新型变频空调电气系统的研究与实现

论文摘要

随着世界范围内能源危机的到来,各国政府都在积极地推广节能降耗技术。变频空调由于性能优异、节省能源等特点,逐渐成为各大空调生产企业的发展方向,变频技术也日渐得到各个厂家的重视。本文内容来源于国内某公司正在研制的变频空调电气部分。文中主要从硬件方面对家用一拖一变频空调的室内外电气部分进行设计,并完成了相关软件设计以及芯片的选择。为了使工作于室外环境的空调单元控制系统结构简洁、高效、可靠性高,室外机电气部分选用智能功率模块(IPM)和单片机构建整个系统,用智能功率模块IPM替代分立元器件IGBT搭成的逆变桥,室内主要有室内风机控制、温度采样、风门片控制以及与室内外的通讯电路等。空调压缩机作为变频空调的核心部分,其运行性能的好坏直接关系到整个空调系统的性能。为此,需要对压缩机电机进行高性能的控制,本文根据压缩机的参数和控制要求完成了压缩机电机的变频调速系统的设计,以MN103SFC2DXW型松下单片机为核心控制器,以智能功率模块为主功率开关器件,对主电路、控制电路、保护电路及通讯电路进行了优化设计,并给出了室内外软件设计流程图。将模糊控制应用于变频空调中,使压缩机避免频繁启动,工作噪音低,温度控制精度高,能够创造更舒适的房间温控环境,最后对整个空调系统进行了整机调试,给出了测试波形,并对波形进行了分析,论证了整个系统的可行性。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 课题的背景及选题意义
• 1.2 变频空调的工作原理和基本结构
• 1.3 变频空调国内外现状
• 1.4 本文的主要研究内容
• 1.5 本章小结
• 第二章 变频压缩机的控制方法
• 2.1 变频压缩机的控制要求
• 2.2 异步电动机的控制方法及特点分析
• 2.3 PWM控制技术
• 2.4 VVVF控制算法的意义
• 2.5 本章小结
• 第三章 变频空调电气拖动系统硬件设计
• 3.1 变频空调整机电路方案
• 3.2 变频空调室外机测控电路设计
• 3.3 智能功率模块FSBB20CH60简介
• 3.4 智能功率模块FSBB20CH60应用设计
• 3.5 室内控制单元电路设计
• 3.6 室内机和室外机通讯电路
• 3.7 本章小结
• 第四章 变频空调电气系统软件设计及模糊控制
• 4.1 室内外通讯方式简介
• 4.2 室外软件设计
• 4.3 室内软件设计
• 4.4 室内工作模式处理
• 4.5 模糊控制在变频空调中的应用
• 4.6 隶属度函数分析
• 4.7 本章小结
• 第五章 变频空调整机调试实验
• 5.1 模糊控制规则表
• 5.2 室内检测部分实验测试
• 5.3 控制部分实验测试
• 5.4 整机实验调试及波形分析
• 5.5 本章小结
• 结论
• 致谢
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间研究成果
• 附录 室内主要程序片段