn)行進(jìn)，變頻壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速低，使得回氣速度減慢，導(dǎo)致了回油性差的問題。尤其是在長配管/高落差的系統(tǒng)中或環(huán)境溫度較低的情況下，回油性差的問題尤為突出?；赜屠щy增加了變頻系統(tǒng)故障出現(xiàn)的頻率。