變頻空調原理特點及維修技術探討

周國慶

摘 要 變頻空調憑借節能省電、噪音更小等特點不斷占領著空調市場，已經成為家用空調的發展方向。本文分析了變頻空調電路的基本控制原理、主要特點和常見故障檢測維修方法。

關鍵詞 變頻空調 控制原理 特點 維修

中圖分類號：TN773 文獻標識碼：A

0引言

變頻空調的微電腦可以通過比較室內環境與內部設定值，運算處理輸出控制信號，使得壓縮機電機的轉速隨控制信號的變化做出變化，從而控制壓縮機的排量，調節制冷或制熱量。因此，變頻空調較定頻空調有節能省電、噪音更小等特點，需要正確了解其原理、主要特點和維修技術。

1變頻空調的基本控制原理與主要特點

變頻空調的基本控制原理：控制系統中的新型電腦芯片，在室內機和室外機中，都有獨立的電腦控制電路，兩個控制電路之間有電源線和信號線連接，完成供電和相互交換信息（即室內、室外機組的通信），控制機組正常工作。變頻空調工作時，室內機組電腦芯片接收各路傳感元件送來的檢測信號：遙控器指定運轉狀態的控制信號、室內風扇電機轉速的反饋信號等。電腦芯片接收到上述信號后便發出控制指令，其中包括室內風機轉速控制信號、壓縮機運轉頻率的控制信號、顯示部分的控制信號（主要用于故障診斷）和控制室外機傳送信息用的串行信號等。同時，室外機內電腦芯片從監控元件得到感應信號；來自室內機的串行信號、電流傳感信號、電子膨脹閥溫度檢測信號、吸氣管溫度信號、壓縮機殼體溫度信號、大氣溫度傳感信號、變頻開關散熱片溫度信號、除霜時冷凝器溫度信號等8 種信號。室外電腦芯片根據接收到的上述信號，經運算后發出指令，其中包括室外風扇機的轉速控制信號、壓縮機運轉的控制信號、四通電磁閥的切換信號、電子膨脹閥制冷劑流量控制信號、各種安全保護監控信號、用于故障診斷的顯示信號、控制室內機除霜的串行信號等。整個控制系統由智能功率模塊、開關電源、通信電路室內控制板、室外控制板和變頻壓縮機等幾大部分組成。被控對象是變頻壓縮機，室外主控板將220V交流電整流濾波后的直流電，根據微電腦芯片的指令，依次對該模塊內的6個大功率晶體管實行開關控制，得到模擬交流三相電壓。

變頻空調有如下特點：（1）變頻器能使壓縮機電動機的轉速無級連續可調，其轉速是根據室內空調負荷而成比例變化的，當室內需要急速降溫（或急速升溫），空調負荷加大時，壓縮機轉速就加快，制冷量（或制熱量）就按比例增加，當達到設定溫度時，隨即處于低速運轉維持室溫基本不變；（2）變頻空調器的節流是運用電子膨脹閥控制流量，它的室外微處理器可以根據設在膨脹閥進出口、壓縮機中氣管處的溫度傳感器收集的信息來控制閥門的開啟度，隨時改變制冷劑的流量。壓縮機的轉數與膨脹閥的開啟度相對應，使蒸發器的能力得到最大限度的發揮。同時，由于采用了電子膨脹閥作為節流元件，化霜時不停機，利用壓縮機排氣的熱量先向室內供熱，余下熱量送到室外，將換熱器翅片上的霜融化；（3）變頻技術已從交流式向直流式轉化，控制技術由PWM（脈沖寬度調制）發展為PAM（脈振幅調制）。采用PWM控制方式的壓縮機轉速受到上限轉速的限制，一般不超過7000轉/分，而采用PAM控制方式的壓縮機轉速可提高1.5倍左右，這樣大大提高了制冷和低溫下的制冷能力。

2變頻空調的維修

在變頻空調出現故障時，如果要鑒別整個控制系統是否有故降，可先將室內機控制器上的開關置于“試運行”檔，此時如能運轉且頻率保持在50 Hz穩定不變，可基本排除控制系統故障的可能，應重點檢查相關溫度傳感器。調空器置“試運行”檔，此時若空調無法正常運轉，則可判定控制系統有故障，應對其進行檢查消除故障。如果空調器出現頻率無法升、降與保護動作、停機等故障，首先檢查相關溫度傳感器。大多數傳感器都可從電路板上拔下，并從外表觀察是否有斷裂、脫膠等明顯現象，同時通過萬用表電阻檔（R？00 ）測其在不同溫度下阻值變化是否符合該型號溫度傳感器的特性，如偏離太大，表明該傳感器特性變差，應換用新的。不同型號的溫度傳感器特性不同。各類溫度傳感器特性參數可從其說明書或相關資料中查得。

區分內/外機故障。通電檢測內外機各組連線電壓，若短時存在AC 22OV電壓和AC10-40V信號電壓（因品牌和模式不同而異）說明故障在外機，否則在內機。外機有無280V左右的電壓。如果沒有。故障可能在濾波基板、硅整流橋和外機供電保險裝置。外機中5V指示燈是否亮如果不亮，查25V、12V是否正常。若不正常，故障在開關電源電路；如果有12V，側可能為5V電路有故障。U、V、W端之間是否存在60-185V的交流電壓。如果U、V、W端之間交流電壓不正常。而將壓縮機連線脫開后，交流電壓恢復正常，則可能為壓縮機損壞。否則可能為功率模塊等相關部分故障。

在空調制冷效果變差需要補充制冷劑時應將壓縮機工作于50Hz狀態下，此時可采用改變溫度設定的方式來實現；也可將運行方式選擇開關置“試運行”檔來實現。應注意在維修時要注意變頻空調中的濾波電容，該電容容量最大的達4700 F，因此應在斷電10分鐘后，經限流充分放電后，才能保證人體不受電擊傷害。

3結束語

變頻空調較定頻空調有較多優點，是未來家用空調的發展方向，因此維修人員需要不斷了解和掌握變頻空調器的原理、主要部件的結構特點和維修技術。它的故障維修是傳統制冷維修技術與變頻空調新技術的結合，需要不斷比較、討論和反復總結經驗教訓。