變頻空調(diào)器原理及故障維修培訓(xùn)

一、變頻空調(diào)基本原理概述二、變頻電控主要元器件簡介三、變頻電控接地要求四、變頻電控線路原理五、變頻空調(diào)接線原理圖六、變頻空調(diào)故障分析維修的方法

一.變頻空調(diào)基本原理概述

交從能量的轉(zhuǎn)換上可把變頻控制分為交流到交流變頻與交流->直流->交流變頻。對家用電器的變頻控制而言，不管是交流變頻還是直流變頻都是通過交流->直流->交流的方式來實現(xiàn)變頻運轉(zhuǎn)的。

要得到可調(diào)頻率的交流電，首先要把220V-240V的交流電通過整流、濾波轉(zhuǎn)換為直流電，再通過變頻模塊將直流電變?yōu)榭烧{(diào)頻率的交流電，從而完成變頻的過程.交流變頻原理：電動機(jī)（壓縮機(jī)）轉(zhuǎn)速公式：n=60f(1-s)/pn—壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速f—壓縮機(jī)供電頻率

p—電機(jī)極對數(shù)s—轉(zhuǎn)差率交流異步電動機(jī)都滿足以上這個公式，變頻的原理就是改變壓縮機(jī)的供電頻率（f）；在p與s不變的情況下，壓縮機(jī)運轉(zhuǎn)速度就會隨著頻率的變化而變化。

從轉(zhuǎn)速公式中還可以得出，改變極對數(shù)（P）和轉(zhuǎn)差率（S）也可以改變壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速，但可操作性不強(qiáng)，體積和重量都會增加。一.變頻空調(diào)基本原理概述變頻控制器原理框圖

二.變頻電控主要部件1.變頻模塊

變頻模塊是實現(xiàn)由直流電轉(zhuǎn)變?yōu)榻涣麟姀亩?qū)動壓縮機(jī)運轉(zhuǎn)的關(guān)鍵器件，又稱為IPM模塊。它是一種智能的功率模塊，它將6個IGBT管連同其驅(qū)動電路和多種保護(hù)電路封裝在一起。模塊保護(hù)包括：過流、過壓、欠壓、短路、過熱二.變頻電控主要部件2.整流橋堆整流橋的作用是:

將交流電源變?yōu)橹绷麟姟?/p>

直流輸出電壓值=輸入交流電壓*整流系數(shù)1.414(約300V左右)。

目前使用型號T25VB60（25A/600V）

T15VB60（15A/600V）室外電控盒中另外一個整流橋堆不做整流用，而是用做一對大功率二極管，配合電抗器，用以提高整機(jī)功率因素。二.變頻電控主要部件3.電抗器

我們在變頻分體室外機(jī)直流300V電源內(nèi)串聯(lián)了兩個電抗器，其作用是為了提高整機(jī)的電源功率因素及消除諧波電流，達(dá)到通過EMC認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)的目的。

4.濾波器

為了通過EMC抗干擾功率及干擾電壓測試而采用的一種

一體化濾波器件。

5.大直流濾波電容

電解電容，用做直流電源濾波，視功率不同，每套控制器使用3-6個（560uf/個）。

6.放電管用以防止雷擊損壞電控電器部件。目前使用放電管參數(shù)為3600V。

7.光耦用于芯片到模塊間驅(qū)動信號的傳送及隔離，另外在室內(nèi)外通訊上也使用。室外控制板一共使用了9個光耦器件。二.變頻電控主要部件8.電子膨脹閥：

電子膨脹閥由本體、線圈部件構(gòu)成。驅(qū)動方式為永久磁體型步進(jìn)電機(jī)直動式。電子膨脹閥的作用：通過調(diào)節(jié)電子膨脹閥閥門的開度，達(dá)到調(diào)整系統(tǒng)流量的目的。其內(nèi)部結(jié)構(gòu)及外觀如下圖所示：二.變頻電控主要部件三.變頻空調(diào)放電保護(hù)電路原理當(dāng)變頻室外機(jī)造受雷擊時，雷電串入火線（Ｌ）或零線（Ｎ），壓敏電阻及ＡＳ３真空放電管導(dǎo)通（短路），火線或零線上的高壓電分別通過Ｒ１、Ｒ２壓敏電阻及ＡＳ３真空放電管將高壓泄放到電網(wǎng)的地線中，保障產(chǎn)品電子電器零部件不被擊穿、損壞。三.變頻空調(diào)不接地線的危害１.通電狀態(tài)下，由于電源無接地線，導(dǎo)致２２０Ｖ交流電經(jīng)Ｃ６７、Ｃ６６兩個高壓電容分壓，見上圖：萬能表測試為１１０Ｖ的電壓，該點直接與室外機(jī)外殼相連，導(dǎo)致外機(jī)金屬外殼帶電，存在安全隱患。2.當(dāng)變頻室外機(jī)造受雷擊時，雷電串入火線（Ｌ）或零線

（Ｎ），由于無接地線，高壓無法通敏電阻、放電管泄放到電網(wǎng)的地，導(dǎo)致存在高壓串入低壓，擊穿電子電器零部件的隱患。３.變頻機(jī)感性負(fù)載較多，在不接地線的情況下，機(jī)身外殼積累

的感應(yīng)電及外界的干擾信號無法泄放到電網(wǎng)的地，它易通過放電管反串入整機(jī)通訊系統(tǒng)，干擾通訊信號，導(dǎo)致通訊信號不可靠，出現(xiàn)Ｅ１通訊保護(hù)隱患。四.變頻空調(diào)電控原理圖四.變頻空調(diào)室外機(jī)(舊款)原理圖四.變頻空調(diào)室外機(jī)(新款)原理圖四.變頻空調(diào)新舊控制方式原理四.變頻空調(diào)通訊電路原理圖四.變頻空調(diào)通訊原理

當(dāng)信號處于室內(nèi)發(fā)送，室外接收時，室外OUTDOOR-TXD

置高電平，室外發(fā)送光耦I(lǐng)C21始終導(dǎo)通，若室內(nèi)IN-TXD發(fā)送高電平“1”，室內(nèi)發(fā)送光耦I(lǐng)C2導(dǎo)通，電流環(huán)閉合，室內(nèi)接收光耦I(lǐng)C1、室外接受光耦I(lǐng)C20導(dǎo)通，室外OUT-RXD接收高電平“1”；若室內(nèi)IN-TXD發(fā)送低電平“0”，室內(nèi)

發(fā)送光耦I(lǐng)C2截止，電流環(huán)斷開，接收光耦I(lǐng)C1、IC20截止，室外OUT-RXD接收低電平“0”，從而實現(xiàn)了通信信

號由室內(nèi)向室外的傳輸。同理，可分析通信信號由室外向室內(nèi)的傳輸過程。四.變頻空調(diào)直流風(fēng)機(jī)驅(qū)動原理圖四.全直流風(fēng)機(jī)控制原理接線圖

室外直流風(fēng)機(jī)工作原理與直流壓縮機(jī)基本相同。

Vc為高壓直流供電部分提供的直流電源，供風(fēng)機(jī)繞組工作使用，300V左右，由于用戶電源電壓有高有低，因而Vc實際在

200V-375V之間；

+15V電壓為風(fēng)機(jī)內(nèi)電路板的工作電源電壓；

Vsp為風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速控制信號，室外主控芯片發(fā)出的外風(fēng)機(jī)風(fēng)速控制信號為+5V的脈沖數(shù)字信號，經(jīng)過數(shù)模轉(zhuǎn)換電路，轉(zhuǎn)換為+15V的模擬信號，即Vsp，控制電機(jī)內(nèi)電路板以產(chǎn)生PWM

電壓波形；風(fēng)速反饋信號為12脈沖/轉(zhuǎn)，脈沖幅值+15V，因主控板芯片工作電壓為+5V，因此需在電源板上將其轉(zhuǎn)換成

+5V的信號后，才能供給外主控芯片以檢測外風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)。四.全直流室內(nèi)外風(fēng)機(jī)控制原理五.變頻空調(diào)接線原理圖六.變頻空調(diào)故障分析及維修的方法六.變頻空調(diào)故障分析及維修的方法1、變頻空調(diào)檢測儀故障查詢方法：

將變頻空調(diào)檢測儀連接到室外機(jī)電控盒預(yù)留的對接端口上。按壓“查詢”按鍵，進(jìn)入查詢顯示模式顯示屏顯示Fr（運行頻率）。2、按壓鍵選擇所需查詢的信息，查詢信息順序如下：OT（預(yù)留）、FL（室外限頻狀態(tài)）、CF（壓縮機(jī)故障狀態(tài)）、SF（室外機(jī)故障狀態(tài)）Sn（當(dāng)前室內(nèi)機(jī)狀態(tài)）、od（運行模式)\Lr(膨脹閥運行開度）、Pr(直流風(fēng)機(jī)運行轉(zhuǎn)速）、oF（室外機(jī)故障）、nF（室內(nèi)機(jī)故障）、dT（室外負(fù)載目標(biāo)頻率）、TT（室內(nèi)設(shè)定溫度）、Uo（電壓值）、dL電流值）、TH（回氣溫度溫度值）TP（排氣溫度溫度值）、T4（室溫環(huán)境溫度值）、T3（室外管溫溫度值）、T2室內(nèi)管溫溫度值）、T1室溫溫度值）、Ft（室內(nèi)目標(biāo)頻率、Fr（運行頻率）。3、根據(jù)查詢信息顯示的故障代碼或顯示值，判斷故障的具體部位，并將故障排除。再按壓一次“查詢”按鍵，退出查詢顯示。六.變頻空調(diào)故障分析及維修的方法2、變頻空調(diào)進(jìn)入額定制冷模式檢測系統(tǒng)壓力的操作方法：

接通整機(jī)電源，將遙控器設(shè)定制冷模式，風(fēng)速為高風(fēng)開機(jī)。10

秒鐘內(nèi)連續(xù)按遙控強(qiáng)勁鍵6次（或6次以上），顯示屏出現(xiàn)FL顯示，整機(jī)進(jìn)入額定制冷模式運行。壓縮機(jī)的運轉(zhuǎn)頻率固定為額定測試頻率，室內(nèi)外風(fēng)機(jī)風(fēng)速固定為額定測試風(fēng)速。整機(jī)進(jìn)入額定制冷進(jìn)行模式運行穩(wěn)定后，可將復(fù)合壓力表充注軟管與低壓閥充注口聯(lián)接檢測系統(tǒng)壓力，0.6-1.0MPa為正常，若系統(tǒng)壓力偏低，則需補(bǔ)充冷媒。六.變頻空調(diào)故障分析及維修的方法3、變頻空調(diào)低溫壓縮機(jī)預(yù)熱功能（室內(nèi)外芯片）室外主繼電器閉合的前提下，室外溫度<3℃且新插上電源時，進(jìn)入預(yù)熱狀態(tài)。

室外主繼電器閉合的前提下，室外溫度<3℃且壓縮機(jī)停止運轉(zhuǎn)3小時以上，進(jìn)入預(yù)熱狀態(tài)。預(yù)熱方法（室外機(jī)功能）以小電流的方式從壓縮機(jī)接線端引入壓縮機(jī)，使壓縮機(jī)在不轉(zhuǎn)動的情況下因線圈發(fā)熱而達(dá)到預(yù)熱效果。預(yù)熱解除條件：當(dāng)室外溫度>5℃時或用戶開機(jī)使壓縮機(jī)起動時，預(yù)熱狀態(tài)即解除。六.變頻空調(diào)故障分析及維修的方法4、上電時讀EEPROM參數(shù)出錯故障維修：

EEPROM為室內(nèi)主控板配置的一塊輔助存儲器,主要存儲導(dǎo)風(fēng)條驅(qū)動角度

、室內(nèi)電機(jī)運轉(zhuǎn)速度、及化霜等參數(shù)，當(dāng)出現(xiàn)EEPROM參數(shù)出錯保護(hù)時，可能是干擾或操作錯誤所致。出現(xiàn)此故障的檢測方法：斷開整機(jī)電源重新上電，檢查故障是否可排除，若還故障不能排除，則說明故障點在室內(nèi)主控板上，可直接更換室內(nèi)主板。5、E２過零檢測故障維修：

E2過零檢測主要用來判斷交流電源電壓的過零點，用來調(diào)節(jié)雙向可控硅的導(dǎo)通角以實現(xiàn)控制風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速的目的，出現(xiàn)過零檢測故障的檢修方法：檢測電源電壓波動是否符合要求，如果電源穩(wěn)定無干擾的情況下，說明電控板過零檢測電路的整流二極管或三極管壞了，可直接更換室內(nèi)電控主板。六.變頻空調(diào)故障分析及維修的方法6、E１室內(nèi)外機(jī)通信故障維修：步驟一：用萬用表交流700V電壓檔檢測室外機(jī)接線座零線N與通訊線S之間的電壓。若測試顯示的電壓為零，則說明通訊線組開路、老化或接觸不良，需更換帶屏閉信號的線組。若測試顯示的是一個固定不變的電壓值，說明故障點在室內(nèi)，可更換室內(nèi)外主板。

若測試顯示的是3—50V變化的電壓值，說明故障點在室外機(jī)，則進(jìn)入下一步。步驟二：檢測整流橋是否有交流220V輸入，若有輸入則檢測整流橋是否有直流300V輸出，若無輸出則更換整流橋，若有輸出則進(jìn)入下一步。步驟三：檢測模塊直流300V是否正常，若無300V直流，則檢測電抗器是否開路，若有則進(jìn)入下一步。步驟四：通過室外電源板故障指示燈的閃亮判斷光耦的5V電源工作電壓是否正常，若故障指示燈不閃亮則說明模塊開關(guān)電源無5V電源輸出，可更換可直接更換變頻模塊，若有5V輸出，則說明故障點在室外電控盒組件上，可更換室外電控盒組件。六.變頻空調(diào)故障分析及維修的方法7、E3室內(nèi)風(fēng)機(jī)失速故障維修：當(dāng)出現(xiàn)E3風(fēng)機(jī)速度失控時，首先重新上電開啟空調(diào)，目測室內(nèi)電機(jī)是否能旋轉(zhuǎn)50秒．第一種情況，室內(nèi)電機(jī)完全不轉(zhuǎn)的檢修方法：步驟一：檢測電機(jī)強(qiáng)電輸入端子Ｐ（紅線）與N（黑線）之間３００Ｖ是否正常。若無３００Ｖ直流電壓則更換室內(nèi)主板。若有則進(jìn)入下一步。步驟二：檢測電機(jī)弱電輸入端子N（黑線）與白線之間１５Ｖ是否正常，若無15Ｖ直流電壓則換室內(nèi)主板。若正常則進(jìn)入下一步。步驟三：檢測室內(nèi)主控板電機(jī)轉(zhuǎn)速控制信號端子（黃線）與N（黑線）之間是否有2.7V左右的控制電壓輸出，若無輸出，可直接更換室內(nèi)電控板。若有輸出則故障點在電機(jī)上，可更換室內(nèi)電機(jī)。第二種情況．室內(nèi)電機(jī)運轉(zhuǎn)５０秒后出現(xiàn)風(fēng)機(jī)失速的檢修方法：斷開整機(jī)電源，待放室內(nèi)機(jī)電容放電完畢后拔出室內(nèi)電機(jī)插子，用萬用表電阻檔測量電機(jī)反饋端藍(lán)線與N黑（線）線之間的電阻，正常情況下阻值為6000歐姆左右，當(dāng)測阻值為無窮大或零時更換室外室內(nèi)電機(jī)，若阻值正常則故障點在電控板上，可更換室內(nèi)電控主板。六.變頻空調(diào)故障分析及維修的方法8、E7室外風(fēng)機(jī)失速故障維修：當(dāng)出現(xiàn)E3風(fēng)機(jī)速度失控時，首先重新上電開啟空調(diào)，目測室外電機(jī)是否能旋轉(zhuǎn)50秒．第一種情況，室外電機(jī)完全不轉(zhuǎn)的檢修方法：步驟一：檢測電機(jī)強(qiáng)電輸入端子Ｐ（紅線）與N（黑線）之間３００Ｖ是否正常。若無３００Ｖ直流電壓則更換室外電控板。若有則進(jìn)入下一步。步驟二：檢測電機(jī)弱電輸入端子N（黑線）與白線之間１５Ｖ是否正常，若無15Ｖ直流電壓則換室外電控板。若正常則進(jìn)入下一步。步驟三：檢測室外主控板電機(jī)轉(zhuǎn)速控制信號端子（黃線）與N（黑線）之間是否有3.9V左右的控制電壓輸出，若無輸出，可直接更換室外電控板。若有輸出則故障點在電機(jī)上，可更換室外電機(jī)。第二種情況．室外電機(jī)運轉(zhuǎn)５０秒后出現(xiàn)風(fēng)機(jī)失速的檢修方法：斷開整機(jī)電源，待放室外機(jī)電容放電完畢后拔出室外電機(jī)插子，用萬用表電阻檔測量電機(jī)反饋端藍(lán)線與N黑（線）線之間的電阻，正常情況下阻值為9900歐姆左右，當(dāng)測阻值為無窮大或零時更換室外室外電機(jī)，若阻值正常則故障點在電控板上，可更換室外電控主板。六.變頻空調(diào)故障分析及維修的方法9、IPM模塊故障維修：模塊保護(hù)一般是由于模塊本身故障、模塊散熱不良、空調(diào)運行功率過大超過模塊限值等導(dǎo)致。出現(xiàn)模塊保護(hù)的檢修方法：第一種狀況：若上電在待機(jī)狀態(tài)下出現(xiàn)模塊保護(hù)，則說明模塊本身已經(jīng)損壞，可直接更換模塊。第二種狀況：運行過程中出現(xiàn)模塊保護(hù)的檢修方法。步驟一：觀測室外機(jī)散熱是否良好，是否因為回風(fēng)短路或外風(fēng)機(jī)散熱不良造成模塊組件工作環(huán)境溫度過高出現(xiàn)模塊保護(hù)。步驟二：若散熱良好則檢測模塊300V直流輸入電壓是否正常，若不正常則更換電源板。若正常則進(jìn)入下一步。步驟三：檢測壓縮機(jī)繞組是否平衡，是否存在短路及漏電，若存在繞組短路或漏電檢，則更換壓縮機(jī)，若正常則進(jìn)入下一步。步驟四：檢測模塊與散熱器上的散熱膏是否風(fēng)化造成散熱不良出現(xiàn)模塊保護(hù)，可更換模塊組件處理。六.變頻空調(diào)故障分析及維修的方法10、P1電壓過高或過低保護(hù)

變頻機(jī)電壓檢測原理是通過焊接在室外電源板上的變壓器降壓取樣或通過大功率電阻對直流300V電壓進(jìn)行分壓采樣兩種方式檢測監(jiān)控電網(wǎng)電壓的波動，出現(xiàn)電壓過高或過低保護(hù)的檢修方法：步驟一：用萬用表檢測用戶電網(wǎng)電壓２２０Ｖ是否正常，正負(fù)不超過10%。若電壓波動大，可建議用戶選配穩(wěn)壓器，如果用戶電壓穩(wěn)定則進(jìn)入下一步。步驟二：若用戶電壓穩(wěn)定則說明故障點在室外電路板上，可更換室外電源板或電控組件。11、P4直流變頻壓縮機(jī)位置保護(hù)故障維修：出現(xiàn)壓縮機(jī)位置保護(hù)故障的檢修方法Ｐ４直流變頻壓縮機(jī)位置保護(hù)，可用萬用表電阻檔在整機(jī)斷電狀態(tài)下，單獨測試壓縮機(jī)Ｕ、Ｖ、Ｗ三相繞阻的阻值是否平衡，如果檢測結(jié)果阻值不平衡，則更換壓縮機(jī)，如果阻值正常，可更換室外電控盒。六.變頻空調(diào)故障分析及維修的方法12、壓縮機(jī)排氣溫度保護(hù)故障維修：

4.1傳感器溫度阻值表

4.2壓縮機(jī)排氣溫度保護(hù)功能溫度/℃T1T2T3T4T7阻值/KT5（排氣溫度）阻值/K-20115.266542.7-1062.2756307.7035.2024180.91020.7184109.82012.643168.66251054.89307.9707844.17405.1751929.15503.4509719.69六.變頻空調(diào)故障分析及維修的方法13、壓縮機(jī)排氣溫度保護(hù)故障維修：當(dāng)排氣溫度超過108度而不到115度時立即限頻，若排氣溫度降到低于

90度以下時，則解除限制，恢復(fù)正常。當(dāng)排氣溫度超過115度歷時9秒

鐘時，停壓縮機(jī)，直到排氣溫度低于90度以下時，重新開機(jī)。室內(nèi)實

際計時是5秒，采樣及通訊延時約4秒。出現(xiàn)壓縮機(jī)排氣溫度保護(hù)故障的檢修方法：步驟一：用復(fù)合壓力表檢測系統(tǒng)壓力是否正常（0.4-0.6MPa），若系統(tǒng)壓力偏低則補(bǔ)加冷媒，安定棵若系統(tǒng)壓力正常則進(jìn)入下一步：步驟二：

根據(jù)排氣溫度傳感器溫度阻值表，對應(yīng)溫度計環(huán)境溫度值，用萬用表電阻檔測試排氣溫度傳感器阻直是否正常，則阻值漂移，則更換傳感器，若阻值正常則更換室外電控主板。六.變頻空調(diào)故障分析及維修的方法14、P2壓縮機(jī)頂部溫度保護(hù)功能故障維修：出現(xiàn)壓縮機(jī)頂部溫度保護(hù)功能故障的檢修方法：

第一種情況：對于不可恢復(fù)的壓縮機(jī)頂部溫度保護(hù)故障的檢修方法：斷開整機(jī)電源，用萬用表電阻檔測試壓縮機(jī)頂部溫度保護(hù)器兩端阻值，若測試結(jié)果阻值為無窮大，則更換頂部溫度保護(hù)器。若測試阻值為零，可直接更換室外電控組件。第二種情況：頻繁出現(xiàn)頂部溫度保護(hù)，但可恢復(fù)的的檢測方法：用壓力表檢測系統(tǒng)壓力，若系統(tǒng)壓力偏低，可補(bǔ)充冷媒處理。六.變頻空調(diào)故障分析及維修的方法15、制冷蒸發(fā)器低溫保護(hù)故障維修：當(dāng)室內(nèi)蒸發(fā)器溫度降到<4℃,頻率下降一次運行1分鐘的規(guī)則降低頻率運行（包括停機(jī)）,直到該溫度維持在4-6℃之間為止；若此溫度回升到>7℃以上,則限制解除；當(dāng)室內(nèi)蒸發(fā)器溫度降至<0℃時，關(guān)壓縮機(jī)，此溫度升至>5℃時恢復(fù)。出現(xiàn)蒸發(fā)器低溫保護(hù)的檢修方