第1章 基礎+原理

1.1 基礎

1 徒弟什么是變頻空調器

裝有變頻器的空調器稱為變頻空調器。變頻空調器是與傳統的定頻空調器相比較而產生的概念，它在普通空調器的基礎上選用了變頻專用壓縮機，增加了變頻控制系統。它的基本結構和制冷原理和普通空調完全相同。變頻空調器的主機是自動進行無級變速的,它可以根據房間情況自動提供所需的冷（熱） 量； 當室內溫度達到期望值后，空調主機則以能夠準確保持這一溫度的恒定速度運轉，實現“不停機運轉”，從而保證環境溫度的穩定。

簡單地說,變頻空調器在傳統空調器的結構中增加了一個變頻器。壓縮機是空調的心臟，其轉速直接影響到空調的使用效率。能改變輸出電源頻率的電路裝置稱為變頻器，其內部有一個變頻控制電路，用來改變壓縮機和風扇電動機的供電頻率，從而控制它們的轉速，達到調節制冷/制熱量的目的。

2 徒弟變頻空調與定頻空調有哪些區別

變頻空調器與定頻空調器相比，主要有以下幾方面的區別。

（1） 普通空調器制冷量是通過改變室內風機轉速或開停壓縮機調節的，而變頻空調器是通過改變壓縮機轉速實現的。

（2）變頻空調器運用變頻技術與模糊控制技術，具有先進的記憶識別功能。可根據環境溫度自動選擇制熱、制冷和除濕運轉方式，使居室在短時間內迅速達到所需要的溫度，并在低轉速、低能耗狀態下以較小的溫差波動實現快速、節能和舒適的控溫效果。

（3）變頻壓縮機與普通空調器的壓縮機不同,變頻壓縮機的轉速能夠隨時調整變化，并與室內空調負荷的變化成比例； 普通壓縮機通電即可運轉，而變頻壓縮機靠室外電控程序驅動運轉； 普通壓縮機供電頻率是固定的，且單相壓縮機都有運轉電容器，而變頻壓縮機都是三相結構的,所以無啟動電容器，且機械結構也不盡相同。

定頻空調壓縮機依靠其不斷地“開、停”來調整室內溫度，其一“開”—“停”之間容易造成室溫忽冷忽熱，并消耗較多的電能。變頻空調器則依靠空調壓縮機轉速的快慢達到控制室溫的目的，室溫波動小、電能消耗少，舒適度大大提高。

（4） 室內控制電路。變頻空調器室內控制電路與普通微計算機空調器控制電路差別不大（它由接收電路、溫控電路、電源電路、單片機外圍電路等組成），主要區別是室內通信電路和室內風扇速度控制電路。

① 室內通信電路。一般空調器通信電路采用直流和交流電壓傳輸控制信號，而變頻空調器室內外信號通常采用串行通信方式，其信息傳輸量較大。

② 室內風扇速度控制電路。因變頻空調器制冷量的大小和溫度設定有很大關系，室內風扇電動機常采用直流電動機或交流調速電動機,風扇電動機也常采用晶閘管控制； 又因變頻空調器制冷量與室內風扇電動機轉速有很大關系,所以也有廠家采用開關電源。

（5） 室外控制電路。變頻空調器室外控制電路與普通空調器室外電路有很大區別，其不同之處如下。

① 室外機增加了變頻器（變頻器由整流器、濾波器、變頻模塊組成），能使壓縮機的轉速變化達到連續的容量控制，且壓縮機的轉速是與室內空調器負荷成比例變化的。

② 室外機增加了主控制板，該電路板通過將室內外管溫信號經過單片機分析判斷后，去控制電子膨脹閥、電磁閥、變頻模塊輸入口，使輸入到變頻壓縮機的頻率電壓隨室內溫度變化。

③ 室外機增加了溫度檢測點。由于變頻空調器采用了電子膨脹閥控制系統的供液量,所以電子膨脹閥開啟度須根據壓縮機回氣管溫度和排氣管溫度進行控制，為此增加了溫度檢測點。

④ 室外機增加了電器元器件。由于變頻空調器采用了電子膨脹閥取代毛細管節流,所以元器件有所增加； 同時在除霜電路中增加了電磁旁通閥,所以除霜時制冷劑不經過室內機。

定頻空調器幾乎全部采用毛細管節流，在除霜方式下四通閥需要換向，在轉換過程中需要多耗電能。而變頻空調器采用電子膨脹閥節流元器件，在化霜時不停機。它利用壓縮機排氣時的熱量先向室內供熱（余下的熱量輸送到室外機），將換熱器翅片上的霜融化掉。

3 徒弟變頻空調器有哪些特點

與傳統空調器相比,變頻空調器具有以下特點。

（1） 保持舒適的室溫。普通空調采用壓縮機時停時轉的方式來維持設定溫度，很難保持穩定的室溫。而變頻空調壓縮機的轉速不是恒定的，可以隨運行環境的需要而改變的（變頻空調器中，隨著溫度接近設定溫度而逐漸降低轉速，逐步達到設定溫度并保持與冷量損失相平衡的低頻運轉，使室內溫度保持穩定），因此空調器的制冷/制熱量也會隨之變化，使用時不會出現忽冷忽熱的現象。

（2）變頻空調器主要增加了變頻器,變頻器能使壓縮機電動機的轉速無級連續可調，其轉速根據室內空調負荷成比例地變化。當需要急速降溫或急速升溫時，空調負荷加大，壓縮機轉速加快，制冷量或制熱量按比例增加，從而達到控制溫度的目的。

（3） 啟動電流小,轉速逐漸加快，比傳統空調器啟動電流小7倍。

（4）變頻空調器采用的是雙轉子壓縮機，大大降低了回旋不平衡度，使室外機的振動非常小，噪聲比傳統空調器低。

（5）變頻空調器采用電子膨脹節流技術，微處理器可以根據設置在膨脹閥進出口、壓縮機吸氣管等多處的溫度傳感器收集的信息來控制閥門的開啟度，以達到快速制冷、制熱的目的。制冷、制熱的速度比傳統空調快1～2倍。

（6） 制冷（制熱） 速度快。變頻空調器可自動控制壓縮機轉速,制冷（制熱） 速度迅速加快，從啟動到設定溫度的時間比普通空調器節省30%～60%。

（7） 節能、省電耐用。普通空調器每次啟動壓縮機需用正常功耗的5～8倍，反復啟動的耗電量大。而變頻空調能以低速運轉保持恒溫,從而避免頻繁開關壓縮機造成的電力浪費和機械損耗。

4 徒弟變頻空調器是怎樣分類的

變頻空調器可按以下方法進行分類。

1. 按產品檔次分類

不同的變頻壓縮機、節流機構、室內機風扇電動機、室外風扇電動機可以組合成內部結構不同的變頻空調器，在眾多的組合中，按產品檔次基本可以歸為以下兩類： 交流（AC）變頻空調器、直流（DC）變頻空調器。

1） 交流變頻空調器

交流變頻空調器采用的是三相交流感應式異步電動機； 驅動電壓采用交—直—交變換方式； 驅動方式采用電壓控制方式； 壓縮機運行頻率隨驅動電壓的變化而變化。

2） 直流變頻空調器

直流變頻空調器一般分為普通直流變頻空調器與全直流變頻空調器。另外，它還可分為180°正弦波直流變頻空調器和120°方波直流變頻空調器、1D直流變頻空調器和3D直流變頻空調器。

（1） 普通直流變頻空調器只有壓縮機采用無刷直流電動機（或永磁交流同步電動機）； 無刷直流電動機采用分布卷繞制方式，永磁同步交流電動機繞組采用集中卷繞制方式； 驅動電壓也采用交—直—交變換方式； 驅動方式采用方波及正弦波驅動方式。

全直流變頻空調器不僅是壓縮機，還包括室內機風扇電動機、室外機風扇電動機，都采用了無刷直流電動機，而且制冷劑的調節方式也由毛細管變成了電子膨脹閥。

（2）180°正弦波直流變頻空調： 用180°控制技術的控制電路輸出的電流波形是正弦波,所以叫它180°正弦波驅動。120°方波直流變頻空調： 用120°控制技術得到的控制波形類似矩形波（方波）。

（3） 1D直流變頻空調僅壓縮機采用直流無刷電動機，風扇采用交流電動機，而3D直流變頻空調的壓縮機電動機與風機電動機均采用直流電動機，目前大部分廠家所宣傳的全直流變頻空調即為3D直流變頻空調。

2. 按壓縮機分類

變頻空調器所采用的變頻壓縮機有交流與直流之分。其中交流有單轉子與雙轉子之分，直流又有轉子式與渦旋式之分。

3. 按節流機構分類

變頻空調器所采用的節流機構有毛細管與電子膨脹閥之分。

4. 按結構形式分類

變頻空調器按結構形式有柜式、壁掛式之分。

5. 按室內機數量分類

分體式空調器根據室內機數量的不同，可分為一拖一、一拖二和一拖多等多種形式。

5 徒弟壁掛式變頻空調器外部由哪些部件組成

壁掛式變頻空調器主要由室內機與室外機和遙控器組成。室內機主要由外殼、進/出風口、進風柵、導風板等組成（如圖1-1）； 室外機主要由外殼、進/出風口、連接管及電氣接線、排水管等組成（如圖1-2）； 遙控器主要由顯示屏與按鍵等組成（如圖1-3）。

6 徒弟壁掛式變頻空調內部由哪些部件組成

壁掛式變頻空調器內部主要由以下部件組成。

1. 室外機內部組成

空調器主要由壓縮機、熱交換器、系統管道（如截止閥、電子膨脹閥、四通閥等）、電控盒（內有模塊板與主控板等）、風扇及電動機等部件組成（如圖1-4所示為分體式空調器室外機實物），其中壓縮機是空調器制冷系統的動力核心，它可將吸入的低溫、低壓制冷劑蒸氣通過壓縮提高溫度和壓力，讓里面的制冷劑動起來，并通過熱功轉換達到制冷的目的。如圖1-5所示為普通壁掛式空調器室外機結構分解圖(以海信KFR-26GW/08FZBP壁掛式空調器為例）。

2. 室內機內部組成

如圖1-6所示為分體壁掛式空調器室內機實物組成（以海信KFR-26GW/08FZBP壁掛式空調器為例），從圖中可以看出，空調器的室內機主要是由格柵組件、步進電動機組件、蒸發器組件、風扇電動機組件、控制器組件、連接管路和遙控器等部件構成的。

7 徒弟柜式變頻空調器外部由哪些部件組成

柜式變頻空調器主要由室內機與室外機和遙控器組成，如圖1-7所示。室內機主要由外殼、進/出風口、顯示面板、控制板、縱/橫向風板等組成； 室外機主要由外殼、風扇罩、連接管和電氣接線、排水管等組成； 遙控器主要由顯示屏與按鍵等組成。

8 徒弟柜式變頻空調器內部由哪些部件組成

柜式變頻空調器主要由以下部件組成。

1. 室內機

柜式空調器室內機組主要由室內換熱器、貫流式風扇電動機、電氣控制系統等組成。室內換熱器安裝于機殼內回風進風柵的后部，即機殼內上部； 貫流式風葉和風扇電動機裝于機殼內送風柵的后部，即機殼內下部；電氣控制系統裝于貫流式風扇電動機的上部。如圖1-8所示為柜式變頻空調器室內機分解圖（以海信KFR-72LW/08FZBPH-3變頻空調器為例）。

2. 室外機

柜式空調器室外機組的結構與分體壁掛機基本相同（主要由電控總成、壓縮機、冷凝器、軸流風扇等組成，如圖1-9所示），只是體積、功率大一點。如圖1-10所示為柜式空調器室外機分解圖（以海信KFR-72LW/08FZBPH-3變頻空調為例）。

9 徒弟變頻空調器由哪些系統組成

變頻空調系統一般由制冷（熱） 系統、通風系統和控制系統等組成。

1. 制冷（熱） 系統

變頻空調器制冷（熱） 系統主要由變頻式壓縮機、室內/室外機熱交換器（冷凝器、蒸發器）、電磁換向閥（四通閥）、節流裝置和截止閥等部件組成（如圖1-11所示），這些部件通過管道連接形成一個封閉的系統，系統中充注著制冷劑，在電氣系統的控制下由壓縮機壓縮制冷劑循環。

變頻空調器制冷系統可分為兩種： 一種采用毛細管節流（以海信KFR-32GW/21MPB變頻空調器為例，制冷系統如圖1-12所示），它與普通空調器的制冷系統完全相同，缺點是制冷、制熱量調節范圍小； 另一種采用電子膨脹閥節流（以海信KFR-72LW/08FZBPH-3變頻空調器為例，制冷系統如圖1-13所示），該系統制冷量調節范圍比較寬，啟動性能好，利用電磁旁通閥或電子膨脹閥還可實現不停機除霜。

2. 控制系統

變頻空調控制系統由室內機主板和室外機主板及壓縮機組成（如圖1-14所示）。室內機、室外機中都有獨立的電腦芯片，室內、外機兩塊控制板之間通過相線、零線和通信線連接，完成供電和相互交換(即室內、室外機組的通信） 來控制機組正常工作。

（1） 室內機控制系統的主要作用是： 接收用戶發來的溫度需求信息； 采集環溫、管溫等相關信息并傳至室外機； 顯示各種運行參數和保護狀態信息。

變頻空調器室內控制電路與定頻空調器室內控制電路差別不大，它由電源電路、接收電路、溫控電路、單片機（CPU） 外圍電路、顯示驅動電路等組成。變頻空調器相對定頻空調器室內電控多一個通信電路,另外，風扇速度檢測電路中風扇電動機采用直流電動機或交流調速電動機、風扇電動機也常采用晶閘管控制。室內機電氣控制框圖如圖1-15所示（以海信KFR-35GW/77ZBP空調器為例）。

（2） 室內機控制系統的主要作用是： 接收室內通信，綜合分析室內環境溫度、室內設定溫度、室外環境溫度等因素，對壓縮機變頻調速控制； 根據系統需要，控制室外風扇、四通閥、壓縮機電加熱等負載； 采集排氣、管溫、電壓、電流、壓縮機狀態等系統參數，判斷系統在允許的工作條件內是否出現異常。

變頻空調器室外控制電路一般可分為三大部分： 室外主控板、室外電源電路板、IPM變頻模塊組件（如圖1-16所示為海信KFR-35GW/99BP空調器室內機電氣控制接線圖）。電源電路板完成交流電的濾波、保護、整流、功率因素調整，為變頻模塊提供穩定的直流電源。主控板執行溫度、電流、電壓、壓縮機過載保護、模塊保護的檢測； 壓縮機、風機的控制； 與室內機進行通信； 計算六相驅動信號，控制變頻模塊。變頻模塊組件輸入310V直流電壓，并接收主控板的控制信號，為壓縮機提供運轉電源。

3. 通風系統

通風系統也稱空氣循環系統，它一般由空氣過濾器、風道、風扇、出風柵和電動機等組成，它的主要作用是將室內空氣吸入空調器內，經濾塵凈化后，強制室內、室外熱交換器進行熱量交換，再將制冷或制熱后的空氣吹入室內，以達到房間各處均勻降溫（升溫） 的目的。

對室內機組而言，吸入室內的空氣，排除制冷或制熱的空氣，迫使空調的空氣在房間流動，以達到設定的溫度； 對室外機而言，采用排風扇將冷凝器散發的熱量快速排向室外，提高熱交換能力。通風系統是由室內側風扇電動機、室外側風扇電動機和過濾網等組成的。空調器的風扇電動機由風扇與電動機兩部分組成，空調中使用的風扇電動機是低噪聲風扇電動機，它的轉速是每分鐘750～1300轉。室內側的風扇電動機分為高速、中速、低速三擋速度。

10 徒弟變頻空調器由哪些電路組成

變頻空調器電控分為室內電控和室外電控，它們主要由以下電路組成。

1. 室內機

室內電路可細分為電源電路、通信電路、過零檢測電路、溫度采樣電路、EEPROM電路、顯示屏控制電路、芯片外圍電路、室內風機控制電路等,變頻空調器相對定頻空調器室內電控多一個通信電路，其余電路基本相同。

1） 電源電路

電源電路為室內機空調器電氣控制系統提供所需的工作電源，如為CPU、VFD（熒光屏）、驅動芯片、繼電器、蜂鳴器、晶閘管等提供電源。若電源出現問題，控制電路就無法正常工作。

2） 通信電路

通信電路通過信號線“S”，按一定的通信規則與室外機實現通信,信號線“S”中通過的為+24V信號。

3） 過零檢測電路

該電路是用于控制室內風機風速和檢測供電電壓異常的控制電路,通過電源變壓器或電源互感器將該信號送入主芯片。

4） 溫度采樣電路

室內機有兩個溫度傳感器，它們用來檢測室內溫度和盤管溫度，并給主芯片提供一個模擬信號，可讓其根據提供的溫度數據進行溫度調節，以便給用戶舒服的感覺。具體電路由溫度傳感器及精密電阻器分壓而成，為提供采樣的可靠性，需加一較大容量的濾波電容器。

5） EEPROM電路

EEPROM通過數據線SDA和時鐘線SCL與主芯片進行數據交換。EEPROM中存儲了設定的風速、制冷制熱選擇、保護值、顯示等信息。

6） 顯示屏控制電路

顯示屏是用來顯示空調器的運行狀態的，如模式顯示、故障代碼顯示、頻率顯示、空氣清新顯示及風速，并能進行節電、睡眠等顯示。

7） 芯片外圍電路

芯片外圍電路主要包括時鐘電路和復位電路。

（1） 晶體振蕩電路在單片機系統中，為系統提供一個基準的時鐘序列（主要利用晶振或陶瓷諧振器產生時鐘提供給芯片）,以保證系統正常、準確地工作。振蕩信號猶如人的心臟，使微電腦程序能夠運行及指令能夠執行，以保證系統正常、準確地工作。

（2） 復位電路的主要作用是提高空調器電控部分的穩定性和可靠性，防止芯片初步上電或受到強干擾信號時出現死機。

8） 室內風機控制電路

室內風機控制電路用于控制室內風機的風速。室內風速通過晶閘管進行平滑調速，有高、中、低三速，并依據室內溫度與設定溫度的溫差而自動地進行調節。

通過交流電零點的檢測，風機驅動延時輸出一低電平，晶閘管導通，通過控制導通角改變施加風機電動機上的電源電壓，就可以對室內風機進行調速。通過風機轉速的反饋檢測風機運轉的狀態，以便準確地控制室內風機的風速。

2. 室外機

室外機控制器電路是變頻空調器的重要組成部分，典型變頻空調器室外機控制器電路主要由強電濾波電路、整流濾波電路、PFC電路(功率因素校正采樣電路）、壓縮機驅動電路（IPM）、開關電源電路、溫度采集電路、通信電路及風機、四通閥驅動電路等組成。如圖1-17所示，為志高正弦直流變頻空調器室外機控制器電路組成實物圖，各電路功能如下。

1） 強電濾波電路

強電濾波電路通常位于外機控制板前端，由熔斷器、壓敏電阻器、放電管、安規電容器、共模電感器、氧化膜電阻器等組成。有PTC電阻限流保護，并有浪涌吸收電路濾除高電壓的干擾，通常用于工頻交流電源濾波。

2） 整流濾波電路

整流濾波電路將工頻交流電源整流濾波成直流電源，用于后續電路供電。其主要由大功率整流橋、高電壓大容量電解電容器組成。

3） PFC電路

PFC電路用于提高空調器的功率因數，以減少對電網的諧波干擾并具有升壓作用。它主要由大電感、大功率IGBT及其控制保護電路組成。

3. 壓縮機驅動電路

壓縮機驅動電路的作用是在DSP（數字信號處理器） 控制下，通過IPM模塊，將整流升壓后的直流電壓轉化為可控的三相交流電源輸送至壓縮機的永磁同步電動機，從而達到調節壓縮機轉速的目的。它主要由IPM模塊及其控制、保護、檢測電路構成。

4. 開關電源電路

開關電源電路的作用是利用開關電源芯片周期性，控制內部開關器件的通斷來調整輸出所需的穩定的低壓電壓源，以提供后端各種芯片及繼電器、感溫包等的工作電壓。

5. 溫度采集電路

溫度采集電路的作用是利用各類感溫包采集相應的溫度，以便DSP根據具體環境做出相應的運算控制，以及在檢測到異常情況時及時輸出保護信號。

6. 通信電路

空調器的通信電路主要由室內外通信發送、接收電路及室內外連接線構成。用于內機和外機之間的通信，將內機檢測溫度與設置溫度等信號傳遞給外機處理，并將外機處理結果及保護狀況傳遞至內機顯示。

7. 風機、四通閥驅動電路

風機、四通閥驅動電路實現外風機及四通閥等部件的協調控制。

11 徒弟變頻空調器室內、室外機控制器上有哪些關鍵器件

變頻空調器室內、室外機上的關鍵器件主要有以下幾種。

1. 室內機電控板

室內機電控板上共有兩個關鍵器件： 主芯片及通信光耦，如圖1-18所示。

1） 室內機主控芯片

室內機主控芯片的作用有： 接收遙控器發來的設定信息； 自動運轉模式下，根據室內、室外溫度選擇制冷、制熱和除濕模式； 根據遙控器的設定，選擇制冷、制熱、通風和除濕等模式； 風速控制有自動選擇與手動設定兩種； 將室溫、室內管溫、溫差等信息通過串行口發送給室外機； 通過繼電器控制室外機電源等。

2） 通信光耦

光電耦合器由半導體光敏器件和發光二極管組成，主要用來實現光電信號的傳遞。

2. 室外機控制器

室外機控制器由于包含壓縮機驅動電路及整流、濾波電路等，關鍵器件比較多，如主控板、通信光耦、濾波器、整流橋板、DSP芯片、開關電源變壓器、PFC模塊組件、IPM模塊板等（如圖1-19所示），以下列舉幾種。

1） 室外機主控芯片

變頻空調器的核心算法及室外控制均由室外主控芯片完成，如控制壓縮機頻率變化及室外風扇電動機和四通閥的通斷；制熱時除霜；電源過壓、欠壓保護；過電流保護；壓縮機過熱保護；IPM模塊保護（過熱、過流、短路）；異常信號及反饋異常信號給室內機等。

由于控制算法比較復雜,所以一般很少采用常規的單片機，多采用電動機控制專用單片機或DSP芯片。

2） 通信光耦

光耦主要用于芯片到模塊間驅動信號的傳送及隔離； 另外，在室內外通信電路中及在變頻空調器的室外控制電路中，一般有多只光耦。

3） 濾波器、濾波電感

為了通過EMC測試，需要在電源通道上采取措施，增加濾波器、濾波電感等器件以達到抑制干擾、過壓保護及防雷擊保護的目的。

3. 大直流濾波電容

由于壓縮機工作所需電流較大，故要求直流濾波電容器的容量也較大,其具體容量視功率不同而不同，每套控制器使用3～6個（一般為2000～4500μF）。

4. 整流橋

整流橋（如圖1-20所示）完成電源從交流電到直流電的轉換，即將220V交流電變為310V直流電，由于壓縮機的功率較大，故要求整流橋堆的額定輸出電流大，目前使用的型號有T25VB60（25A/600V）、T15VB60（15A/600V）。在一些變頻空調器室外電控盒中，有些整流橋堆不用于整流，而是作為一對二極管，配合電抗器，以提高整機功率因素。

5. DSP芯片

目前，交流變頻空調器一般使用的是美國TI公司的DSP芯片，且已實現掩膜；直流變頻空調器一般采用的是美國AD公司的DSP芯片。與一般的單片機相比，DSP在運算速度、信號的處理、電動機控制方面具有更大的優勢。

6. 開關電源變壓器

變壓器（如圖1-21所示） 是開關電源電路的關鍵器件，設計不當會造成電源不穩、功率波動等問題，嚴重時會燒壞開關電源芯片。

7. PFC模塊

PFC模塊的作用是： 提高功率因素、減少諧波電流、兼顧提高直流電壓。PFC電感器是PFC模塊的配套器件，為儲能電感。

8. IPM模塊

功率模塊簡稱 IPM（Intelligent Power Module），又稱功率逆變器,是變頻空調器中的一個主要組成部件，實現由直流電變到交流電的逆變過程，用于驅動變頻壓縮機運轉的逆變橋及其周圍電路。變頻壓縮機運轉的頻率高低完全由功率模塊所輸出的工作電壓的高低來控制，功率模塊輸出的電壓越高，壓縮機運轉頻率及輸出功率也越高；反之，功率模塊輸出的電壓越低，壓縮機運轉頻率及輸出功率也就越低。另外，功率模塊也用于變頻器中的電源轉換器。

變頻空調器上通常采用6個IGBT構成上下橋式驅動電路。在實際應用中，多采用IPM模塊加上周圍的電路（如開關電源電路） 組成，如圖1-22所示。IPM是一種智能的功率模塊，它將IGBT連同其驅動電路和多種保護電路封裝在同一模塊內，從而簡化了設計，提高了整個系統的可靠性。IPM模塊即智能功率模塊，是驅動壓縮機室外變頻電控最關鍵的器件。

功率模塊內部是由三組（每組兩支） 大功率的開關三極管組成的,其作用是將輸入模塊的直流電壓通過三極管的開關作用,轉變為驅動壓縮機的三相交流電源。IPM模塊驅動控制原理，P、N端接入310V左右的高壓直流電，CZ端子從主控板處接來控制信號，控制六個三極管的通斷，以獲得準確控制電壓，U、V、W對壓縮機輸出控制電壓，交流變頻輸出的為三相交流電，直流變頻輸出的為通電繞組不斷改變的直流電。

9. 電抗器

依靠線圈的感抗阻礙電流變化的電器叫電抗器，電抗器常用于限流、穩流、降壓、補償、移相等，代表符號為L。在變頻空調器室外控制器中，一般都安裝有大電抗器（主要用于變頻空調器的電源直流電路中，結構類似變壓器，如圖1-23所示），目的是提高整機的功率因素，并減少市電網與電路板之間的電磁干擾，使之符合3C標準。

12 徒弟變頻空調器常用制冷零部件有哪些

1. 壓縮機

變頻空調器的核心是變頻壓縮機，它為空調器提供源源不斷的動力，驅動壓縮機工作的是感應電動機，其轉速是隨著頻率而變化的。

壓縮機是空調制冷系統的心臟，也是制冷系統中低壓區（蒸發區）與高壓區（冷凝區） 及低溫與高溫的分界線。壓縮機一般安裝在室外機中（如圖1-24所示），其主要作用是維持制冷劑在制冷系統中的循環，其具體工作過程是： 按照制冷量的需要定量吸入來自蒸發器的低溫、低壓制冷劑蒸氣，壓縮制冷劑蒸氣使其壓力和溫度升高，并按額定的冷凝壓力將制冷劑蒸氣送往冷凝器。

2. 四通閥

電磁四通閥的閥體本身有四根銅管分別與制冷管路連接，因此稱為四通閥，它是熱泵家用空調器中的關鍵部件，主要通過導閥的電磁作用，改變系統中制冷劑的流向，以達到制冷、制熱或除霜等功能的轉換。如圖1-25所示為其外形與安裝位置及內部結構。

電磁四通閥的作用是改變制冷劑的流向，實現制冷與制熱的轉換，即： 制冷時，電磁閥不通電，閥體內的滑塊和活塞左移,實現制冷效果； 制熱時，四通換向閥的電磁線圈通電，銜鐵被吸住，閥芯及閥體內的滑塊、活塞均往右移，實現制熱效果。

3. 電子膨脹閥

目前變頻空調器的節流裝置用電子膨脹閥節流技術代替毛細管，它由微電腦控制，采用脈沖電動機驅動，是一種適應于制冷劑流量快速變化的高效膨脹閥，它適用于變頻空調器及一臺室外機帶動多臺室內機的空調器中。電子膨脹閥的作用是根據設置在膨脹閥進口、壓縮機吸氣管等處的溫度傳感器收集到的信息來控制閥門的開度，隨時改變制冷劑的流量，主動配合變頻式壓縮機的變化，提高了壓縮機的應變能力，使變頻式壓縮機的優異性能得到充分的發揮。

電子膨脹閥安裝在電動機的正上方，與本體軸心垂直，它主要由閥體、閥芯、閥孔組成（如圖1-26所示）。步進電動機位于閥的上部,并直接與閥板和閥芯組件相連，閥體位于閥的下部，外殼采用全封閉式設計。步進電動機與閥體組件直接連接，使閥芯的移動更加可靠和容易，不需要額外的密封及波紋管、膜片等可能有使用壽命限制和泄漏影響的部件。

4. 干燥過濾器

干燥過濾器（Drier Filter） 主要起到雜質過濾的作用，外殼用紫銅管收口成型，兩端進出接口有同徑和異徑兩種； 內部裝有干燥劑（分子篩） 和金屬網（如圖1-27所示）。干燥劑可以吸收制冷劑中的水分,以確保毛細管暢通和制冷系統正常工作； 進端為粗金屬網，出端為細金屬網，它們可以有效地濾掉混在制冷劑中的雜質。干燥過濾器儲藏時必須兩頭用膠柱蓋緊，再外加包裝密封，防止空氣和水分進入。

5. 氣液分離器

氣液分離器也稱儲液器，俗稱儲液罐，氣液分離器是防止制冷劑液體進入壓縮機的一種裝置，安裝于壓縮機的吸氣管路上，和壓縮機為一體，主要用于制冷劑在回壓縮機吸入口時，儲存系統內的部分制冷劑,防止壓縮機液擊或因制冷劑過多而稀釋冷凍油，并將制冷劑氣體、冷凍油充分地輸送給壓縮機。氣液分離器由外殼、進氣管、出氣管、過濾網等組成，如圖1-28所示。

6. 熱交換器

冷凝器和蒸發器統稱為熱交換器，它們的結構基本一樣，都是翅片式，即： 用銅管（現在也有用鋁管） 反復彎曲以后，外面再加上薄鋁片以利散熱（冷）。冷凝器一般安裝在室外機上，蒸發器一般安裝在室內機上，如圖1-29所示。

冷凝器的作用是將壓縮機排出的高溫、高壓制冷劑過熱蒸氣冷卻及冷凝成為低溫液體，制冷劑在冷凝器放出的熱量由空氣帶走（工作過程是： 在壓縮機制冷工作時，由壓縮機排出的高溫、高壓氣體由進氣口進入冷凝器紫銅管后，通過銅管和翅片傳熱，使冷凝器中的制冷劑在冷卻凝結過程中壓力不變、溫度降低，由氣體轉化為液體）。

蒸發器又稱冷卻器，其作用是： 利用液態制冷劑在低壓下蒸發,轉變為蒸氣并吸收被冷卻空氣的熱量，達到制冷的目的（工作過程是:制冷劑經過冷凝器冷凝后變成液體，但經過膨脹閥（或毛細管） 降壓節流后有部分液體轉變為蒸氣（其含量約10%左右）； 隨著濕蒸氣在蒸發器內流動與吸熱，液體逐漸蒸發為蒸氣，蒸氣含量越來越多，當流到接近蒸發器的出口時，一般已成為干蒸氣； 在這一過程中，蒸發溫度始終保持不變，并與蒸發壓力相對應，由于蒸發后飽和氣體的溫度總是低于被冷卻的溫度，因此，不斷吸收被冷卻物的熱量，從而使冷卻物得到冷卻，使空調器房得到降溫）。