变频空调压缩机驱动控制技术探讨

王娇娇

摘要：空调的应用可以使人们的生活变得更加舒适，而随着科技发展，变频空调出现在人们的生活中，与旧式空调相比，变频空调不仅具有较强的科技感，而且也更加绿色环保，这也使变频空调得到了广泛应用。随着人们环保理念的不断提高，变频空调因为其在环保上的性能更加优异，因此，得到了广泛应用，通过对其进行应用，能够为人们营造一个舒适的生活、工作空间。变频空调在应用期间，可以降低能耗，同时，通过对压缩机驱动技术的应用，能够依据外界环境参数变化，完成调整，进而达到变频控制驱动的最终目的。下面，针对变频空调压缩机驱动控制技术进行探讨，希望文中内容对相关工作人员可以有所帮助。

关键词：变频空调;稳定运行;压缩机;控制技术

一、变频空调在应用过程中优点

变频空调在实际应用期间的优点体现在多个方面，具体情况如图1所示。

（一）节能

通过对变频器的应用，可以通过动态方式对空调压缩机的运转速度进行调控，进而实现对各项能源的合理利用[1]。变频空调中的压缩机不会频繁开启，进而确保压缩机运行的稳定性，使空调在运行中的整体能量消耗量可以减少约30%。此外，变频空调开机具有很强的稳定性，开启需要的电力和电压都较为稳定，而且消耗的能源与老式空调相比更少。

（二）噪音低

变频空调在运行过程中能够保持平衡，而且不會产生较大的噪音，不会对人们的生活造成不良影响。

（三）温度控制精度高

变频空调对于室内温度控制的精度能够达到0.1℃，能够将室内温度精准的控制在令人们感受舒适的温度范围内[2]。变频空调的负荷范围十分广泛，当环境负荷发生变化时，变频空调压缩机可以随着温度变化而变化，实现对温度的智能调节。

（四）电压要求低

变频空调在实际运行过程，对于电压具有很强的适宜性，一些变频空调能够在120V-240V启动。

二、变频空调压缩机驱动技术

（一）驱动控制

压缩机功能的合理发挥是建立在永磁同步电机基础上，常见的控制技术有以下两种方式：

1.直接转矩控制技术

该项技术的出现在二十世纪八十年代，在原有永磁同步电机基础上，引入了直接矩阵控制方案，进而使驱动控制有效性能够得到进一步提高。在实践期间，直接矩阵控制将钉子磁链估算作为磁场定向核心，科学控制磁链，进而达到最终的控制目标。在该基础上，一方面能够确保原性能，另一方面可以精准估算系统运行速度，从而实现无速传感器控制[3]。需要注意的是，直接矩阵控制在具体应用期间具有一定缺陷，例如，采用的逆变器开关频率不固定，这会对系统运行的稳定性造成一定不良影响。

2.矢量控制

该项矢量控制指的是在磁场定向坐标系中，从励磁与矩阵两个电流层面入手，进而使两者可以形成磁通与转矩，通过对坐标进行应用，完成转换后，利用正交、解耦作业后，完成对磁场的连续、独立控制。在对矢量进行控制时，将其应用到不同场合中，会形成不同形式，常见的形式有电流比与磁场控制等多项内容。对于转子来说，定电枢磁使励磁磁场被大幅度削弱，特别是在电压达到了一定极限后，为了确保机电设备能够始终都处于正常运行状态，可以减小气隙磁通，能够完成对系统运行的有效控制。

（二）位置估算

在应用变频空调时，为了能够获取到最大输出转矩，要确保压缩机中的定子电流与转子磁长期都处于垂直状态。通常来说，压缩机中的永磁长期都被密封状态，而且其在运行过程中可以达到120℃，长期都处于一个相对较高的温度状态，同时，由于大量的具有腐蚀性的高压制冷剂都被加入到了的永磁电机内部，因此，工作人员要对其位置进行精准估算。在现代科技的飞速发展背景下，估算位置方法有磁链与反电动势、高频信号注入、拓展卡尔曼滤波法等。其中，拓展卡尔曼滤波法在具体应用期间，其具有很强动态性和实用性，而应用范围也较为广泛。需要注意的是，该方法在应用也存在一定缺点，例如，误差大，因此，无法满足系统在应用过程中的应用需求，会导致噪音变大，而且，对于各项参数分析难度较大。在变频空调运行期间，要对采用的设备的不同结构加以调整，进而形成滑动模态，进而保证系统在实际运行过程中固定稳定性与合理性。该方法对于相应的操作人员的专业能力的要求较低，而且，操作起来十分容易，但是，由于滑模结构不连续，这会引起振动问题，加大变频空调在运行中的噪音。

（三）短距补偿

考虑变频空调在运行过程中的成本，压缩机通常采用单转子结构。设备在低频运行时，由于转子不平衡因素影响，因此，容易发生大幅度振动，这会造成管路发生断裂，会使变频空调难以正常运转。通过对矢量控制措施，可以降低速度，进而保证起动压缩机后，能够保持在一个相对稳定状态下。除此之外，参考矩阵电流上增加相同的矩阵补偿分量，最大程度减小振幅，降低噪音。

三、结论

变频空调的应用使人们生活变得更加舒适，同时，变频空调具有很好的环保性，可以最大程度减小对环境的破坏，随着人们对变配空调研究的不断深入，以及科技的快速发展，变频空调将会变得更加先进，最终能够达到人们期望的绿色环保性，减小应用变配空调时对生态环境造成的破坏。

参考文献：

[1]徐青山，王栋，戴蔚莺，张凯恒.变频空调负荷虚拟同步机化改造及其参与微网互动调控[J].电力自动化设备，2020，40（03）：8-14.

[2]梅立雪，汪兆栋，孟凡琨.基于FIR滤波器及分数阶重复控制的变频空调压缩机电流谐波抑制方法[J].电机与控制应用，2019，46（01）：55-63+118.

[3]孙常权.变频空调压缩机启动失败原因分析及解决方法研究[J].日用电器，2015（08）：104-107.