变频空调电气控制系统及常见故障分析

李玉财 陈继军

摘 要： 随着经济和科技水平的快速发展，我国城市化建设不断加快的过程中，人们对建筑物的内在安装问题也越来越关注，智能化建筑物内在安装是未来发展的趋势。变频空调作为建筑物内在安装系统之一，可以明显提高人们的生活质量，对人们的生活带来了极大的便利。定期开展对变频空调系统设备的检测和维修是设备管理中非常重要的任务。以下是本文对变频空调系统设备管理和故障维护问题的相应分析。

关键词： 变频空调系统;故障问题;诊断技术

【中图分类号】TU208      【文献标识码】A     【文章编号】1674-3733（2020）13-0196-01

引言

随着社会的进步，人们的生活质量逐渐提高，空调的应用范围越来越广泛。在建筑方面，空调系统具有调节气温和空气的效果，但同时在实际的使用过程中，易出现变频空调问题，且检测的难度较大。因此，需提高变频空调系统故障诊断技术的重视程度，从而提高空调运行的稳定性和安全性。利用变频空调系统故障诊断技术，可对空调系统的运行情况进行预测，从而排除空调故障。文章分析了变频空调系统故障检测的现状，讨论了变频空调系统中常见的故障类型及变频空调系统故障的诊断方法，并针对性地提出了变频空调系统故障诊断技术及其发展目标。

1 变频空调故障原因分析

变频空调系统结构较为复杂，该设备在完成整个的运行操作时需要借助多个系统。多个系统中会有多个参数和多个设备，他们之间彼此耦合，进一步提高了变频空调设备结构的复杂性，导致故障问题频发。变频空调设备中的某个部件出现故障，常常会波及到其他部件。比如在制冷循环系统中，冷水泵发生故障，会影响到压缩机使用寿命，该设备中各个部位的关联性，决定了故障问题的整体性，增加了故障诊断的难度。此外，加上变频空调中传感器数量有限，信息缺乏的情况下，降低了系统的检测力度。上述原因都是导致变频空调设备故障问题频发的原因。

2 在变频空调系统中常见的故障类型

2.1 从而不同的故障器件进行划分

主要分為：组件故障和传感器故障，组件故障主要是指设备出现的故障问题，比如：水泵和风机不能够正常运行，降低了空调制冷机的效率。传感器故障主要是指空调系统的传感器出现异常现象，常见的故障问题为：精度下降、偏差以及偏移等。

2.2 从不同的程度进行划分

主要分为：硬故障和软故障，硬故障主要是指系统设备无法运行，元件完全损坏。硬故障出现比较突然，破坏性较大，在实际的检测过程中，难度较小，一般为阀门卡住及风机启动异常等。软故障主要是指设备长时间使用，元件严重受损，从而产生的故障问题。在实际的运行过程中，软故障的风险性较大，且检测的难度较大，软故障与硬故障相比危害更大。

3 诊断变频空调运行故障的方法

3.1 变频空调系统小波分析诊断技术

部分空调系统的信号不够稳定，对于这种空调系统可实施小波分析诊断技术。在实际的运行过程中，变频空调的异常现象主要包括：突变性信号和故障信息。通过分析空调系统的突变性信号，可明确故障发生的位置，同时可判断出故障对空调运行的影响。小波分析诊断技术能够对处理信号进行分析，效果显著。

3.2 分析故障参数

变频空调一旦出现故障，要想解决故障问题，就需要结合相应的参数。参数越多，对于解决变频空调故障问题越有利。根据变频空调以往的维护经验，可以发现构建出相应的故障模型参数组，仔细分析这些参数组的内容，可以对变频空调的故障问题进行合理化的预测，判断出故障所在位置。

3.3 智能功率模块在变频空调中的应用

变频空调的逆变器电路通常通过PWM控制技术驱动6个IGBT的开断来调压调频，用智能功率模块FSBB20CH60取代六路IGBT，智能功率模块是电力电子集成电路的一种，集功率器件（IG-BT）、驱动电路和保护功能于一体，内部含有门极驱动控制、故障检测和多种保护电路，其核心器件是IGBT，将其应用于变频空调，降低了成本，提高了可靠性，与以往IGBT模块驱动电路的组件相比有如下优点：一是内含驱动电路，保证IGBT最佳驱动。二是内含过流保护、短路保护和过热保护。三是驱动电源欠压保护。四是驱动信号端兼容3.3/5VCMOS/LSTTL电平。五是宽的电压输入范围，电压输入范围：13.5～16.5V。六是内含故障输出VF0脚，给单片机输出故障信号，当输出低电平时则为故障信号。

3.4 空调冷凝水系统

空调冷凝排水管的坡度除严格遵循规范外，一定要避免出现冷凝排水管上下波动造成积水而滋生军团藻堵塞冷凝排水管道。如果冷凝排水管设置长度过长，风机盘管的安装高度应综合考虑冷凝排水管的排水坡度，以免排水坡度不足或倒坡使冷凝水从风机盘管接水盘处排出。新风处理机往往处理的是室外高温多湿的空气，表冷器较易凝结大量的冷凝水。如果排水不畅，接水盘内会存积较多的冷凝水。又由于新风处理机的风机风量较大，很容易将来不及排出的冷凝水带入电机段内而出现漏水现象，严重时将烧毁电机。因此，风机盘管、新风处理机和组合式空气处理机的冷凝水系统应就近设置冷凝水专用排水立管，以利冷凝水的顺利排出，且新风处理机和组合式空气处理机接水盘的排水口处应设置存水弯。

3.5 应用故障方法

变频空调系统设备在运行的过程中，会出现各种问题，如设备重新启动或者运行不稳定等。变频空调的系统运行参数的波动范围是不一样的，产生故障问题的严重程度和时间段也就不一样。基于此就需要构建变频空调不同的故障模型。比如变频空调的停机模型、设备稳定运行模型以及启动模型等。其中停机工作时使用的模型为停机模型，该模型主要用来检查传感器正常与否、空调主机位置上的油温和压力是否稳定等。此外，停机模型也可以用在变频空调启动前的复检上，该模型可以及时发现变频空调存在的故障问题，并加以排除。空调工作状态常使用的模型为启动模型，该模型可以在变频空调启动15分钟左右的时间段内检查设备制冷剂，判断制冷剂有无泄漏、制冷器管道有无堵塞等问题。

结语

变频空调系统故障检测，发展空间较大，且实用性较高。相关的检测人员应该充分分析变频空调系统的基本类型，并实施针对性的处理措施，以促进空调行业的发展。

参考文献

[1] 王聪.变频空调系统设备管理与故障问题的维护探讨[J].中国设备工程，2019（03）：66-67.

[2] 丁修伟.变频空调系统设备管理与故障问题的维护探讨[J].工程技术研究，2019，4（18）：109-110.