一種多速節(jié)能空調(diào)設(shè)計(jì)說明書

1、一種多速節(jié)能空調(diào)設(shè)計(jì)說明書（節(jié)能減排大賽國家二等獎(jiǎng)）設(shè)計(jì)者：徐然2，張敏3指導(dǎo)教師:張乃強(qiáng)1一、研制背景及意義隨著人民生活水平的提高，空調(diào)已經(jīng)成為必備電器之一。根據(jù)近年來電器的市場(chǎng)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，我國城市空調(diào)普及率已經(jīng)超過55%。對(duì)于空調(diào)這樣的高耗能電器（額定功率735-1500w），就其占有率來說，節(jié)能潛力巨大。目前市場(chǎng)上普遍使用的空調(diào)節(jié)能技術(shù)和措施種類繁多，主要集中在改良?jí)嚎s機(jī)，無級(jí)變頻技術(shù)，節(jié)能制冷劑和添加劑和改善冷凝器蒸發(fā)器這四個(gè)方面，但是上述技術(shù)普遍存在成本較高、節(jié)能效果不十分明顯的特點(diǎn)。本方案經(jīng)過廣泛的市場(chǎng)調(diào)研和分析，提出了一種性價(jià)比高的多速節(jié)能空調(diào)方案設(shè)計(jì)。表1列出了本方案和主流節(jié)能方

2、案的對(duì)比情況。表1：幾種節(jié)能技術(shù)對(duì)比技術(shù)成本節(jié)能效果技術(shù)成熟度備注改良?jí)嚎s機(jī)高好比較成熟無級(jí)變頻高一般成熟節(jié)能效果同使用環(huán)境密切相關(guān)節(jié)能制冷劑和添加劑很高較好試驗(yàn)階段改善冷凝器蒸發(fā)器高一般成熟本方案低好試驗(yàn)階段空調(diào)的變頻技術(shù)成為未來發(fā)展的必然趨勢(shì)，定頻空調(diào)由于能耗大、噪聲大等缺點(diǎn)只能漸被淘汰，但變頻空調(diào)比定頻空調(diào)的價(jià)格高出很多，經(jīng)調(diào)查可知目前大部分的家用空調(diào)市場(chǎng)仍被定頻空調(diào)所占有，要改變空調(diào)耗能過大的現(xiàn)狀則設(shè)計(jì)出一種新型節(jié)能且成本低廉的空調(diào)。本方案的多速變頻空調(diào)由于同樣具有變頻的功能且主電路簡(jiǎn)單，易于控制，而降低了變頻器的成本，公眾更易于接受。在加入節(jié)電開關(guān)后則更加節(jié)能。在電力電子器件制造技術(shù)

3、和計(jì)算機(jī)技術(shù)日新月異的今天，可使交交變頻電路具有更好的性能，更利于節(jié)能，因此此項(xiàng)目的研究將具有良好的發(fā)展前景。交交變頻技術(shù)在現(xiàn)有的電力電子技術(shù)基礎(chǔ)上早已達(dá)到成熟階段，市場(chǎng)上的交交變頻器也層出不窮，且都具有良好的變頻性能，但將交交變頻技術(shù)應(yīng)用于空調(diào)變頻調(diào)速系統(tǒng)的實(shí)例尚未出現(xiàn)。通過對(duì)主流空調(diào)節(jié)能技術(shù)的調(diào)查對(duì)比，發(fā)現(xiàn)將交交變頻技術(shù)應(yīng)用于空調(diào)壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)的新型空調(diào)具有成本低、節(jié)能效果好的優(yōu)勢(shì)。目前市場(chǎng)上的空調(diào)分為定頻空調(diào)和變頻空調(diào)兩種。由于供電頻率不能改變，定頻空調(diào)的壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速基本不變，所有它不能通過調(diào)節(jié)壓縮機(jī)控制制冷量，而是通過調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速的方式來調(diào)節(jié)房間溫度高低，所以定頻空調(diào)雖然能調(diào)節(jié)制冷能力，

4、但壓縮機(jī)的功耗卻居高不下。與之相比，“變頻空調(diào)”靠變頻器改變壓縮機(jī)的供電頻率，調(diào)節(jié)壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速。供電頻率高，壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速快，空調(diào)器制冷（熱）量就大；而當(dāng)供電頻率較低時(shí)，空調(diào)器制冷（熱）量就小。所以變頻空調(diào)更加節(jié)能環(huán)保。但是變頻空調(diào)的變頻能力是靠高成本的交直交變頻器實(shí)現(xiàn)的。導(dǎo)致變頻空調(diào)的平均售價(jià)比定頻空調(diào)要高出1000元以上，超過了使用變頻空調(diào)節(jié)能帶來的直接經(jīng)濟(jì)價(jià)值,成為阻礙變頻空調(diào)推廣的最大障礙。本方案的空調(diào)壓縮機(jī)不再使用將現(xiàn)有變頻空調(diào)的交直交變頻器，而是改用交交變頻器，從而大大降低了成本。又由于在夏季空調(diào)使用高峰，只要室內(nèi)溫度在26左右人體即可感覺舒適，不需要變頻空調(diào)的精確調(diào)節(jié)。所以本設(shè)計(jì)方案可

5、以替代變頻空調(diào)應(yīng)用在諸多領(lǐng)域。此外，含變壓器的電器設(shè)備在待機(jī)而沒有切斷源的情況下都有待機(jī)功耗。在關(guān)閉開關(guān)卻插著插頭的待機(jī)狀下，常用電器的待機(jī)能耗功率分別為： 空調(diào)3.47瓦，洗衣機(jī)2.46瓦，電冰箱4.09瓦，微波爐2.78瓦，抽油煙機(jī)6.06瓦，彩電8.07瓦，PC主機(jī)35.07瓦，打印機(jī)9.08瓦。把這些待機(jī)功耗加起來,相當(dāng)于在不工作的時(shí)候，這些電器一天就要耗電4度?？照{(diào)一般沒有機(jī)械開關(guān)，存在待機(jī)功耗，積累起來仍然是不可忽視的浪費(fèi)。由于人對(duì)小范圍內(nèi)的溫度變化并不敏感，在夏季室外溫度高于30時(shí)，室溫保持26，人在室內(nèi)就會(huì)感到舒適，室溫在26偏差1-2也不能明顯改變?nèi)梭w的舒適程度。這也是國務(wù)院

6、辦公廳關(guān)于深入開展全民節(jié)能行動(dòng)的通知（國辦發(fā) 2008106號(hào)）1 中規(guī)定的“嚴(yán)格控制室內(nèi)空調(diào)溫度。除有特定要求并經(jīng)批準(zhǔn)外，公共建筑夏季室內(nèi)空調(diào)溫度設(shè)置不得低于26攝氏度，冬季室內(nèi)空調(diào)溫度設(shè)置不得高于20攝氏度?！钡睦碚撘罁?jù)。二、設(shè)計(jì)方案在辦公室、家庭環(huán)境下采用昂貴的無級(jí)變頻技術(shù)對(duì)室溫進(jìn)行精確的控制顯得得不償失。本方案的出發(fā)點(diǎn)就是使用本案來調(diào)節(jié)溫度，達(dá)到既節(jié)約成本又節(jié)能的目的。調(diào)速的基本流程見圖1。圖1. 本方案的調(diào)速控制流程圖本方案包含了一種關(guān)機(jī)全斷電開關(guān)。因?yàn)榭照{(diào)待機(jī)狀態(tài)功耗低，取用空調(diào)的電流0.1A為閾值，當(dāng)檢測(cè)到電源導(dǎo)線電流小于閾值，則觸發(fā)延時(shí)繼電器在某個(gè)時(shí)間段后仍處于待機(jī)狀態(tài)則切斷電

7、源，消除大部分待機(jī)功耗，可以作為空調(diào)節(jié)能的有效輔助。2.1 主要解決方案和原理圖將現(xiàn)有空調(diào)的交-直-交變頻器改為交-交變頻器，運(yùn)用交-交變頻使原來的整流和逆變電路用一個(gè)交-交變頻電路代替，使主電路中的可控元件更少，電路更簡(jiǎn)單。同時(shí)省去了交-直-交變頻器平滑變速的功能，改造后的主電路及觸發(fā)電路則省去了使變頻器平滑調(diào)速的控制電路。從而大大降低了變頻器的成本。圖2. 本方案的系統(tǒng)原理框圖如圖2所示，通過橋式交交變頻主電路及觸發(fā)電路將電源電壓頻率變?yōu)?5HZ。主電路中晶閘管的觸發(fā)脈沖由555定時(shí)器芯片及電容電阻構(gòu)成，在通過延時(shí)器及其他相關(guān)元器件構(gòu)成觸發(fā)電路。則可得到頻率為50HZ與頻率為25HZ的雙檔

8、電源。在通過使用繼電器組建控制電路與空調(diào)的溫度傳感器相連，根據(jù)傳感器發(fā)出的溫度信號(hào)來選擇電源的頻率檔，即當(dāng)空調(diào)制冷時(shí)選擇原50HZ檔，電機(jī)以額定轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)制冷，當(dāng)室內(nèi)溫度達(dá)到初定溫度（例如：27度），則通過溫度傳感器發(fā)出的溫度信號(hào)作用于控制電路使電源通過交交變頻電路變?yōu)?5HZ，則電機(jī)以1/2的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，以維持室內(nèi)溫度，同時(shí)降低能耗，。此外25HZ檔還可運(yùn)用于空調(diào)電機(jī)啟動(dòng)，由于電機(jī)的啟動(dòng)電流正比與電源電壓的頻率，從而可減小電機(jī)的啟動(dòng)電流，減小對(duì)電器的沖擊，降低能耗。圖中節(jié)電開關(guān)接在電源側(cè)，其功能為在空調(diào)不工作而處于待機(jī)狀態(tài)時(shí)，經(jīng)過一段時(shí)間的延遲，可自動(dòng)切斷總電源，減少不必要的電能浪費(fèi)。綜合來看此

9、空調(diào)系統(tǒng)不僅具有優(yōu)越的性能而且從多個(gè)方面減少能耗，達(dá)到節(jié)能增效。（1）交交變頻主電路原理2：改變傳統(tǒng)空調(diào)定頻的模式,引入交交變頻調(diào)速,通過改變電源頻率改變空調(diào)壓縮機(jī)電機(jī)轉(zhuǎn)速，不同于以往變頻器交直交變頻調(diào)速的原理，直接運(yùn)用橋式交交變頻電路將工頻50HZ變?yōu)?5HZ。轉(zhuǎn)速公式：n=60f/p 其中：n電機(jī)轉(zhuǎn)速； f電源電壓頻率； p電機(jī)的極對(duì)數(shù)。根據(jù)電機(jī)轉(zhuǎn)速公式可知將頻率降為原來的一半可使電機(jī)的轉(zhuǎn)速降為額定轉(zhuǎn)速的1/2。則可達(dá)到變速的目的。圖3. 單相交交變頻電路圖3為單相橋式交交變頻原理圖，其中左右兩出線端接220v電源，R1為所接的負(fù)載，即空調(diào)電動(dòng)機(jī)。D1，D2，D3D8為半控器件晶閘管。電路

10、由左右兩組反并聯(lián)的晶閘管變流電路構(gòu)成，左右兩組變頻器都是相控整流電路，左半橋工作時(shí)，負(fù)載電流為正，右半半橋工作時(shí)，負(fù)載電流為負(fù)。讓兩組變流器按一定的頻率交替工作，負(fù)載就得到該頻率的交流電。 晶閘管觸發(fā)控制方式：通過控制8個(gè)晶閘管的導(dǎo)通時(shí)間可將工頻變?yōu)樵瓉淼囊话?。晶閘管D1、D4同步控制設(shè)為第一組，同理，D2，D3為第二組，D5、D8為第三組，D6、D7為第四組。電源電壓頻率為50Hz，即周期為0.02s。要得到的電壓頻率為25Hz，即周期為0.04s；則四組晶閘管的觸發(fā)周期均為0.04s，控制前兩組晶閘管使其在前半周期導(dǎo)通，即00.02s內(nèi)；控制后兩組晶閘管使其在后半內(nèi)周期導(dǎo)通，即0.02S0

11、.04s內(nèi)；第一組晶閘管的觸發(fā)延遲0s，第二組晶閘管的觸發(fā)延遲0.01s，第三組觸發(fā)延遲0.02s，第四組觸發(fā)延遲0.03s。則可在四組晶閘管輪流導(dǎo)通下得到頻率為25HZ 的電壓，達(dá)到頻率變?yōu)橐话氲哪康?。在將所得的四波頭波形通過中心頻率為25Hz的帶通濾波器得到諧波較小的正弦波。 通過以上原理可知：輸出電壓并不是平滑的正弦波，而是由若干段電源電壓拼接而成。再將輸出電壓經(jīng)過濾波器則可得到較平滑的25Hz正弦波。圖4為單相橋式交交變頻電路的仿真圖（所用仿真軟件為Matlab）圖4. 單相橋式交交變頻電路的仿真圖圖5. 交交變頻電路的仿真波形輸出圖圖5為單相橋式交交變頻電路的仿真波形輸出圖，其中波形

12、一為沒有經(jīng)過濾波的交交變頻電路直接輸出波形；波形二為經(jīng)過濾波后的輸出電壓波形；波形三為輸出電壓起振過程；波形四為穩(wěn)定的輸出波形。通過軟件仿真可知變頻電路將原50HZ電源變?yōu)?5HZ輸出 圖6. 由八個(gè)MOS管構(gòu)成的交交變頻橋?qū)嵨铮?）晶閘管觸發(fā)電路3：晶閘管觸發(fā)脈沖由555定時(shí)器芯片及電阻、電容、二極管構(gòu)成的多諧振蕩電路產(chǎn)生，調(diào)節(jié)電阻阻值及電容值就可得到所需要的占空比為1/4周期為0.04S的矩形脈沖。電路振蕩頻率f及占空比q的計(jì)算公式如下：f = 1/T=1/0.7(R1+R2)Cq=R1/(R1+R2)再通過三組延時(shí)器將主脈沖分別延遲0.01s、0.02s、0.03s得到四組晶閘管的觸發(fā)脈

13、沖分別作用與四組晶閘管。下圖為延遲電路的原理圖，圖中R4、C1為定時(shí)元件，定時(shí)時(shí)間T=RC（s），為了調(diào)整延時(shí)時(shí)間，可通過改變R4、C1來實(shí)現(xiàn)，調(diào)節(jié)不同的R4、C1值得到三組延遲后的觸發(fā)脈沖。圖7. 晶閘管觸發(fā)電路圖8. 觸發(fā)脈沖延遲器的原理四組觸發(fā)脈沖波形圖見圖九： 圖9. 四組觸發(fā)脈沖波形圖圖10. 晶閘管觸發(fā)電路板（3）控制電路控制模式：（1）雙檔轉(zhuǎn)換控制：通過由繼電器構(gòu)成的控制電路控制以上雙速空調(diào)器壓縮機(jī)在兩速之間的轉(zhuǎn)換，將控制電路與原空調(diào)內(nèi)的溫度傳感器相連，傳感器發(fā)出的溫度信號(hào)作用與控制電路，經(jīng)判斷可使控制電路中的繼電器開關(guān)選擇電源的高頻檔或低頻檔。例如初設(shè)溫度為27度，則空調(diào)開始制

14、冷時(shí)通過控制電路控制使壓縮機(jī)工作在高頻檔，則電機(jī)轉(zhuǎn)速高，迅速制冷；當(dāng)室內(nèi)溫度達(dá)到27度時(shí)，則可根據(jù)傳感器發(fā)出的溫度信號(hào)使控制電路選擇低頻檔，使壓縮機(jī)工作在一半轉(zhuǎn)速，能維持室內(nèi)溫度即可，同時(shí)降低功率損耗。（2）啟動(dòng)控制：由于電機(jī)的啟動(dòng)電流與電源電壓頻率成正比，啟動(dòng)電流越大則耗能越大，電機(jī)的壽命越短；使用電源低頻檔啟動(dòng)可使啟動(dòng)大流大大降低，減小啟動(dòng)時(shí)對(duì)電機(jī)的沖擊，減少能耗。將空調(diào)啟動(dòng)開關(guān)與控制電路繼電器相連，啟動(dòng)的同時(shí)將繼電器打到低頻檔，使電源經(jīng)過交交變頻電路，低頻啟動(dòng)?？刂齐娐返碾娐穲D見圖11?？刂崎_關(guān)選擇分三個(gè)階段，第一階段為啟動(dòng)時(shí)低頻檔25Hz工作，第二階段高頻檔50Hz工作，第三階段即溫度

15、已達(dá)到設(shè)定值時(shí)低頻檔25Hz工作。保護(hù)元件：熔斷器FU1（電機(jī)過載保護(hù)）；FU2（控制電路的短路保護(hù)）；斷路器QF（電機(jī)短路、過載保護(hù)）。合上開關(guān)QF和控制回路開關(guān)SA1 ，再合上繼電器KA ，將開關(guān)S置于“自動(dòng)”位置，啟動(dòng)按鈕SB1，中間繼電器KA1、KA2得電吸合并自鎖，KA1常開觸點(diǎn)閉合，中間觸電器KA4得電吸合，其常開觸點(diǎn)閉合，接觸器KM1得電吸合，接通25 Hz電源檔啟動(dòng)電機(jī)。與此同時(shí)，時(shí)間繼電器KT線圈通電，經(jīng)過一段延時(shí)后，其延時(shí)閉合常開觸點(diǎn)閉合，中間繼電器KA3得電吸合，其常開觸點(diǎn)閉合，接觸器KM2得電吸合，接通50 Hz電源檔。由于KA3吸合，其常閉觸點(diǎn)斷開，于是KA2和KA3

16、及KT均失電釋放。此后他們不再參加工作。當(dāng)室溫下降到設(shè)定值時(shí)，KP的接點(diǎn)閉合，KA4又吸合，接觸器KM2得電吸合，50 Hz檔工作。如此重復(fù)上述過程，從而達(dá)到自動(dòng)保溫工作。圖11. 主控制電路圖溫度感應(yīng)電路：多諧振蕩器產(chǎn)生的的振蕩頻率為fc=1.443/(R+2Rt)*C1),由于熱敏電阻Rt的阻值隨溫度而變化，因此fc也隨溫度變化而變化。音頻譯碼器的中心頻率f0=1/(1.11Rp*C4),調(diào)節(jié)電位器Rp，使f0為設(shè)定溫度的頻率。當(dāng)集成電路A1的振蕩頻率fc與集成電路A2的中心頻率f0一致時(shí)，A2的8腳輸出低電平。使繼電器Kp得電吸合，其常開觸點(diǎn)閉合。 圖12. 溫度控制電路圖（4）節(jié)電開關(guān)

17、空調(diào)的一般工作功率都在735w以上，所以可以認(rèn)為功率小于20w為待機(jī)閾值，即電流小于0.1A。只要檢測(cè)到的電源的電流小于0.1A且持續(xù)時(shí)間超過20分鐘，則切斷電源。電路圖如下。電路的工作原理見圖13。需要打開空調(diào)時(shí)，按下AN， 普通繼電器KM1通電，KM1的常開觸頭KM1接通了主電路，空調(diào)開始啟動(dòng)，同時(shí)，變壓器的另一側(cè)會(huì)感應(yīng)到電壓。該電壓經(jīng)過整流電路使延時(shí)繼電器KM2得到合適的工作電壓而工作，其常開觸點(diǎn)KM2閉合鎖住了常開按鈕AN，主電路連續(xù)工作。關(guān)機(jī)后，空調(diào)主電路電流減小到0.1A以下，變壓器感應(yīng)到的電壓很低，經(jīng)過延時(shí)繼電器設(shè)置的延時(shí)時(shí)間后，繼電器KM2吸合，KM2的常開觸點(diǎn)斷開，KM1線圈

18、失電，KM1的常開觸頭切斷主電路。操作時(shí)，只要用遙控器關(guān)閉空調(diào)就可離開房間了，空調(diào)插座將在系統(tǒng)關(guān)閉后自動(dòng)切斷插座電源。圖13. 節(jié)能開關(guān)電路圖元件選擇和制作：C是耐壓400V，1 F的無極性電容，D1D5是普通二極管4007，KM1是額定電壓12V，額定電流2A的普通繼電器。KM2是延時(shí)繼電器。變壓器T是用220V，6W的小功率變壓器改制成，即把該變壓器的低壓繞組拆去，用電源線在變壓器鐵芯上繞35圈，而高壓側(cè)繞組接到整部分。本電路所用元件均為市銷元件，如果插座的空間足夠，整個(gè)電路可裝進(jìn)插座內(nèi)，只需電路正確組裝，并且通過調(diào)整變壓器低壓繞組的圈數(shù)找到能提供給延時(shí)繼電器KM2正常工作電壓的最佳狀態(tài)，

19、整個(gè)電路即可很好工作。2.2 方案延伸（1）三相矩陣式變頻電路大型空調(diào)所接的電源為三相電源，同理可通過三相交交變頻電路改變電源電壓頻率。圖14為三相矩陣式變頻電路主電路拓?fù)洌簣D14. 三相矩陣式變頻電路圖15. 雙向可控開關(guān)矩陣式變頻電路輸出電壓為正弦波，且輸出頻率不受電網(wǎng)頻率的限制，則可根據(jù)需要設(shè)置多個(gè)頻率檔，例如60Hz檔、50Hz檔、40Hz檔，可使空調(diào)變頻性能更好，此電路變頻功能突破了單相交交變頻只能成倍降頻的功能，優(yōu)越與單相交交變頻電路，使變頻功能更完善。同時(shí)輸入電流也可控制為正弦波和電壓同相，提高功率因數(shù)，效率較高。矩陣變換器可以在變頻調(diào)速中的應(yīng)用研究既可產(chǎn)生節(jié)能的重大經(jīng)濟(jì)效益，又

20、避免了因諧波污染帶來電力系統(tǒng)環(huán)保問題，是一種“綠色”的變換器。其電氣向能十分理想，有良好的發(fā)展前景。（2）電機(jī)變極調(diào)速4：通過前述電機(jī)轉(zhuǎn)速公式n=60f/p，可知，固定電源電壓頻率為工頻不變，通過改變電機(jī)的極對(duì)數(shù)p也可達(dá)到同樣的變速的目的。原理是通過改變電機(jī)供電電流的方向改變?cè)姍C(jī)的極對(duì)數(shù)。例如將2極變?yōu)?極，則可將電機(jī)轉(zhuǎn)速將為一半。但通過此種方法變極調(diào)速有一定的局限性，通過到熱動(dòng)實(shí)驗(yàn)室調(diào)查分析了解到，空調(diào)電機(jī)的體積較小，要改變繞組的接線方式或增加繞組難度較大，控制電流的流向也較復(fù)雜，不易實(shí)現(xiàn)，且造價(jià)高。但此方法也為一種研究變速的方向，技術(shù)成熟后有待繼續(xù)研究推廣。2.3 主要的技術(shù)應(yīng)用創(chuàng)新之處

21、（1）與定頻空調(diào)對(duì)比常規(guī)的定頻空調(diào)由于供電頻率不能改變，其壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速基本不變，所以它不能大幅度地調(diào)節(jié)制冷量，而是通過頻繁開啟關(guān)閉壓縮機(jī)的方式來調(diào)節(jié)房間溫度高低，這種方式并不節(jié)能，且對(duì)壓縮機(jī)的壽命有一定的影響。運(yùn)用交交變頻電路將定頻空調(diào)改造為有兩個(gè)固定頻率的雙速空調(diào)，則可改變壓縮機(jī)供電頻率，調(diào)節(jié)壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速。供電頻率為高檔時(shí)，壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速快，空調(diào)器制冷（熱）量就大；而當(dāng)供電頻率為低檔時(shí)，空調(diào)器制冷（熱）量就小。與定頻相比，空調(diào)器采用這種工作方式有許多優(yōu)勢(shì)。交交變頻空調(diào)的特點(diǎn) ：（1）省電性：由于它的壓縮機(jī)不會(huì)頻繁開啟，會(huì)使壓縮機(jī)保持穩(wěn)定的工作狀態(tài)，這可以使空調(diào)整體達(dá)到節(jié)能20%以上的效果。同時(shí)，這對(duì)

22、噪音的減少和延長(zhǎng)空調(diào)使用壽命，有相當(dāng)明顯的作用。（2）舒適性：由于開機(jī)后變頻空調(diào)以高頻進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)，因此可在短時(shí)間內(nèi)達(dá)到設(shè)定溫度。室溫恒定，達(dá)到設(shè)定溫度后變頻空調(diào)以低頻運(yùn)轉(zhuǎn)，就可以維持室內(nèi)設(shè)定溫度，這保證了空調(diào)的均勻制冷，避免了室溫劇烈變化所引起的不適感。（3）低頻起動(dòng)：“交交變頻空調(diào)”采用變頻控制技術(shù)，啟動(dòng)時(shí)電壓頻率較小，則啟動(dòng)電流小，也可達(dá)到節(jié)能的效果。 綜上所述，經(jīng)改造后的雙速空調(diào)由于具有變速的功能而減少了很多不必要能量的消耗，達(dá)到了在增加舒適度延長(zhǎng)壓縮機(jī)壽命的基礎(chǔ)上節(jié)能的目的。（2）與現(xiàn)有變頻空調(diào)對(duì)比現(xiàn)有的變頻空調(diào)變頻器為利用電力半導(dǎo)體器件的通斷作用將工頻電源變換為另一頻率的電能控制裝置.

23、主要采用交直交方式,先把工頻交流電源通過整流器轉(zhuǎn)換成直流電源,然后再把直流電源轉(zhuǎn)換成頻率、電壓均可控制的交流電源以供給電動(dòng)機(jī).變頻器的電路一般由整流、中間直流環(huán)節(jié)、逆變和控制4個(gè)部分組成.整流部分為三相橋式不可控整流器,逆變部分為IGBT三相橋式逆變器,且輸出為PWM波形,中間直流環(huán)節(jié)為濾波、直流儲(chǔ)能和緩沖無功功率.通過變頻器可以自由調(diào)節(jié)電機(jī)的速度。與之相比雙速空調(diào)的優(yōu)點(diǎn)：（1）由于室內(nèi)溫度變化幅度相對(duì)不是很大，所以空調(diào)對(duì)溫度的敏感度也可以相應(yīng)降低，則雙速空調(diào)完全可達(dá)到調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度的作用，同時(shí)由于交交變頻將交流電直接變?yōu)榭勺冾l率的交流電，則只需要一個(gè)主回路，就能替代交直交變頻器中的整流和逆變部

24、分，同時(shí)減少了可控器件的控制電路，使所用元器件更少，工藝簡(jiǎn)單，在很大程度上節(jié)約了成本。（2）此交交變頻電路只能將電源頻率調(diào)節(jié)為另一固定值，則省去了原空調(diào)變頻器平滑變速的控制功能， 又在原有的基礎(chǔ)上減少了控制元件及電路，再次節(jié)約成本。其簡(jiǎn)單的電路使雙速空調(diào)的成本費(fèi)用遠(yuǎn)低于變頻空調(diào)，廣大用戶更易于接受，從而將可節(jié)能更有效的推廣。（3）多速空調(diào)的其他應(yīng)用方式在春秋換季季節(jié)溫度相對(duì)適宜，若需要空調(diào)調(diào)節(jié)則其溫度調(diào)節(jié)范圍較小，壓縮機(jī)在低頻下工作完全可達(dá)到調(diào)節(jié)溫度的目的，此時(shí)可直接切換空調(diào)使長(zhǎng)期運(yùn)行與低頻檔，降低輸出功率，同樣能達(dá)到節(jié)能的目的。（4）節(jié)電開關(guān)通過設(shè)計(jì)電路達(dá)到控制空調(diào)待機(jī)狀態(tài)時(shí)切斷電源的目的，

25、節(jié)省了平時(shí)生活中無意浪費(fèi)掉的電能。除了應(yīng)用與空調(diào)，此節(jié)電開關(guān)還可應(yīng)用與其他電器，例如：電視，計(jì)算機(jī)等。綜上所述：交交變頻空調(diào)不同與以往的定頻空調(diào)，通過變頻來減少能耗，同時(shí)又比現(xiàn)有的變頻空調(diào)成本更低，技術(shù)性能更好，更利于推廣。通過折中的思路使其在節(jié)能增效上有很大的突破。且三相矩陣式變頻可使其具有更好的電氣性能。三、理論設(shè)計(jì)計(jì)算（1）主要技術(shù)指標(biāo)交交變頻的頻率變化接近50%。空調(diào)的能效等級(jí)在3級(jí)以上。 能效比分為兩種，分別是制冷能效比EER和制熱能效比COP，指的是空調(diào)的能耗與效用的比值，具體而言就是一臺(tái)空調(diào)用一千瓦的電可以產(chǎn)生多少千瓦的制冷/熱量。一般情況下，空調(diào)主要功能是夏季制冷，所以空調(diào)能效比通常指的是制冷能效比EER。例如，一臺(tái)定速空調(diào)的制冷量是4800W，制冷功率是1860W，